Сделай Сам Свою Работу на 5

В аридной гидроиндикации существуют в настоящее время четыре основных направления:





ИНДИКАЦИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД В СТЕПЯХ

 

Наиболее важны в индикационном отношении настоящие луговые лиманы, расположенные в понижениях, под которыми формируются локальные скопления пресных или слабосолоноватых вод-подлиманные линзы. Дно луговых лиманов ровное или обладает своеобразным «медальонным» микрорельефом (ячеистые лиманы). Наиболее распространенное растительное сообщество-пырейные луга с участием фреатофитов: кровохлебки лекарственной, солодки, полыни раскидистой. Размер лиманов подвержен значительным колебаниям. Характер распределения растений позволяет проследить колебания размеров подлиманной линзы в зависимости от влажности года. Минимальная площадь линзы (до которой она сокращается в наиболее сухие годы) обозначается сомкнутым луговым травостоем при преобладании фреатофитов; границы растекания линзы в более влажные годы обозначаются лугами с более разреженным растительным покровом и редким участием фреатофитов. Этот тип лиманов имеет наибольшее значение для водоснабжения пастбищ, как обладающий наилучшими водами (табл. 27). При осолонении линзы (вследствие слабого пополнения ее или усиленного расходования на испарение) луговые лиманы эволюционируют в солончаково-луговые с солоноватыми и солеными водами.



Солончаково-луговые лиманы характеризуются комплексным растительным покровом, образованным чередованием луговых участков и участков солончаков, занятых галофитами. Последние располагаются особенно часто на микробугорках по дну лимана и образуют кольцо по его бровке. Почва на всех элементах микрорельефа покрыта выцветами солей. Из солончаковых растений особенно часты виды кермеков и солерос. Оба вида хорошо различимы при аэровизуальных наблюдениях: первый - по своим фиолетовым зонтикообразным соцветиям, второй-по характерной пурпурной окраске, принимаемой им осенью. Поэтому солончаково-луговые лиманы хорошо опознаются с воздуха. Остепненные лиманы обычно неглубоки, мелки и характеризуются проникновением в лиман растений с окружающих равнин (главным образом полыней). Воды лежат на значительной глубине (3-15 м), минерализация их 1-4 г/л. Однако, имея малое гидроиндикационное значение, они представляют интерес как индикаторы выщелоченности почв. Так, в остепненных лиманах в районе среднего течения р. Урал под группой ассоциаций полыни австрийской с участием полыни Лерха, солодки и красочного лугового разнотравья содержание растворимых солей в ряде разрезов до 2 м глубиной колебалось от 0,04 до 0,13%.



 

Разные типы лиманов существенно различны по признакам дешифрирования. Заболоченные лиманы имеют мозаичный рисунок, состоящий из интенсивно темных, почти черных пятен (заросли тростника, сусака, камыша), чередующихся с более светлыми-серыми (луговый травостой из пырея или остреца). Луговые лиманы в тех случаях, когда находящаяся под ними линза стабильна, имеет ровный темный фототон, без всякой пятнистости. Если же линза ежегодно меняет свою площадь в зависимости от влажности года, то на аэрофотоснимке лимана обнаруживается ряд концентрических поясов. Центральная часть лимана обычно бывает занята участком, имеющим наиболее темный фототон. Он отвечает минимальной площади линзы, до которой она сокращается в наиболее засушливые годы. Вокруг этого участка (он иногда бывает несколько смещен относительно центра лимана) располагается ряд поясов, обозначающих площади, до которых увеличивается подлиманная линза в годы с разной степенью влажности. Солончаково-луговые лиманы хорошо заметны на аэрофотоснимке по прерывистой белой кайме, создаваемой солевыми выцветами на бровке лимана. В центральной его части обычно также заметна неравномерная светлая точечность, создаваемая засоленными бугорками и группами галофитов на них. Часто на аэрофотоизображении солончаково-лугового лимана бывает заметна интенсивно темная полоса, окружающая лиман или вытянутая вдоль одного из бортов. Так изображаются сообщества фреатофитов (главным образом солодки и полыни раскидистой), развивающиеся на тех участках, где слабоминерализованные воды, фильтрующиеся в лиман с окружающих водоразделов, еще не смешались с солеными водами лимана. Колодцы, сооруженные в таких полосах, дают пресную воду даже на окраинах засоленных лиманов.



