авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

Экологические функции четвертичных покровных отложений верхнего приобья

-- [ Страница 4 ] --

В Западной Сибири 53,4% или около 11 млн га пахотных земель требует известкования. Потребность в таких химических мелиорантах только для кислых и среднекислых почв ориентировочно определяется в 10-12 млн т. Фактически эта потребность удовлетворяется только на 10 %. Удовлетворение потребностей Верхнего Приобья можно решить увеличением добычи озерной или болотной извести - гажи и ключевых отложений, вовлечение осадков с высоким содержанием легкорастворимого соединения кальция и раковин моллюсков, а также маломощных 0,2-2,0 м прослоев рыхлых известняков, залегающих под почвой в некоторых районах Верхнего Приобья.

Гажа, болотные и озерные мергели можно применять в качестве мелиоранта для раскисления почвы в природном виде без дополнительной переработки, так как добывается в сыпучем состоянии. При этом он и содержат легкорастворимое карбонатное вещество, обладающее биологической активностью. Месторождения болотно-озерной гажи известны в Алтайском крае, Новосибирской, Омской, Томской, Тюменской областях. Наиболее широко распространены мелкие проявления и месторождения гажи с запасами до 10 тыс.т. Основной породообразующий минерал - кальцит 70-90 %. Характерно повышенное содержание Р2О5 и оксида марганца, имеющие большое значение в развитии растений, в повышении урожайности и качестве сельскохозяйственной продукции.

Кулундинская впадина есть часть крупной Обь-Иртышской солеродной провинции. Она характеризуется наличием большого количества природных минеральных солей: соды, мирабилита, гипса, галита и др. Содоносными являются современные озерные отложения. Содовые озера представляют собой бессточные котловины, питаемыми немного численными ручьями, речками и грунтовыми водами. Они образуют цепочки, вытянутые с юго-запада на северо-восток, ориентированы вдоль древних речных долин, которые в свою очередь, контролируются системой глубинных разломов. Сода содержится в поверхностной рапе озер, грунтовых рассолах и донных отложениях. Максимальная мощность прослоев соды 0,3 м. Наиболее крупным месторождением является Новомихайловское месторождение природной соды, объединяющее систему озер Танатар.

В пределах Новосибирской области и Алтайского края широко развиты солончаковые почвы, нуждающиеся в химической мелиорации. Ориентировочно их площадь занимает 250 тыс.га. Для улучшения физико-химических свойств и повышения плодородия солонцов и солонцеватых почв в них вносится гипс с целью замены натрия на кальций. Потребность в гипсе при норме расхода 15-20 т/га оценивается в весовом количестве 3750-5000 тыс.т. Эта потребность для Верхнего Приобья покрывается за счет местных ресурсов. В настоящее время здесь известны два месторождения гипса - озера Джира и Дунай.

В 45 км северо-восточнее ст. Кулунда (железная дорога Омск-Барнаул) находится месторождение Джира, представленное озером площадью 10 км2. Пласт гипса является современным донным осадком. Мощность залежи гипса изменяется от 1 до 2 м.

Гипс представляет собой рыхлую сыпучую массу серого и желтовато-белого цвета. Разведанные запасы гипса по промышленным категориям составляет 9 млн т.

Особый интерес представляет потенциальные ресурсные возможности рассматриваемых отложений. Имеется в виду открытые в последние годы минеральные сорбенты, ионообменники и биостимуляторы, которые в таком качестве никогда не использовались и которые не уступают по своим свойствам традиционным аналогам. Минеральные биостимуляторы выполняют биогеохимическую функцию. Эти вещества, поедаемые животными для обеспечения организма необходимыми для жизнедеятельности химическими элементами и называемые фаголитом или кудюритом, состоят из минеральных веществ, которые при внесении в корм курам ускорял их рост, уменьшал заболеваемость, повышал яйценоскость (табл. 5.1.1). В дикой природе биостимулирующие минеральные накопления представлены так называемыми зверовыми солонцами. Они широко распространены в горной части Верхнего Приобья. Минеральный субстрат некоторых зверовых солонцов используются местными жителями в качестве лекарственных средств.

Новые минеральные сорбенты выявлены специально поставленными экспериментами. Перспективные в качестве сорбентов породы — маршаллит, углистый аргиллит, вермикулитсодержащий сланец и гидрослюдистохлоритовая глина в опытах сравнивались с хорошо известным сорбентом - цеолитом. Наилучший результат показал вермикулитсодержащие сланцы, которые по некоторым показателям превосходит цеолит (табл. 5.1.2). Эти сланцы пользуются широким распространением в Присалаирье (рис. 5.1.1).Только на одном Корниловском участке его запасы оценены в 60 000 т.

