Главная – Журналы – География и Природные ресурсы 2023 номер 1

Обоснованы четыре наиболее общих типа пространственной структуры (паттерна/строения/узора/рисунка) ландшафтного покрова. Регулярный нуклеарный паттерн состоит из повторяющихся элементов, и есть морфологически выраженная доминанта - ядро (одно или более). Регулярный денуклеарный паттерн образован повторяющимися элементами, ядро не выражено. Иррегулярный нуклеарный паттерн состоит из неповторяющихся элементов, и есть морфологически выраженная доминанта - ядро (одно или более). Иррегулярный денуклеарный паттерн образован неповторяющимися элементами, ядро не выражено. На основе пространственных особенностей выделены и охарактеризованы наиболее общие типы интеграции и дифференциации ландшафтного покрова. Фоновая интеграция обусловлена единым процессом (комплексом процессов), который организует все рассматриваемое пространство и часто предопределяет единообразие территории. Центральная интеграция вызвана воздействием центра-ядра на окружение и окружения на центр-ядро. Катенарная интеграция определена средними и дальними латеральными потоками любой природы и воздействием на них. Пограничная интеграция обусловлена связями и взаимодействиями соседних участков на общей границе. Фоновая дифференциация вызвана единым процессом (комплексом процессов), который за счет разной интенсивности формирует неоднородность. Центральная дифференциация заключается в формировании центра-ядра, играющего роль ведущего (доминирующего) элемента в функционировании и развитии геокомплекса/геосистемы, и определяется разными характером и интенсивностью его взаимодействия с другими элементами. Катенарная дифференциация проявляется в направленном изменении свойств ландшафтного покрова по градиентам и обусловлена изменением латеральных потоков. Пограничная дифференциация связана с тем, что границы часто являются следствием барьерного эффекта одних процессов и причиной формирования барьерного эффекта для других процессов (синэкологических, геохимических, геофизических, геологических). Локусная дифференциация заключается в формировании отдельности в геокомпонентах и геокомплексе, в обособлении некоторой части или в разделении геокомплекса на части. Подчеркнуто, что выделенные типы пространственной структуры, интеграции и дифференциации применимы к геокомплексам/геосистемам всех уровней и ко всем геокомпонентам.

Обоснована необходимость выделения более крупной, чем биосфера, глобальной экосистемы геосферного ранга - экосферы. Определены границы экосферы, которая включает в себя все живое вещество планеты, атмосферу до термосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы с метаморфической оболочкой. В пределах этого пространства реализуется большой геологический круговорот, связывающий биосферу и ее абиотическое окружение в единое целое и создающий специфическую форму его структурно-функциональной организации. Большой геологический круговорот вещества выполняет в экосфере функцию системообразующего циклического процесса, который не обладает полной замкнутостью. Главным фактором, контролирующим степень замкнутости геологического круговорота, служит обмен веществом на границе литосфера-мантия. Процессы метаморфизма, происходящие за пределами биосферы, представляют собой механизм организации экосферы, который в течение длительного времени поддерживает существование жизни на Земле: они производят регенерацию продуктов биосферного метаболизма и обеспечивают их возврат в биосферу в формах, доступных для повторного потребления живыми организмами. Характерным признаком пространства экосферы является редокс-неравновесность, обусловленная деятельностью живых организмов. В экосфере совершается полный жизненный цикл: от образования живых организмов из минеральных компонентов до полного превращения в исходные минеральные составляющие живого вещества и всех продуктов биосферного метаболизма. За пределами экосферы нет ни живых организмов, ни продуктов их жизнедеятельности, сохранивших приобретенную в биосфере термодинамическую неравновесность.

