Понятие геосистемы

Под устойчивостью геосистем понимается их способность к самоочищению (Глазовская, 1988), обусловленную скоростью трансформации техногенных веществ и выноса их за пределы геосистем. Во многом эта способность обеспечивается совместимостью природных и техногенных потоков вещества. Устойчивость геосистем определяется как способность природных образований к сохранению своей структуры и поведения или их восстановлению после нарушения внешними факторами, то есть способность к саморегуляции.

Ландшафтно-геохимический прогноз, который является частью ландшафтного, в то же время и часть геохимического прогноза. В принципе геохимический в любой отрасли естествознания имеет целью предсказания изменений химического состава объектов исследования.

Таким образом, предметом ландшафтно-геохимического прогноза (как части геохимического) является изменение поведения вещества, а объектом (как части ландшафтного прогноза) -- геосистемы. Как и перед любым ландшафтным прогнозом, перед ландшафтно-геохимическим стоит задача выбора оптимального соотношения между жесткой охраной и разумным преобразованием геосистем (Исаченко, 1980). В большей части случаев, даже в условиях интенсивного воздействия техногенного фактора, природная составляющая геосистем преобладает над техногенной. Поэтому при прогнозировании, прежде всего, следует учитывать естественные изменения природной среды, связанные с развитием геосистем.

В ландшафтно-геохимическом прогнозировании природные особенности вещества геосистем рассматриваются как фон прогноза, на который техногенные факторы накладывают возмущения, приводящие к изменению вещественного баланса. Накопление этих изменений приводят к возникновению антропогенных производных геосистем, но геосистема -- объект прогноза -- по-прежнему остается природным образованием. Лишь в отдельных локусах природной среды возникает новый класс образований, в которых техногенные факторы довлеют над природными, -- это образования Сачава (1978) предложил называть геотехническими системами, или контролируемыми геосистемами. Однако и антропогенные факторы опосредуются природными, в связи, с чем создаваемые человеком сооружения связанные с ними компоненты природной среды в целом способны изменяться по законам природы (Исаченко, 1980). Поэтому даже при интенсивной антропогенизации геосистем основное внимание ландшафтоведов-геохимиков должны привлекать природные процессы.

Отправными моментами для ландшафтно-геохимического прогноза служат:

- естественные эволюционные и динамические тенденции и закономерности;

- планы социально-экономического развития, учитывающие прогресс техники.

Современный уровень знаний о природных процессах, неоднозначность планов и невозможность предсказания прогресса в технологиях обуславливают неоднозначность географического прогноза, приводящую его к многовариантности.

Ландшафтно-геохимический прогноз, обращаясь к устойчивости геосистем, напрямую смыкается с проблемой нормирования антропогенных нагрузок на геосистемы.

Нагрузка называется мера антропогенно-технического воздействия на ландшафт в форме изъятия, привнесения или перемещения веществ аи энергии, изменения пространственной структуры. Допустимой формой антропогенной нагрузки считается величина, при которой не происходит существенных нарушений свойств и функций ландшафта. Основной частью исследований по определению допустимых норм нагрузки является эксперимент, включающий обоснование и выбор объектов изучения, измерение нагрузки, определение зависимости состояния от нагрузки и разработка основ норм.

Ландшафтно-геохимическое нормирование антропогенных воздействий на природную среду должно базироваться на ландшафтно-динамической концепции учения о геосистемах.

Таким образом, разработка ландшафтно-геохимического прогноза и норм антропогенных нагрузок на геосистемы, нарду с детальным изучением естественного развития геосистем, требует использования специальных методов исследования, объединенных понятием “географический эксперимент”. Понятие эксперимента трактуется в научной, в том числе и географической, литературе неоднозначно.

Согласно БСЭ (1978) экспериментом называется “метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуется явления действительности” (т. 30, с. 6). В Географическом энциклопедическом словаре (1988) указывается, что основной принцип экстремальных методов в физической географии заключается в наблюдении изменений, происходящих, в объекте, явление или процессе под воздействием факторов, интенсивность или продолжительность действия которых может меняться по желанию экспериментатора. По мнению Э. Неефа (1974), география не может проводить эксперименты методами точных наук.

В противоположность этим авторам существует точка зрения на эксперимент, значительно расширяющая его поле деятельности. Сачава (1969) считая что, в географии имеет право на существование самая широкая трактовка понятия “эксперимент”, объединяющая детальное изучение в природе географических явлений в количественно учитываемых условиях. По его мнению, “наблюдение за изменением в природе под влиянием какого-то фактора, регулируемого исследователем, -- это один из возможных методов экспериментальной географии, использование которого во всех видах экспериментальных работ вовсе не обязательно” (Сачава, 1969).

С точки зрения таких авторов Семенов, Мамитко (1988); Семенов и другие (1987); Снытко и другие (1987, 1989), термин “эксперимент” можно сравнивать с такими исследованием процессов в геосистемах, когда экспериментатор может по своему усмотрению задавать один из параметров.

Сам процесс получения данных в полевых и лабораторных условиях с принудительным изменением характера и степени воздействия одного из факторов можно назвать экспериментальным моделированием. В последнее время методы активных полевых и лабораторных экспериментов, позволяющие в достаточно короткие сроки получить информацию о характере и направленности геохимических процессов путем изменения отдельных параметров, получили широкое распространение.

Глава 2. Характеристика района исследований. Географическое положение

Центрально-Красноярский экономико-географический район представляет собой широко вытянутую полосу длиной почти 800 км -- от границы Красноярского края с Кемеровской областью на западе до его границы с Иркутской областью на востоке. Ширина этой полосы 250 - 300 км, а площадь 200 тыс. км². На севере район граничит с Нижнее-Ангарским территориально- производственным комплексом (ТПК), на юге -- с Саянским ТПК.