Остепненные лиманы дешифрируются плохо. Причиной этого служит проникновение в лиманы этого типа большого количества растений из ковыльных и полынных сообществ окружающих водоразделов. Вследствие этого контраст фототона лимана и окружающей степи невелик. Кроме того, остепнению обычно подвергаются наименее глубокие понижения, где не происходит такого накопления влаги, которое могло бы обусловить появление настоящего лугового травостоя. Фототон остепненных лиманов светло-серый; на крупномасштабных снимках заметна темная зернистость, порождаемая группами фреатофитов и особенно заметная при съемке, производимой летом. Чем гуще и заметнее эта точечность, тем больше оснований предполагать близкое залегание вод под понижением. Минерализация воды не может быть оценена по аэрофотоснимку даже ориентировочно, поскольку галофиты в остепненных лиманах встречаются очень редко, вытесняясь оттуда более сильными в конкуретном отношении видами-шолынями и ковылями.

Лиманы и лиманообразные понижения описывались в разных ландшафтах под различными названиями. В Казахстане их часто называют «бидаек» или «шопты-коль» («травяное озеро», имея в виду частое временное превращение лиманного луга в озеро). Под этими названиями лиманы неоднократно описывались и в пределах полупустыни. Типы лиманов здесь те же, что и в степях, но заболоченные лиманы очень редки, и преобладающим типом являются солончаково-луговые лиманы. Для них в области полупустыни характерно превращение центральной, наиболее пониженной части лимана в солончак, на котором господствуют ажрек (прибрежница), бескильницы, франкения и часто появляется солерос. Солончаковые луга располагаются в виде пояса между бортом лимана и солончаком, лежащим в его центре. В песчаных массивах, лежащих среди степей, часто отмечается наличие скоплений верховодки под котловинами выдувания. Происхождение ее, очевидно, смешанное, и в образовании принимают участие и процессы инфильтрации осадков, и конденсации водяного пара в толще песка. В песках Среднего Дона такие скопления верховодки на серых, обогащенных мелкоземом, заросших песках обозначаются определенным рядом сообществ; при расположении зеркала верховодки на глубине около 2 м в котловинах развиваются березовые колки, при глубинах залегания верховодки от 2 до 4 м-группы осины, а если верховодка залегает на глубине порядка 4-6 м, то она обозначается небольшими дубовыми рощами. Встречаются понижения с концентрической комплексностью, где береза занимает наиболее глубокие их части, осина -склоны, а дуб - бровку низины.

В Приобских степях и в степях Северного Казахстана встречаются мелкие замкнутые котловины просадочного происхождения с локальными скоплениями грунтовых вод, залегающими на глубинах S-4 м. Минерализация их незначительна. Они легко опознаются по березовым колкам, окаймляющим их край, и по сырым лугам (часто с присутствием тростниковых зарослей), занимающим наиболее пониженную центральную часть.

 

ИНДИКАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ПУСТЫНЯХ

 

10.1.5 Геоботаническая индикация подземных вод (гидроиндикация) в пустынях применяется очень широко. Истоки гидроиндикационных исследований в пустынях следует искать в работах как географов (П. С. Паллас, Э. Эверсман), так и гидрогеологов (О. К. Ланге, Ф. П. Саваренский, В. А. Приклонский). В настоящее время вопросы гидроиндикации в аридных регионах наиболее интенсивно исследовались И. Н. Бейдеман, С. В. Викторовым, Б. В. Виноградовым, Е. А. Востоковой.

В аридной гидроиндикации существуют в настоящее время четыре основных направления:

1) индикация местных вод,

2) индикация обводненных разломов,

3) индикация грунтовых потоков,

4) индикация фильтрации около самоизливающихся скважин.

Первое имеет более Широкое распространение, остальные только начинают формироваться.

Под местными водами известный исследователь пустынь В. Н. Кунин (1959) подразумевал различные локальные скопления подземных вод, не образующих единого регионального водоносного горизонта, а располагающихся обособленно и, большей частью, на умеренной глубине. Генезис этих скоплений разнообразен, но обычно зависит от сочетания факторов, имеющих ограниченное распространение на том или ином участке и строго с ним связанных. Практическое значение местных вод очень велико, поскольку в силу их неглубокого залегания человек в процессе хозяйственной деятельности встречается с ними постоянно. Они оказываются незаменимым источником водоснабжения пастбищ в полупустынях и пустынях. Сопряженность местных вод с определенными ландшафтами настолько велика, что, по мнению известного гидрогеолога А. М. Овчинникова (1955), они «настолько тесно связаны с растительным покровом и почвами, что скорее являются объектом изучения почвоведов и грунтоведов, чем гидрогеологов».

