Опустынивание в Казахстане. Пути решения

Казахский национальный университет им. Аль-Фараби

РЕФЕРАТ

На тему : Опустынивание  в Казахстане. Пути решения.

                                            Выполнила : магитсрант Избасарова  А.К.

Алматы, 2013

Проблема опустынивания  в Казахстане

Введение

Опустынивание – появление под  влиянием хозяйственной деятельности человека ландшафтов, близких к пустынным, с редким растительным покровом. При опустынивании резко снижаются биологическая продукция, видовое богатство и разрушаются почвы. За последние 50 лет в мире подверглось опустынивании свыше 800 млн га земли, основная часть этой площади приходится на районы, расположенные южнее Сахары.

Процессы опустынивания происходят в РФ и соседних странах. В Калмыкии опустынивание произошло на огромных площадях в результате выпаса поголовья овец, которое во много раз превышало пастбищную емкость естественных кормовых угодий. В Астраханской области «лунные пейзажи» окружили районы добычи газа. В Туркмении в 100-километровой зоне вдоль Каракумского канала, имеющего протяженность свыше 1000 км, произошло вторичное засоление почв, и образовались бесплодные пустыни. Свыше 2, 5 млн га мертвых пустынь, практически лишенных растительности, возникло при уменьшении площади Аральского моря, уровень которого понизился на 14 м. с этой территории ежегодно на расстоянии 100 км и более выдувается 75 млн т соли, что также усиливает развитие процессов опустынивания. Аральское соль достигает ледников Тянь – Шаня и Памира и ускоряет их таяние, Следы аральской соли обнаружены даже в Северном Ледовитом океане, а ее серьезное влияние будет испытывать значительная часть южных районов России. В таблице показаны доля опустыненных земель в основных засушливых регионов мира.

Опустыненные плодородные земли (пашня и пастбища) засушливых регионов мира (по Небелу, 1993)

Проблема опустынивания представляет серьезную угрозу благополучию человечества. Хотя деградация почвы всегда сопутствовала систематическому использованию ее человеком, этот процесс за последние десятилетия ускорился, как раз в тот момент, когда рост народонаселения и прогнозы дальнейшего роста вызывают необходимость резко увеличить производство продуктов питания. Подсчитано, что ежегодно непригодными для использования становятся от 50 до 70 тыс.км² плодородных земель, а главная причина этого катастрофического явления – опустынивание.

В настоящее время из 182 млн га пастбищных земель Казахстана 14 млн  га полностью выведены из оборота, а общая площадь деградации превысила 50 млн га.

Впервые об опустынивании  заговорили после страшной засухи и  голода в Африке в 1968-1974гг., когда погибло свыше 200 тыс. человек и миллионы голов скота. В 1977 году ООН включила опустынивание в Международную повестку дня как всемирную экономическую, социальную и экологическую проблему. Вместе с тем только принятие 17 июня 1994 года Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием дало возможность создать глобальную коалицию по этой проблеме и надежду на успех в этой борьбе.

За последние 20 лет в Казахстане проводятся научно – практические работы по борьбе с  опустыниванием. Ученые Института каракулеводства  разработали методы закрепления  песков Кызылкума и Моюнкума, северных пустынь Западного Казахстана.

Проводятся также работы по восстановлению деградированных пустынь земель. В 9 областях юго – запада Казахстана на деградированных землях создано свыше 200 тыс. га – в Мангистауской области, территория которой отличается большой засушливостью климата.

1. Опустынивание как важная экологическая проблема

Опустынивание представляет собой  ярко выраженную глобальную экологическую  и социально-экономическую проблему. В XXI веке, на фоне нарастающей численности населения земли, практически полного освоения площадей продуктивных сельскохозяйственных земель и беспрецедентного повышения техногенной нагрузки на природную среду, опустынивание может стать для многих стран основной угрозой успешного социально-экономического развития

Согласно определению  Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием, опустынивание – «деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, включая изменение климата и деятельность человека».

Причинами опустынивания  в Казахстане являются как природные, так и антропогенные факторы.