Район расположен в центре евроазиатского материка, вдали от морей и океанов, ближайшее расстояние до которых около 2 тыс. км. Его территория лежит на стыке трех крупных регионов Сибири -- Западно-Сибирской равнины, Среднесибирского плоскогорья и гор Южной Сибири, в связи с чем имеет сложное геолого-геоморфологическое строение. Водный и тепловой режимы отличаются значительной контрастностью. Как следствие этого, растительность и почвенный покров характеризуется существенным разнообразием и пестротой. В горах и на севере территории преобладают ландшафты южной тайги и подтайги, а в межгорных впадинах и на подгорных равнинах -- ландшафты основных лесостепей.

Район относится к макробассейну Северного ледовитого океана, речная сеть представлена Енисеем, его притоками и притоками Оби. Таким образом, преобладающее направление выноса материала -- с юга на север.

Рассматриваемая территория объединяет 26 низовых административных районов. Хозяйство каждого из них участвует в формировании КАТЭКа, потому что нормально функционирование локальных производственных звеньев комплекса невозможно без системы связей с прилегающими или более удаленными территориями.

Территория исследуемого района относится к разряду осваиваемых. Имеется в виду современный, качественно новый этап освоения высокой индустриальной основе -- высокоинтенсивное освоение. Сочетание ряда благоприятных факторов обеспечивает минимальный объем капитальных вложений в развитие производительных сил района и максимальный выигрыш во времени при вводе в эксплуатацию создаваемых производственных объектов. Это и определило данную территорию как один из районов первоочередного освоения в пределах Сибири.

Исследуемая территория занимает периферийное положение по отношению к высокоразвитым районам европейской части страны, а в транспортном отношении -- транзитное между востоком (Забайкалье Дальний Восток) и западом (европейская часть, Урал, Западная Сибирь), между севером (развивающееся Приангарье, весь огромный север Красноярского Края) и югом (Саянский ТПК, Кузбасс и далее республики Средней Азии). Вместе с тем можно говорить и о “срединном” центральном положении района, рассматривая его окружении и непосредственном соседстве районов, зон, находящихся на разных стадиях экономического развития. Западной границей район соприкасается с западной Сибирью, с наиболее развитой ее частью -- Кемеровской областью и в ее пределах с Кузбассом, откуда идут металл, некоторые виды машин и оборудования. На востоке близость Иркутско-Черемховского и Братско-Усть-Илимского ТПК создает условия для благотворного экономического воздействия. На юге соседство освоенных сельским хозяйством Минусинской и других котловин юга Красноярского края даст возможность создать и укрепить продовольственную базу промышленных центров КАТЭКа. В свою очередь, исследуемая территория, ее экономика уже теперь становится тыловой, опорной базой для развивающихся промышленных районов северной части Красноярского края и соседних областей.

В развитии КАТЭКа немалую роль сыграет и Енисей, в данном случае как транспортная артерия, которая разрезает район на две почти равные части, давая выход в меридиональном направлении, как на север, так и на юг и образуя в месте пересечения с Транссибирской железной дорогой мощный транспортный узел. Через район проходят также линия магистрального нефтепровода от западно-сибирских нефтяных месторождений и линии электропередач, объединяющие гидростанции Ангары и Енисея в единую систему Центральной Сибири.

Исследуемая территория -- один из главных земледельческо-животноводческих районов в Восточной Сибири. Природные условия здесь благоприятствуют дальнейшему развитию многих отраслей хозяйства: это зона преимущественно лесостепи со сравнительно мягким климатом, благоприятными почвенными условиями, удобным рельефом.

Среди разнообразных полезных ископаемых, которыми располагает данная территория, ведущее место принадлежит топливно-энергетическим -- основе развития КАТЭКа. Немаловажную роль играют и лесные ресурсы района -- и как основа развития крупной лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленности, и как природный фактор, смягчающий отрицательное воздействие будущих объектов КАТЭКа на окружающую природу и человека.

В общей площади красноярского края на рассматриваемую территорию приходится 7 %, а проживает здесь около 60 % населения края. Накопление трудовых ресурсов происходит уже в течение десятков лет в связи с первоначально сельскохозяйственным освоением, позже -- с крупным промышленным строительством. Этот фактор играет большую положительную роль в формировании и развитии КАТЭКа, хотя общеизвестно, что дефицит трудовых ресурсов здесь довольно большой.

Формирование низовых звеньев КАТЭКа осуществляется в разных, по природным и экономическим условиям подрайонах выделенного района. В каждом из них складывается своеобразное сочетание производств со специфической специализацией хозяйств, соответствующей экономико-географическому положению подрайонов. Вследствие разнообразия местных особенностей природных ресурсов и условий подрайоны и их части находятся на разных стадиях экономического развития. В одних из них, более обжитых и удачно расположенных в транспортном отношении, а также обладающих разнообразными ресурсами, уже к настоящему времени сформировались крупные промышленные центры со сложными производственно-экономическими связями.

Механизм функционирования геосистем может быть понят на основе детальных исследований их пространственного распределения и динамических проявлений. С учетом дискретности и непрерывности природных явлений выделяются два ряда геосистем -- геомеры и геохоры. Выделение первых основано на учете гомогенности природных образований, вторых -- на их разнокачественности.

В природе имеет место пространственная интеграция: каждая геохора включает несколько подчиненных ей геохор, а те, “представлены множествам закономерно сочетающихся геомеров”. Если типизация геомеров к настоящему времени достаточно разработана, то вопрос о критериях интеграции и типизации геохор остается до сих пор открытым и в качестве таковых обычно используются внешние физионологические признаки геосистем или их отдельных компонентов, таких как рельеф или растительность. Сложность разрешения этой задачи усугубляется еще и тем, что в природе нередки случаи, когда геохоры низшего порядка не имеют между собой ясно видимой генетической связи.

Важная роль при типизации и интеграции геохор, то есть при физико-географическом районировании, принадлежит установлению пространственно- функциональных взаимоотношений между геомерами и геохорами низшего порядка. Критерием такой интеграции и типизации может служить дифференциация вещества в геосистемах (Снытко и другие, 1980) -- одна из главнейших характеристик массы геосистем, которую В. Б. Сочава (1978) считая одним из важнейших параметров.