Хорошие избирательные поглотительные свойства показали и другие опытные породы. Так углистый аргиллит может снизить концентрацию ртути в растворе в несколько десятков тысяч раз.

Ставились эксперименты по использованию донных илов стареющей и погибающей степной реки Карасук в качестве удобрений на прилегающих полях. Донные илы, обогащенные органикой, добывались при расчистке и углублении русла реки. Получены хорошие предварительные результаты по урожайности пшеницы и ячменя.

В настоящее время на всем земном шаре почва подвергается губительным воздействиям техногенеза. Ее продуктивность падает из-за истощения, эрозии, сведения лесов, засоления, подкисления, развития процессов урбанизации, строительства дорог, аэропортов и промышленных предприятий, а также из-за применения химикатов. Много вреда приносит почве ее неправильная и интенсивная обработка.

На территории Верхнего Приобья В.А. Хмелев (1989) выделил одиннадцать подтипов черноземов: 1 - южные черноземы, 2 - обыкновенные, З - то же повышенной мощности, 4 - типичные, 5 - выщелоченные, маломощные, б - то же средней мощности, 7 - выщелоченные и оподзоленные с пятнами типичных повышенной мощности, 8 - оподзоленные с пятнами выщелоченных, 9 - то же повышенной мощности, 10 - солонцеватые и осолоделые, 11 - неполнопрофильные, сильно щебнистые.

Анализ распределения этих подтипов черноземов на территории Верхнего Приобья показал их отчетливую взаимосвязь с минеральным составом и происхождением пород, по которым они сформировались. Наиболее плодородные и мощные до 0,7-0,9 м черноземы развиваются по типичному лессу, обладающему повышенными первичными пористостью и просадочностью, которые способствуют бурному размножению и росту корневой системы растений. Выщелоченные и оподзоленные черноземы характеризуются пониженной мощностью 0,5-0,7 м и меньшим плодородием, а оподзоленные черноземы имеют еще меньшие мощности 03-0,5 м и биологическую продуктивность. Они образуются по делювиальным и пролювиальным отложениям. Солонцеватые и осолоделые почвы маломощные 0,15-0,3 м. почти бесплодные, на которых произрастают только растения галофиты. Подстилающие породы малопористые и непросадочные озерно-аллювиальные и озерные, часто с хемогенным цементом. С другой стороны эта взаимосвязь контролируется геоморфологическим строением территории. Так обыкновенные и типичные черноземы распространены на Приобском и Обь-Чумышском плато, на поскогривных водоразделах местами в виде останцов на предгорных равнинах, где лесс сохранился без переотложения. На большей части территории наклонных равнин поверхностные отложения представлены преимущественно пролювиальными и делювиальными образованиями с частично деградированным черноземом. Низменные равнины Кулунды и юго-восточные районы Барабы покрыты озерноаллювиальными и озерно-пролювиальными осадками, представленными плотными породами с маломощным и обедненным гумусом почвенным слоем.

Из приведенных примеров выделяется генетическая связь формы рельефа, типов отложений, видов почв со своими биоценозами. Следует отметить, что сельскохозяйственная деятельность на рассматриваемой территории вносит существенные поправки на естественную обстановку. Степень распаханности земель по геоморфологическим районам показывает, что наибольшие площади возделываемых земель приходится на наиболее плодородные черноземы Приобского и Обь-Чумышского плато и прилегающие к ним районы ГIредалтайской равнины, где она достигает 51-57 %, а в некоторых хозяйствах общая распаханность достигает 80-90 %.

Такая усиленная эксплуатация земель увеличила и ускорила процессы эрозии лессовых черноземов. К концу прошлого столетия общая площадь, занятая овражно-балочными системами уже составляла около 15 %, и она неуклонно растет. Особенно быстро увеличиваются склоновые овраги, ежегодный прирост которых достигает 5-10 м, а в отдельные годы - до 50 м. В то же время осолонцованные и осолоделые почвы в силу более плотного сложения и залеганию ближе к базису эрозии подвергается меньшему размыву и дефляции.