Основным природным  фактором, способствующим развитию процессов опустынивания в Казахстане, является внутриконтинентальное положение страны, определяющее континентальность и засушливость климата, скудность и неравномерность распределения водных ресурсов, обуславливающих широкое распространение песков (до 30 млн. га) и засоленных земель (127 млн. га). Условия для развития процессов деградации земель создаются и при нарушении сезонных особенностей почвообразования при воздействии засух. Предпосылкой опустынивания является также слабая сформированность почвенно-растительного покрова и его динамичность. Эти природные особенности Казахстана обуславливают слабую устойчивость природной среды к антропогенным воздействиям (по имеющимся оценкам, около 75 % территории страны подвержены повышенному риску экологической дестабилизации).

Антропогенные факторы, приводящие к возникновению и развитию процессов опустынивания в Казахстане, связаны, главным образом, с такими видами хозяйственной деятельности, как: выпас скота; земледелие; разработка недр; строительство и эксплуатация промышленных, военных и гражданских объектов, ирригационных и линейных сооружений. Опустынивание является также результатом незаконной рубки леса, выкорчевки кустарников и полукустарников на корм скоту и топливо, лесных и степных пожаров, бессистемной рекреации, организации свалок вокруг населенных пунктов, загрязнения почв и подземных вод токсичными веществами, воздействия транспорта.

Основными типами опустынивания в Казахстане, определенными в соответствии с критериями, принятыми в Конвенции по борьбе с опустыниванием, являются: деградация растительности; водная и ветровая эрозии почв; засоление и дегумификация почв; химическое загрязнение почв, грунтовых и поверхностных вод; техногенное нарушение земель и гидрологического режима.

Деградация растительного покрова  – это один из самых распространенных и визуально определяемых процессов  опустынивания, проявляемых в виде деградации лесов, пастбищных угодий и сенокосов.

Учетная лесистость республики при  включении в покрытие лесом земли  саксауловых лесопастбищ и зарослей кустарников составляет 4, 6 %, реальная лесистость при включении в состав лесов только древостоев составляет 2, 3 %.

На деградацию лесопастбищ указывает снижение их полноты, которая за последние десятилетия уменьшилась с 0, 52 до 0, 47, т.е. на 10 %. Снижение лесистости и сокращение объемов искусственного лесоразведения, угрожают катастрофическим разведением дефляции и деградации пастбищ на преобладающей части пустынь Кызылкум, Мойынкум, Сарыесик – Атырау, других массивов.

Деградация древостоев наиболее заметна  в лесах Рудного и южного Алтая, где за последние 40 лет производительность хвойных лесов уменьшилась на 7 %, площадь древостоев пихты – уменьшилась на 13 %. Площадь лесов яблони, произрастающей в Джунгарском и Заилийском Алатау, сократилась на 24 %.

Очень сильно деградируют леса в  поймах пустынных рек. Из-за уменьшения влажности почв в результате зарегулирования  стока рек в этих лесах происходит нежелательная смена пород. Например, в Чардаринском районе Южно-Казахстанской области около трети древостоев туранги в пойме реки Сырдарьи сменились на малоценные заросли чингила.

Деградация пастбищных угодий и  сенокосов. Наиболее негативное и комплексное воздействие на степные экосистемы Казахстана оказала массовая распашка целинных земель.

Пастбищная нагрузка на оставшихся в целинном состоянии землях нарастала, как по мере распашки пастбищ, вытеснившей скот на низкопродуктивные неудоби, так и вследствие одновременного наращивания поголовья скота. Распашка преобладающей части плодородных земель вытеснила и сконцентрировала скот на менее продуктивных недренированных засоленных территориях, включая влажные солончаковые луга приозерных понижений и котловин.

Наибольшей деградации подверглись  пастбища, прилегающие к сельским населенным пунктам, отгонам, доильным установкам и колодцам.

По данным Агентства Республики Казахстан по управлению земельными ресурсами по состоянию на 1 ноября 2004 года из 188, 9 млн. га пастбищ крайней степени деградации достигли 26, 6 млн. га, что выражается в сильном и очень сильном опустынивании. В лесостепной и степной зонах республики пастбища занимали 34, 8 млн. га, из них 5, 6 млн. га сильно деградированы. Процесс деградации пастбищ имеет тенденцию к возрастанию.