Классификация и характеристика геомеров. Основная часть геомеров, распространенных в Назаровской впадине и ее горном обрамлении, относится к следующим пяти геомам:

- Южно-сибирскому горно-таежному темнохвойному;

- Средне-сибирскому таежному светлохвойному;

- Южно-сибирскому подтаежному;

- Южно-сибирскому островных лесостепей;

- Южно-сибирскому степному.

Южно-сибирский горно-таежный темнохвойный геом представлен на изучаемой территории низкогорной группой фации, относящейся к горному классу фаций. Среди геомеров этой группы самым распространенными являются фации трансэлювиального типа. Наиболее типичные следующие коренные фации: склоновые трансэлювиальные пихтово-березовая, разнотравно-вейниковая с дерново-подзолистыми почвами и осиново-кедрово-пихтовая осоково-разнотравная с дерново-подзолистыми глееватыми почвами, вершинная элювиальная пихтовая мелкотравная с дерновыми лесными почвами. В целом фации этой группы относятся к кислому классу южнотаежных ландшафтов (по классификации А. И. Перельмана (1975)), их обобщенная геохимическая формула имеет вид H N, P, K, Ca, Na… для эволювиальных и трансэволювиальных фаций и H-Fe N, P, K, Ca, Na… -- для аккумулятивных.

Для геомеров таежных геомов характерно наличие биогенных и иллювиальных (алюмосиликатных) геохимических барьеров. Геомеры южносибирского горно-таежного темнохвойного геома распространены в осевой части Солгона и в Кузнецком Алатау. Основная часть фаций этого геома к настоящему времени развивается в спонтанном режиме.

Из геомеров, принадлежащих среднесибирскому таежному светлохвойному геому, на изучаемой территории представлены предгорная и подгорная группы фаций горного класса фаций. Среди фаций предгорной группы коренными являются трансэлювиально-аккумулятивные боровые травяно-кустарниковые с дерново-подзолистыми почвами, среди фаций подгорной группы -- трансэлювиальные лиственнично-сосновые разнотравные с дерново-подзолистыми почвами и элювиальные березово-сосново-лиственничные разнотравные с дерновыми лесными почвами. В ландшафтно-геохимическом отношении фации среднесибирского таежного светлохвойного геома относятся к кислому классу заподнотаежных ландшафтов и имеют формулу H N, P, K, Ca, Na… Ареалы их распространения приурочены к центральной части хребта Арга, северо-западным предгорьям Восточного Саяна и к Мало -- Пичугинскому поднятию. Степень антропогенизации геосистем данного геома несколько выше, чем предыдущего, в связи, с чем здесь больше устойчиво -- длительно производных фаций.

Геомеры южносибирского подтаежного геома распространены на исследуемой территории значительно шире, чем геомеры первых двух геомов. Для них характерно широкое распространение сосны, а также остепненных фаций (Сочава, 1980). Здесь выделены три группы фаций, относящиеся к этому геому: низкогорная и предгорная горного класса фации и группа фации плоских возвышенностей подгорного класса фаций. Из фации низкогорной группы наиболее типичны коренные трансэлювиальные парковые лиственничные и березово-лиственничные крупнотравные со светло-серыми и дерновыми лесными почвами, из фации предгорной группы -- трансэлювальные березово-сосновые разнотравные с серыми и светло серыми лесными почвами. Для группы фаций плоских возвышенностей характерными коренными фациями являются элювиальные локально-аккумулятивные лиственнично-сосновые и березово-сосновые крупнотравные, с дерновыми лесными, дерново-карбонатовыми и светло-серыми лесными почвами. В основном фации этого геома относятся к классу, переходному от кислого к кальциевому, и имеют геохимическую формулу H - Ca x N, P, K, основные геохимические барьеры -- биогенный и иллювиальный. Фации в зоне воздействия Назаровской ГРЭС под влиянием техногенной нагрузки несколько изменили свою структуру, их формула Ca - H N, P, K. Степень антропогенезации подтаежных геосистем слабая, местами -- средняя.

Среди геомеров южно-сибирского геома островных лесостепей выделяются четыре группы фаций: подгорная пологосклоновая горного класса фаций, плоских возвышенностей, равнинная и низинная равнинного класса фаций. В предгорной группе фаций наиболее типичные коренные трансэлювиальные березовые осоково-коротконожковые и мнимокоренные парковые березовые бобово-разнотравные с серыми и темно-серыми лесными почвами. Для группы плоских возвышенностей характерна элювиальная парковая березовая злаково-осоково-разнотравная с темно-серыми лесными почвами фация.

Равнинная группа фаций представляет собой остатки зональных ландшафтов южносибирской лесостепи, не связанных с высотной поясностью, они не занимают больших площадей. Наиболее типичные фации этой группы трансэлювиально-аккумулятивные березовые и парковые березовые крупнотравные с темно-серыми лесными почвами и черноземами выщелоченными.

Фации низинной группы распространены значительно шире, они обычно встречаются отдельными колками среди полей по микропонижениям. Для этой группы типичны трансэлювиально-аккумулятивная березовая бобово-разнотравная фация с темно-серыми лесными луговатыми почвами и трансаккумулятивная черемухово-березовая осоко-разнотравная с черноземами выщелоченными луговатыми. Фации южно-сибирского геома остравных лесостепей в целом могут быть отнесены к карбонатному классу лесостепных ландшафтов с геохимической формулой Ca N, P, K. Основные геохимические барьеры -- биогенный и карбонатный. Лесостепные геосистемы подвержены антропогенному влиянию значительно сильнее, чем подтаежные.