Ресурсные функции несут также водоносные горизонты, залегающие в русловых, пойменных отложениях р. Оби и четырех ее террас. Водоносными являются крупнозернистые пески с включениями гравия и галек. В районе пос. Колывани такой горизонт находится в разрезах поймы и низких террас на глубине до 0,5-10,0 м, а на высоких террасах - до 25-40 м Преобладающая мощность песчаных горизонтов 10-30 м. Уровни безнапорных и слабонапорных подземных вод отмечаются на глубинах до 5 м на пойме и низких террасах и от 5 до ЗО м на высоких террасах. Водообильность аллювия уменьшается от низких с дебитом скважин 20,6 л! с к высоким террасам с дебитом скважин от долей до 12 л/с. Воды пресные с минерализацией до 0,5 г/л, редко до 1 г/л в тыловых частях террас. Общие эксплуатационные ресурсы вод 2805 м3/сутки.

В долине р. Оби разведан 17 участков подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов.

Нижне-среднечетвертичный водоносный горизонт краснодубровской свиты распространен на юго-востоке Новосибирской области, представляющая часть крупного артезианского бассейна Бийско-Барнаульской впадины. Залегает на глубине от первых метров до 36 м, и сложен мелкозернистыми песками. Мощность горизонта увеличивается к югу от 2 до 89 м. Горизонт водообилен с дебитом скважин 12-20 л/с. Воды пресные с минерализацией до 0,5 г/л. Содержание железа 1,7-2,4 мг/л. Прогнозные эксплуатационные ресурсы составляют 290 тыс. м3/сутки.

Основополагающим геодинамическим фактором является тектоническая обстановка территории. Составляя юго-восточную окраину Западно-Сибирской плиты, Верхнее Приобье представляет собой относительно стабильную территорию. Выделенные здесь Приобское плато, Каменьское поднятие, Кулундинская впадина, Предалтайский прогиб и др. начали формироваться в меловую эпоху. Эти структуры унаследованы молодым осадочным чехлом.

Приобское плато характеризуется пологими увалами и глубокими долинами, строго ориентированными в северо-восточном направлении. Такую же ориентировку имеют блоковые структурные ступени и разделяющие их разломы. Поднятие этой территории происходит с середины раннего плейстоцена до настоящего времени, судя по глубине врезов речных долин, достигает 100-150 м. Следует отметить, что магнитные и гравитационные аномалии также простираются в северо-восточном направлении. Такое тектоническое развитие Верхнего Приобья предопределило вполне определенный характер рельефа и распределение геодинамического потенциала. Однако близость Горно-Алтайской сейсмически активной зоны, оказывает существенное влияние на особенности проявлений геодинамических функций на рассматриваемой территории.

Геодинамические функции локального значения выполняют просадочные явления, которые контролируются литологическими факторами, детально описанными в главе З.

Глава б. ЭКОСИСТЕМЫ ВЕРХНЕГО ПРИОБЬЯ

С геоэкологической позиции территория Верхнего Приобья представляет собой огромную региональную экосистему, занимающую юго-восточную часть Западной Сибири. Главный абиотический компонент этой системы состоит из рыхлых и слабосцементированных отложений позднечетвертичной субаэральной формации и ранне-среднечетвертичных отложений краснодубровской свиты на правобережной относительно р.Оби части рассматриваемой территории. В накоплении этих отложений большую роль играли эоловые процессы, оказавшие существенное воздействие на проявление ими экологических функций. По ландшафтным признакам вся территория Верхнего Приобья, за исключением южной части, относится к лесостепной и степной зоне с характерными биогеоценозами.

Как показали проведенные исследования, экологические функции четвертичных покровных отложений Верхнего Приобья в пределах разных структурно-геоморфологических единиц проявляется неодинаково, что обусловлено пространственной неоднородностью и пестротой вещественных и геодинамических основ локальных природных экологических систем меньшего порядка. Форма проявления и функциональная структура этих локальных системных образований определяются тектонической обстановкой, литологическим составом, гидрогеологическим режимом и другими факторами, имеющими территориальные ограничения. Их формирование и пространственно-временное развитие в первую очередь отражается на ландшафте местности, характеризующимся взаимнообусловленными связями между рельефом, микроклиматом, водами, типами почв, растительностью и животным миром. Ландшафтная обстановка является одним из критериев, определяющих границы природных экосистем.

На территории Верхнего Приобья по комплексу экогеологических признаков - особенностям современного рельефа, истории его развития, геологическому строению, водному режиму, почвообразовательным процессам, растительному покрову и связанными с ними живыми организмами, а также проявлением экологических функций здесь вырисовываются семь локальных экосистем - Приобского плато, Обь-Чумышская, Предалтайская, Присалаирская, Кулундинская, Восточно-Барабинская и долина р. Оби.

