Морфологическая структура ландшафтов юго-востока Калачской возвышенности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.23, кандидат географических наук Князев, Александр Петрович

• Князев, Александр Петрович
• кандидат географических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат географических наук Князев, Александр Петрович

Общая характеристика работы.

ГЛАВА 1. История изучения природных факторов и ландшафтов региона. Теоретическая база и методы исследования.

1.1. История изучения природных факторов и ландшафтов региона.

1.2. Теоретическая база исследования.

1.3. Методы исследований.

1.4. Показатели оценки антропогенной нарушенности ландшафтов.

ГЛАВА 2. Природные факторы формирования ландшафтов юго-востока Калачской возвышенности. ц 2.1. Литогенная основа и рельеф.

2.2. Климат.

2.3. Поверхностные и подземные воды.

2.4. Почвы.

2.5. Растительный покров.

2.6. Животный мир.

2.7. Физико-географическое районирование Волгоградской области.

ГЛАВА 3. Морфологическая структура ландшафтов юго-востока ф Калачской возвышенности.

3.1. Характеристика морфологической структуры ПТК.

3.2. Плакорная местность.

3.3. Междуречная недрнированная местность

3.4. Склоновая местность.

3.5. Овражно-балочная местность

3.6. Надпойменно-террасовая местность.

3.7. Пойменная местность. щ Выводы.

ГЛАВА 4. Антропогенные ландшафты юго-востока Калачской возвышенности.

4.1. Характеристика антропогенных ландшафтов.

4.1.1. Сельскохозяйственные ландшафты.

4.1.2. Водные ландшафты.

4.1.3. Лесные ландшафты.

4.1.4. Селитебные ландшафты.

4.1.5. Техногенные ландшафты.

4.2.1. Особо охраняемые природные территории юго-востока Калачской возвышенности.

Выводы.

ГЛАВА 5. Ландшафтно-географическая характеристика ПТК и структура землепользования ключевых полигонов «Луковское» и «Остроуховское».

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Морфологическая структура ландшафтов юго-востока Калачской возвышенности»

Актуальность исследования. Современные тенденции развития географической науки требуют разработки научных основ инвентаризации и оценки природных, и в частности ландшафтных ресурсов территорий. Эта проблема нашла свое отражение в утверждённом Правительством Российской Федерации перечне приоритетных направлений науки, техники и технологий Российской Федерации (экология и рациональное природопользование); критических технологиях Российской Федерации (восстановление нарушенных земель, ландшафтов и биоразнообразия) и была признана в числе основных направлений фундаментальных исследований Российской академией наук (биогеография, инвентаризация, оценка природного (в том числе и ландшафтного) разнообразия и мониторинг) (2002).

На современном этапе, особую роль приобретают исследования, посвященные изучению морфологической структуры ландшафтов, анализу их антропогенной нарушенности и оптимизации природопользования на ландшафтной основе. Актуальность данной проблемы связана с возрастающим антропогенным воздействием на ландшафты, с широкими перспективными возможностями их дальнейшего агрохозяйственного и рекреационного освоения.

В настоящей работе, на примере юго-востока Калачской возвышенности, рассмотрена морфологическая структура ландшафтов региона и дана оценка степени их антропогенной нарушенности. До настоящего времени, комплексных ландшафтных исследований юго-востока Калачской возвышенности (площадь в пределах Волгоградской области составляет 6,6 тыс. км ), характеризующейся значительной пестротой и сложностью ландшафтной структуры, еще не проводилось. Большинство проводимых ландшафтных исследований Калачской возвышенности было ограничено административными границами Центрально-Чернозёмного района (в данном случае Воронежской областью) и не выходили за его рамки (Мильков, 1955, 1990; Ка-лачская., 1972; Козин, 1979; Бережной, 1983; Федотов, 1985; Дроздов, 1991;

Междуречные., 1990; Экология., 1994; Ахтырцева, 2004 и др.). И хотя в географическом плане Калачская возвышенность довольно хорошо изучена, а некоторые участки (Каменная степь, заложенная В.В. Докучаевым) являются эталонными, природно-территориальные комплексы (ПТК) юго-востока Калачской возвышенности остаются «белым пятном» на ландшафтной карте Волгоградской области.

Объектами исследования являются ландшафты юго-востока Калачской возвышенности на уровне Калачского физико-географического района.