Ветровая и водная эрозии почв. Опустынивание, вызванное ветровой эрозией почв в Казахстане, охватило степные, сухостепные, полупустынные и пустынные ландшафты. Под воздействием ветровой эрозии происходит выдувание тонких почвенных частиц и опесчанивание почв.

В настоящее время можно прогнозировать ослабление вредоносности дефляции на пахотных землях Казахстана, из-за их сокращения. Однако, в аридных зонах республики, особенно на сильно деградированных пастбищах, опасность усиления ветровой эрозии остается.

Одним из наиболее трагичных событий  нынешнего века является экологический  кризис в Приаралье. Располагаясь в  центре пустыни, море оказывало благоприятное влияние на природно-климатические и экологические условия окружающих регионов и было регулятором влажности на обширной территории Приаралья, оградителем суховеев, поступающих из южных пустынь.

Дегумификация и засоление почв. Процесс дегумификации зафиксирован на всех пахотных и пастбищных землях. Снижение гумусированности связано с невосполнимым выносом питательных веществ путем отчуждения с урожаем.

Из общей площади неполивной пашни опустынено за счет дегумификации  в слабой степени – 4, 5, умеренной – 5, 2 и в сильной степени – 1, 5 млн. га. На орошаемых землях на долю дегумифицированных приходится 0, 7 млн. га.

Загрязнение почв и грунтовых вод. В последние два десятилетия  резко возросла опасность химического  загрязнения почв специфическими веществами от химической обработки сельскохозяйственных полей, размещения промышленных отходов, сброса сточных вод, атмосферных выбросов в городах и промышленных центрах. Загрязняют почву и стоки животноводческих комплексов.

Загрязнение подземных вод весьма широко распространено в Казахстане и рассматривается как фактор, следствием воздействия которого может быть опустынивание земель, вторичное засоление почв, растительности, ухудшение условий питьевого водоснабжения. Наибольшую степень загрязнения создают предприятия добычи и переработки полезных ископаемых, химические и другие производства, имеющие токсичные отходы, массивы орошения, животноводческие комплексы, городские агломерации и т.д.

Техногенное опустынивание. Развитие индустриального производства в Казахстане и разработка месторождений  полезных ископаемых, сопровождались строительством транспортной и инженерной инфраструктуры, интенсивным изъятием и загрязнением водных и земельных ресурсов, прямым и косвенным отрицательным воздействием на экосистемы. Наряду с этими видами воздействия, на процессы техногенного опустынивания существенное влияние оказывали выбросы токсичных веществ в воздушный бассейн, отмечались даже случаи прямого воздействия токсичных промышленных выбросов на растительность.

Современная социальная обстановка в Казахстане характеризуется  тем, что из областей, находящихся в пустынной зоне, ежегодный отток населения достигает уровня сотен тысяч человек. Низкий уровень жизни населения, неполноценное питание, недостаточное медицинское обслуживание, непригодная для употребления питьевая вода, пыльные и солевые бури, явившиеся следствием нарушения экологического равновесия и деградации среды обитания, привели к резкому ухудшению состояния здоровья населения, сокращению продолжительности жизни, снижению прироста населения, что является предвестником демографического неблагополучия.

В регионах, подверженных опустыниванию, наиболее высокая детская смертность. Эколого-санитарное давление является причиной общего отставания в развитии детей, анемии, врожденных аномалий, психических расстройств, сердечно-сосудистой недостаточности.

2. Опустынивание  Алматинской области.

Алматинская область является крупным регионом в юга – восточном Казахстане. Наибольшая протяженность с севера на юг – 525 км, с запада на восток – 570 км. На севере Алматинская область граничит с карагандинской и Восточно – Казахстанской областями, на востоке – с КНР, на юге – с Киргизией, на западе – с Жамбылской областью.

