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