Предмет исследования; морфологическая структура ландшафтов юго-востока Калачской возвышенности.

Цель работы состоит в изучении ландшафтного разнообразия и морфологической структуры ландшафтов юго-востока Калачской возвышенности.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. провести периодизацию истории изучения природных условий и ландшафтов региона;

2. провести анализ природных факторов формирования современной структуры ландшафтов юго-востока Калачской возвышенности.

2. изучить особенности формирования морфологической структуры ландшафтов региона в зависимости от природных и антропогенных факторов;

4. охарактеризовать современную структуру антропогенных ландшафтов региона, провести их классификацию, выявить степень их антропогенной нарушенное™;

5. провести комплексную оценку современного состояния морфологической структуры ландшафтов на локальном уровне, выявить степень их антропогенной нарушенности (полигоны «Остроуховское» и «Луковское»).

Теоретико-методическую основу исследования составляют общенаучные методы: описательный, сравнительный, статистический, системного анализа, картографический. Методология исследования базируется на системе общенаучных общих принципов и подходов: комплексного, интегрального, системного, экологического, а также ландшафтного — как части географического.

Информационной базой исследования являются материалы ланд-К шафтного картирования Калачской возвышенности, проведенные Ф.Н.

Мильковым, В.И. Федотовым, Б.П. Ахтырцевым, Н.И. Ахтырцевой, В.Б. Михно, К.Н. Дроздовым, В.В. Козиным (Воронежский университет), В.А. Брылёвым, Н.О. Рябининой, Ю.П. Князевым (Волгоградский педагогический университет), И.В. Ивановым, В.А. Дёмкиным (НИИ физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН), А.С. Рулёвым, К.Н. Куликом (Всероссийский НИИ агролесомеллиорации РАСХН), В.Ф. Вальковым, Т.А. Смагиной (Ростовский университет), а также материалы собственных полевых ландшафтных исследований, проведенных в период с 1998 по 2004 гг.

Научная новизна заключается в следующем:

1. На базе исторического подхода проведена периодизация истории изучения природных условий ландшафтов региона;

2. Изучены особенности формирования морфологической структуры ландшафтов региона в зависимости от природных и антропогенных факторов;

3. Охарактеризована современная структура антропогенных ландшафтов юго-востока Калачской возвышенности на региональном и локальном уровнях, проведена их классификация, выявлена степень их антропогенной нарушенности.

Практическая значимость исследования:

Полученные материалы могут быть использованы рядом организаций: государственными органами контроля и мониторинга окружающей среды — для разработки предложений по рациональному использованию природных ресурсов и оптимизации природопользования; областным и районными комитетами по земельным ресурсам — при обосновании проектов эколого-хозяйственного освоения территории, мониторинга структуры земельных угодий, анализа их экологического состояния и степени антропогенной нарушенное™; планирующими и природоохранными организациями — при организации новых ООПТ и разработке ландшафтно-экологического каркаса Нижнего Прихоперья и электронного банка данных ландшафтов Волгоград* ской области;

Часть положений работы может использоваться при преподавании базовых дисциплин «Ландшафтоведение» и «Геоэкология» и дисциплины специализации «География и экология Волгоградской области» в высших учебных заведениях соответствующего профиля.

Основные положения, выносимые на защиту;

1. Анализ картографических и фондовых материалов, собственные полевые исследования позволили выявить особенности морфологической структуры ландшафтов юго-востока Калачской возвышенности, её дифференциацию в зависимости от природных и антропогенных факторов.

2. С использованием ландшафтного и исторического подходов оценено современное состояние ландшафтов региона, выявлена степень их антропогенной нарушенности, проанализировано изменение структуры типов сельскохозяйственных ландшафтов во времени.

3. В результате длительного хозяйственного освоения ландшафтов региона на большей его части произошла замена природных комплексов антропогенными ландшафтами, что способствовало упрощению исходной ландшафтной структуры и обострению геоэкологических проблем в изучаемом районе.