Широко распространены на исследуемой территории геомы южно-сибирского степного геома, в котором выделяют 11 групп фаций, относящихся к четырем классам фаций: степному, лугово-степному, луговому и галошорфномую. В степной класс входят пять групп фаций: пологосклоновая, плоских возвышенностей, высоких равнин, равнинная и низинная. Фации этого класса наиболее сильно затронуты антропогенезом, ареалы их распространения распаханы практически полностью, естественная растительность сохранилась лишь на небольших участках, но и она значительно трансформирована. Отсутствие естественной растительности обусловило принципиально иной подход к выделению фаций данного класса. Одним из наиболее консервативных компонентов геосистем являются почвы, поэтому фации выделялись главным образом на основании различий именно в почвенном покрове. Почти все фации этого класса фаций являются устойчиво длительно производными. Степные фации относятся к карбонатному классу ландшафтов черноземных степей и имеют геохимическую формулу Ca H₂O, N, P, K, преобладающие геохимические барьеры -- гумусовый адсорбционный и карбонатный.

В лугово-степном классе выделена только одна группа фаций -- лугово-степная предгорная. Фации этого класса также сильно затронуты антропогенезами. Обобщенная геохимическая формула их Ca N, P, K.

Фации лугового класса приурочены главным образом к долинам рек, они антропогенезированы менее значительно, чем фации степного и лугово-степного класса. Здесь выделяют три группы фаций: аллювиально-луговая, лугово-болотная и болотная. Ареалы распространения этих групп фаций не велики и довольно тесно сопряжены в пространстве, поэтому рисовка контуров на карте топогеосистем вызвала значительные затруднения. В конце концов, были оконтурены участки, на которых встречаются фации всех этих групп, но условные обозначения контуров даны по преобладающему компоненту.

Для фаций аллювиально-луговой и лугово-болотной групп характерен окислительный железистый барьер, для фаций болотной группы -- восстановительный глеевый. Среди фаций данного класса преобладают серийные.

Фации галоморфного класса на территории Назаровской впадины не имеют широкого распространения. Они приурочены к понижениям рельефа на юге впадины среди степных фаций. Геохимическая формула солонцовой группы фаций Na - Ca N, P, K, солончаковой Na N, P…Na, CE, SO₄.

Основные геохимические барьеры: для солончаков группы -- испарительный, для солонцовой -- щелочной. Степень воздействия хозяйственной деятельности на фации данного класса невелика ввиду невысокой ценности их как сельскохозяйственного ресурса без коренных мелиораций, динамическое состояние большинства фаций серийное.

2.1 Физико-географическое районирование территории КАТЭКа

Схемы физико-географического районирования территории КАТЭКа различают между собой не только положением границ, но также набором и количеством таксонов. Так, высшей единицей районирования одни авторы считают физико-географическую страну (Пармузин и другие, 1961; Лиханов, 1964; Рихтер, 1964; Физико-географическое районирование СССР, 1968 и другие), другие -- физико-географическую область (Сочава, 1980; Природа, 1983; Снытко и другие, 1984; и другие). Наиболее сложная схема районирования, предложенная Ю. П. Пармузным, М. В. Кириловым, Ю. А, Щербаковым (1961), включает иерархию таксонов физико-географическая страна -- зона -- провинция -- подзона -- округ. В отдельных случаях страна подразделяется на области. Многие авторы выделяют провинции внутри стран.

Схема физико-географического районирования территории КАТЭКа включает 19 макрогеохор, которые входят в состав восьми провинций, принадлежащим трем физико-географическим областям.

Этапы создания такой схемы отражены в ряде публикаций (Снытко и другие, 1982, 1983, 1984; Природа, 1983; Семенов, 1985, 1991). Ниже приводится краткое описание выделенных макрогеохор (Снытко и другие, 1987).

Крайнюю северо-западную часть территории КАТЭКа занимает Тегульдетская равнинная макрогеохора Среднечулымской провинции, принадлежащая Западно-Сибирской физико-географической области и представляющая собой слабонаклонную, расчлененную небольшими реками равнину. Она сложена в основном четвертичными покровными суглинками. Здесь чередуются елово-кедрово-пихтовые леса на дерново-подзолистых почвах, часто имеющих второй гумусовый горизонт, сосняки на дерново-подзолистых песчаных почвах и участки болот. В пойме р. Чулым распространены высокопродуктивные заливные луга на аллювиальных луговых и лугово-болотных почвах. Тегульдетская макрогеохора входит в подтаежную группу макрогеохор. Доминирующие в ней геосистемы относятся к переходному от кислого к кальциевому классу водной миграции. Среди ландшафтно-геохимических барьеров преобладают биогенный и аллювиальный. Интенсивность водной миграции -- средняя, контрастность автономных и подчиненных геосистем -- высокая, устойчивость преобладающих геосистем к техногенному воздействию средняя. Также широкое распространение получили геосистемы кислого класса водной миграции с интенсивным водообменом.

Основная часть территории КАТЭКа относится к Южно-Сибирской физико-географической области. В состав Ачинско-Мариинской провинции входят Мариинская равнинная, Ачинско-Боготольская и Кемчугская предгорно-равнинные макрогеохоры.

Мариинская равнинная макрогеохора характеризуется холмисто-увалистым рельефом (абс. выс. 220 - 250) сложенным песчаниками и известняками юрского и мелового возраста, перекрытыми четвертичными суглинками и супесями элювиально-делювиального генезиса. В макрогеохоре преобладает лесостепная растительность. На северных склонах распространены березовые и березово-осиновые леса, в речных долинах -- темнохвойная тайга, на междуречьях -- луга и луговые степи. Почвенный покров представлен в основном темно -- серыми и серыми лесными почвами и черноземами выщелоченными, встречаются лугово-черноземные, аллювиальные луговые, лугово-болотные и болотные почвы. Почти все участки с пахотно-пригородными почвами распаханы. Макрогеохора относится к группе лесостепных макрогеохор. Основная часть геосистем имеет переходный от кальциевого к кислому класс водной миграции. Преобладают барьеры биогенный и карбонатный.

