Анализ динамики и трансформации агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Васильченко Александр Анатольевич

• Васильченко Александр Анатольевич
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Васильченко Александр Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Геоморфологические условия

1.2 Климатические условия

1.3 Почвенный покров

1.4 Растительный покров

1.5 Гидрологические условия

2. ПРОБЛЕМЫ ДИНАМИКИ И ТРАНСФОРМАЦИИ

АГРОЛЕСОЛАНДШАФТОВ ВОЛГО-АХТУБИНСКОЙ ПОЙМЫ

2.1 Теоретические предпосылки анализа динамики и трансформации агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы

2.2 Опыт использования геоинформационных технологий для анализа агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы

2.3 Опыт картографирования агролесоландшафтов с использованием космических снимков

2.4 Защитное лесоразведение на орошаемых землях

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА АНАЛИЗА ДИНАМИКИ И ТРАНСФОРМАЦИИ АГРОЛЕСОЛАНДШАФТОВ

3.1 Программа и объект исследования

3.2 Методика проведения полевых работ

3.3 Методика получения и обработки спутниковых снимков

3.4 Методика картографирования агролесоландшафтов в условиях пойменных ландшафтов юга России

3.5 Разработка предложений к методикам идентификации и картографирования пойменных агролесоландшафтов

4. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ И ТРАНСФОРМАЦИИ АГРОЛЕСОЛАНДШАФТОВ ВОЛГО-АХТУБИНСКОЙ ПОЙМЫ

4.1 Геоинформационное картографирование, анализ и моделирование динамики и трансформации сельскохозяйственных полей Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги

4.2 Геоинформационное картографирование, анализ и моделирование динамики и трансформации сенокосов Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги

4.3 Геоинформационное картографирование, анализ и моделирование динамики и трансформации лесных насаждений Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги

4.4 Анализ агролесоландшафтов на тестовых полигонах в Волго-Ахтубинской пойме и дельте р. Волги

5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ И ПРИМЕНЕНИЯ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ДЛЯ АГРОЛЕСОЛАНДШАФТНОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Акт внедрения научно-исследовательской работы в учебный процесс

Приложение Б. Справка об использовании результатов исследований в рабочем процессе

Приложение В. Пространственное распределение и динамика сенокосов Волго-Ахтубинской поймы

Приложение Г. Интенсивность использования земельных ресурсов для сельскохозяйственного производства в Астраханской области

Приложение Д. Пространственное распределение и использование сельскохозяйственных угодий в дельте реки Волга

Приложение Е. Пространственное распределение и использование сельскохозяйственных угодий в Волго-Ахтубинской пойме

Приложение Ж. Распределение защитных лесных насаждений на сельскохозяйственных полях Волго-Ахтубинской поймы

Приложение И. Динамика площадей лесных насаждений и свободные для них площади в Волго-Ахтубинской пойме и дельте р. Волги

Приложение К. Динамика площадей используемых сельскохозяйственных полей в Волго-Ахтубинской пойме и дельте р. Волги

Приложение Л. Динамика площадей сенокосов в Волго-Ахтубинской пойме и дельте р. Волги

Приложение М. Общая площадь территорий затопления и сенокошения (1990 -2024 гг.) в Волго-Ахтубинской пойме и дельте р. Волги

Приложение Н. Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «Великий октябрь»

Приложение П. Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «Батаевка»

Приложение Р. Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «Харабали»

Приложение С. Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «Болхуны»

Приложение Т. Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «Михайловка»

Приложение У. Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «Грачи»

Приложение Ф. Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «Волжское»

Приложение Х. Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «ерик Ильмаметьев»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ динамики и трансформации агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы»

ВВЕДЕНИЕ

Волго-Ахтубинская пойма расположена в нижнем течении р. Волги, является уникальным природным объектом, благоприятным для ведения сельского хозяйства по сравнению с окружающими сухостепными и полупустынными территориями. Современные национальные целевые программы по оздоровлению р. Волги направлены на улучшение условий функционирования экосистемы поймы, в связи с чем возрастает актуальность рациональной, ресурсосберегающей сельскохозяйственной деятельности. Расширение использования пойменных земель для сельскохозяйственного производства в последнее время увеличивает нагрузку на агролесоландшафты, что часто приводит к их деградации. Экологически обоснованным методом борьбы с деградацией земель является агролесомелиорация. Выявление особенностей динамики антропогенной трансформации агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы позволяет установить проблемные участки для разработки предложений по их восстановлению и защите.