4. Созданная серия картосхем М 1:25 000-1:200 000 ландшафтной и эко-лого-географической направленности может быть использована как основа для ведения картографического мониторинга современного состояния ландшафтов региона.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на межвузовских научно-практических конференциях студентов и молодых ученых Волгоградской области (Волгоград, 1998, 2001, 2002, 2004 гг.); международной конференции «Экологическая безопасность и устойчивое развитие» (Москва, 2001); круглом столе «Альманах — 2003» (Волгоград, 2003); всероссийской конференции «Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы» (Красноярск, 2004); всероссийской конференции «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» (пос. Персиановский, 2004); международной конференции «Совершенствование механизма хозяйствования в современных условиях» (Белгород, 2004); «XII научном совещании географов Сибири и Дальнего Востока» (Владивосток, 2004); круглом столе «Промышленность и экология» (Волгоград, 2005). По теме диссертации опубликовано 14 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (184 наименования, из которых 4 — иностранных), общим объемом текста — 165 страниц. Работа содержит 37 таблиц и 7 картосхем.

Заключение диссертации по теме «Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов», Князев, Александр Петрович

Выводы

1. В соответствии с классификацией Ф.Н. Милькова (1990) выделены и охарактеризованы основные классы антропогенных ландшафтов. По методике В.А. Шальнева (2004) проведена их качественная и количественная оценка. Выявлено, что на Калачской возвышенности влияние антропогенного фактора ландшафтогенеза наиболее значимо в Волгоградской области (К ан -0,8).

2. Проведён исторический анализ и дана хозяйственная периодизация эволюции сельскохозяйственных ландшафтов региона. Выявлено, что усШ ложнение хозяйственной структуры территории происходило при одновременной деградации и конвергенции природных ландшафтов, а также то, что природные ПТК занимают площадь, не отвечающую требованиям устойчивого развития с/х ландшафтов. Проведённый агроресурсный анализ сельскохозяйственных ландшафтов позволил выявить основные направления деградации ПТК и спектр природоохранных проблем, связанных с практикой сельскохозяйственного землепользования.

3. На фоне доминирующих сельскохозяйственных ландшафтов выявлены и охарактеризованы остальные виды антропогенных ландшафтов: водные, лесные, селитебные и техногенные играющие подчинённую роль в сложившейся агроландшафтной структуре.

4. Выявлены основные пути формирования природоохранного каркаса региона в условиях доминирования сельскохозяйственных ландшафтов. Основными звеньями этого каркаса станут целинные и залежные земли, долины рек и многорядные лесные полосы. Природоохранный каркас будет иметь дробную (кластерную) структуру. Выявлены и изучены небольшие участки целинных и залежных земель пригодных к заповедованию в режиме микрозаказников.

ГЛАВА 5. ЛАНДШАФТНО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПТК И СТРУКТУРА ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИГОНОВ «ЛУКОВСКОЕ» И «ОСТРОУХОВСКОЕ»

Метод ключевых полигонов впервые получил широкое применение в экспедициях В.В. Докучаева (1880-1899). В 1916 г. исследуя пески Среднего Дона, Б.Б. Полынов впервые применил данный метод при ландшафтно-геохимических исследованиях. После Великой Отечественной войны этот метод был применен географами МГУ (1945) при комплексной физико-географической характеристике окрестностей Завидово. После этого, метод ключевых полигонов стал обязательным при проведении крупномасштабных ландшафтных исследований. На Калачской возвышенности этот метод впервые применен географами Воронежского университета при ландшафтно-типологической съемке ПТК хозяйства «Чапаевское» (1953).

С целью комплексной характеристики современного состояния морфологической структуры ПТК (ландшафтов) локального уровня и выявления степени их антропогенной нарушенности, на территории региона были выбраны ключевые полигоны, ландшафты которых наиболее полно характеризуют ПТК юго-востока Калачской возвышенности. Ландшафтно-географические исследования полигонов «Луковское» и «Остроуховское» проводились автором в 1999-2004 гг. Выбор ключевых полигонов проводился с учетом следующих показателей: физико-географических (местоположение одного полигона на севере региона, второго — на юге), геолого-геоморфологических (пестрота литогенной основы, наличие эрозионно-денудационных останцов, значительная эрозионная расчлененность территоа рии (2,2-3,1 км/км ), биоклиматических (закономерная смена климатических показателей по линии междуречье — речная долина, разнообразие фитоцено-зов из-за вертикальной и экспозиционной дифференциации ПТК и характера местоположений), ландшафтных (закономерная смена ПТК от высших точек водоразделов до прирусловой поймы Хопра) и природоохранных (располагаются хорошо сохранившиеся участки степных и лесных ландшафтов эталонных для юго-востока Калачской возвышенности — Шемякинская лесная дача, луга поймы Хопра у х. Остроуховского и ледниковая морена в прибор-товой части долины Хопра). Нахождение значительных площадей ООПТ и регламентация хозяйственной деятельности привела к сохранению в квазиприродном состоянии (по В.Б. Сочаве (1978) части ландшафтов (30-35%) и, по сути, делает эти территории эталонными для всего региона.