Ачинско-Боготольская предгорно-равнинная макрогеохора характеризуется грядово-увалистым рельефом, сложенным преимущественно юрскими и меловыми рыхлыми песчаниками, известняками и аргиллитами с угленосными пластами. Четвертичные отложения представлены элювиально-делювиальными суглинками и супесями. В макрогеохоре распространены лесостепные и подтаежные сообщества -- от луговых степей до смешанных хвойно-широколиственных лесов. Речные долины занимают темнохвойные леса из ели, пихты и кедра, песчаные террасы-сосняки, черничные и брусничные. В почвенном покрове преобладают серые лесные почвы, встречаются темно-серые лесные почвы и черноземы выщелоченные. Дерново-подзолистые почвы приурочены к песчаным террасам речных долин. Макрогеохора входит в группу подтаежных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры. Вместе с тем здесь широко распространены лесостепные геосистемы, среди геохимических барьеров важное место занимает карбонатные.

Поверхность Кемчугской предгорно-возвышенной макрогеохоры слагают юрские и меловые отложения аналогичные осадкам соседних районов. Коренные породы перекрыты маломощным чехлом четвертичных покровных суглинков и аллювием. Отличаются общий наклон поверхности к северу и сильная расчлененность территории густой сетью речных долин (глубина расчленения до 100 м при абс. отм. 300 - 350 м). В макрогеохоре широко распространены вторичные высокотравные березовые и березово-осиновые леса с примесью хвойных пород на месте вырубленных коренных темнохвойных лесов Кемчугского нагорья. В бассейне Бол. Кемчуга развиты массивы пихтовых лесов, в долинах и на междуречьях встречаются острова кедровых лесов, а на вершинах и склонах увалов -- влажные пихтово-еловые крупнотравные леса с луговыми полянами на дерново-подзолистых почвах. На востоке господствуют травяные сосняки на дерново-лесных почвах. Макрогеохора относится к группе таежных темнохвойных макрогеохор. Здесь преобладают геосистемы кислого и кислого глеевого классов водной миграции. Основными ландшафтно-геохимическими барьерами являются биогенный и восстановительно-глеевый. Интенсивность водной миграции высокая, контрастность автономных и подчиненных топогеосистем высокая, устойчивость к техногенному воздействию слабая.

Красноярско-Канская провинция включает пять макрогеохор: Красноярскую предгорно-равнинную, Присаянскую предгорно-возвышенную, Усольско-Тасеевсую равнинно-холмистую, Канскую предгорно-котловинную и Канско-Пойменскую предгорно-возвышенную.

Красноярская предгорно-равнинная макрогеохора представляет собой предгорную денудационную равнину, сложенную девонскими известняками, мергелями, песчаниками, алевролитами, аргиллитами, а также юрскими континентальными песчано-глинистыми отложениями, которые перекрыты маломощным плащом четвертичных отложений. Рельеф холмистый и грядово-увалистый с уклоном к долине Енисея, абсолютные высоты изменяются в направлении к северо-востоку от 400 - 350 до 200 - 180 м. Междуречья занимают березовые и березово-осиновые высокотравные леса, склоны и расчлененные водоразделы -- сосняки. В периферийных частях макрогеохоры распространены смешанные леса из сосны, лиственницы, березы, осины. Значительная часть площади занята луговыми и настоящими степями. Для северной части макрогеохоры характерны серые и светло-серые лесные почвы с признаками мерзлотного оглеения и вторым гумусовым горизонтом, для южной -- темно-серые лесные почвы, черноземы выщелоченные и обыкновенные. Геосистемы значительно изменены антропогенным воздействием, естественные участки сохранились лишь по периферии макрогеохоры, которая отнесена к группе подтаежных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики доминирующих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры. Вместе с тем в южной части значительные площади занимают геосистемы кольцевого класса водной миграции низкой интенсивности, но имеющие высокую степень устойчивости к воздействию техногенного фактора.

Присаянская предгорно-воздушная макрогеохора расположена в северо-восточных предгорьях Восточного Саяна, сложенных палеозойскими известняками, песчаниками, алевролитами, контомератами и юрскими континентальными отложениями. Рельеф крупнохолмисто-увалистый, сильно расчлененный, абс. выс. 600 - 800 м. К возвышенным участкам приурочены основные леса на дерново-подзолистых почвах. Пониженные участки рельефа заняты лесостепной растительностью, луговые степи здесь чередуются с березово-сосновыми колками и осиново-березовыми массивами. В почвенном покрове преобладают темно-серые лесные почвы и выщелоченные черноземы. Макрогеохора относится к группе лесостепных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры отличаясь от них более высокой степенью контрастности автономных и подчиненных геосистем.

Территория Усольско-Тасеевской равнинно-холмистой макрогеохоры окаймляется Южно-Енисейский кряж с юга и востока. Рельеф южной и западной частей макрогеохоры высокохолмистый, сильно расчлененный, восточной и северной -- равнинно-увалистый, сложен архейскими, протерозойскими, девонскими и юрскими породами, которые перекрыты элювиальным и делювиальным отложениями суглинистого и глинистого состава. В западной и южной частях территории распространены темнохвойные леса на дерново-подзолистых почвах, в восточной и северной -- лиственнично-сосновые леса на серых -- лесных и дерново-подзолистых почвах. В понижениях рельефа развиты остепненные луга на темно-серых лесных почвах и черноземах выщелоченных. Макрогеохора относится к группе подтаежных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем в целом анологичны таковым макрогеохоры, но здесь довольно широко распространены геосистемы кальциевого класса водной миграции.