Актуальность темы исследования. Актуальность обусловлена развитием процессов деградации в результате антропогенного воздействия на ландшафты Волго-Ахтубинской поймы, которые связаны с расширением сельскохозяйственного производства, интенсивностью транспортного и хозяйственного воздействия. Одним из главных факторов антропогенного воздействия на ландшафты поймы является зарегулирование стока р. Волги, что в совокупности с изменением климатических условий и нерациональным природопользованием приводит к понижению уровня грунтовых вод и ухудшению условий их функционирования. Для предотвращения деградации сельскохозяйственных угодий в пойме необходима разработка основных направлений лесомелиоративного обустройства агроландшафтов. Для этого необходима актуальная, пространственно-ориентированная информация о степени

антропогенной трансформации ландшафтов на основе данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и полевых исследований.

Степень разработанности темы. Волго-Ахтубинская пойма является хорошо изученным азональным ландшафтом в связи с большим хозяйственным значением для регионов. Изучением проблем обводнения поймы занимались Болгов М.В. [14, 15], Бармин А.Н. [10, 39], Шинкаренко С.С. [130, 132]. В работах Бубер А.А., Лурье М.В. [19], Григоренковой Е.Н., Бармина А.Н. [44] затрагиваются проблемы деградации естественных кормовых угодий. Проблематика ведения сельского хозяйства рассматривается в работах Рулева А.С. [102], Бармина А.Н. [10]. Работы Юферева В.Г. [36, 137, 138], Заплавнова Д.М. [52], Таранова Н.Н. [114], Манаенкова А.С. [71, 72], посвященные лесоландшафтам, ограничиваются локальным пространственным охватом и затрагивают преимущественно естественные лесные насаждения. В некоторых работах сельскохозяйственные угодья оцениваются по статистическим материалам [20].

Цель исследования - выявление динамики использования и антропогенной трансформации агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы с использованием усовершенствованных методов обработки и анализа данных ДЗЗ для составления первостепенных предложений по их лесомелиоративному обустройству.

Задачи исследования:

1. Разработать предложения по усовершенствованию методик идентификации и картографирования компонентов пойменных агролесоландшафтов по космическим снимкам и провести полевую верификацию полученных результатов.

2. Выявить динамику и установить вид трансформации компонентов агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы, а также составить картографические слои и математико-картографические модели, характеризующие данные процессы.

3. Разработать предложения по агролесомелиоративному обустройству тестовых полигонов, репрезентативных для разных условий функционирования агроландшафтов.

Объектом исследования являлись азональные ландшафты Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги.

Предметом исследования являлись характеристики компонентов пойменных агролесоландшафтов, их динамика и трансформация.

Научная новизна работы. Впервые выполнен комплексный анализ динамики и трансформации компонентов агролесоландшафтов (лесных насаждений, пашни, залежей и сенокосов) на территории всей Волго-Ахтубинской поймы. Разработаны предложения к методикам картографирования компонентов пойменных агролесоландшафтов, которые учитывают сезонные особенности отражательных характеристик. Получены новые знания о динамике использования сельскохозяйственных угодий поймы и дельты р. Волги. Построены математико-картографические модели динамики и трансформации агролесоландшафтов, характеризующие пространственное размещение и частоту их использования. Разработана классификация компонентов агролесоландшафтов по интенсивности использования для обоснования их лесомелиоративного обустройства.

