Проон в Казахстане

Для территории исследований характерны сильные ветры и бури. На большей ее части средняя годовая скорость ветра изменяется в пределах 4-6 м/с, увеличиваясь у побережий до 5-7 м/с. В течение холодного периода (сентябрь-апрель) преобладают восточные и юго-восточные ветры, в летний период - северные и северо-западные. Число дней с ветром >15 м/с, составляет до 42 дней.

С другой стороны, климатические особенности региона способствуют самоочищению атмосферного воздуха. Так, средняя многолетняя повторяемость штилей и слабых ветров до 1м/с, составляет лишь 10 - 15 %, т.е. создаются благоприятные условия для интенсивного проветривания, снижающие накопление загрязняющих веществ. Приземные инверсии температуры воздуха, которые затрудняют воздухообмен в приземном слое, в теплый период года очень редки, а в зимний период они в основном наблюдаются в ночное время (повторяемость их 40-70%), когда интенсивность загрязнения воздушного бассейна минимальна. Метели - редкое явление в регионе. Например, среднее число дней в году с метелью составляет от 4 до 8 дней, наблюдаются они в январе – феврале.

Геологическое строение и рельеф. Район исследований расположен в южной части Прикаспийской впадины на отрицательных абсолютных отметках поверхности от –27 м (современный фоновый уровень моря) до – 20 м на его севере. В геологическом разрезе района выделяются фундамент и платформенный осадочный чехол. Кристаллические породы фундамента в пределах участка располагаются на глубинах 7-8 км. В строении осадочного чехла различают подсолевой, солевой и надсолевой комплексы. Подсолевой - состоит из переслаивания карбонатных и обломочных пород допермского возраста. Нижнепермский соленосный комплекс образован каменной солью с прослоями ангидритов, доломитов и песчанистых глин. Первоначально солевые отложения залегали пластообразно и имели мощность около 3 км. Затем, по мере накопления толщи надсолевых пород, пластичные соли начали перемещаться, образуя соляные купола высотой до несколько км. Надсолевой комплекс представлен породами от верхнепермских - до четвертичных включительно. Это преимущественно глинисто-песчанистые толщи с прослоями известняков и мергелей. Их общая мощность зависит от расположения и конфигурации соляных куполов. В межкупольных зонах мощность нарастает до 6 км, а над сводами куполов сокращается и может отсутствовать в случае прорыва куполов на дневную поверхность. На территории исследований известно 4 прорванных купола в пределах современной дельты р. Урал (экосистема 26). Денудационный рельеф представлен на небольших участках развития солянокупольных структур, где почти на поверхности обнажаются отложения каменных солей пермского периода. В зависимости от степени активности соляные купола в рельефе участка находят прямое - в виде незначительных пологосклонных возвышений, либо обратное - в виде проседаний поверхности над сводами куполов. В первом случае радиально развивается центробежная сеть временных мелких водотоков, размывающая почвы, во втором - образуются участки интенсивного засоления почв, соры и такыры.

За исключением этих четырех небольших солянокупольных структур (7 - 15 км²), в которых на дневной поверхности обнажаются гипсы кепрока, весь остальной равнинный рельеф территории исследований сложен четвертичными отложениями.

Особенности литологического строения территории тесно взаимоувязаны с генезисом пород рельефообразующего слоя, которые представлены здесь преимущественно морскими, аллювиально-дельтовыми и аллювиальными комплексами, сложенными рыхлыми или слабосцементированными песчаными, глинистыми, алевритовыми разностями или их сочетаниями. По площади развития преобладают аккумулятивные плоские или слабонаклонные морские или аллювиально-дельтовые равнины. Возраст рельефа в целом варьирует в пределах последних 10 тыс. лет, но большая часть территории сформирована за последние 400-500 лет. Для уточнения строения рельефа маршрутами пересечены все основные типы и подтипы рельефа, отмечены границы основных генетических и возрастных разностей рельефа. Собранная информация послужит материалом для составления экологической карты масштаба 1:200000, которая будет использована при составлении карты экосистем.