Канская предгорно-котловинная макрогеохора приурочена к крупной предгорной тектонической депрессии, которая заполнена мощной толщей юрских озерно-болотных отложений, включающих угольные пласты. По периферии котловины преобладают девонские и нижнепермские песчаники. Рельеф холмисто-увалистый, глубина расчленения в центральной части составляет менее 100 м, в периферийных частях достигает 200 - 250 м, абсолютные отметки повышаются соответственно от 200 - 300 до 500 м. В котловине четко выражена концентрическая зональность геосистем. На предгорных возвышенностях развиты парковые березовые, сосново-лиственничные и лиственничные высокотравные леса на серых лесных и дерново-подзолистых почвах. В днище котловины преобладают степные геосистемы с черноземами выщелоченными и обыкновенными. Степи сильно распаханы. Макрогеохора относится к группе степных макрогеохор.

Здесь преобладают геосистемы кальциевого класса водной миграции. Основные ландшафтно-геохимические барьеры -- гумусово-адсорбционный и карбонатный, интенсивность водной миграции низкая, контрастность автономных и подчиненных топогеосистем низкая, устойчивость к воздействию антропогенного фактора тоже низкая.

Канско-Пойменская предгорно-возвышенная макрогеохора, обрамляющая Канскую котловину с востока, сложена девонскими, карбонатными и юрскими угленосными отложениями. Междуречные гряды, холмы и сопки чередуются с расчленяющими их речными долинами, логами и балками. Поверхность слабо наклонена к северу, высотные отметки снижаются в этом направлении от 500 до 400 м. В макрогеохоре преобладают сосновые леса на дерново-подзолистых почвах. По низким междуречьям и нижним частям склонов произрастают березовые леса на серых лесных почвах. К северным склонам часто приурочены лиственничные и кедровые леса, в бассейне р. Пойма встречаются массивы пихтовых и еловых лесов на дерново-подзолистых почвах. На территории макрогеохоры встречаются также участки разнотравно-злаковых и луговых степей с лугово-черноземными почвами и черноземами выщелоченными. Значительная часть территории распахана. Макрогеохора относится к группе подтаежных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры, но здесь также имеют место геосистемы кислого глеевого и кальциевого классов водной миграции.

Провинция Южно-Енисейского кряжа представлена на территории КАТЭКа Южно-Енисейской низкогорной макрогеохорой, которая разделяет Красноярскую и Канскую макрогеохоры. Ее поверхность сложена докембрийскими кристаллическими сланцами и гнейсами, пронизанными интрузиями гранитов и перекрытыми по окраинам палеозойскими и юрскими осадочными породами, расчленена сетью глубоких речных долин на ряд изолированных невысоких гряд с куполообразными вершинами, достигающими 800 - 900 м. В макрогеохоре преобладают южно-таежные сосновые леса на дерновых неоподзоленных почвах. Юго-восточная окраина занята травяными лиственничными и вторичными березовыми лесами на дерново-подзолистых почвах. Почвы, как правило, маломощные и хрящеватые. Основная часть геосистем макрогеохоры, входящей в группу таежных светлохвойных макрогеохор, относится к кислому классу водной миграции. Преобладающими ландшафтно-геохимическим барьерам являются биогенный и иллювиальный, интенсивность водной миграции высокая, контрастность автономных и подчиненных топогеосистем средняя, устойчивость к воздействию техногенного фактора слабая.

Верхнечулымская провинция состоит из трех макрогеохор: Тусульско-Итатской предгорно-равнинной, Назаровской предгорно-котловинной и Чулымо-Енисейской котловины.

Тусульско-Итатская предгорно-равнинная макрогеохора занимает крайнюю западную часть Верхнечулымской провинции. Территория сложена в основном туфами, туфоконгломератами, аргиллитами, алевролитами и песчаниками с прослоями бурого угля, перекрытыми четвертичными элювиально-делювиальными отложениями. Рельеф северной части макрогеохоры волнистый, куэстово-грядовый и низко-горный, южной -- волнистый. На севере макрогеохоры преобладают лесостепные и подстаежные растительные сообщества, в центральной части - подгорная светлохвойная тайга, в южной -- лесостепные и степные фитоценозы. В долине Чулыма наибольшее развитие получили луга. В почвенном покрове преобладают серые и темно-серые лесные почвы, выщелоченные черноземы, дерново-подзолистые и дерновые лесные почвы. Макрогеохора относится к группе лесостепных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики доминирующих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры, но здесь шире распространены геосистемы кальциевого класса.

Назаровская предгорно-котловинная макрогеохора территория первоочередного формирования КАТЭКа -- включает Назаровскую впадину и низкогорные хребты Арга и Солган. Впадина сложена юрскими конгломератами, песчаниками, алевролитами, аргиллитами с угольными пластами, которые перекрыты четвертичными элювиально-делювиальными суглинками, глинами, супесями и песками. Рельеф ее в основном слабо вскаемлен, расчленен овражно-болотной сетью. Для западной и южной частей характерны холмистые поднятия, мелкосопочник и куэсты, а для восточной -- холмисто-грядовый рельеф. Преобладающая высота днища впадины 250 - 400 м. Хребет Арга сложен меловыми и юрскими аргиллитами, алевролитами, песчаниками, каолинитизированными песками и брекчиями. Средние высоты составляют 300-350 м, а максимальные превышают 500 м. Поверхность хребта Солгон платообразная, расчленена долинами рек. Хребет сложен кристаллическими сланцами, эффузивами, известняками, доломитами и песчаниками нижнего девона. Абсолютные высоты достигают 870 м.

Среди древесной растительности впадины доминируют березовые колки, в качестве примеси выступает осина. Их степных ценозов преобладают южные, обыкновенные и луговые степи. Почвенный покров представлен черноземами выщелоченными и обыкновенными, темно-серыми и серыми лесными почвами. По долинам рек распространены аллювиальные луговые и лугово-болотные почвы. Лесная растительность хребта Арга в значительной мере вырублена и уничтожена пожарами. К настоящему времени сохранились участки сосновых, березовых и березово-осиных лесов. В почвенном покрове преобладают дерново-подзолистые, дерновые лесные и светло-серые лесные почвы. Значительная часть территории хребта Салгон также покрыта вторичными березовыми и осиновыми лесами на месте бывшей лиственничной и елово-пихтовой тайги, хвойные леса верхней части хребта состоят из сосны, лиственницы, пихты, ели и кедра. В почвенном покрове развиты преимущественно дерново-подзолистые глееватые, дерновые лесные и серые лесные почвы.