Физико –  географические условия Алматинской  области отличаюся особой индивидуальностью  и контрасностью. Причин этому несколько:большая протяженность с запада на восток, соседство противоположных по направленности вертикальных движений тектонических структур; разнообразный характер орографического строения; большая амплитуда расчленности рельефа, что обуславливает высотную поясность в горных областях.

Сложное геоллго  – геоморфологическое строении территории Алматинской области объясняется  соседством двух основных типов морфоструктур: Иле – Балхашской впадины и  Тянь – Шанького орогенного пояса.

Положение горных сооружений Алматинской области среди пустынь умеренного и субтропического поясов объясняет преобладание пустынных и степных горных ландшафтов, отсутствие сплошной зоны лесов, наличие крупных регионов оледенения.

Значительные  размеры территории области, ее внутриконтинетальое бессточное положение, орографическая и климатическая неоднородность большое разнообразие речных систем.

Территория  области относится к Балхашскому  и Алакольскому водосборным бассейном. Характерная черта гидрографии  бассейна – густая речная сеть в  горной части и редкая в равнинной. Основная масса поверхностных вод формируется в пределах высокогорных хребтов, стекая на северо-запад области. Наиболее значительными являются реки: Иле, Каратал, Аксу, Лепсы, относящиеся к бассейну озера Балхаш (более 90 % рек) и Тентек, Оленти, Жаманты, Ыргайты, примыкающие к бассейну Алакольской впадины (около 10 %). Большинство рек, не доходя до озер, теряются в песках.

Геолого-геоморфологическое строение территории области предопределяет значительные запасы пресных подземных вод. Воды в основном арьезианские и относятся к Арало – Балхашскому, Алакольскому, копа – Илийскому, Кегень – Каракаралинскому, Текесскому бассейнам. Пластовые и трещинные воды тяготеют к межгорным впадинам и относятся к Джунгарскому и Кунгей – Алатаускому бассейнам. Подземные воды северо-восточной части области входят в состав Северо – Балхашского бассейна трещинных вод и залегают на глубине от нескольких десятков до 300 и более метров.

Физико –  географические условия Алматинской  области определили большой набор природных зон – от пустынь до высокогорий. Северная часть представлена песчаными, значительно меньше – глинистыми пустынями. К югу пески сменяются подгорной наклонной равниной; далее распространены лессовые предгорья, переходящие в высокогорные хребты Джунгарского Алатау и Заилийского Алатау. Последние разделены между собой Илийской впадиной. Разнообразие рельефа, материнских пород, различные климатические условия определили большой набор типов почв и растительности.

Основная часть  равнинной территории Алматинской области занята полынной, многолетнесолянковой, петрофитно - и псаммофитнокустарниковой, злаковой, эфемероидной, галофитнокустарниковой, галофитнозлаковой растительностью. Разнообразие пустынных сообществ обусловлено почвенно-литологическим условиями и вертикальной расчлененностью рельефа.

Геолого-геоморфологические особенности строения территории Алматинской  области, в частности физические свойства подстилающей поверхности, характер рельефа приводит к неоднородному распределению атмосферного давления, резким контрастом температур, отсутствию или образованию облачности, продолжительности солнечного сияния.

Годовой ход  атмосферных осадков определяется действием слабо выраженной иранской ветви полярного фронта (осенний  период) и проникновением в летний период иссушенных воздушных масс западных циклонов. Среднегодовое количество осадков варьирует от 150 мм (Балхаш) до 200 мм (вдоль нижнего течения реки Иле), с преобладанием осадков зимне-весеннего периода. К самым влажным месяцам в году относятся декабрь и январь, хотя число дней с осадками в холодный период года незначительно, порядка 80-100 дней.

Средняя температура  июля практически на всей территории поднимается до 26-27°С. Максимальные значения температуры воздуха летом  зафиксированы на метеостанциях «Балхаш» (41°С) и «Талдыкорган» (43°С). Продолжительность безморозного периода со средней суточной температурой воздуха выше 5°С (начало вегетационного периода) составляет 180-220 дней, а сумма средних суточных температур воздуха выше 5° изменяется от 3000° до 3800°. Сумма средних суточных температур воздуха выше 10° варьирует от 2400° до 3600° и характеризует термические ресурсы вегетационного периода равнинной части области. Продолжительность безморозного периода составляет 140-160 дней.