Проанализированы характерные особенности и выделены проблемы мониторинга лесов Байкальской природной территории. Предложен подход цифровой трансформации мониторинга лесных ресурсов с использованием сервис-ориентированной парадигмы, инфраструктурного подхода, декларативных спецификаций, а также сквозных и Web-технологий сбора и обработки больших объемов пространственно-временных данных. Описана схема цифровой платформы мониторинга леса, основанная на информационно-аналитической геопортальной среде, включающей систему обработки и хранения пространственно-временных данных, каталог базовых и тематических сервисов для учета последствий природного и антропогенного воздействий на леса Байкальской природной территории. Представлен опыт использования методов глубокого обучения на базе нейронных сетей для мониторинга изменений в состоянии лесов. Автоматизированное определение типов земной поверхности проводится по снимкам Sentinel-2. Описан состав классов созданного обучающего набора данных на Байкальской природной территории. Приведен результат алгоритма классификации космоснимка с указанием распознанных классов земной поверхности. Создаваемая цифровая платформа может быть использована для оценки и прогнозирования состояния лесных ресурсов Байкальской природной территории, принятия управленческих решений по эффективному управлению лесами.

Представлены результаты обследования болот Республики Алтай, проведенного на стационаре с 2010 по 2014 г. На пунктах наблюдения, расположенных на болотах Турочак, Кутюшское и Баланак, исследовались гидротермический, газовый режимы и эмиссия диоксида углерода и метана. Отмечено, что за все годы изучения уровни болотных вод были близки к поверхности, а влажность не опускалась за предел 0,8 полной влагоемкости. Выявлено, что экстремальные значения концентраций СО₂ и СН₄ в мезотрофной залежи изменялись в интервалах 0,05-1,10 и 0-0,62 ммоль/дм³ соответственно, в эвтрофной залежи эти значения были выше - 0,07-1,40 и 0-0,65 ммоль/дм³ соответственно. Установлено, что разные погодные условия не являются определяющим фактором динамики газового режима в торфяной залежи эвтрофного и мезотрофного генезиса. Бо́льшая роль принадлежит другим, неучтенным факторам. Установлено, что концентрация парниковых газов в торфяных залежах различного генезиса изменялась в небольших пределах, а их динамика в разные по метеоусловиям годы имела неустойчивый режим, но с общим трендом в сторону увеличения к подстилающей породе. Подтверждено, что горные болота не являются значимым источником выделения парниковых газов. Экстремальные потери СО₂ и СН₄ в сумме за летний период составили на болоте Турочак от 29,7 до 76,6 г С/(м² летний период), на болоте Кутюшское - от 42,1 до 80,9 г С/(м² летний период), что в 15-43 раза меньше по сравнению с чистой первичной продукцией.

Представлены результаты исследования инвазии вяза приземистого (Ulmus pumila L.) в растительный покров залежных земель, обустроенных вязовыми полезащитными лесными полосами. Выявлено, что благодаря обильному плодоношению в молодом возрасте и при наличии здорового состояния особей вяз приземистый мог бы стать трансформером. Но этого не происходит, поскольку ряд биотических и абиотических факторов отрицательно влияет на жизненное состояние древесных растений и на их способность к плодоношению: наличие выпаса животных, сильная степень деградированности почвы, климатические условия (недостаточное увлажнение, морозное выветривание и иссушение почвы), мощный травянистый покров. В ходе исследования установлено, что на средне деградированных почвах вяз приземистый распространился на всех межполосных полях системы полезащитных лесных полос, в первом ярусе фитоценозов древесные растения хорошо переносили зимний период, во втором надземная масса вяза приземистого погибала полностью и за счет почек возобновления вновь отрастала. По истечении семи лет наблюдалась тенденция уменьшения численности подроста в 19,9 раза. Сомкнутость крон древесно-кустарникового полога составляла 0,1-0,7. На слабо деградированных почвах при наличии выпаса вяз приземистый занимал 33 % от исследуемой площади, спустя 8 лет - 73 %. Растения первого яруса были малочисленны и ослаблены. Максимальную сомкнутость крон 0,5-1,0 наблюдали вблизи полезащитных лесных полос. Интенсивное распространение вяза приземистого сдерживали выпас и толстый слой ветоши, достигающий 4,2-7,5 ц/га воздушно-сухого вещества. Установлено, что на сильно деградированных почвах густота особей оказывала влияние на жизненное состояние подроста. В фитоценозах, где имелся редкий подрост, жизненное состояние оценивалось как здоровое, ослабленное или усыхающее, а где подрост был густым - как усыхающее. Выявление закономерностей формирования и развития фаций с участием вяза приземистого поможет спрогнозировать дальнейший ход развития сукцессионных процессов и ландшафтной динамики юга Средней Сибири.

