СОСТОЯНИЕ ГОРНЫХ ЭКОСИСТЕМ ТЯНЬ-ШАНЯИ ФОРМИРОВАНИЕ ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

Полный текст

Горные экосистемы, расположенные в аридной зоне, отличаются крайне вы- сокой степенью пространственной неоднородности. Вертикальная поясность и климатические особенности склонов разной экспозиции определили разнообра- зие ландшафтов и разнообразие экосистем. На протяжении нескольких киломе- тров по вертикали и нескольких десятков километров по горизонтали наблюда- ются все переходы от жестких аридных условий континентальных пустынь через горные полупустыни, степи, луга, леса, к субнивальному и нивальному поясу. Избыток тепла и недостаток увлажнения у подножий гор сменяется относитель- ным избытком увлажнения и недостатком тепла на вершинах. Особенности оро- графии горных стран обусловливают высокие скорости абиогенного переноса в этих ландшафтах. Именно этим определяется повышенная опасность возникно- вения стихийных природных процессов в горах, которые в совокупном воздей- ствии могут представлять серьезную опасность для населения горных террито- рий [9].Горные страны Центральной Азии уникальны по своей структуре и отличают- ся естественной замкнутостью. Последнее обстоятельство усиливает уязвимость его геосистем. Тянь-Шань относится к числу горных массивов с развитым со- временным оледенением и представляет собой гигантский природный аккуму- лятор пресной воды, переносимой воздушными массами преимущественно с Атлантического океана. Высокая сейсмичность в сочетании с континентальным климатом и сложным орографическим строением определяет высокую активность различных природных процессов, среди которых наиболее часто проявляется75Вестник РУДН, серия Экология и безопасность жизнедеятельности, 2016, № 3такие природных процессы, как оползни, селевые потоки, паводки. Повторяе- мость и мощность таких опасных процессов определяются и состоянием и на- личием лесных массивов. Происходящее изменение климата, повышающее ин- тенсивность таяния ледников, вырубка древесно-кустарниковой растительности, бессистемный выпас скота приводят к деградации горных экосистем и стимули- руют активизацию экзогенных процессов. Практически все экосистемы в разной степени испытывают антропогенное влияние, изменяя свою структуру и прояв- ляя тенденции к деградации.Для подавляющего большинства ледников отмечается превышение расхода над аккумуляцией. Основными причинами изменения размеров ледников многие исследователи считают колебания климата и в первую очередь температурного режима и увлажнения, отмечается также загрязнение и деградация ледников, связанные с разработкой месторождений в высокогорье [3; 8; 12].Существующие фрагментарные данные об абсолютных значениях годового баланса массы лед- ников Тянь-Шаня [1] свидетельствуют об их уменьшении с запада на восток. Так, по результатам исследований для Северного Тянь-Шаня [1], средняя величина уменьшения площади ледников Заилийского Ала-Тоо в период с 1950 г. до конца XX в. оценивается в 30-35%. Площадь оледенения бассейна реки Сары-Джаз за период с 1990 по 2010 гг. сократилась значительно меньше, на 3,7 ± 2,7% [15]. А площадь оледенения Внутреннего Тянь-Шаня в пределах горного массива Ак- шийрак (1977-2003 гг.) сократилась на 9% [14]. В этом же направлении в высоко- горной зоне Внутреннего Тянь-Шаня годовая сумма осадков за последнее столе- тие уменьшилась на 41-47% [2], в то время как среднегодовая температура воз- духа повысилась на 1,2 °C [11].Вероятно, это связано с существенным сокращением лесных массивов. Из- вестно, что растительность на суше привлекает дополнительно до 40% осадков и, следовательно, сведение леса ведет к значительному их уменьшению. Общие потери оценочно могут достигать от четверти до половины от суммы осадков [3; 5; 8]. Эти изменения меняют мезоклимат и часто затрагивают значительные тер- ритории [16]. Вместе с тем именно на территории Внутреннего Тянь-Шаня в во- енные и послевоенные годы сплошной и значительной вырубке подверглись лес- ные массивы арчи и ели и позже в меньшем объеме производились лесовосста- новительные работы (рис. 1). Несомненно, предположение о взаимосвязи сокращения количества осадков, баланса ледников с резким уменьшением лесо- покрытой площади требует дополнительного анализа и обоснования. Кроме того, утрата лесных экосистем способствует формированию опасных природных про- цессов: разрушительных паводков, селей и оползней. Опасные природные про- цессы в горных странах часто взаимосвязаны и являются синергетическими, ког- да одно природное явление способно провоцировать другое, а возможно, и целый ряд каскадных процессов, оказывая тем самым мультипликативный негативный эффект на экосистемы, социум и экономику. Уничтожение растительного по- крова влияет на изменение горного мезоклимата [13; 16], и, соответственно, в той или иной степени на режим ледников. И именно биотическая компонента горных ландшафтов служит важнейшим стабилизирующим фактором, снижа- ющим или предотвращающим опасность возникновения бедствий и катастроф.76Оролбаева Л.Э., Мелешко А.А. Состояние горных экосистем Тянь-Шаня и формирование...