В равнинной части преобладают ветры северо-восточного и восточного направления (60%). В феврале-марте преобладающее направление ветра от юго-восточного и восточного к западному, в апреле – к северо-западному, для мая-июня характерно южное и юго-восточное направление.

Достигая засушливы  и жарких пустынь и полупустынь  Алматинской области, воздушные массы формируются и приобретают свойства тропического воздуха; с юга Средней Азии в пустынную зону Казахстана выносятся тропические массы местного происхождения, повышающие температуру воздуха летом.

Необходимо  также отметить, что ветровой режим равнинной части области характеризуется преобладанием ветреной погоды в течении всего года (преимущественно ветры северных румбов). По направлению к горам скорость ветра постепенно снижается: в предгорных районах средняя годовая скорость ветра не превышает 2-3 м/сек, с повторяемостью – 14% (метеостанция «Талдыкорган»)

Следовательно, особенностью климата Алматинской области являются высокая температура воздуха в вегетационный период, незначительное количество атмосферных осадков, низкая относительная влажность воздуха, испаряемость влаги почвой и водной поверхностью, что способствует развитию засухи и ветровой эрозии.

Засуха представляет собой одно из опасных явлений природы в  теплое полугодие, наносит огромный материальный ущерб сельскому хозяйству, снижая урожайность зерновых культур и пастбищ. Особенно губительна засуха в весенне-летний период.

Проблемами климатических и  циркуляционных условий возникновения, сохранения засух посвящено большое количество научных работ.

В последнее время многие исследователи  используют параметр Si, предложенный Д.А. Педем

∆T σR

Si = — = —

σT ∆R

Si – интенсивность атмосферно-почвенной  засухи на i-й станции: ∆T  , ∆R – отклонение от нормы значений температуры воздуха, осадков и влажности деятельного слоя почвы, σT, σR - средние квадратичные отклонения указанных метеорологических величин. При Si больше 0 – атмосферная засуха, а при Si меньше 0 – избыточное увлажнение. По сиепени интенсивности засухи подразделяются на слабые (Si = 1, 0-2, 0), средние (Si = 2, 0-3, 0) и сильные (Si больше 3).

Мы рассмртрим тоько атмосферные  засухи за последние 15 лет.

Параметр Si определяется для 7 метеостанций, относительно равномерно расположенных на территории Алматинской области, по данным каждого теплого полугодия (апрель-август) за 1990-2005 годы. В качестве исходного материала были использованы данные по количеству месячных осадков и средней месячной температуры воздуха.

В пределах Алматинской области  с 1990 по 2005 годы максимальные значения засушливости (S max) наблюдались на 7 метеостанциях (табл. 1).

Они позволяют выявить районы, где интенсивность засух становится опасной.

Экстремалные значения Si при засухах S max

Таблица1

Из данных таблиц видно, что засухи наблюдаются периодически на всех исследуемых станциях. При этом S max изменяется в пределах о 0, 8 (ст. «Жаланашколь») до 2, 3 (ст. «Кеген», «Матай»).

Данные таблицы показывают, что в апреле, в среднем для территории значение S max = 2, 0. При этом наибольшее значение S max (2, 0-2, 3) отмечаются в центральной и юго-восточных частях Алматинской области (стананции «Кеген», «Матай», «Талдыкорган»). Апрель – наиболее засушливый по отношению к другим месяцам.

В мае и июне, в среднем, на территории значение S max = 1, 7, на отдельных станциях наблюдается некоторое уменьшение по сравнению с апрелем: S max колеблется в пределах от 1, 0 до 2, 0. в мае наметилось уменьшение S max на станциях «Кеген», «Нарынколь», «Жаланашколь», «Матай» по сравнению с апрелем. Уменьшение показателя в июне присходит на станциях «Талдыкорган», «Алматы», «Баканас», «Матай».