Проведен критический анализ существующих опубликованных представлений о роли ведущих факторов формирования байкальских террас: тектонике, климатических колебаниях уровня озера, периодической смене местоположения сточной прорези. Показана несостоятельность предположений о доминирующей роли в создании озерных террас разного уровня (в том числе подводных) смены местоположения в позднем плейстоцене Иркутного направления стока байкальских вод на Ангарское. Приведенные данные показывают, что в периоды похолоданий позднего плейстоцена уровень озера мог снижаться, предположительно, не более чем на 40-45 м, его подъем в периоды потеплений не мог быть выше порогов стока байкальских вод того времени, что исключает возможность образования комплекса высоких террас. Отрицание роли тектонических движений в формировании террас озера находится в полном противоречии с реальной активностью Байкальской впадины, доказанной в многочисленных научных трудах. Установлено, что тектонические движения играют главную роль в моделировании рельефа озерной котловины и определяют гипсометрическое положение террасовых поверхностей и их деформацию. Имеющиеся весьма немногочисленные определения возраста террас не позволяют провести их корреляцию. Главной причиной разногласий по байкальским террасам является отсутствие системных специализированных исследований по этой проблеме.

Представлены результаты исследований структурно-динамической организации лесов бассейнов крупных рек, впадающих в оз. Байкал, оказывающих значительное влияние на изменение его гидрорежимов. Известно, что годичный сток рек существенно зависит от состояния лесов их бассейнов. Стабильность гидрорежимов рек, дающих основной объем поступающих в озеро вод, напрямую зависит от функциональных свойств лесов. Сохранение средосохраняющих и водорегулирующих функций лесов способствует стабильному функционированию водосборных бассейнов рек, обеспечивающих устойчивость озера в целом как единой экосистемы в границах бассейна Байкала. Отмечено, что вековая динамика лесов, связанная со сменой лесообразующих пород (что является закономерным для зональных типов растительности) на фоне изменчивости климата способствует формированию полидоминантных темнохвойно-светлохвойных и светлохвойных лесов, также оказывает воздействие на гидрорежимы рек в районах исследований. Установлена структурно-динамическая организация лесных сообществ разных физико-географических условий, особенности их формирования, что позволило прогнозировать направленность возможного развития лесов бассейна оз. Байкал. Показано, что изменения в структуре и динамике, а также и в пространственной организации лесов в пределах водосборного бассейна озера вследствие интенсификации пожаров последних десятилетий и недавних промышленных вырубок отражаются на стоке рек и, как следствие, на достаточно резких колебаниях уровня озера по годам. Установлено, что тенденции формирования лесов бассейнов рек, впадающих в Байкал, обусловливают связи в системах «структура леса-поемность рек», что окажет влияние на оптимизацию лесопользования в бассейне оз. Байкал в целом.

По результатам статистического анализа материалов многолетних наблюдений проведена оценка пространственно-временного проявления заморозков воздуха на территории южной тайги Западной Сибири. Несмотря на то что устойчивый переход среднесуточной температуры через 5 °С за последний 15-летний период стал наступать раньше в среднем на 5-7 дней, сохраняется высокая вероятность ежегодного возникновения заморозков на всей территории исследования. Наблюдается пространственная дифференциация продолжительности и интенсивности заморозков: среднегодовое количество дней с заморозками в воздухе с мая по сентябрь изменяется от 7,5 на юго-западе до 12 на северо-востоке и существенно варьируется по годам. За последний 35-летний период наибольшее количество дней с заморозками зафиксировано в 1986, 1988, 1989, 1991, 1998, 2006 и 2010 гг. Диапазон изменчивости среднемноголетней продолжительности периода без заморозков составляет около 40 дней. На исследуемой территории заморозки представляют собой значительный рискоформирующий фактор для сельского хозяйства. С целью уменьшения рисков в сфере растениеводства рассчитана вероятность возникновения заморозков по декадам весенних, летних и осенних месяцев. Отмечается, что наибольшие риски для местной системы растениеводства связаны с поздними весенними заморозками. Даже в третьей декаде мая вероятность их наступления составляет от 18 до 32 %, а в северо-западной части вероятность возникновения заморозков в первой декаде июня превышает 10 %. При этом число случаев с наиболее опасными поздними весенними заморозками, при которых температура опускается до -3 °С и ниже, за последние десятилетия, по данным большинства метеостанций исследуемого района, уменьшается. В целом по региону не исключается высокая вероятность возникновения заморозков в последующие годы, особенно в весенне-летний период.

