Показано, что неустойчивость прямолинейного движения речных потоков, обусловливая их извилистость (меандрирование) или разделение на ветви течения, находит отражение в развитии русел любого морфодинамического типа. В прямолинейном неразветвленном русле она проявляется в извилинах динамической оси потока, огибающей побочни – обсыхающие в межень повышенные части макроформ руслового рельефа, или в осередковой разветвленности, в которой каждая ветвь потока, в свою очередь, образует извилины. В разветвленных руслах извилистость динамической оси потока вследствие возникающего в них распределения скоростей течения, циркуляционных течений и подходов к берегам под определенным углом обусловливает их размыв и аккумуляцию наносов возле острова. В результате в одиночных разветвлениях рукава представляют собой пологие излучины, в сопряженных разветвлениях возникает извилистость главного течения реки возле следующих друг за другом островов, меандрируют рукава пойменно­русловых разветвлений и раздвоенных русел. Таким образом, меандрирование является универсальным процессом формирования русел разных типов. В разветвлениях русла оно осуществляется на фоне рассредоточения стока по рукавам, оказывающего определяющее воздействие на параметры излучин, темпы и направленность их деформации. Меандрирующие (извилистые) русла больших рек и излучин рукавов раздвоенных русел, в свою очередь, осложняются островами на их крыльях и в привершинных частях. Однако разделение потока на ветви течения не свойственно малым и средним рекам. Выявленные закономерности должны учитываться при обосновании методов управления русловыми процессами при решении практических задач.

В статье изложены результаты исследований снежного покрова г. Тюмень (Западная Сибирь), отражающие его геохимические особенности за зимний период 2019–2020 гг. На территории города и прилегающих фоновых участках проведена оценка пылевой нагрузки, определены физико-химические показатели снеготалых вод, оценено содержание макро- и микроэлементов в твердофазных выпадениях и вычислены показатели имиссии. Фоновое содержание нерастворимых частиц в снеге варьировало от 4,1 до 10,9 мг/л, пылевая нагрузка составила 5,5 мг/м² в сутки и была на среднем уровне по сравнению с незагрязненными участками в Томской, Новосибирской и Омской областях. В городе отмечено значительное подщелачивание снеготалых вод (в среднем на 1,6 ед. рН), рост их минерализации и увеличение пылевой нагрузки в среднем до 20 мг/м² в сутки. Величина пылевой нагрузки варьирует от 5,4 дo 94 мг/м² в сутки. По этому показателю Тюмень уступает городам с более интенсивным промышленным производством. Повышенное содержание ионов Na⁺ и Cl^– выявлено вблизи основных автодорог, где под влиянием противогололедных реагентов гидрокарбонатно-кальциевые воды переходят в гидрокарбонатно-натриевые и хлоридно-натриевые. Подсчеты коэффициентов концентрации показали, что в ассоциацию элементов-загрязнителей в Тюмени входят Mn, Ni, Co, W, Sb, Cr, Cd, Pb и Cu. Вблизи автодорог в твердофазных выпадениях повышено содержание Ni, Co, Mn, W. Высокое содержание свинца, в 37 раз превышающее фоновый уровень, отмечено вблизи аккумуляторного завода. В зоне одноэтажной застройки повышено содержание Cd, что связано со сжиганием бытовых отходов и печным отоплением. Подсчеты показателей суммарного загрязнения и имиссии показали, что при высоком содержании металлов и металлоидов в твердофазной составляющей общий поток поллютантов невелик из-за относительно небольшой пылевой нагрузки.

В вододефицитных регионах, к которым относится Республика Крым, комплексные гидроэкологические исследования особенно актуальны и имеют первостепенное значение. Цель исследования – провести комплексную оценку гидроэкологической обстановки и разработать перечень мероприятий, направленных на обеспечение рационального использования водоресурсного потенциала на примере бассейна р. Малый Салгир. Исследования проводились в 2017–2019 гг. и включали: визуальные наблюдения за водными объектами; измерение расходов воды; изучение ее химического состава; расчет индекса загрязнения воды, оценку пригодности вод для целей орошения; изучение токсичности воды; проведение водобалансовых расчетов. Определены основные загрязнители водных ресурсов: сульфаты, фосфаты, тяжелые металлы (Cu, Cd, Pb, Zn). Качество воды по ИЗВ в реке изменялось от II класса «чистая» до VI «очень грязная», в русловых прудах от II класса до IV «загрязненная». Водобалансовые расчеты показали отсутствие дефицита водных ресурсов и возможность их дополнительного отбора для целей регулярного орошения. Из первоочередных природоохранных мероприятий можно выделить необходимость канализования сел, расположенных в бассейне реки; включение в государственный водный реестр прудов, не имеющих инвентаризационных номеров; ведение учета использования водных ресурсов населением.