При составлении ландшафтных карто-схем ключевых полигонов в основе выделения урочищ и местностей лежат следующие критерии: геоморфологическая приуроченность, характер рельефа (плакоры, склоны, речная долина и т. д.) и почвенный покров. Особая роль отведена структуре почвенного покрова, так как естественный растительный покров междуречных местностей почти полностью уничтожен. Наибольшую пользу, принесли схемы внутрихозяйственного землеустройства (ВХЗ) М 1: 25 ООО и 1: 50 ООО и почвенные карты хозяйств М 1: 25 ООО, что позволило создать предварительную ландшафтную карто-схему, впоследствии уточненную полевыми исследованиями. Исследования проводились в соответствии с методикой Ф.Н. Миль-кова (1973) выделения и характеристики местностей и урочищ.

Общая площадь ключевого полигона «Луковское» составляет 6953 га из них 6066 га (87,2%) полигона занимают междуречные местности, на долинные комплексы Хопра приходится 887 га или 12,8%.

Качественная оценка антропогенной нагрузки. В соответствии с методикой В.А. Шальнёва (2004), территория хозяйства относится к комплексам с разрушенными экосистемами (К ан - 0,85; К нап - 0, 75), нуждающимися в оптимизации природопользования (сближение границ угодий с границами естественных комплексов, переход на контурную нарезку полей, введение почвозащитных севооборотов на склонах, увеличение облесения территории).

Расчёты допустимой пастбищной нагрузки (ДПН) или пастбищной емкости КРС проводились по методике У.Ф. Юнусбаева (см. главу 1).

Учитывая специфическую динамику урожайности степных травостоев, пастбищная нагрузка рассчитывалась нами отдельно за период с мая до июль (до 1-го пика) и с августа по сентябрь (до 2-го пика). Для вычисления пастбищной емкости для каждого пастбищного контура используется следующая формула (Юнусбаев, 2002):

V = MI1H*S, (6) где V— пастбищная емкость контура (в условных головах КРС), ДПН допустимая пастбищная нагрузка за определенный пастбищный период, S — площадь пастбищного контура (га). В табл. 31 приведена емкость пастбищных контуров в разных типах пастбищ хозяйства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы.

1. С использованием исторического подхода на основе литературных и фондовых материалов проведена периодизация истории изучения природных факторов и ПТК (ландшафтов) региона. Выделено четыре этапа в истории изучения природных факторов и ландшафтов. Охарактеризован вклад крупнейших исследователей в изучении природы региона.

2. Проведен физико-географический анализ природных факторов, формирующих современную ландшафтную структуру территории: литогенной основы, климата, гидрографии, почв, органического мира. Проанализировано положение региона в системе физико-географического районирования Волгоградской области.

3. Выявлены закономерности формирования морфологической структуры ПТК (ландшафтов) региона в зависимости от природных и антропогенных факторов. Проведен анализ дифференциации морфологической структуры междуречных местностей (плакорной, склоновой и овражно-балочной) и речных долин (пойменной и надпойменно-террасовой), проведена их качественная и количественная характеристика. Выявлена прямая зависимость мо-заичности морфологической структуры ландшафтов региона от геолого-геоморфологических, биоклиматических и антропогенных факторов. Наивысшей степенью антропогенной преобразованное™ (распахано 95-98%) отличается плакорная местность, что привело к конвергенции биотических компонентов исходной ландшафтной структуры на уровне урочищ и фаций, затушёвыванию природных границ между этими ПТК. Наименее освоены в хозяйственном плане — склоновая, овражно-балочная и пойменная местности, выполняющие стабилизирующие функции в антропогенном ландшафте и являющиеся ядрами природного биоразнообразия.