Преобладающим типом рельефа является морская аккумулятивная равнина, в пределах которой по морфологии и времени формирования выделяется две генерации морских равнин новокаспийского возраста. Новокаспийская равнина - недавнее морское дно, осушение которого произошло начиная с ХVII века, располагается от современного берега (-27 м) до горизонтали в минус 22 м. Плоская поверхность равнины осложнена неглубокими (0,5-1,0м) врезами в зоне действия ветровых сгонно-нагонных течений, а также различными по площади сорами. На абсолютной высоте в минус 25 м отмечаются береговые валы и абразионные уступы высотой до 0,5 – 1,0 м, которые разделяют новокаспийскую равнину на раннюю и позднюю генерации. В обоих случаях слагающие равнину отложения - это преимущественно илистые пески, суглинки, супеси с гнездами и прослоями ракушечного детрита. Поверхность равнины осложнена плоскодонными понижениями первичного морского, либо сорово-дефляционного происхождения. Отмечаются суффозионные блюдца, а на участках с преобладающим песчаным субстратом (районы развития береговых валов) - начальная эоловая переработка. В целом, значения относительных превышений не превышают 1-3 м.

Относительно более расчлененным выглядит рельеф современных аллювиально-дельтовых равнин, развитых по обоим берегам русла р. Урал ниже по течению г. Атырау. Поверхность равнины осложнена дельтовыми протоками, старицами, многочисленными балками. Ширина развития равнины на севере участка составляет 17 км, юго-западнее она сужается, протяженность ее в данном направлении составляет 14 км. Дельтовые равнины сложены суглинками супесями и песками, мощностью до 3м, которые подстилаются морскими позднехвалынскими глинистыми отложениями.

В нижнем течении р. Урал вдоль основного русла шириной до 80 м отмечаются аккумулятивные уровни, высотой от 3 до 5 м. Они выработаны в эпохи новокаспийских трансгрессий Каспия и редко имеют выраженные элементы террас. Обычно эти уровни неуловимо переходят в равнины дельтового или морского происхождения. В основном русле и протоках выражена высокая пойма, которая имеет три уровня над водой в пределах 1-2 м. Развитие устьевой области р. Урал до 1978 г. находилось на стадии формирования дельты выдвижения. Резкое повышение уровня за последующие годы (1978 – 1995 гг.) привело к затоплению значительной части дельты.

Новокаспийские морские отложения в целом относятся к засоленным грунтам. Содержание легко- и среднерастворимых солей на территории исследований изменяется от 3 до 14%. Основным типом засоления грунтов является сульфатно-хлоридный, реже хлоридный и хлоридно-сульфатный. В переносе и перераспределении солей активно участвуют эрозионно-аккумулятивные процессы, но еще большее значение имеет колебание уровня грунтовых вод. Современная трансгрессия моря вызвала широкое развитие процессов подтопления. Повышение уровня соленых подземных вод до 1,5 м от поверхности достаточно для дальнейшего капиллярного подъема к дневной поверхности. А это при условии интенсивного испарения увеличивает засоление почв.

Существенную роль в подтоплении и засолении земель на низменных морских берегах проектного участка играют сгонно-нагонные процессы.

Сильные (более 10 м/с) ветры здесь наблюдаются достаточно часто (около 1/3 годовых наблюдений). Они, в зависимости от скорости, направления и продолжительности, обуславливают нагоны различной высоты, максимально достигающие здесь 2 м. В связи с малыми уклонами поверхности во время сильных нагонов побережье может быть затоплено в пределах многих км, в большинстве случаев они задерживаются лишь за счет строительства дамб. Морские воды, задерживаясь в понижениях рельефа дополнительно увеличивают при испарении засоление грунтов. В то же время нагоны незначительной силы, когда перемещаются только пресные воды Уральского взморья, приводят к рассолению части почв побережья, т.е. имеют и положительный эффект. Границы распространения современных нагонов на местности распознаются по остаткам тростниковых зарослей, расположенных полосой вдоль побережья. Сильные береговые ветры могут приводить к понижению уровня моря до 1,5 м (сгоны), что сопровождается осушением дна моря на расстоянии до нескольких километров от уреза воды.