Теоретическая значимость работы. Разработанные предложения по классификации диапазонов спектральных индексов, отражающих характеристики компонентов пойменных агролесоландшафтов, обеспечивают идентификацию их состояния с использованием композитных изображений на основе спектрозональных космических снимков. Выявленные пространственно-временные закономерности изменения распределения агролесоландшафтов на пойменных землях позволяют прогнозировать динамику лесного фонда и хозяйственного использования земель сельскохозяйственного назначения.

Практическая значимость работы. Разработанные методические подходы и локальные слои ГИС (геоинформационных систем) могут использоваться органами управлениями, комитетами природных ресурсов, научными и проектными организациями в сфере экологии и сельского хозяйства,

сельхозтоваропроизводителями для расширения производства и обоснования лесомелиоративных мероприятий. Материалы работы внедрены в учебный процесс ФГАОУ ВО «Волгоградский государственный университет» (приложение А), а также использованы в работе комитета природных ресурсов, лесного хозяйства и экологии Волгоградской области (справка №10-15-02/18647 от 05.09.2025 г., приложение Б).

Методология и методы исследований. В основу диссертационной работы положена методология, основанная на ландшафтно-динамическом подходе к оценке состояния агролесоландшафтов с использованием данных ДЗЗ. Картографирование агролесоландшафтов поймы проводилось на основе улучшенной Куликом К.Н. [67] многоэтапной методики Виноградова Б.В. [31] с проведением полевого эталонирования и контроля. В работе применены методики визуального дешифрирования агролесоландшафтов, разработанные Куликом К.Н. [1, 87], Рулевым А.С. [88, 99, 100], Юферевым В.Г. [40]. Предложения к методикам картографирования пойменных агролесоландшафтов основаны на улучшении методик таких ученых как Юферев В.Г., Кулик К.Н., Рулев А.С. [40, 87, 99, 136], Барталев С.А. [110], Занозин В.В [48, 49]. Предложения к лесомелиоративному обустройству пойменных агроландшафтов основаны на принципах, заложенных в книгах «Агролесомелиорация» под редакцией А.Е. Дьяченко, Л.П. Брысовой, И.Ф. Голубева, А.Е. Чечаева [2], а также К.Н. Кулика и А.Л. Иванова [1].

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Предложения к методикам идентификации и картографирования пойменных агролесоландшафтов с использованием сезонных композитных спутниковых изображений позволяют повысить скорость и достоверность полученных результатов.

2. Геоинформационные картографические слои и математические модели динамики и трансформации агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги позволяют выявить пространственное распределение, а также прогнозировать изменение состояния компонентов агролесоландшафтов.

3. Предложения по лесомелиоративному обустройству

сельскохозяйственных пойменных ландшафтов обеспечивают их защиту от влияния деструктивных факторов.

Степень достоверности и обоснованности полученных результатов

обеспечивается большим объемом выборки, геостатистической и математической обработкой картографических, аналитических и экспериментальных данных, основанных на характеристиках съемочной аппаратуры и подтвержденных как полевыми, так и камеральными исследованиями актуальных космических снимков.

Личный вклад автора. Работы по анализу динамики агролесоландшафтов Волго-Ахтубинской поймы, разработке предложений к методикам картографирования пойменных агролесоландшафтов, а также составлению предложений к агролесомелиоративному обустройству пойменных орошаемых земель проводились с 2022 по 2025 гг. в соответствии с тематическим планом ФНЦ агроэкологии РАН (№ Госрегистрации 122020100311-3). Работы по анализу физико-географических условий Волго-Ахтубинской поймы, определению проблем геоинформационного анализа агролесоландшафтов, оценке эколого-экономической эффективности использования космических снимков для агролесомелиоративного картографирования проводились в период обучения в аспирантуре ФГАОУ ВО «Волгоградский государственный университет». Доля личного участия в выполнении работы и написании научных статей составляет 95%.

