Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 85
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Экспериментальная площадка на стационаре Нелегер была создана в 1998 году, а с 1999 года на участках C и F проводились детальные исследования (рис. 50). В ноябре-декабре 2000 года участок размером 140 х 70 м был вырублен (участок C), за исключением порослей березы до 1 м. Участок С был ориентирован на северо-запад – юго-восток по направлению господствующих ветров. Контрольный участок F был установлен в девственном лиственничном лесу, в 170 м от ближайшего аласа.
В 1998-2000 гг. температура грунтов, содержание влаги в деятельном слое и глубина сезонного протаивания также были измерены на участке C для характеристики условий, предшествующих нарушению. После сплошной рубки участка С в ноябре-декабре 2000 года наши измерения зафиксировали реакцию вечной мерзлоты на возмущение.
Основные измерения проводились летом. Температура грунта измерялась в скважинах глубиной до 6 м, с засыпанными термоизмерительными комплектами в стволах скважин, чтобы исключить турбулентный воздухообмен (Константинов, 2009). Измерения проводились как вручную термисторами ММТ-1 два раза в месяц в летнее время и раз в месяц в зимнее время, так и автоматически термисторами YSI с записью на регистраторы CR10X (Campbell Scientific, Inc) круглогодично. Точность измерений была ±0,1С. Такие же регулярные измерения температуры проводились в двух скважинах до глубины 20 м в нетронутом лиственничном лесу (F) и нарушенном участке (C), чтобы оценить влияние нарушения на глубине нулевых годовых амплитуд.
Отбор проб на влажность грунтов деятельного слоя брался на разных глубинах через каждые 10 см почвенным буром, с последующим высушиванием образца почвы в сушильном шкафу с температурой +105оС в течение 8 часов в лаборатории. В данной работе мы использовали среднее значение для всего деятельного слоя в конце летнего сезона. Глубина сезонного протаивания измерялась в установленных в грунт пластмассовых трубках, наполненных водой (Константинов, 2009) два раза в месяц в течение летнего сезона. В работе использованы данные максимального протаивания грунтов конце лета.
Температура и влажность грунтов, глубина сезонного протаивания измерялись в отдельных точках, находящихся на микроповышениях.
Просадки грунтов измерялись в конце летнего сезона на специальной трансекте 40 на 15 м, по сетке шагом 5 м относительно трех реперов, заглубленных в многолетнемерзлые породы. Просадки поверхности характеризовалось усреднением 36 точечных значений вдоль расположения сетки. На трансекте измерения были начаты еще до вырубки в 2000 г., которые проводились в конце сезона протаивания, до начала промерзания поверхности. Контрольные измерения в коренном лиственничном лесу лимнасово-брусничном проводились на профилях в 500 м к юго-западу, в южной части аласа Нелегер. Проседание поверхности вдоль этих профилей рассчитывалось путем усреднения значений из 27 точек измерения. В 1999– 2007 гг. потоки CO2 измерялись автоматическими регистраторами данных в течение лета (Machimura et al., 2005).
Изменение растительности. Нетронутый лиственничный лес на контрольном участке (участок F) состоит из зрелого Larix gmelinii старше 130 лет со средней высотой древостоя 17-18 м и сомкнутостью крон 0,6. Кустарниковый подлесок характеризовался ивой (Salix fruticosa), березой (Betula fruticosa) и шиповником (Rosa acicilaris). Травяно-кустарничковый покров состоял из злаков (Limnas stelleri Trin.) и брусники (Vaccinium vitis-idaea) с покрытием от 50 до 70%. Мохово-лишайниковый покров был редким, занимая менее 10% площади. Повышенная влажность почвы в 2005-2008 гг. привела к проникновению в лес осоки.