Береговая линия моря в пределах проектной территории исключительно динамична, ее форма постоянно меняется вместе с колебаниями уровня моря, в том числе весьма значительно и под действием ветровых нагонов. Здесь выделяются низменные аккумулятивные дельтовые и морские "осушные" берега. Протяженность дельтовых составляет около 70 км и на большей части они антропогенно-изменены – огорожены насыпными дамбами, но еще четверть века назад они активно выдвигались за счет выноса твердого материала.

Значительные пространства заняты отмелыми берегами, подводный склон которых в период падения уровня осушался со скоростью сотен метров в год. До 1995 г. происходило пассивное затопление этих берегов без значительного перераспределения береговых наносов. Берега такого типа характерны для крайней западной и восточной частей побережья исследуемой территории.

На северном и северо-восточном побережье повышенная повторяемость крупных нагонов, превышающих 1 м, отмечается в апреле-мае и октябре-декабре. Нагоны высотой 0.7-1.О м наблюдаются ежегодно, а максимальные могут достигать 2.6 м. Сильные ветры могут понизить уровень моря на 1,5 м. В 1952 отмечался сгон, осушивший дно на расстояние до 15 км, что по расчетам может характеризовать понижение уровня до 2,5 м (Отчет Западного отделения АН РК, 1995). Непрерывное повышение уровня моря на фоне присутствия нагонных явлений приводит к затоплению пологого побережья Северного Каспия.

Сгонно-нагонные процессы заметно влияют на циркуляцию вод в дельте р. Урал, особенно в межень, когда соленые морские воды проникают вверх по течению практически до г. Атырау. В результате повышения уровня и степени засоления грунтовых вод гибнет древесная растительность в пределах высокой поймы реки.

Река Урал является единственным, крупным источником поступления пресной воды в пределах ключевого участка. В среднем река Урал приносит около 8 км³ пресной воды в год - это второй по объему после р. Волги сток воды в море. Большая часть стока (60-80%) приходится на весеннее половодье (апрель-май). В это время разливы воды в низовьях реки могут достигать более десятков км в ширину. Разливы традиционно обеспечивали продуктивность земель дельты, но в период понижения уровня моря до конца 1970-х годов, когда имело место врезание русла р. Урал, сток сосредоточился в двух крупных рукавах, причем не без влияния антропогенного фактора. В этот период произошло отмирание ряда водотоков, преимущественно левобережных. Это привело к уменьшению, а иногда и полному прекращению стока вод, наносов, минеральных и органических веществ в восточную часть дельты и прибрежную зону устьевого взморья.

Среди форм антропогенного рельефа низменного побережья выделяются насыпи автомобильных дорог, ирригационные каналы, а также дамбы, защищающие населенные пункты и нефтяные промыслы от наводнений и часто используемые как дороги. Высота дамб в зависимости от рельефа местности 2-8м, ширина по основанию не менее 10м, общая протяженность более 50 км.

Почвы. В соответствии с «Природно-сельскохозяйственным районированием земельного фонда Республики Казахстан» (Комитет по управлению земельными ресурсами РК, Алматы,1998) характеризуемая территория относится к Арало-Каспийской провинции пустынной зоны, где зональным типом почв являются бурые пустынные почвы (Фаизов, 1983). Ряд исследователей при более детальном почвенно-географическом районировании пустынной зоны Казахстана. относят большую часть территории объекта к Прикаспийской провинции подзоны бурых почв северной пустыни.