В июле и в августе, в среднем, для территории значение S max=1, 6. Наиболее интенсивные засухи в июле от 2, 0 до 2, 2 отмечались на станциях «Нарынколь», «Матай», «Алматы». На станции «Жаланашколь» выделяется зона слабой засухи с показателем S max =0, 8. В августе наблюдается дальнейшее уменьшение показателя на станциях «Нарынколь», «Талдыкорган», «Алматы», «Матай». На большей части территории S max варьировал в пределах от 1, 1 до1, 3.

Полученные результаты свидетельствуют  о том, что очаги возникновения атмосферных засух рассеяны по всему району исследования, при этом их местоположение изменяется по месяцам теплого полугодия (апрель, май, август). По степени интенсивности, в Алматинской области наблюдается слабая атмосферная засуха, а это приводит к снижению урожайности на 20%.

Особенностью атмосферных засух  является их продолжительность (таблица 2). В таблице приведена повторяемость атмосферных засух (Si больше 0) (Si больше 1) по месяцам теплого периода и годам.

Повторяемость атмосферных засух  по месяцам теплого периода 19990-2005 годов на территории Алматинской  области

Таблица 2

По данным таблицы Si >0 можно сделать  вывод, что за весь период с 1990 по 2005года отмечаны 2 засушливых года (1991, 2000), а также 3 очень засушливых года (1994, 1995, 2005) на большей части изучаемой территории. Например, засухи наблюдались в мае, июле 1994; в июне, августе 1995; в апреле, мае, июле 1991года; в мае, июне, июле 2000 года. Как видно из таблицы Si>1, за изучаемый период засухи длительностью 2 месяца были в 1997, 2001 годах.

Физико-географические условия Алматинской  области благоприятны для возделывания и зерновых, и овощных культур, а также для развития животноводства. Территория, занятая под сельскохозяйственное производство (растениеводство и животноводство) занимает ⅔ территории области и составляет 16423, 3 тыс.га. В общей структуре сельскохозяйственных угодий Алматинской области на пастбища приходится 89, 5%, пашню –6, 6%, сенокосы – 3, 9%. Посевная площадь сельскохозяйственных культур составляет 861, 6 тыс.га. Почвенно-климатические условия Алматинской области благоприятны для выращивания пшеницы, ячменя, кукурузы, подсолнечника, овса, сахарной свеклы, табака, картофеля, риса.

Для сельскохозяйственного производства опасны засухи при Si >0, но особенно при Si>1, которые наблюдались на территории Алматинской области в 1991, 1994, 1995, 1997, 2000, 2005 годах, что привело к снижению продуктивности сельскохозяйственного производства.

2.1 Проблемы Аральского моря

Еще не так давно Аральское море было четвертым по величине озером в мире, славилось богатейшими природными запасами, а зона Приаралья считалась процветающей и биологически богатой природной средой. Уникальная замкнутость и разнообразие Арала не оставляли никого равнодушным. И неудивительно, что озеро получило такое название. Ведь слово "арал" в переводе с тюркского языка означает "остров". Наверное, наши предки считали Арал спасительным островом жизни и благополучия среди пустынных горячих песков Каракумов и Кызылкумов.

Арал - бессточное соленое озеро-море в Узбекистане и Казахстане. К 1990 г. площадь составила 36, 5 тыс. кв. км (в том числе так называемое Большое море 33, 5 тыс. кв. км); до 1960 г. площадь равнялась 66, 1 тыс. кв. км. Преобладающие глубины 10-15 м, наибольшая - 54, 5 м. Свыше 300 островов (наиболее крупные - Барсакельмес и Возрождения). Однако из-за неразумной деятельности "властелина природы" - человека, особенно в последние десятилетия, ситуация резко изменилась. Уже к 1995 году море потеряло три четверти водного объема, а площадь поверхности сократилась более чем наполовину. Ныне обнажилось и подверглось опустыниванию свыше 33 тысяч квадратных километров морского дна. Береговая линия отступила на 100-150 километров. Соленость воды возросла в 2, 5 раза. А само море разделилось на две части - Большой Арал и Малый Арал. Одним словом, Арал высыхает, Арал умирает.