Эта макрогеохора -- единственный представитель группы таежно-степных макрогеохор на территории КАТЭКа. Здесь преобладают геосистемы кальциевого (во впадине) и кислого глеевого (в горном обрамлении) классов водной миграции. Основными ландшафтно-геохимическими барьерами являются биохоры средняя, контрастность автономных и подчиненных геосистем высокая, устойчивость к техногенному воздействию средняя.

Чулымо-Енисейская котловинная макрогеохора расположена к югу от Назаровской. Ее поверхность сложена песчаниками, сланцами, мергелями и конгломератами среднего и верхнего полеозоя, перекрытыми четвертичными глинами, суглинками и песками. Рельеф холмисто-увалистый и увалистый с характерными высотами 350 - 400 м. В северной части макрогеохоры на водоразделах и северных склонах холмов произрастают редкие березовые леса. Большое распространение имеют злаково-разнотравные, овсецово-ковыльные и полынно-ковыльные растительные группировки. Почвенный покров лесных участков представлен темно-серыми лесными почвами, степных -- черноземами южными, обыкновенными и выщелоченными.

По понижениям встречаются солонцы и солончаки. Микрогеохора относится к группе степных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры. Кроме того, здесь часто встречаются геосистемы натриевого и натриево-кальциевого классов водной миграции, где преобладают испарительный и щелочной барьеры.

В Кузнецко-Алатаускую провинцию, занимающую крайний юго-запад территории КАТЭКа, входят две макрогеохоры: Верхнекийская низкогорная и Верхнеурюпская предгорно-возвышенная.

Верхнекийская низкогорная макрогеохора состоит из системы низко- и среднегорных массивов, расчлененных долинами рек. Ее поверхность сложена кварцитами, известняками, сланцами, туфами протерозоя и нижнего палеозоя, прорванными интрузиями гранитов и порфиритов (абс. выс. 1200 - 1400 м) В северной части макрогеохоры преобладают черневая тайга и вторичные осиново-березовые леса на дерново-подзолистых глееватых светло-серых лесных и дерновых лесных глееватых почвах, к югу они сменяются темнохвойной тайгой из пихты, ели и кедра на дерново-подзолистых и горно-подзолистых гумусово- и железисто-иллювиальных почвах. Макрогеохора относится к группе таежных темнохвойных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем в целом аналогичны таковым макрогеохоры (Б 4), но здесь ведущая роль принадлежит геосистемам кислого глеевого класса водной миграции.

Верхнеурюпская предгорно-возвышенная макрогеохора представляет собой сильно расчлененные северо-восточные предгорья Кузнецкого Алатау, сложенные нижнепалеозойскими известняками, кварцитами, кремнистыми и глинистыми сланцами и изверженными породами (абс. выс. 250 - 600 м). Склоны предгорий заняты лиственничниками с гутым кустарниковым ярусом и пышным травяным покровом на дерновых лесных и светло-серых лесных почвах. Выше 700 м развита черневая и темнохвойная тайга на дерновых лесных, дерново-карбонатных и дерново-подзолистых глееватых почвах. Макрогеохора относится к группе таежных темнохвойных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем в целом аналогичны таковым макрогеохоры, однако здесь часто встречаются геосистемы кальциевого класса водной миграции с карбонатным геохимическим барьером.

Восточно-Саянская провинция занимающая юг и юго-восток территории КАТЭКа, состоит из трех макрогеохор: Манско-Енисейской низкогорной, Манско-Канской среднегорной и Тагуло-Туманшетской низкогорной.

Манско-Енисейская низкогорная макрогеохора расположена в северо-западной части Восточного Саяна, сложенной докембрийскими и нижнепалеозойскими метаморфмческими и магматическими породами. В рельефе отмечается чередование коротких хребтов и сопок с глубокими долинами. Глубина расчленения поверхности достигает 400 - 500 м, а наибольшие высоты -- 900 м. В макрогеохоре доминирует темнохвойные леса с примесью светлохвойных на дерново-подзолистых почвах. Ниже 700-метрового высотного уровня распространены сосновые, сосново-лиственничные, лиственничные и березово-травяные леса на серых и светло-серых лесных почвах. Значительные площади занимают березово-осиновые вторичные леса на месте белых сосново-лиственничных. На крутых южных склонах, сложенных карбонатными породами, встречаются участки каменистых степей с черноземами слаборазвитыми. Макрогеохора относится к группе таежных темнохвойных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры. Геосистемы кислого глеевого класса водной миграции распространены здесь менее широко, для крупных южных склонов характерны геосистемы кальциевого класса.

Манско-Канская среднегорная макрогеохора сложена докембрийскими и кембрийскими гранитоидами, метаморфизированными и эффузивными породами. Абсолютные высоты возрастают с севера на юг от 600 - 700 до 1400 м. Рельеф поверхности формируют хребты, гряды и холмы, чередующиеся с глубокими долинами рек и логами. В северных предгорьях развиты сосново-лиственничные и вторичные березово-осиновые леса на дерновых лесных и дерново-подзолистых почвах. С высотой увеличивается доля темнохвойных пород. В пределах 1200 - 1300 м распространены кедрово-лиственничные леса на горно-таежных перегнойных, дерновых лесных и дерново-подзолистых глееватых почвах. Макрогеохора относится к группе таежных темнохвойных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры. От макрогеохоры она отличается отсутствием геосистем кальциевого класса.