Апробация результатов. Результаты исследований докладывались на конференциях: научно-практическая конференция «Агролесомелиорация и опустынивание», посвященная 90-летию Федерального научного центра агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук, 21 - 23 июля 2022 г., ФНЦ агроэкологии РАН, г. Волгоград; XIX конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования», 13 - 15 апреля 2022 г., ИКИ РАН, г. Москва; Всероссийская научно-практическая конференция «Агролесомелиорация и защитное лесоразведение -история и перспективы развития», 19 - 21 октября 2023 г., ФНЦ агроэкологии РАН,

г. Волгоград; научно-практическая конференция с международным участием «Агролесомелиорация - основа адаптивно-ландшафтного земледелия», 21 - 23 октября 2024 г., ФНЦ агроэкологии РАН, г. Волгоград.

Публикации. По полученным в процессе работы над диссертацией материалам опубликовано 15 научных работ, в том числе 3 публикации в журналах, рекомендованных перечнем ВАК Минобрнауки РФ, 5 свидетельств о государственной регистрации баз данных по теме исследования (приложение В, Г, Д, Е, Ж). Общий объем печатных работ - 4,53 п.л., личное участие автора - 4,30 п.л. или 95%, в том числе, объем печатных работ в журналах, рекомендованных перечнем ВАК Минобрнауки РФ, 1,2 п.л.

Структура и объем работы. Текст диссертации изложен на 188 страницах. Работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Включает 6 таблиц и 66 рисунков. Список литературы состоит из 161 наименования, 11 из которых на иностранном языке.

Автор выражает благодарность за консультации научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, заведующему лабораторией геоинформационного моделирования и картографирования агролесоландшафтов ФНЦ агроэкологии РАН Юфереву Валерию Григорьевичу. Искренне признателен коллективу лаборатории геоинформационного моделирования и картографирования агролесоландшафтов ФНЦ агроэкологии РАН за помощь в проведении полевых работ.

1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Геоморфологические условия

В Волго-Ахтубинской пойме и дельте р. Волги в зависимости от комплекса гидрологических и геоморфологических условий Кузьминой Ж.В. выделены следующие районы [66]:

1 - от Волжской ГЭС до пос. Чёрный Яр в Астраханской области (северная часть поймы). Для этого района характерна высокая зависимость от сброса с Волжской ГЭС, частое высыхание затопляемых территорий, а также увеличение глубины залегания грунтовых вод. В пределах северной поймы Волжский коренной берег в основном выше, чем Ахтубинский. В районе г. Ахтубинск р. Волга максимально сближается с р. Ахтубой на расстоянии 2,5 км;

2 - от пос. Чёрный Яр до начала р. Бузан (центральная часть поймы). Для этого района поймы характерна меньшая доля и сроки заливания в период сброса, а рельеф относительно выравненный с небольшим количеством прирусловых валов и грив [64];

3 - дельта р. Волги, характеризующаяся постоянным подтоплением в зависимости от уровня воды в Каспийском море.

Основополагающим процессом формирования рельефа поймы принято считать русловые и паводковые процессы. В зависимости от времени года эти процессы либо аккумулируют, либо нивелируют формы рельефа. При аккумуляции формируется неоднородный пойменный рельеф, к которому можно отнести гривы. При нивелировании, во время пиковых весенних сбросов воды с Волжской ГЭС, происходит затопление понижений поймы и выравнивание рельефа при накоплении донных отложений.

Пойма и дельта р. Волги представляет из себя аллювиальную пойменно-дельтовую равнину, которая образовалась в результате аккумуляции речных наносов. В строении современной поймы р. Волги можно выделить современную и древнюю части.

Современная Волго-Ахтубинская пойма отличается множественными островами, трансформированными под воздействием течения р. Волги и р. Ахтубы (рисунок 1).