Процессы почвообразования в прибрежной зоне зоны находятся в тесной связи с колебаниями современного уровня моря. Период длительного снижения уровня, сменился в 1978 г резким подъемом, который в 1995 году стабилизировался. Колебание уровня вызывает затопление и подтопление или обсыхание уже сформированных почв и ландшафтов. При снижении уровня воды в море на освободившемся дне моря начинали формироваться молодые примитивные почвы и наблюдались процессы опустынивания существующих ландшафтов морской равнины, т.е. происходила эволюция почв от первичных донных отложений через солончаковую стадию к пустынным такыровидным почвам. Подъем уровня моря привел к формированию гидроморфных условий почвообразования. Изменения гидрологических условий, связанных с колебаниями уровня Каспия, приобрели настолько динамичный характер, что признаки почвообразовательного процесса не успевают накопиться и закрепиться в конечных продуктах почвообразования. Если растительный покров более динамично реагирует на изменение условий, то для устойчивого закрепления в профиле почв признаков протекающего почвообразовательного процесса и формирования почв требуется значительно более длительный период времени, т.е. почвы не успевают пройти полный цикл почвообразования и несут в своем профиле признаки, как прошлых стадий своего развития, так свойства, определяемые современными условиями формирования. Поэтому видовой состав растительности и другие ее характеристики не всегда связаны с почвенными условиями.

При подъеме уровня произошло затопление и погребение уже сформированных почв под морскими осадками. В узкой затапливаемой прибрежной полосе в настоящее время происходит усиление процессов гидроморфизма и рассоления почв.

Определенное влияние на направление процессов почвообразования оказывают ветровые нагоны морской воды, обусловливающие затопление значительных участков побережья. Особенно активно проявляется роль нагонов на низких, по абсолютным отметкам побережья. При этом положительные формы рельефа частично промываются и рассоляются, а застаивание вод и последующее их выпаривание в отрицательных элементах приводит к значительному обогащению поверхности солями. Поэтому почвогрунты здесь имеют очень высокую степень засоления

Особенностью генезиса почв на приморских равнинах является то, что формирование их происходит на молодых морских отложениях в условиях избыточного грунтового увлажнения и интенсивного испарения. Следствием этого является развитие процессов соленакопления и формирования засоленных гидроморфных почв.

Морские отложения содержат большое количество остаточных солей. Эти соли в результате геохимических превращений и миграции постоянно пополняют солевой запас почв. Кроме того, поставщиком солей в почвы особенно в прибрежной полосе и мелководных заливах и култуках являются воды Каспия. Уровень грунтовых вод по берегу моря вследствие интенсивного испарения в условиях жаркого пустынного климата, обычно ниже уровня воды в нем (Ковда …, 1954). Поэтому грунтовый поток во многих местах направлен от моря в сторону суши. Испаряясь, минерализованные морские воды поддерживают положительный солевой баланс почв. Поэтому в почвенном покрове территории морского побережья большое распространение получили засоленные гидроморфные почвы.

Нестабильность условий, динамичность и недостаточная выраженность почвообразовательных процессов чрезвычайно затрудняют диагностику почв обследованной территории. Кроме того, серьезные коррективы в почвообразовательный процесс вносит хозяйственная деятельность.

В процессе полевых исследований было заложено 50 почвенных разрезов. В 33 разрезах были отобраны почвенные образцы для проведения химических анализов (гумус, обменные основания, емкость обмена, механический состав и др.). Общее количество отобранных образцов для проведения общих анализов составило -127 штук.

В 8 разрезах, где были вскрыты грунтовые воды, были отобраны пробы для проведения сокращенного анализа воды.

На 30 площадках из поверхностных горизонтов отбирались смешанные пробы почв для проведения химических анализов на содержание “тяжелых” металлов и нефтепродуктов.

По результатам полевых работ на обследованной территории выделены следующие подтипы почв.

Систематический список почв, выделенных на территории ВБУ в дельте р. Урал
Пойменно-луговые обычные

Пойменно-луговые солончаковые, солончаковатые

Луговые обычные

Луговые обычные солончаковые, солончаковатые

Лугово-болотные обычные

Лугово-болотные солончаковые, солончаковатые

Луговые приморские

Луговые приморские засоленные

Солонцы лугово-бурые солончаковые

Солончаки луговые

Солончаки обыкновенные

Солончаки соровые

Солончаки приморские

Маршевые (примитивные)

Солончаки маршевые

Пески

Зональная, пустынная растительность относится к северотуранскому типу к подзоне северных пустынь. Для нее характерно господство ксерофитных и галофитных полукустарников и полукустарничков - солянок и полыней, а также однолетних солянок, наиболее устойчивых против неблагоприятных пустынных условий. Из других жизненных форм распространены длительно вегетирующие корневищные многолетники по поймам рек и приморской равнине (злаки, осоки, разнотравье), реже тугайные кустарники и деревья.