Разнообразие биоты горных регионов во многом определяет современный облик горных стран. Неминуемым следствием уничтожения лесного покрова являются глубокие изменения гидротермического режима горной поверхности, истощение возобновляемых водных ресурсов и увеличение вероятности возникновения опас- ных стихийных явлений [4; 5; 12; 13]. Горные леса Тянь-Шаня оказывают огром- ное влияние на водообеспеченность рек в республиках Центральной Азии. Про- израстая по склонам гор и поймам рек, они способствуют предотвращению се- левых потоков, препятствуют формированию опасных природных процессов: образованию селей, оползней, разрушительных паводков и снежных лавин, ре- гулируют расходы воды в реках, делая их более равномерными в течение года. Такое влияние обеспечивает значительное снижение пиков весенних паводков и, так же как и в бесснежное время, обеспечивает равномерность поступления воды в водотоки. Леса влияют на снижение водной и ветровой эрозии, а также сокращение выбросов углерода.9000080000700006000050000400003000020000100000 площадь леса 1930 г. площадь леса 1955 г.Рис. 1. Изменение площади распространения еловых лесовПлощадь, покрытая лесом в Кыргызстане, составляет 849,5 тыс. га, или 4,25% от общей площади республики. Леса произрастают в пределах абсолютных высот от 600 до 3500 м над уровнем моря. На северных и западных склонах гор в преде- лах абсолютных высот 1500-3300 м в административных границах Иссык-Куль- ской, Нарынской и Чуйской областей произрастают еловые леса, образованные тянь-шаньской елью. На юго-западных склонах Ферганского и Чаткальского хребтов Южного Кыргызстана в пределах абсолютных высот 800-2100 м в адми- нистративных границах Жалалабадскай и Ошской областей распространены оре- хово-плодовые леса. В более жарком и сухом климате по склонам Алайского и Чаткальского хребтов в пределах абсолютных высот от 1600 до 3500 м произрас- тают арчовые леса. На территории всей республики встречаются пойменные леса, сопровождающие водные артерии (р. Нарын, Чу, Талас, Сусамыр, Каракол и др.). В сравнительно недавнем прошлом леса покрывали значительные площади Тянь- Шаня, но из-за неразумного хозяйствования, интенсивных вырубок, выпаса ско- та и распашки крутых склонов лесистость региона резко снизилась. За период с77Вестник РУДН, серия Экология и безопасность жизнедеятельности, 2016, № 31930 г. по настоящее время покрытая лесом территория претерпела значительные изменения по площади, породному составу и структуре лесов. Покрытая лесом площадь уменьшилась на половину [7; 9]. По данным лесоустроительного учета 1955 г. и результатам исследований по типологии лесов Кыргызстана 2008 г., ди- намика изменения и распределения еловых насаждений в разрезе областей вы- глядела следующим образом (см. рис. 1). Кризис, переживаемый в переходный период, после распада СССР резко обострил проблемы, связанные с сохранени- ем природных ресурсов. Одновременно со спадом экономики все природоохран- ные мероприятия были сведены к нулю, в то время как антропогенное давление на природные ресурсы в целом возросло вследствие ухудшения жизненного уров- ня населения. Из-за нехватки топлива почти во всех регионах идет массовая вы- рубка лесов, что ведет к истощению природных ресурсов, отмечается почвенная эрозия, увеличение числа разрушительных паводков, селевых потоков, оползней и т.д. По оценкам экспертов, из-за выпаса скота, многократно превышающего кормовые ресурсы, площадь арчовников в течение последних десятилетий со- кращается, сведены до минимума либо утрачены возможности естественного возобновления хвойных лесов. Результаты социологических опросов сельских жителей проведенных в последние годы в рамках проектов реализованных при поддержке FAO свидетельствуют о том, что во многих горных селах более поло- вины потребности в энергии, необходимой для обогрева и приготовления пищи, удовлетворяется за счет вырубки леса и сжигания древесно-кустарниковой рас- тительности [16].За последние 25 лет площади арчовых лесов сократились на 18%, а скорость деградации достигала 0,8% в год, площадь редин увеличилась на 31%. Наиболь- шую антропогенную нагрузку испытывают орехоплодовые, мелколиственные леса, фисташники и миндальники, которые в основном произрастают в регионах с повышенной плотностью населения. В орехоплодовых лесах бедствием стала хищническая заготовка капа, который вывозится в основном за пределы респу- блики. Площадь орехо-плодовых лесов сократилась более чем в два раза, про- должается заготовка древесины, капа, плодов, выпас скота. Возникла реальная угроза уникальному генофонду реликтовых плодовых форм, утрате почвозащит- ной и водорегенирирующей роли, естественному возобновлению лесов. В За- падном Тянь-Шане фактически исчезли многие массивы фисташников и мин- дальников. В целом, с лесными экосистемами происходит фрагментация, осо- бенно заметна фрагментация горных лесов. Нижняя их граница за исторический период поднялась по меньшей мере на сотню метров, пойменные леса в нижнем течении (тугаи) исчезли, в среднем течении рек сильно изрежены и фрагменти- рованы. Прежде сплошные массивы склоновых хвойных и лиственных лесов рас- пались на отдельные участки. Во многих местах парковый характер горных лесов является следствием совокупного воздействия рубок, выпаса и пожаров. Фраг- ментация отрицательно сказывается на функционировании экосистем. Для каж- дого вида экосистем имеется определенный нижний уровень занимаемой пло- щади, ниже которого происходит обеднение, упрощение и вырождение экосистем. Под влиянием различных лесохозяйственных мероприятий, и в первую очередь сплошных рубок, все перечисленные выше функции леса резко изменяются. При78Оролбаева Л.