Рисунок 1 - Карта рельефа Волго-Ахтубинской поймы

Современная пойма вытянута вдоль русел Волги и Ахтубы и имеет либо ложбинно-островной (у Волги), либо сегментно-гривистый (у Ахтубы) первичный пойменный рельеф [51, 63]. Результатом этих процессов являются многочисленные

песчаные гряды-гривы, ложбины, прирусловые валы и т.п.

Древняя Волго-Ахтубинская пойма отличается большим количеством мелких протоков и озер. Она находится между р. Ахтубой и коренным берегом, представлена четырьмя участками с разным возрастом, которые расположены по течению (пойменные генерации) [51].

На верхних участках древняя пойма представляет из себя территорию с множеством небольших и вытянутых озёр, которые по площади занимают до 50%. На участке центральной поймы для рельефа древней поймы характерно наличие более мелких озёр и протоков, а также занесенных песком понижений. Участок центральной Волго-Ахтубинской поймы можно разделить на две древние пойменные генерации, граница которых проходит в районе г. Харабали [39]. В третьей по течению генерации поймы значительно увеличивается длина грив (до 1,5 км), при этом форма сохраняется пологой. Такие гривы являются остатками бывших рукавов р. Волги, а некоторые сохранились и по сей день - протока Бузан, которая представляет из себя границу поймы и дельты. Последнее изменение поймы наблюдается уже после протоки Бузан, в дельте р. Волги, для которой характерно большое количество проток, разделенных низкой плавневой поймой [50, 80].

В структуре дельты р. Волги в зависимости от геоморфологических условий можно выделить несколько районов. Район верхней дельты (пойменно-дельтовая равнина) располагается севернее от линии г. Астрахань - с. Красный Яр [51]. Отличительной чертой этого района принято считать отсутствие бугров Бэра, большую распространенность пойменно-дельтовых равнин (рисунок 2). Здесь в образовании дельты доминируют пойменно-речные процессы, включающие в себя боковую миграцию русловых водотоков и разливы воды в период половодья (пиковых сбросов воды с Волжской ГЭС) [50].

В центральной части дельты р. Волги присутствуют бугры Бэра, обширные култучные равнины, гривистые образования. Средняя высота над урезом водотоков здесь выше, чем у приморской равнины, поэтому этот район выделяется отдельно

Рисунок 2 - Карта рельефа дельты р. Волги

Приморская часть дельты р. Волги характеризуется култучно-аллювиальной равниной, где рельеф образовался под влиянием конусов выноса. Многочисленные водотоки в районе авандельты выносят речные наносы и образуют много кос, выходящих в море [81].

Около 30% поймы сложено гривистым, расчлененным подтипом рельефа, который расположен, преимущественно в приречной зоне. Остальная же часть поймы довольно равнинная. В северной части поймы абсолютные отметки поймы варьируются от -17 м в районе скопления озёр до 5 м на гривах. Ширина поймы в разных местах составляет от 20 км до 45 км.

1.2 Климатические условия

В целом климат Волго-Ахтубинской поймы можно характеризовать от умеренно-континентального в северной части до резко-континентального в дельте р. Волги [4, 17, 18, 97]. Северная часть поймы находится в зоне сухих степей, центральная и дельта - в зоне полупустыни. Для такого климата характерно длительное, жаркое лето и относительно холодная, малоснежная зима [114].

В северной части поймы преимущественно дует восточный ветер (до 20,1%), западный (до 18,4%) и юго-восточный ветер (до 15,3%). При этом западный ветер чаще всего дует в холодный период года, когда происходит перенос атлантических воздушных масс. Летом при господстве восточного и юго-восточного ветра часто происходят суховеи. В центральной части поймы преимущественно дует западный (до 19,7%), восточный (до 16,2%) и южный (до 12,6%) ветер. В дельте р. Волги преимущественно дует юго-восточный ветер (до 19,4%), восточный (до 17,5%) и западный ветер (до 17,2%) [150].

