С.Н., Артемова, В. Мишин,
(ФГБОУ ВО «Пензенский государственный
университет», г. Пенза, МБОУ СОШ 220 г, Заречный)
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЛАНДШАФТОВ В ВЕРХНЕМ ТЕЧЕНИИ РЕКИ КАДАДА
Аннотация. В статье представлены результаты ландшафтно-экологических исследований в верховьях реки Кадада в рамках молодежного проекта «Экологический десант Зеленой волны».
Ключевые слова: ландшафтно-экологические исследования, Пензенская область, водные ресурсы.
Ландшафты Пензенской области обладают высоким природным потенциалом, но длительное хозяйственное использование привело к их истощению. Более 300 лет степи, луга и даже леса использовались под пашню. В настоящее время площадь полей сокращается из-за роста оврагов, малые реки мелеют и исчезают из-за смыва почвы со склонов, водоемы загрязняются. Одной из главных проблем в нашей области – уменьшение запасов поверхностных и подземных вод.
В решении региональных экологических проблем большая роль принадлежит географии. Это наука, которая обладает теорией и методикой изучения природы, населения и хозяйственной деятельности. Раздел географии, который изучает природные и антропогенные комплексы на локальном уровне – ландшафтоведение. Однако, в каждом регионе свои особенности, которые необходимо изучать методом полевых исследований.
Одним из объектов полевых исследований выбраны верховья река Кадада, которая является первым крупным притоком Суры и питают своими водами Волгу. Экологическое состояние ландшафтов у истоков рек имеет большое значение для водных ресурсов нашего региона и всего волжского бассейна. Полевые исследования проводились в рамках экспедиций молодежного движения «Зеленая волна» летом 2018 г. Целью исследований является выявление основных геоэкологических процессов, происходящих в верхнем течении реки Кадада, а также оценка экологического состояния ландшафтов водосборного бассейна.
Теоретико-методическая основа работы опирается на труды российских географов-ландшафтоведов А.Г. Исаченко, Ф.Н. Милькова и др. [1, 2], в которых изложена теория взаимодействия человека с природой и методика выявления экологических проблем. В основе исследования лежит геоэкологический метод. Суть данного метода заключается в том, что на исследуемой территории выделяют границы природных комплексов разного ранга, объединяют их в группы по схожим признакам. Например, на локальном уровне это природные комплексы соответствующие разным формам рельефа: пойма реки, крутой склон долины реки, пологий склон долины реки, овраги и балки на склоне речной долины, водораздельные поверхности (междуречья). Каждый вид природного комплекса обладает своим природно-ресурсным потенциалом. Ключевые точки для исследования берутся в каждом виде природного комплекса (ландшафта). Далее в ключевых точках делают описание всех компонентов природы (рельефа, почв, растительности и др.) и все виды антропогенного воздействия на природу данного природного комплекса. Судить об экологическом состоянии этого природного комплекса можно по тому, насколько изменены компоненты природы и насколько они отличаются от зональных природных комплексов. Например, в Пензенской области зональными ландшафтами являются хвойно-широколиственные леса и луговые степи. Интразональными будут, например, леса в поймах рек. Уменьшение видового разнообразия лесной растительности, экологическое состояние древостоя, степень разреженности и другие показатели свидетельствует о степени изменения природного комплекса и экологических проблемах. Причины экологических проблем – хозяйственная деятельность, не учитывающая возможности природных ландшафтов. Оценка хозяйственной деятельности проводилась путем дешифрирования космоснимков, также визуальных наблюдений.
Таким образом, геоэкологический метод позволяет оценить степень изменения природных процессов в природном комплексе и его возможность выполнять социальные функции (обеспечивать природными ресурсами и условиями человека).
Исходными материалами для ландшафтных исследований явились данные полевых исследований во время экспедиций в верховья Кадады, а также географические данные о территории Пензенской области и ландшафтная карта Пензенской области, выполненная группой ученых Пензенской области под руководством профессора Ямашкина А.А. в 2011 г. [3]. В работе использовались методы дешифрирования космических снимков и работа с программой геопортала Google Earth.
Анализ исходных материалов и полевых исследований позволил сделать вывод о сложном природном устройстве ландшафтов верховий реки Кадада.
Река Кадада образуется при слияние рек Елань-Кадада и Каслей-Кадада, которые берут начало в осевой части Приволжской возвышенности (возвышенность Сурская Шишка) в Ульяновской области. Район полевых исследований находился близ села Бикмурзино Неверкинского района на левом берегу реки Илим-Кадада (правый крупный приток Елань-Кадада).
Территория находится на границе лесов и степей, которые разделяет река Кадада. В правобережье преобладают леса на серых лесных почвах, в левобережье – луговые степи на выщелоченных черноземах. Поэтому здесь природой обусловлено большое видовое разнообразие. Много редких видов растений и животных степей на границе своего северного распространения и редкие лесные виды на границе своего южного распространения. Для Пензенской области ландшафты верховий реки Кадада являются уникальными. Они больше схожи с ландшафтами соседних областей (Саратовская и Ульяновская). Описание обнажений в правобережье Илим-Кадада, в овраге Тут-Шеи у истока на склоне возвышенности, позволили сделать вывод о том, что мощный слой опок и опоковидных песчаников палеогена в виде бронирующего слоя удерживает возвышенность от разрушения, сохраняя высоты более 300 м над уровнем моря (рис.1).