4. С использованием исторического и ландшафтного подходов охарактеризована современная структура антропогенных ландшафтов и основные виды антропогенных воздействий на ПТК региона. Выделены и охарактеризованы основные классы антропогенных ландшафтов, проведена их качественная и количественная оценка. Выявлено, что на Калачской возвышенности влияние антропогенного фактора ландшафтогенеза наиболее значимо в Волгоградской области (К ан - 0,8). Проведённый агроресурсный анализ сельскохозяйственных ландшафтов позволил выявить основные этапы эволюции систем землепользования, направления деградации ПТК и спектр природоохранных проблем, связанных с практикой сельскохозяйственного землепользования.

5. С использованием метода ключевых полигонов проведена комплексная характеристика современного состояния морфологической структуры ПТК (ландшафтов) на локальном уровне, выявлена степень их антропогенной нарушенности. Создана серия картосхем ПТК локального (ранга урочищ) уровня. Их анализ свидетельствует об упрощении пространственной структуры территории, укрупнении площадей земельных угодий. Территории исследуемых хозяйств относятся к комплексам с разрушенными экосистемами (Кан = 0,85-0,62; Кнап = 0,75-0,6), нуждающимися в оптимизации природопользования (сближение границ угодий с границами естественных комплексов, переход на контурную нарезку полей, введение почвозащитных севооборотов на склонах, увеличение облесения территории и др.).

6. Проведенные ландшафтные исследования юго-востока Калачской возвышенности позволили детально изучить морфологическую структуру ПТК территории и оценить важность применения метода крупномасштабного картографирования ландшафтов региона для целей их последующей классификации, типизации, районирования, создания кадастра, выявлению степени влияния антропогенных факторов на исходную ландшафтную структуру, определения степени ее антропогенного преобразования и выявления характера взаимосвязи и взаимообусловленности ландшафтообразующих факторов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат географических наук Князев, Александр Петрович, 2006 год

1. Айларов А.Е. Ландшафтоведение: Учеб.-метод. пособие. — Владикавказ: Изд-во СГУ, 2002. — 108 с.

2. Алёхин В.В. Теоретические проблемы фитоценологии и степеведения. — М.: Изд-во МГУ, 1986. —216 с.

3. Атлас Волгоградской области. — М.: ГУГК, 1967. — 32 с.

4. Атлас Волгоградской области. — Киев, 1993. — 40 с.

5. Атутова Ж.В. Природные и природно-антропогенные геосистемы

6. Верхнего Приангарья: Автореф. дис. . канд. геогр. наук. — Иркутск,2002. —20 с.

7. Ахтырцев А.Б. Гидроморфные почвы и переувлажненные земли лесостепи Русской равнины: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. — Воронеж, 1999. —42 с.

8. Ахтырцева Е.И. К ландшафтной характеристике Калачской возвышенности и Окско-Донской низменности. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1957. —33 с.

9. Ахтырцева Е.И. К ландшафтной характеристике Калачского Прихопе-рья. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1961. — 45 с.

10. Ахтырцева Е.И. Овраги, балки и суходолы Калачской возвышенности. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1969. — 51 с.

11. Ахтырцева Е.И. Вертикальная структура и вопросы эволюции ландшафтных комплексов Калачской возвышенности // Вестник Воронежского государственного университета. Серия География и геоэкология. 2004. № 1. — С.57-61.

12. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского черноземья. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1993. — 214 с.

13. Баженова О.И., Мартьянова Г.Н. Реакция степных и лесостепных мор-фодинамических систем на современные изменения климата // География и природные ресурсы. 2000. №4. — С.23-32.

14. Бевз Н.С. Структурно-региональный анализ рельефа и ландшафтов. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1984. — 95 с.

15. Безуглова О.С. Гумусное состояние чернозёмно-степных и каштановых почв Южной России: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. — М., 1994. — 32 с.

16. Бережной А.В. Склоновая микрозональность ландшафтов среднерусской лесостепи. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1983. — 139 с.

17. Богучарсков В.Т. История географии. — Ростов н/Д: МАРТ, 2003. — 448 с.

18. Брылёв В.А., Сергеев В.В. Физико-географическое районирование юго-востока Русской равнины в мелиоративных целях // Почвенно-экологические и мелиоративные проблемы переброски части стока северных и сибирских рек на юг страны. — Пущино, 1984. С. 132-137.

19. Брылев В.А. Этапность и цикличность морфогенеза окраин платформ. Автореф. дис. д-ра геогр. наук. — М., 1989. — 39 с.

20. Брылев В.А. Геолого-геоморфологические условия Волгоградской области // Почвенно-экологические проблемы в степном земледелии. —25.