Э., Мелешко А.А. Состояние горных экосистем Тянь-Шаня и формирование...вырубках происходит не только удаление древесного полога, но и почва утрачи- вает некоторые свои свойства, например высокую водопроницаемость. Даже при выборочных рубках ухудшаются водно-физические свойства почв, а при сплош- ных рубках происходит иссушение почвы до глубины 20-30 см. Лес теряет свои важные водоохранные функции. Незначительные изменения в верховьях речных систем напрямую влияют на условия в среднем и нижнем течении, делая их эко- систему достаточно чувствительной к антропогенным воздействиям. Увеличение речного стока, связанное с антропогенным воздействием, например, уничтоже- нием, даже небольшого по площади пойменного леса, приводит к разрушитель- ным паводкам в среднем и нижнем течении. Пойменные, легкодоступные леса уничтожаются и при добыче полезных ископаемых. При пойменной добыче зо- лота вдоль рек варварски вырубают деревья, поскольку корни являются природ- ной ловушкой для золота. Например, при разработке рассыпного месторождения золота в долине реки Кассансай от поселка Терек-Сай вниз по течению реки на 20 км за последние шесть лет практически уничтожен пойменный лес из ивы и березы, кустарников. Уничтожение пойменного леса стало причиной разруши- тельных паводков. Очевидно, что участившиеся в последние годы в горных рай- онах случаи схода оползней, наводнений и селей [6], приносящих огромный ущерб народному хозяйству (рис. 2), во многом объясняются сокращениями площади горных и пойменных лесов и ухудшением их состояния.Количество чрезвычайных ситуаций250200150100501992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120120Сели и паводки Оползни ЛавиныРис. 2. Распределение количества произошедших чрезвычайных ситуаций на территории Кыргызской Республики за период 1992-2012 гг.Другим примером проявления этих тенденций могут служить села Тосту и Ка- рабащат в Западном Тянь-Шане, где в результате вырубки древесно-кустарнико- вой растительности, закрепляющей горные склоны сошли разрушительные ополз-79Вестник РУДН, серия Экология и безопасность жизнедеятельности, 2016, № 3ни. В последние годы стихийные бедствия имеют тенденцию роста. Если ранее оползни наблюдались только в южных регионах, то в настоящее время они про- исходят и на севере страны. Деградация экосистем отрицательно сказывается на социально-экономическом положении местного населения - жителей гор. По- теря древесно-кустарниковой растительности и пастбищ вынуждает жителей гор мигрировать в долинную часть республики. Ввиду ограниченности запасов и осо- бой роли в поддержании экологической стабильности горные леса не могут рас- сматриваться в качестве источников деловой древесины. Между тем в действу- ющем Лесном кодексе допускается шесть видов рубок, которые фактически яв- ляются прикрытием заготовок древесины. Естественное возобновление и недостаточные лесовосстановительные работы не компенсируют потери леса.ВыводыВырубка древесно-кустарниковой растительности, бессистемный выпас ско- та, увеличение интенсивности таяния ледников Тянь-Шаня, происходящее в ре- зультате изменения климата, характеризующееся повышением температуры на 1,2 °С и сокращением объема атмосферных осадков на 41-47% за последнее сто- летие, стимулируют активизацию экзогенных процессов и приводят к деградации горных экосистем Тянь-Шаня.Сокращение объема атмосферных осадков на территории Внутреннего Тянь- Шаня, вероятно, связано с существенным сокращением лесных массивов. На тер- ритории Внутреннего Тянь-Шаня площадь лесов местами сократилась на 50%. Однако требуются дополнительные долгосрочные исследования вопросов влияния лесов Тянь-Шаня на осадки и взаимосвязи обезлесения с сокращением их объема.Для сохранения горных экосистем существует особая необходимость в ком- плексных исследованиях состояния горных экосистем, взаимообусловленности опасных процессов и явлений, их пространственно-временной изменчивости.Необходима интеграция и координация между политикой и планами по управ- лению лесными экосистемами и георисками. В планах управления должна под- держиваться целевая посадка леса с преференциями и поощрительными мерами для организаций, местных жителей, фермеров планирующих лесопосадки.

Об авторах

Л Э Оролбаева

Кыргызский государственный технический университет им. И. Раззакова

Институт горного дела и горных технологий пр. Чуй, 215, Бишкек, Кыргызская Республика, 720001

А А Мелешко

Российский университет дружбы народов

Подольское шоссе, 8/5, Москва, Россия, 113093

Список литературы