Рассмотрены возможные последствия создания водохранилища на р. Ульдзе в Монголии, связанные с изменением гидрологического режима Торейских озер и трансграничного бассейна. На основе данных гидрологических наблюдений за 1965-2020 гг. проанализированы особенности климатических и гидрологических характеристик р. Ульдзы и Торейских озер. Отмечено, что основной фактор изменчивости их гидрологических режимов - это цикличность изменения климата, сопровождаемая большой амплитудой колебания температуры, крайне неравномерным распределением осадков по сезонам и отдельным годам, высокими потерями воды на фильтрацию и испарение, часто превышающими объем местного стока, периодическим пересыханием рек и озер. С использованием имеющихся материалов тендерной документации к монгольскому проекту «Онон-Улз», открытых растровых данных спутникового зондирования Земли, различных ГИС-источников и других глобальных данных выполнено моделирование конфигурации проектируемого водохранилища, режимов его наполнения и сработки при разных условиях водности. По результатам моделирования получены количественные оценки возможных среднемесячных отклонений зарегулированного стока, а также уровней и площади водной поверхности оз. Барун-Торей от естественного режима. Расчеты режимов работы проектируемого водохранилища показывают, что водохранилище может наполняться только при обеспеченности стока 50 % и ниже. Как следствие, оно будет оставаться ненаполненным в течение длительного периода, что вызывает сомнение в экономической целесообразности его создания. Несмотря на низкие абсолютные значения стока, его относительные отклонения от естественного режима находятся в очень широком диапазоне (от 3 до 192 %). Наибольшее влияние водохранилища на отклонение показателей стока, уровней и площади озер по сравнению с естественными условиями происходит в маловодные периоды. Таким образом, создание водохранилища может привести к значительному изменению естественного гидрологического режима р. Ульдзы и Торейских озер и негативным последствиям для экосистемы.

Рассмотрены закономерности формирования, распространения морских лечебных сульфидно-иловых грязей и перспективы увеличения их ресурсов на морском побережье Дальнего Востока РФ. Скопления лечебных грязей данного типа известны на побережье Японского и Охотского морей в районах развития аккумулятивных и абразионно-аккумулятивных берегов. Показано, что грязи сходны по составу и лечебным свойствам, их воды хлоридные натриево-магниевые, с минерализацией от солоноватых до 42 г/дм³. В геологическом отношении эти скопления тяготеют к осадочным бассейнам, большей частью затопленным морем и перспективным для поиска месторождений нефти, газа и угля. В зоне контакта субаэральных и субмаринных участков на дне лагун и бухт образуются очаги разгрузки подземных вод и углеводородных газов, которые с сульфатом морских вод участвуют в реакции сульфатредукции. Факт ведущей роли этого процесса в образовании современных лечебных грязей, подтвержденный материалами, полученными в районах широкого распространения сульфидных пелоидов на дне Черного моря, позволяет предположить, что субаэральные участки, возможно, нефтегазоносных Восточно-Сибирского, Чукотского, Анадырского и других осадочных бассейнов перспективны в отношении открытия новых скоплений лечебных сульфидных иловых грязей. При проведении нефтегазопоисковых работ в акваториях малоизученных северных морей сульфидные илы надо считать показателем нефтегазоносности субмаринных осадочных бассейнов.

Проводится сравнение двух волн интернационализации мировой авиационной промышленности, первая из которых проходила по классическому сценарию международного сотрудничества, а вторая породила такую форму взаимодействия, как цепочка поставок. Объясняются причины, предельно осложнявшие вхождение в отрасль новых участников в период первой волны, а также показаны возможности, открывшиеся перед ними на новом этапе и позволившие резко расширить пространство, где присутствует авиапром. Рассмотрена полувековая история заполнения авиастроительной карты мира новыми предприятиями. Выявлены и картографически зафиксированы группы стран, активность которых в авиастроении приходится на различные временные периоды. Анализируется современная территориальная структура отрасли. Проведено сравнение размещения главных авиазаводов относительно государственных столиц в двух группах стран с различной историей развития отрасли. Дан прогноз, предполагающий сокращение масштабов международного сотрудничества в авиационной промышленности.