В целом для прибрежной зоны характерно абсолютное преобладание галофитной растительности. Причем она встречается здесь на всех типах почв: солончаках приморских, луговых приморских засоленных почвах, солончаках луговых. В дельтах реки Урал на пойменных вариантах почв. Галофитная растительность в приморье характеризуется неустойчивостью и непостоянством состава и находится в тесной зависимости от условий увлажнения и засоления. Растительный покров может быть образован сразу несколькими видами растений, с мозаичными пятнами одновидовой растительности, или представляет собой сплошной покров одного вида. Состав растительности иногда сильно варьирует по годам в зависимости от осадков или интенсивности нагонных затоплений, меняется он также от интенсивности выпаса, под воздействием техногенных и других факторов. В годы с обильными осадками хорошо разрастаются однолетники-солянки и эфемеры, в засушливые годы их почти не бывает в травостое. В год обследования однолетние солянки и небольшое количество мортука (эфемеры), развивались выше удовлетворительного. В годы обильных нагонов хорошо развиваются корневищные злаки (главным образом тростник, ажрек, бескильница), однолетние сведы и редко полынь однопестичная, но наиболее стабильными остаются многолетние виды солянок, главным образом сарсазан, поташник и соляноколосник.

Самым распространенным растением на морском побережье является сарсазан шишковатый (Halocnemum strobilaceum), сообщества которого занимают большие площади прибрежной зоны. Сарсазан приурочен к сильнозасоленным местообитаниям, часто являясь пионером зарастания морских побережий и соровых солончаков.

Ближе к берегу моря обычно распространены чистые заросли сарсазана, кусты которого формируются в виде компактных круговин (фитобугров) диаметром от 30 до 100 и более см.

Очень распространенным в прибрежной полосе, особенно в северной ее части, являются однолетнесолянковые сообщества, в которых доминируют однолетние солянки: петросимония (Petrosimonia sibirica), петросимония сизоватая (Petrosimonia glaucescens), петросимония супративнолистная (Petrosimonia oppositifolia), климакоптера мясистая (Climacoptera crassa), климакоптера шерстистая (Climacoptera lanata), сведа высокая (Suaeda altissima), сведа заостренная (Suaeda acuminata), иногда к ним примешивается сарсазан шишковатый (Halocnemum strobilaceum). Перечисленные однолетние солянки присутствуют в большом или малом обили почти во всех растительных сообществах прибрежной зоны и формирует большое количество ассоциаций в зависимости от доминирования той или иной солянки.

В результате повышения уровня моря и изменения водного режима реки Урал большая площадь орошаемых пашен и лиманов в нижней части дельты Урала затоплена, а севернее, пашни превратились в залежь.

Флора. Обследованная территория не отличается большим видовым разнообразием растений, так как находится между контрастными экосистемами моря и суши, подвергаемыми периодически трансгрессии и регрессии, а в прибрежной части сгонно-нагонными явлениями. Это приводит к засолению почв, а следовательно и галофитизации растительности (2004).

Итогом изучения флоры водно-болотных угодий явилось составление списка растений. Общее количество составляет 187 видов, из них наземных 165 видов, водных 22 вида. Взято 2 пробы воды из акватории Каспийского моря с водорослями.

Анализируя список растений можно отметить преобладание следующих семейств: маревых – 36, злаков – 17, сложноцветных – 16, крестоцветных – 10, гречишных – 8, бобовых – 6 видов. Доминирование маревых (солянковых) указывает на активный процесс засоления территории.

Представители других семейств более малочисленны и составляют от 1 до 5 видов. Это осоковые, рдестовые, губоцветные, рогозовые.