Климат Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги во многом определяется не только совокупностью зональных факторов, но и локальными особенностями. Наличие множества водотоков, разнообразие луговой растительности с ареалами кустарников и древесных пород, более увлажненные почвы немного смягчают отношение прямой и рассеянной радиации, поглощают больше тепла. Таким образом, незначительное смягчение климата заметно в пределах поймы, но при этом климат здесь остаётся континентальным.

С 1990 г. по 2023 г. в пределах Волго-Ахтубинской поймы наблюдались изменения климатических показателей [149]. Среднегодовое количество осадков изменяется в меньшую сторону по направлению течения Волги. В некоторые годы (например, 1995 г., 1997 г., 2000 г., 2021 г.) разница в осадках в северной части поймы с дельтой достигала 230 мм. Согласно рассчитанному коэффициенту пропорциональности линейного тренда среднегодового количества осадков с 1990 по 2023 гг. в северных районах поймы динамика направлена на рост с угловым коэффициентом 0,56. В остальных районах поймы, расположенных в Астраханской

области, угловые коэффициенты меньше -1.

Среднегодовые температуры воздуха также растут и имеют угловые коэффициенты 0,05 - 0,06 по всей территории поймы и дельты. С 1990 по 2023 гг. среднегодовые температуры воздуха изменились с значений +9,6°С ...+11,0°С до +11,05°С...+13,04°С. Аномально высокие среднегодовые значения температуры наблюдались в 1995 г., 2004 г., 2010 г., 2020 г. Аномально холодными были следующие годы: 1993 г., 2003 г., 2011 г., 2014 г., 2018 г.

Среднемесячные температуры января в период с 1990 г. по 2023 г также повышаются в астраханских районах поймы (угловые коэффициенты 0,07 - 0,18). В Волгоградской части значения относительно стабильны (угловой коэффициент 0,0026). Наиболее теплые месяцы в этот промежуток времени были в 2007 г. и

2019 г., когда среднемесячные температуры в пойме были выше -1°С. Наиболее холодные первые месяцы в году были в 1996 г. (от -8,2°С в дельте до -11,2°С в северной части) и в 2006 г. (от -10,7°С в дельте до -12,5°С в северных астраханских районах поймы).

Теплеет в пойме и летом. Среднемесячные температуры июля в период с 1990 по 2023 гг. повышались с угловыми коэффициентами 0,061 - 0,073 аналогично январским значениям, что привело к росту показателя на 1 - 2°С. Наиболее жаркие месяцы в этот период были в 2010 - 2011 гг. (когда среднемесячные значения превышали +28,8°С по всей пойме), а также в 2018 г. и

2020 г. Относительно низкие температуры июля были в 1994 г. (от +21,9°С в Волгоградской части поймы до +23 °С в дельте), а также в 2006 г. (от +23 °С в северной части поймы до +24,1 °С в районе Астрахани).

1.3 Почвенный покров

Первые классификации почвенного покрова Волго-Ахтубинской поймы были предложены Плюсниным И.И. [91], Владыченским С.А. [35], Поповым А.А. [92] и носили факторно-генетический характер, основанный на связи между почвами и несколькими факторами почвообразования, представленных

важнейшими. Первые улучшения классификации почв поймы, основанные на принципах наиболее яркого проявления «основного» процесса почвообразования при выделении типов проведены в работе Э.А. Корнблюма [62], где выделено 5 типов и 9 подтипов пойменных почв, среди которых выделяются аллювиальные почвы, сизоиловатые, бурозернистые, серослитые.

Согласно почвенной карте Волгоградской области масштаба 1:400000 [94] и Астраханской области масштаба 1:300000 [93] почвы северной (волгоградской) части представляют собой аллювиальные луговые насыщенные почвы, преимущественно со средней мощностью гумусового горизонта (рисунок 3).