Экосистема Приобского плато является хорошо выраженным в рельефе прототипом природной экосистемы этого региона. Она представляет собой саморазвивающееся сложное образование с закономерными взаимосвязями между составляющими ее компонентами. Приобское плато - это плоская возвышенная равнина, расчлененная на плосковершинные увалы ложбинами древнего стока. Наивысшая точка плато 307-325 м. В тектоническом отношении плато соответствует Барнаульской структурной террасе. Граница с Кулундинской низменной равниной проходит по флексурному уступу высотой 50-75 м. Покровные отложения представлены субаэральной нижне-среднечетвертичной краснодубровской свитой и верхнечетвертичными эоловыми накоплениями. Общая мощность лессовых накоплений местами достигает 50 м. Они представлены в основном лессом и в меньшей степени лессовидными суглинками. Приобское плато расположено в зоне лесостепи.

Являясь благоприятным почвообразующим субстратом, лесс обеспечил образование мощного до 0,7- 0,9 м плодородного слоя черноземной почвы, что стало причиной полной распаханности всех пригодных для этого площадей - степень распаханности 51 %. Рыхлое строение, высокая пористость 48-60 % и просадочность представляет серьезную проблему для проектирования оснований фундаментов зданий и различных сооружений, а также способствует интенсивному развитию эрозии. Именно в пределах этой морфоструктуры усилился за последние годы такой опасный вид эрозии, как овражный. Из общей площади земель 8 % приходится на овраги.

Гидрогеологические условия Приобского плато характеризуется широким распространением верховодки. Глубина ее залегания колеблется от 0,5 до З м в понижениях рельефа и от З до 5 м на водоразделах и склонах. Грунтовые воды залегают на глубине от 10 до 20 м в понижениях. Они приурочены к линзам и прослоям песков краснодубровской свиты. Воды преимущественно гидрокарбонатно-кальциевые с минерализацией до 1 г/л.

Обь-Чумышская экосистема выделяется в пределах одноименного плато. В тектоническом плане оно является одной из структурных террас-ступеней на юго-востоке Бийско-Барнаульской впадины. Характеризуется полого-увалистым рельефом с аблютными отметками 200-300 м на сервере и 300-400 м на юге. Плато сильно расчленена эрозионной сетью. Глубина вреза рек Оби и Чумыша достигает 150 м. Общая площадь, занятая оврагами 13 %. Сравнительно ровные участки в рельефе на северо-западе полностью отсутствуют. Плато покрыто отложениями верхней краснодубровской подсвитой, представленной лессом и лессовидными супесями, общей мощностью до 20-30 м. Они обладают большой пористостью и сильной просадочностью. Развитый по лессу слой черноземной почвы имеет мощность 0,7-0,8 м Степень распаханности территории около 40 %.

В толще краснодубровской свиты залегают два водоносных горизонта. Они связаны с линзами и маломощными прослоями мелко- и среднезернистых песков. Наиболее мощные и выдержанные прослои приурочены к основанию разреза. Воды напорные. Они выходят на поверхность в виде многочисленных родников. По составу воды гидрокарбонатно-кальциевые. Верховодка встречается в понижениях рельефа, образует местную заболоченность. Растительный покров типично лесостепной, переходящий на восток в таежную зону.

Присалаирская экосистема выделяется в зоне перехода Салаирского сводово-глыбового поднятия в Кулундинско-Барабинскую впадину. Территория представляет собой аккумулятивно-денудационную равнину с абсолютными отметками 200-ЗОО м, понижающимися в сторону р. Оби. Она характеризуется холмисто-увалистым рельефом с широко разветвленной речной системой, относящейся к бассейну р. Чумыш и правым притокам р. Оби - Берди и Ине. К долине р. Оби рельеф выполаживается и менее расчленен. Значительная часть территории распахана (37 %). Почва здесь черноземная выщелоченная, пятнами оподзоленная, мощностью 0,3-0,5 м. Почвообразующие породы сложены четвертичными лессовидными и лессовыми отложениями мощностью 5-10 м. Лессовидные суглинки среднепросадочные, пористые (40-45 %) с обилием макропор диаметром до 2 мм. Типичный лесс сильно просадочный и пористый (до 50 %). Здесь имеются многочисленные выходы палеозойского фундамента с развитыми на них корами выветривания. Территория отличается сложными гидрогеологическими условиями с преобладанием пресного гидрокарбонатно-кальциевого типа вод. Она занята разнотравно-луговой лесостепью с колками березовых рощ и массивами сосновых боров.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.