Изолированные скопления неглубокозалегающих подземных вод часто именуются линзами. Наиболее распространенными типами их являются подпесчаные, подтакырные, каньонные, приканальньи". В качестве индикаторов подпесчаных линз выступают физиономически различные части массива песков:

сильно расчлененные незакрепленные пески индицируют область питания линзы, полузакрепленные пески с фреатофитами в котловинах выдувания - область транзита линзовых вод, а густые сомкнутые заросли фреатофитов на дне котловин выдувания, так называемые «чуроты» (часто с участием древесных и кустарниковых видов, создающих компактные рощи), - область разгрузки линзы. Последняя чаще всего бывает приурочена к окраине песчаного массива на границе его с суглинистыми равнинами. Зона разгрузки часто окаймляется полосой солончаков, где выклинившиеся воды линзы испаряются, обогащая почву солями. Индикаторами этой полосы служат сарсазанники. Однако при этом еще не вполне определена тенденция эволюции минерализации линзы, так как не ясно, как отделить линзы с более или менее стабильным низким содержанием солей от линз, постепенно осолоняющихся.

Исследование большого количества песчаных массивов в Прикаспии и Приаралье показывает, что средством эффективного прогнозирования изменения минерализации вод в линзах является описание эколого-генетических рядов фитоценозов. Для линз с устойчивой низкой минерализацией характерен ряд, имеющий очень простую структуру и заключающий в себе всего два элемента: развеянные барханные пески с пионерами-псаммофитами (селин, песчаная акация) и котловину выдувания с характерным микроландшафтом «чурота», т. е. с зарослями фреатофитного крупнотравья (тростник, чий, солодка) и группами деревьев-фреатофитов (тополь, ива, лох). При повышении минерализации структура ряда усложняется. В наиболее пониженных частях чуротов первоначально обособляются лужайки солончаковых злаков (главным образом прибреж-ницы), а среди гликофильных фреатофитов появляются однолетние солелюбивые растения (однолетние галофиты) с неглубокой корневой системой, указывающие на засоление поверхностных горизонтов почвы (где соленакопление проявляется наиболее рано). Типичными их представителями являются гла-укс морской, солерос и однолетние сведы.

При дальнейшем усилении минерализации в наиболее пониженных частях котловины выдувания формируются группировки галофильных фреатофитов с глубокой корневой системой. Среди них часты и кустарники (селитрянка, дереза туркменская и русская) и полукустарники (сарсазан, поташник, соляноколосник). Появление этих растений свидетельствует о практически необратимом засолении линзы. Если соленакопление продолжается и линза находится в условиях незначительного оттока и слабого водообмена, то минерализация ее вод повышается и все большее количество солей начинает вноситься в почву, механический состав которой, утяжеляясь под влиянием органических остатков густой сомкнутой растительности чуротов '"благоприятствует соленакоплению. Это обусловливает эволюцию наиболее пониженных частей чуротов первоначально в бугристый, а потом в мокрый солончак - «сор».

Часто все перечисленные сообщества непосредственно контактируют друг с другом; иногда барханы с пионерами-псаммофитами могут лежать в стороне (если линза смещена относительно места своего возникновения), и тогда между барханами и чуротом лежит область транзита, занятая закрепленными песками. При наиболее значительном засолении линзы в центре располагается солончак, лишенный растительности, вокруг него - пояс бугристых сарсазанников, а далее, ближе к периферии - кольцо солончаковых лужаек, подступающее почти к подножию барханов, окружающих весь поясной комплекс. Надо, однако, отметить, что индикация процесса осолонения линзы может быть наиболее четкой, если линза располагается внутри песчаного массива и областью ее разгрузки являются чуроты, лежащие в котловинах среди барханов. Если разгрузка линзы происходит на окраине песчаного массива, то отделение заселяющихся линз от имеющих стабильную минерализацию затруднительно. Все вышесказанное заставляет проявлять крайнюю осторожность при закреплении песков. Прежде чем провести работы по закреплению барханного массива, следует выяснить, не является ли он областью питания какой-либо практически важной подпесчаной линзы. В противном случае можно нанести существенный урон делу водоснабжения отгонных пастбищ.

10.1.10 Гидроиндикация обводненных разломов пока изучена очень слабо. Линии разломов, по которым поднимаются глубинные напорные воды, Тлогут иметь большое значение для водоснабжения при отсутствии других его источников. В качестве индикаторов их используются главным образом различные сообщества фреатофитов, отличающиеся линейной ориентировкой (обычно-вдоль разлома), и цепи крупных фитогенных бугров, называемых чоколаками (чукалаками). Чоколаки образуются около кустов некоторых фреатофитов, обладающих способностью усиливать свой рост по мере засыпания их рыхлым материалом. В пустыне это свойственно преимущественно тамариксам, селитрянке Шобера, а также, отчасти, черному саксаулу (его наиболее крупным древовидным формам). Способность к образованию чоколаков проявляется у этих растений, когда они находятся в наиболее благоприятных условиях увлажнения - при значительной близости грунтовых вод к поверхности. Поэтому беспорядочно рассеянные чоколаки могут возникнуть в самых различных местообитаниях, если субстрат рыхл, а грунтовые воды залегают на небольшой глубине. Но образование четких цепей чоколаков свойственно лишь обводненным разломам.