Рисунок 3 - Почвенная карта Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги [93, 94]

В северной части поймы распространены аллювиальные луговые насыщенные почвы с мощностью гумусового слоя 65 см и содержанием гумуса около 5% [17]. В центральной части поймы мощность плодородного горизонта на аллювиальных почвах достигает 60 см с содержанием гумуса около 4,2%. В целом агрохимическое состояние аллювиальных почв центральной поймы оценивается как удовлетворительное по многим показателям, при этом замечено высокое влияние антропогенного вмешательства на процессы почвообразования на обвалованных территориях поймы, в отличие от аналогичных ландшафтов дельты [73, 109, 117]. В дельте р. Волги на участках луговых ландшафтов с аллювиальными луговыми почвами общая мощность гумусового горизонта варьируется от 12 см в центральной части до 23 см в западной [84, 117] с влажностью около 30% (за исключением поверхностного слоя) и содержанием гумуса от 4% в поверхностном слое до 1% на глубине в районе 1 м. При этом почвы поймы, в отличие от почв дельты р. Волги, имеют более высокое увлажнение, содержание гумуса и меньшую уплотненность.

Центральная часть поймы представляет собой территории с аллювиальными луговыми насыщенными и бурыми полупустынными (10 - 25%) суглинистыми и супесчаными почвами. На террасах р. Ахтубы встречаются аллювиальные дерновые насыщенные почвы с аллювиальными луговыми насыщенными суглинистыми и супесчаными почвами. В крупных понижениях с большим количеством озёр встречаются аллювиальные лугово-болотные глинистые и суглинистые почвы [114]. Почвенный покров территорий между руслом р. Волги и коренным берегом в основном состоит из аллювиальных дерновых насыщенных почв с аллювиальными луговыми насыщенными суглинистыми и супесчаными почвами. Аналогичным почвенным покровом обладает дельта р. Волги (исключая ильменно-бугровые районы).

Исследования современной трансформации почвенного покрова резюмируют процесс деградации [84, 118], одним из ведущих факторов которого является содержание солей, а также pH, влажность и плотность почвы. При характерном для поймы промывном водном режиме большинство почв поймы по

механическому составу являются песчаными и супесчаными, а почвообразующие породы - глины и суглинки, подстилаемые русловыми песками [91].

1.4 Растительный покров

Строительство Волжско-Камского каскада ГЭС привело к тому, что в настоящее время в долине р. Волги сохранилось лишь два участка с естественной растительностью: Волго-Ахтубинская пойма и дельта.

Растительность поймы представлена лесами, кустарниками, лугами и прибрежно-водными травянистыми сообществами. В целом, характер растительного покрова поймы во многом приурочен к рельефу. На вершинах грив наблюдаются леса с ивовыми (Salix alba L.), ивово-осокоревыми (Populus nigra L., Salix alba L.), дубовыми (Quercus robur L.) насаждениями. Луга между гривами представлены вейниковыми (Calamagrostis epigejos (L.) Roth), костровыми (Bromus inermis Leyss.), пырейными (Elytrigia repens (L.) Nevski) ассоциациями. В повышениях рельефа, а также на незатопляемых территориях в весенний период встречаются эфемеры и эфемероиды. Их высокая концентрация на лугах поймы стала одним из факторов выделения особой весенней ассоциации [42].

Дубовые леса в основном приурочены к северной части поймы, а ветляниковые (Salix triandra L.) и ветловые (Salix Alba L.) распространены по всей пойме, в том числе и в дельте [82].

Множество исследований указывают на широтную смену растительности в пойме [41, 120]. Северная часть поймы, ограниченная Волгоградской областью и частью Астраханской (примерно до пос. Капустин Яр), является местом обитания дубов, осокоревых, а в прирусловой Волжской части - лоха длиннолистного. В центральной части поймы распространены кустарники, в том числе тамарикс многоветвистый (Tamarix ramosissima Ledeb.), а также увеличивается доля соле- и засухоустойчивых растений. На территориях с периодическим затоплением присутствует растительность, являющаяся индикатором поверхностного засоления [82].