При рассмотрении основных жизненных форм особо выделяются длительно вегетирующие многолетники (137 видов) и 1-2 летники (эфемеры и эфемероиды) – 7 видов. В эту группу входят мятлик луковичный, мятлик восточный, костер кровельный, некоторые виды тюльпанов и бурачок сорный.

Кустарники представлены 7 видами. Это гребенщики, селитрянка, соляноколосник. Деревьев 4 вида: ивы, лох, тополь.

Переходной группой между гидрофитами и гигрофитами являются гидрогигрофиты. Это земноводные или водно-болотные растения (гелофиты). Они занимают как водные, так и увлажненные местообитания на берегах.

Водную флору представляют 22 вида растений. Одним из многочисленных по видовому составу семейств является рдест, в нем 7 видов. Думаем, что здесь возможны новые находки среди линейнолистных форм рдеста. Все виды относятся к погружено-водным макрофитам, которые распространены в акватории моря среди тростниковых плавней, а также в ериках и протоках р. Урал. Наиболее часто встречаются рдест плавающий и рдест стеблеобъемлющий. Среди водных растений особый интерес представляет орех казахстанский (из Красной книги Казахстана) и сальвиния плавающая, которая была включена в ключевые виды прошлогоднего обследования. Эти растения довольно обильны и их распространение по воде продолжается.

Среди тростниковых плавней, в пределах экосистемы найдена пузырчатка обыкновенная, цветущая, в хорошем состоянии. Из других водных макрофитов отмечены: уруть, водокрас, наяда, роголистник, рупия, валлиснерия и другие виды.

В результате данных исследований флоры водно-болотных угодий дельты р. Урал выделены следующие ключевые виды: орех казахстанский, пузырчатка обыкновенная, сальвиния плавающая, валлиснерия спиральная, которые редки, интересны и заслуживают дальнейшей охраны и наблюдения.

В качестве мониторингового вида мы выделяем тростник южный – доминант водно-болотных угодий, который демонстрирует все изменения природных условий и нуждается в постоянном контроле.

Маршрутными наблюдениями не были охвачены труднодоступные территории современной приморской солончаковой равнины в восточной части (р-н южнее Малого Мокрого, Гогольска) и современной мелководной акватории моря южнее промысла Ю-В Камышитовый. Основным методом в изучении данных территорий будет дешифрирование космических снимков, фондовые и литературные данные.

Что касается эндемичных и «краснокнижных» видов можно отметить следующее: нами отмечено два вида из Красной Книги. Это Tulipa Schrenkii (тюльпан Шренка)- декоративный вид с сокращающимся ареалом и чилим (орех казахстанский) – Trapa Kazachstanica - редкий реликтовый вид. Он же является эндемиком и нуждается в охране. По литературным данным, потенциальным “краснокнижным” в данном регионе видом считается насекомоядное многолетнее водное растение с нитевидными стеблями - альдраванда пузырчатая (Aldrovanda Vesiculosa). Нам, при обследовании дельты р. Урал, не удалось найти альдрованду. По мнению Стоговой Л.Л. она может быть в переходной (транзитной) зоне Волго-Уральского междуречья (2005). Возможно, это водное высшее растение есть и в дельте р. Урал, но территория эта трудно доступная и плохо проходимая и для поисков ее нужны специальные исследования.

По результатам летнего (2005) обследования водно-болотных угодий составлен флористический список, включающий 229 видов высших растений, относящихся к 141 роду, 56 семействам. Учитывались и осенние флористические сборы (2004), которые дополнили наш список. Это такие виды как Artemisia santonica, Aster tripolium, Crypsis schoenoides, Frankenia pulrerulenta, Runcus compressus, Plantago depressa, Puccinella gigantea, Tanacetum milleifolium. Водных растений (макрофитов) осенью 2004 г. не было выделено, за исключением плавающего папоротника Salvinia natans. Список растений по работам 2005 г. включает 23 вида высших водных растений, относящихся к 14 родам и 12 семействам, согласно таблице 2. Кроме того, собрано 9 видов водорослей, некоторые виды определены только до рода, так как цикл развития их был неполным.