Линейно ориентированные сообщества фреатофитов и цепочки чоколаков очень хорошо видны на аэрофотоснимках. Характер растительности позволяет определить степень минерализации вод. Если воды мало минерализованы, то по центральной осевой части полосы влаголюбивой растительности располагаются гликофиты (лох, чингиль, сомкнутые заросли высоких тростников), а по периферии формируется кайма галофитов (солерос, сарсазан, прибрежница); при высокой минерализации вся полоса влаголюбивой растительности образована галофцтами, и она покрывает также и склоны чоколаков.

Индикация грунтовых потоков изучена Е. А. Востоковой для супесчано-суглинистых пустынь древних аллювиальных равнин (Жанадарья, Кунядарья). Грунтовые воды фильтруются обычно в толще отложений, выполняющих дно старых русел. Такие обводненные русла характеризуются полосами густых черносакса-уловых рощ, окаймляющих их борта. По дну русел часты заросли тамариксов и верблюжьей колючки.

Гидроиндикации грунтовых потоков уделяется особое внимание в предгорных пустынях. Объектом индикации являлись воды пролювиальных шлейфов. В СССР такие исследования были произведены на предгорных равнинах Мангышлакского Каратау и в предгорьях, обрамляющих Ферганскую долину. Результаты показали, что гипсометрически более высокая часть конусов выноса, где идет просачивание вод вглубь, обозначается сообществами ксерофильных омброфитов (чаще всего эфемеров) и зарослями ксерофильных кустарников (боялыч, солянка восточная). Фреатофиты распространены по периферии конусов выноса - в области выклинивания грунтового потока. Наличие здесь фреатофитов (пальчатника, ситников) отмечается даже в том случае, если территория покрыта посевами. Грунтовым потокам, фильтрующимся в толщах овражного аллювия, выполняющего дно русел временных водотоков на предгорных равнинах, посвящено некоторое количество зарубежных работ. Вади (русла временных водотоков) в пустыне Негев, обладающие благоприятными условиями увлажнения, поддерживаемыми наличием грунтовых потоков, опознаются путем косвенной индикации по сомкнутым зарослям акаций. Имеются данные о растительности Сахары, по которым можно построить следующую гидроиндикационную схему (табл. 31).

В Западном Ираке русла временных предгорных водотоков с неглубокозалегающим грунтовым потоком распознаются по сочетанию болот с рогозом узколистным, тростником и тополе-во-тамариксовых рощ.

В настоящее время довольно широко и эффективно осуществляется орошение участков пустыни водами артезианских скважин. Однако если вода скважины поступает непосредственно в окружающий ее естественный ландшафт, не используясь на орошение, то она может вызвать локальное засоление. Отмечено несколько вариантов экологических рядов сообществ, являющихся индикаторами этого процесса в зависимости от того, в каком типе пустыни он будет развиваться. Наиболее изучены ряды, формирующиеся на такыровидных поверхностях древних аллювиальных равнин. Исходным членом ряда являются узкие полосы солончаковых лугов, формирующихся по краю озера, в которое превращается такыр, затопленный разлившимися по нему водами скважины. Господствует здесь соле-любивый стелющийся злак прибрежница (ажрек). Однако по мере удаления от берега озера ажрековые лужайки сменяются сначала группировками гликофильных (преснолюбивых) фреатофитов (итцегек, тамарикс развесистый), а потом типичных галофитов (соляноколосник, сарсазан). Этот ряд отражает по степенное засоление вод и почв вокруг озера, сформировавшегося у скважины за счет пропитывания такырной толщи водой и постепенного выноса солей на поверхность в силу испарения и капиллярного поднятия влаги.

Несколько иной ряд формируется там, где воды скважин изливаются в аллювиальные пески, подстилаемые на небольшой глубине глинистой толщей. Здесь на начальных звеньях ряда около скважины бурно разрастаются верблюжья колючка, итцегек, образуя вокруг нее обширное поле. Только на участках, удаленных от скважины, появляются галофиты. Наличие такого ряда с преобладанием гликофитов обозначает участки, оптимальные для растениеводческого освоения песков. Засолению почв здесь препятствует низкая капиллярность песка, а подстилающая его толща глин не позволяет воде просачиваться на значительную глубину. Прл долгом неконтролируемой самоиз-ливе вокруг скважины формируется озеро, окруженное тростниковыми зарослями и тамариксовыми тугаями.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.