Тагуло-Туманшетская низкогорная макрогеохора сложена карбонатно-сланцевыми породами протерозоя, интрузиями гранитов, диоритов и пегматито. Поверхность рельефа, представляющего сочетание коротких междуречных гряд, холмов и сопок, расчленена небольшими речными долинам, балками, логами, характеризуется абсолютными высотами 500 - 600 м на севере, 1100 - 1200 на юге. На нижних уровнях рельефа распространены сосновые и березовые травяные леса, на более высоких они сменяются лиственничными и кедровыми лесами. Для макрогеохоры обычно плоские водоразделы с черновой тайгой. В почвенном покрове преобладают дерново-подзолистые почвы. Леса значительно вырублены и повреждены пожарами, поэтому встречается много редколесий и луговых участков на месте былых темнохвойных лесов. Макрогеохора относится к группе таежных темнохвойных макрогеохор. Ландшафтно-геохимические характеристики доминирующих геосистемы целом аналогичны таковым макрогеохоры, но здесь более широко распространены геосистемы кислого глеевого класса водной миграции.

Крайний северо-восток территории КАТЭКа относится к Нижнеангарской провинции Средне-Сибирской физико-географической области, образуя Бирюстнскую равнинную макрогеохору. Рельеф ее равнинный, расчленен небольшими реками, абсолютные высоты составляют 250 - 330 м, понижаясь к северу и северо-востоку. Территория сложена нижнекембрийскими и юрскими песчаниками, известняками, алевролитами и доломитами, встречаются трапы. В макрогеохоре превалируют сосновые и травянистые леса на дерново-подзолистых почвах. Большие площади занимают луга и березовые леса на серых лесных почвах. В долинах рек встречаются темнохвойные леса из если и пихты с примесью кедра. Ландшафтно-геохимические характеристики преобладающих геосистем аналогичны таковым макрогеохоры. Большие площади в макрогеохоре занимают геосистемы переходного от кислого к кальциевому классу водной миграции, встречаются геосистемы кислого глеевого класса.

2.2 Природные условия исследуемого района

Территория исследуемого района имеет сложное геологическое строение. На западе она включает юго-восточную периферию эпигерцинской платформы Западной Сибири и северную часть Минусинского межгорного прогиба, выполненных отложениями юры, мела, палеогена и неогена (Алтае-Саянская, 1969). Центральная, северная и южная, а также юго-восточная части относятся к краевым поднятиям фундамента Сибирской платформы (Енисейский кряж и Востояно-Саянский антиклинорий), сложенным кристаллическими сланцами, гранитондами и метаморфическими терригенно-карбонатными породами протерозоя и палеозоя. Восточную часть составляет Канская впадина, представляющая краевую часть Сибирской платформы, выполненную кембрийскими, силурийскими, девонскими, каменноугольными и юрскими отложениями. Названные основные структуры тектонически осложнены структурами второго и третьего порядков.

В соответствии со сложным тектоническим строением рассматриваемая территория характеризуется разнообразным рельефом. Она включает всхолмленную возвышенную равнину юго-восточной окраины Западной Сибири и предгорья горных систем Кузнечкого Алтау и Восточного Саняна, межгорные и предгорные впадины (Назаровсая, Чебаково-балахтинская, Канская), а также низкогорные кряжи (Южно-Енисейский, Арга, Солгон). Наиболее низкие уровни междуречных поверхностей находятся во впадинах и предгорных равнинах (180 - 250 м над уровнем моря), наиболее высокие -- в среднегорных массивах Восточного Саяна (1500 - 1800 м).

Территория находится в центральной части материка, в удалении от океанов и морей, в связи с чем здесь уменьшается роль атлантических воздушных масс и увеличивается значение арктического континентального воздуха. Климат в целом континентальный. В соответствии со сложным рельефом и разнообразием гипсометрических уровней территория отличается климатической контрастностью, разнообразием местных климатических особенностей и экологических условий ландшафтообразования. Средняя годовая температура воздуха варьирует от нуля в лесостепных ландшафтов до отрицательных значений (до -3 ⁰С) в тайге и горах. Значительна также изменчивость других климатических показателей: годовые осадки изменяются от 400 - 500 мм во впадинах до 1000 - 1200 мм в горах, продолжительность безморозного периода -- от 60 дней. В северных районах до 120 дней в центре котловин и так далее. Речная сеть территории относится к бассейнам Енисея, его крупного правого притока Кана, левого притока Ангары -- р. Тасеева, а также правого притока Оби -- р. Чулым. Характерно крайне неравномерное распределение стока в пространстве и во времени. В горах реки обладают значительной водностью (модуль стока до 10 - 15 л/(с км²)), которая во впадинах резко снижается (модуль 1 - 3 л/(с км²)). Реки имеют смешанное питание с преобладанием снегового; основная фаза водного режима -- весеннее половодье. Озерность и заболоченность территории в среднем невелики.

Разнообразен растительный покров. Основная часть территории занята лесостепным и подтаежным растительными формациями. Лесостепь приурочена к пониженным гепсометрическим уровням и не образует сплошной зоны, а разобщена на отдельные участки лесными массивами, расположенными на более высоких уровнях рельефа (низкогорных плато и кряжах). Наиболее высокие горные массивы заняты темнохвойной тайгой. Растительность исследуемого района, находящегося на стыке трех регионов Сибири, носит переходный характер между ареалами распространения западносибирской и центрально-сибирской флоры и фауны. Среди растительных сообществ здесь распространены урало-сибирские формации лесов (различные варианты темно- и светлохвойных и подтаежных лесов) монголо-китайские, восточносибирские (островные) и завагжско-казахстанская формация степей (варианты луговых степей и остепненных лугов в сочетании с березовыми и сосновыми колками -- Лесостепь), а также берингийские формации (пойменные луга, кустарники и леса по долине Енисея Севернее Красноярска).

Почвенный покров характеризуется пестротой. Во впадинах преобладают черноземы - выщелоченные и обыкновенные, предгорьях и низкогорьях -- серые лесные почвы, а на более высоких уровнях рельефа -- подзолистые и дерновые лесные. Животный мир значительно обеднен хозяйственными воздействием, для него характерны представители степного и лесного (таежного) типов.

Размещено на Allbest.ru