В первый год после вырубки на участке C лимнасово-брусничный покров был почти сплошным, а напочвенный покров практически не был поврежден. Только менее 10% напочвенного покрова было нарушено. В течение первого лета брусничный покров начал деградировать и начала формироваться пионерная растительность, состоящая из иван-чая (Chamerion angustifolium). На третий-пятый год после нарушения иван-чай был заменен злаковой ассоциацией (Calamagrostis langsdorffii). В последующие годы в травяном покрове преобладали осоковые, а местами – разнотравно-осоковые ассоциации. Через 7-8 лет на этом месте стала осваиваться береза (Betula platyphylla), занимавшая почти все микроповышения поверхности.
2.3 Динамика объема термокарстового расчленения ледового Комплекса
В рамках бюджетного проекта IX.127.2.3 «Комплексные исследования динамики природных и техногенных ландшафтов криолитозоны Восточной Сибири» Институтом мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН в 2016 г. были расширены исследования по термокарсту. В целях изучения степени расчленения ледового комплекса при развитии термокарста были изучены термокарстовые озера на участке Чаран в районе с. Табага и участка Юкэчи близ с. Беке Мегино-Кангаласского района Республики Саха (Якутия) (рис.82).
Участок Чаран находится в 10 км к юго-западу от аласа Абалах, где были проведены одни из первых детальных мерзлотных исследований по изучению подземных льдов (Ефимов, Граве, 1940). Район с. Табага характеризуется распространением типичного ледового комплекса с мощными ПЖЛ. Льды залегают от уровня поверхности в среднем с 2 м, их вертикальная мощность в среднем составляет 15-25 м (Граве, 1944; Иванов, 1984). Средняя объемная льдистость ледового комплекса Абалахской равнины на данном участке оценивается как 60-70% (Иванов, 1984). Температура горных пород в 1940 г. на глубине 20 м составляла -3,4оС на лесном участке с мохово-травяным покровом.
Нашей основной задачей было определение степени расчленения термокарстом участка «Чаран» в юго-западной части аласа Табага, который характеризуется очень плотным развитием термокарстовых озер на небольшой территории. Название участка с якутского переводится как «Березовый», однако в настоящее время береза полностью смещена лиственницей. На аэроснимке 1946 г. данный участок выглядит как восстанавливающаяся территория после лесного пожара с развитием молодых термокарстовых озер (рис.83).
В настоящее время термокарстовые озера интенсивно расширяются, объединяются и дренируют через руч. Хандыга-Юряге в алас Табага. На рассматриваемом участке часть термокарстовых озер стадии тымпы иссушаются и превращаются в алас. Радиоуглеродные датировки образцов древесины лиственницы со дна дренированных термокарстовых озер показали, что их возраст составляет меньше 150 лет. Дендрохронологические исследования также показывают чуть больше 130 лет в зрелых лиственницах между термокарстовыми озерами. Таким образом, можно предположить, что термокарстовые озера имеют возраст около 130 лет. На участке имеются молодые замкнутые аласы, недавно перешедшие со стадии тымпы в настоящий алас (рис.84).
В термокарстовых озерах была проведена батиметрия с помощью эхолотов Garmin GPSMAP 421s и HONDEX PS-7 LCD. Термокарстовое расчленение выше уровня озера было получено путем составления цифровой модели рельефа по съемке с беспилотного летательного аппарата DJI Phantom4, которая была Ð
Темпы просадок, в понижениях, развивающихся с середины 1980-х годов на заброшенных пашнях, составляют 6,1±1,8 см/год при общем разрушении ледового комплекса 2,0±0,6 м3 на квадратный метр. При этом глубина талика достигает 11-12 м с поверхности межаласья. До полного вытаивания ледового комплекса (термокарстовое расчленение аласа Юкэчи возрастом около 4,5-6,0 тыс. лет составляет 6,2 м3 на квадратный метр) остается еще много времени, учитывая уменьшение объемной льдистости отложений.
Наличие относительно стабильных небольших по площади термокарстовых понижений с луговым и ивово-березовым покровом («быларов» с общим разрушением ледового комплекса 0,6±0,3 м3 на квадратный метр) указывает на то, что при небольшой площади стока поверхностных вод термокарст может остановиться.