Опираясь на геоботанические исследования, проводившиеся на трансекте в северной части поймы (линия г. Ленинск - с. Каршевитое) с 1955 по 2010 гг. можно сделать вывод о том, что доминирующей травянистой растительностью в сообществах здесь являются Carex argunensis Turcz. ex Trevir., Eleocharis palustris (L.) Roem. & Schult + Eleocharis uniglumis (Link) Schult, Carex acuta L., Calamagrostis epigejos (L.) Roth [39, 79]. Уменьшение встречаемости среди этих доминантов наблюдалось только у Carex acuta L, а также среди гигрофитов (Sagittaria sagittifolia L., Lythrum salicaria L). Ожидаемая связь процессов ксерофитизации и пастбищной дегрессии с объемом стока (до и после строительства Волжской ГЭС), поголовьем скота и метеорологическими факторами не подтвердилась. Вышеперечисленные факторы мало влияют на эти процессы, которые проявляются вне зависимости от благоприятных условий затопления поймы, количества осадков и поголовья скота.

Многолетние исследования на геоботанических трансектах ВАГТ (Всесоюзного агроэкологического треста) [125] и результаты Прикаспийской экспедиции МГУ [57] дали неоднозначную оценку изменений флоры в период 1973 - 2020 гг. В разных районах поймы совокупность природных (количество осадков) и антропогенных (поголовье скота, объем и продолжительность сброса с Волжской ГЭС) факторов влияет на растительность по-разному. Ксерофитизация растительного покрова достигается при влиянии уменьшения обводнения и увеличение пастбищной нагрузки. В то же время возрастание пастбищной нагрузки в сочетании со скосом травы в условиях близкого залегания грунтовых вод с высокой минерализацией увеличивает вероятность засоления почв, а также галофитизацию растительности. Ксерофитизация, как процесс изменения растительного покрова, выявлен и в других работах [16, 57].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Васильченко Александр Анатольевич, 2026 год

- /1

- т тГ"-Т Г

^-г I-1

-

-18

-20

Ь, м

200

400

600

800

1000

1200

1400

Тип почвы Аллювиальные луговые

Гран, состав Супесь Глина легкая

Растительность Мятлик. Редко - мортук, рогоглавник, полынь. В прибрежной части - осока. Мортук, рогоглавник, гулявник. Редко: яруточка, бурачок, молочай. ДКР представлена единичными: лох, ясень, вяз, ива. Дубы, вязы. Редко - ясень, лох

Орг. в-во, % 1,96 1,54 2,05 2,12 1,88

рн 8,1 7,9 8,4 8,2 8,8

Пл.ост, % <0,1 <0,1 0,13 0,1 <0,1

Ландшафтно-экологический профиль на тестовом полигоне «Волжское»

Продольный профиль

-26

_ /

[у

\г- ___ 1-1—

■ Ь, м

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Тин (ЮЧВЫ Аллювиальные луговые

Граи, состав Супесь Глина легкая

Растительность Лох узколистн ый Преимущественно эфемеры Лох узколистный

Орг. в-во,% 0,714 1,69 1,94 1,12

рН 8,2 8,4 7,9 8,1

Пл.ост, % 0,13 0.18 0.12 0.14

Поперечный профиль

-21 -22 -23 -I -24 -25 -26

Ь, м

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Тин ночвы Аллювиальные луговые

Гран, состав Глина легкая Супесь Глина легкая Супесь

Растительность Лох узколистн ый, осока На обработанных полях растительность отсутствует. Редко - сообщества эфемеров Лох, ива

Орг. в-во, % 3,14 3,12 2,51 2,34 2,07 2,83 1,35 2 1,62 0,36

рН 9,1 8,1 7,5 8,9 8,6 8,0 8,6 7,8 7,9 8,6

Пл.ост, % 0,61 0,51 0,49 0,29 0,17 0,26 0,12 0,47 0,18 0,13