Рассмотрена проблема обусловленности результатов Общероссийского голосования по вопросу одобрения изменений в Конституцию Российской Федерации на прибайкальских территориях, имеющих природоохранные ограничения хозяйственной деятельности. Выявлена неоднородность электорального поведения населения на районном и региональном уровнях. Анализ итогов общероссийского голосования позволил определить, что уровень поддержки инициативы руководства государства в Республике Бурятия значительно выше, чем в Иркутской области. Рассмотрены основные эколого-экономические предпосылки формирования локального позитивного и негативного общественного консенсусов в отношении поправок к Конституции РФ. На примере Ольхонского района Иркутской области, где избиратели не одобрили предложенные изменения Конституции РФ, показано, что природоохранные и социально-экономические факторы в совокупности могут превалировать над социокультурными и ставить под сомнение устоявшиеся стереотипы, связанные с этническим голосованием. Отмечено, что повышенная явка избирателей в Ольхонском районе стала выражением протестного электорального поведения, в то время как для национальных образований России в целом и близких по этническому составу муниципальных районов субъектов РФ Байкальского региона в частности свойственна повышенная поддержка государственных инициатив. Рассмотрено место туристской отрасли в экономическом секторе района. Выявлено, что туризм как один из решающих современных направлений развития прибайкальских территорий и почти единственный источник жизнеобеспечения местного населения располагает высоким потенциалом вовлечения территорий, который в условиях центральной экологической зоны Байкальской природной территории значительно ограничен. Восприятие вносимых в основной Закон страны изменений как источника дальнейшего углубления эколого-экономических противоречий стало причиной политического напряжения и, как следствие, негативного электорального поведения.

Процедуры полисистемного анализа раскрываются в единстве математического, статистического и логического методов обработки пространственных данных для изучения ландшафтно-зонального геопространства на примере территории Волжского бассейна. Авторы исходят из концептуального положения Л.С. Берга о зональной обусловленности особенностей географического ландшафта, что выражается в соотношении фоновых (зональных) условий и местных (азональных) факторов и характеристик природных компонентов, взаимодействие которых объединяет их в ландшафтное и зональное целое. На основе картографических материалов выявлены региональные особенности влияния географической среды на формирование ареалов групп видов ландшафтов на территории и в системе факторальных пространств и полей с пространственным каркасом организации ландшафтных геосистем. Методология полисистемного анализа базируется на процедурах расслоения целостного образования на множество непересекающихся системных слоев (моносистем), изучение каждого из которых осуществляется независимо с помощью специальных методов конкретных теорий, которые моделируют земную реальность в специальных терминах. Выделены три слоя-типа теоретического объяснения связности групп видов ландшафтов: функциональная модель связи «признак-признак», модель объектно-типологической дифференциации территории «объект-объект» и кластерная таксономическая модель «объект-признак». Основываясь на математических соотношениях, определены функции фоновых, каркасных, ландшафтно-типологических и процессных составляющих территориального многообразия природной среды.

Представлены результаты исследования зольности растительного отпада веток и опада листьев лесных растений коренных среднегорных тропических лесов Южного Вьетнама (национальный парк Бидуп-Нуйба) с целью выявления и уточнения элементов, поступающих в почву при их разложении. Показано различие в соотношении отпада веток и опада листьев в образцах мортмассы, собранных в разных ландшафтных обстановках. Одновременно рассматривается влияние условий переменного и застойного увлажнения на протекание миграционных почвенных процессов. Точки отбора образцов отпада веток и опада листьев соответствуют местоположениям почвенной катены в пределах структурной гряды, ее вершины, склона и подножия. Это позволяет связать полученные результаты элементного состава отпада веток и опада листьев с геохимической миграцией химических элементов в различных геохимических ландшафтных условиях - от автоморфных до аккумулятивных. Осуществлена попытка установления объемов вещества, мигрирующего из мортмассы в почву вместе с водным раствором. Выявлены различия в накоплении зольных элементов в отпаде веток и опаде листьев в зависимости от положения в разных ландшафтных обстановках. Установлен состав элементов, поступающих в почву с отпадом веток и опадом листьев и вовлекаемых в геохимическую миграцию, а также оценен вклад отпада веток и опада листьев в аккумуляцию и миграцию элементов при различных условиях увлажнения. Отмечена зависимость геохимических миграционных процессов от положения элементарной геохимической ландшафтной фации в катене, выражающаяся в изменении не только общей зольности отпада и опада, но и соотношения зольности отпада веток к опаду листьев.