Результаты наблюдений за развитием термокарстовых озер на участке Чаран близ с. Табага в Мегино-Кангаласском районе Республики Саха (Якутия) показали, что примерно за 120-130 лет термокарстовое разрушение ледового комплекса, начавшееся после масштабного лесного пожара, составило 5,6-6,7 м3 на квадратный метр, что практически соответствует полному расчленению ледового комплекса. Интересно, что часть этих термокарстовых ландшафтов находится на начальной стадии образования аласов, о чем свидетельствует объем воды в озерах, занимающий только 5-10% термокарстовой котловины. Неполное таяние ледового комплекса подтверждается наличием бугристо-западинного рельефа в днищах термокарстовых котловин.
Высокие темпы просадок указывают на достаточно быструю деградацию ледового комплекса при современных климатических условиях. При этом наиболее уязвимыми являются антропогенные ландшафты – сельскохозяйственные угодья с посевными площадями, селитебные участки, дороги, а также нарушенные участки под воздействием лесных пожаров и лесных вредителей.
Заключение
Как и установили, изучение пространственной организации ландшафтов имеет принципиальное значение для многих фундаментальных и прикладных задач географической науки. Сложность и разнообразие ландшафтных связей ярче всего проявляется в горах. Спецификой многих горных хребтов Сибири является залегания многолетнемерзлых пород (ММП). Природная среда в них представлена мерзлотными ландшафтами, для которых криогенез является одним из ведущих факторов функционирования и пространственной дифференциации ландшафтной структуры. Мерзлотные ландшафты горных территорий со сплошным распространением ММП практически не охвачены исследованиями пространственной организации. Но их необходимость возрастает в связи с долгосрочными планами устойчивого развития арктических территорий России.
Региональный характер таких исследований позволяет внедрять ландшафтно-ориентированный подход в управлении территориями, планировании промышленного освоения и учета природных ресурсов. Принципы государственного управления территорий с ММП должны быть основаны на полноте и достоверности информации о разнообразии, функционировании, пространственной структуре и динамике мерзлотных ландшафтов. Исследования особенностей структуры и функциональной целостности в пространственной организации мерзлотных ландшафтов необходимы в широком спектре природоохранных мероприятий. В связи с этим весьма актуален охват инвентаризационными мерзлотно-ландшафтными исследованиями обширных северных территорий и поиск эффективных механизмов внедрения результатов в современную практику природопользования.
Список использованной литературы
-
Арэ, А.Л. Результаты шестилетних наблюдений за испарением снега в Центральной Якутии / А.Л. Арэ // Региональные и теплофизические исследования мёрзлых горных пород в Сибири. - Якутск, 1976. - С. 126-131. -
Базилевич, Н.И. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем / Н.И. Базилевич, О.С. Гребенщиков, А.А. Тишков. - М: Наука, 1986. - 297 с. -
Балобаев, В.Т. Глобальные изменения климата и мерзлота / В.Т. Балобаев // Наука и образование. - 1997. - № 2. - С. 82-90. -
Балобаев, В.Т. Прогноз изменения климата и мощности мерзлых пород Центральной Якутии до 2200 года / В.Т. Балобаев, Ю.Б. Скачков, Н.И. Шендер // География и природные ресурсы. - 2009. - № 2. - С. 50-56. -
Баранов, И.Я. Цели и задачи геокриологической съемки / И.Я. Баранов // Полевые геокриологические (мерзлотные) исследования. - М., 1961. - С. 15-36. -
Васильев, И.С. Реакция термического режима почвогрунтов Якутии на современные изменения климата / И.С. Васильев // Метеорология и гидрология. - 1999. - № 1. - С. 98-104 -
Васильев, И.С. Пространственно-временные закономерности формирования деятельного слоя в ландшафтах Западной Якутии / И. С. Васильев. - Новосибирск: Изд-во «ГЕО» СО РАН, 2005. - 228 с. -
Федоров, А.Н. Цифровое тематическое картографирование современного состояния мерзлотных ландшафтов в Якутии / А.Н. Федоров [и др.] // Вестник СВФУ. Серия «Науки о Земле». - 2019. - №2(14). - С.36-49.