Рис. 1 Обнажение «Белая гора» на склоне правом р. Илим-Кадада
Однако, медленные поднятия осевой части Приволжской возвышенности приводят к нарушению сплошности бронирующих слоев и, как следствие, усиление глубинной эрозии. Рост оврагов, обнажения мест разгрузки подземных вод (родники), «каменные реки», углубление русла рек – характерные явления для данного района (рис.2).
Рис. 2. «Каменные реки» в верховьях реки Илим-Кадада
Талые и ливневые воды проделывают большую геологическую работу, размывая палеогеновые песчаники и обнажая отпечатки живых организмов палеогенового моря (рис.3).
Рис.3. Геологическая деятельность поверхностных вод
Геоэкологическая оценка ландшафтов верховий реки Кадада включала сравнительно-географический анализ природного устройства и хозяйственного использования ландшафтов. Выявление экологических проблем проводилось визуально. Так было отмечено, что геоэкологические процессы и проблемы различаются в правобережье, левобережье и в пойме.
Правобережье, где господствует лесные ландшафты с щебнистыми лесными почвами, используется в хозяйственной деятельности без учета их природной особенности. Леса сохранились лишь там, где много «останцов», валунов, неровный рельеф и щебнистые почвы. Все склоны малых рек распаханы, видны следы плоскостного смыва почв легкого механического состава. Площадь пашни превышает площадь лесов. Экологическое состояние лесов визуально оценивается как неблагополучное (много валежника, в видовом составе преобладают березы и осины). Наибольшая сохранность видового состава растений и животных на территории памятника природы - урочище Шуро-Сиран. Водораздельный лес состоит из мелколиственных видов с участием сосны. На водоразделе встречаются болота.
Так, болота близ посёлка Берёзовка заросла лесом. Состояние сосны угнетённое, так как ее вытесняют берёзы. Болото Большое тоже зарастает, водной глади нет. Склоны, вплоть до самого болота, распаханы и заняты полями овса.
В верховьях реки Илим-Кадада активно протекают эрозионные процессы, здесь происходят поднятия осевой части Приволжской возвышенности. Наблюдения в овраге «Порнай» подтверждают это. Здесь хорошо видны процессы эрозии, оползания, но водоток остаётся постоянным. В средней часть оврага на склонах наблюдаются осыпи, обнажения палеогеновых песчаников и опок, оползни. Хорошо заметна ассиметрия склонов. Следы антропогенного воздействия– из-за выпас скота луговая растительность сильно разрежена.
Рис.
Левобережье реки пологое, сложено мощным слоем четвертичных отложений (делювиальные суглинки). Сильно изрезано реками и густой овражно-балочной сетью. Весь склон реки Кадады, где господствуют луговые и типичные степи, сплошь распахан. Исключением являются овраги, балки и их склоны. Лишь в балках можно встретить луговую растительность с сильно обедненным видовым составом. На крутых склонах водоразделов сохранились небольшие участки нагорных лесов. Сплошная распашка без учета границ природных геосистем привела к интенсивному плоскостному смыву. Плодородный верхний слой почв смывается и приводит к размножению влаголюбивой растительности в понижениях и заилению рек. Это ведет в потере урожайности и к уменьшению запасов подземных и поверхностных вод.
Особенности геологического строение левого склона речной долины способствуют развитию процесса засоления почв. Обнаружено несколько солонцов и даже солончаков, где растительность почти отсутствует или угнетена, иногда встречаются редкие растения-галофиты, например, Селитрянковая полынь. 
Неоднократная распашка таких участков приводила к нарушению экосистемы и уничтожению галофитной растительности, а затем и к потере урожая сельскохозяйственных культур.
Пойма реки ассиметрична, имеет сложное строение в результате длительного меандрирования. Об интенсивности русловых процессов свидетельствуют русловые валы, притеррасное заболачивание, речной аллювий. В русле реки на глубине несколько десятком см. обнаружена голубая глина предположительно древнечетвертичного возраста. Река протекает в неглубоком русле, средняя скорость течения (в межень) 0,083 м/с.
Таким образом, были обнаружены следующие экологические проблемы: эрозия почв, засоление, облесение. Если глубинная эрозия вызванная поднятием Приволжской возвышенности – процесс, который человек остановить не в силах, то плоскостной смыв, вызванный сплошной распашкой, можно уменьшить, если распахивать только участки плоских и пологих водоразделов и проводить противоэрозионные мероприятия. Процесс облесения можно остановить, проводя лесотехнические мероприятия и восстановить лес на месте пашни. Распашка засоленных почв негативно отражается и на урожайности и на видовом разнообразии региона. Поэтому необходимо выявить все места проявления засоления и исключить их хозяйственного использования.