Землепользование оказывает значительное воздействие на объем стока в полузасушливом бассейне, входящем в речную систему Хуанхэ. С помощью модели взаимодействия почвы, растительного покрова и атмосферных осадков SWAT (Soil and Water Assessment Tools) изучено влияние изменений в землепользовании на водные ресурсы. Данная оценка необходима для рациональной организации водохозяйственной деятельности в стране. В районе исследования наблюдаются определенные изменения в землепользовании. Конверсия видов землепользования с переходом земель в разряд городских территорий создает неопределенность параметров в модели SWAT. Полученные результаты свидетельствуют о том, что модель SWAT может успешно использоваться для оценки влияния изменений в землепользовании на водные ресурсы в бассейне исследования. Результаты работы могут применяться в качестве основы при рациональном использовании водных ресурсов и сохранении почв, а также в экогидрологии речного бассейна.

Рассмотрены геоморфологические и топографические ландшафты г. Йезд (Иран), изучение которых эффективно не только для рассредоточения или отбора той или иной человеческой деятельности, но и представляет собой один из действенных факторов в формировании физических структур пространственных построений. Выявлено, что на анализ урбанизации может повлиять концептуализация феноменологии, поскольку с этой точки зрения основой развития человеческого поселения является, в первую очередь, пространственная идентичность. Согласно теории «озер 4-го периода городской цивилизации в Иране», озера рассмотрены как компоненты урбанизма в Иране, формирующие идентичность. Настоящее исследование призвано дополнить другие геоморфологические исследования в этой области, сосредоточив внимание на бассейне оз. Йезд, расположенного в большом водосборном бассейне Йезд-Мейбод-Сияхкух. Работа выполнена на основе комплекса археологических, геоморфологических, седиментологических, космических, синтаксических исследований, а также полевых данных. Показано, что в водосборном бассейне Йезд-Мейбод-Сияхкух существуют отдельные озера, одним из которых является оз. Йезд. Установлено, что в ледниковый период озера соединились и оказались в пустыне Сияхкух. Сделан вывод, что крупные города провинции Йезд (Йезд, Мейбод и Ардакан) обязаны своим урбанизмом пространственной идентичности, а именно существованию этих озер, тогда как пространственная идентичность небольших городов (Исламабад (Фараша), Тафт, Хезрабад и Мехриз) зависит от линии водно-ледового равновесия.

В Институте географии СО РАН более чем за 60 лет исследований сформировалась научная ландшафтно-геохимическая школа экспериментального изучения территорий как регионального, так и локального уровня, основоположником которой был В.А. Снытко. Рассмотрен вклад экспериментальных мониторинговых исследований вещественной составляющей геосистем в познание их динамики и эволюции в естественных и антропогенно нарушенных условиях. Показано, что уникальность Иркутской ландшафтно-геохимической школы состоит не только в ярко выраженном географическом аспекте ее развития, но и в эколого-биотическом. При обобщении опыта ландшафтно-геохимических и почвенно-географических исследований в Сибири отмечена их важная роль в информационном обеспечении комплексной физической географии, в дифференцированной оценке территории на вещественной основе.

С 8 по 11 июня 2022 г. в Санкт-Петербурге состоялась очередная ежегодная сессия Экономико-географической секции Международной академии регионального развития и сотрудничества (МАРС) «Регионализация и кластеризация в условиях переформатирования мирового порядка».

23-26 августа 2022 г. в Иркутске прошла V Международная конференция «Ресурсы, окружающая среда и региональное устойчивое развитие в Северо-Восточной Азии».