По данным многолетних наблюдений изучены (1970–2009) особенности пространственного распределения сезонных концентраций основных биогенных элементов (фосфаты, нитраты, аммонийный азот, кремнекислота) и получены оценки изменчивости их содержания в поверхностном слое северозападной части Черного моря (СЗЧМ). Получены оценки сезонного содержания биогенных элементов в северном, западном, юго-западном и центральном районах, различающихся по степени влияния трансформированных речных вод. Показано, что сезонная изменчивость содержания биогенных элементов в указанных районах северо-западной части Черного моря определяется изменчивостью объема речного стока и масштабов распространения трансформированных речных вод по шельфу, региональными гидрометеорологическими условиями и интенсивностью биотического цикла азота, фосфора, кремния. Для весеннего и летнего периодов, наиболее обеспеченных данными на вдольбереговом и широтном (по 45° с. ш.) разрезах западного района, были проведены детальные исследования сезонной изменчивости концентрации фосфатов, нитратов, хлорофилла «а» и солености воды. Получены оценки связи между сезонными величинами объема стока Дуная, солености воды, концентрации хлорофилла «а», биомассы фитопланктона и сезонными концентрациями биогенных элементов для западного района СЗЧМ. Рассчитанные множественные коэффициенты корреляции и детерминации показали, что в весенний и летний периоды поступление с трансформированными речными водами фосфатов, нитратов и кремнекислоты обеспечивало примерно 20%, 36–50% и около 36% от общей их дисперсии, соответственно. В процессе усвоения этих биогенных элементов фитопланктоном на долю фосфатов приходилось 10–23%, нитратов – 23–52% и кремнекислоты – 17–52% от общей их дисперсии, соответственно. Полученные результаты указывают на связь поступления биогенных элементов с трансформированными речными водами и их расхода, связанного с усвоением биогенных элементов микропланктоном (фитопланктон и бактерии). Очевидно, что эти потоки можно отнести к основным составляющим, обеспечивающим годовой баланс биогенных элементов в СЗЧМ.

Статья посвящена проблеме оценки эффективности лесной мелиорации пахотных земель в районах, подверженных ветровой и водной эрозии, которая в последнее время на территории России стала малопопулярной практикой. Усовершенствована методика расчета параметров почвозащитного и природоохранного воздействия системы полезащитных лесных полос. Применительно к почвенно-климатическим условиям юга европейской территории страны получена количественная оценка региональных затрат и эколого-экономических эффектов в зависимости от уровня защитной лесистости полей и других биоинженерных особенностей лесомелиоративных модулей. Определена их структура, абсолютная и относительная величины. Установлены закономерности зональной динамики эффективности капитальных вложений в полезащитное лесоразведение. Изучено влияние на нее природных и лесокультурных факторов. Установлено, что затраты на полезащитное лесоразведение окупаются уже в первый год полноценного функционирования систем лесных полос (на 7–10­й год после их создания). В структуре совокупного эколого-экономического эффекта от 40 до 80% приходится на долю их почвозащитного влияния, свыше 10–50% – на лесосырьевую ценность, средообразующую и рекреационную функции. Вклад агромелиоративного эффекта (прибавки урожая зерновой культуры) ветроломных лесных полос не превышает 1%, стокорегулирующих – 4–12%. Это позволяет полезащитное лесоразведение рассматривать, прежде всего, как важнейшую меру по сохранению земельных ресурсов, повышению безопасности аграрного производства, а также как средство обеспечения малолесных регионов лесными ресурсами, улучшения качества окружающей среды и решения социальных проблем.

Трудность построения полной модели водной эрозии почв на склоне определяется разномасштабностью составляющих ее процессов, достигающей в пределе 10⁹. Отсюда следует, что элементы общей теории эрозии почвы необходимо строить с учетом масштаба. Целью данной работы было получение в рамках гидравлического приближения аналитического решения задачи об измельчении почвенных агрегатов в процессе переноса стационарным склоновым потоком. В связи с этим исследовали отрыв, перенос, преобразование и переотложение единичной, первоначально свободно лежавшей на дне временного водного потока почвенной частицы (агрегата). Как и ранее, в случае с ветровой эрозией почвы, исследование проводили методами механики многофазных сред в мезомасштабе, в отличие от эмпирических и подходов на основе произвольно вводимых уравнений и статистических распределений. Под преобразованием частицы понимается ее истирание в результате многократного ударного взаимодействия с ложем временного водного потока на склоне. В результате, в рамках гидравлического приближения впервые найдено (в форме уравнений) аналитическое решение задачи об измельчении в результате истирания почвенных агрегатов, переносимых стационарным склоновым потоком. Установлено, что степень истирания, характеризуемая отношением текущего радиуса почвенного агрегата к исходному, определяется его механическими свойствами и соотношением гидравлических характеристик потока и агрегатов. При этом механические свойства агрегата учитываются двумя эмпирическими коэффициентами уравнения истирания, а гидравлические характеристики потока и агрегата – эрозионным числом. В результате теоретического решения расширен физический смысл эрозионного числа, которое оказалось не только соотношением вихревой подъемной силы и силы веса агрегата, определяющим тип его движения в потоке, но и показателем его предельного истирания при транспортировке стационарным водным потоком. Указанные коэффициенты, учитывающие механические свойства истираемых водным потоком агрегатов, могут быть найдены экспериментально, опытами в гидравлических лотках, подобных использованному в настоящих исследованиях.

В статье проведен анализ морфотектонических индексов, который был разработан в качестве основного инструмента для выявления областей, испытывающих быструю тектоническую деформацию, или оценки относительных изменений тектонической активности в конкретной области. Мы применили этот анализ в зоне разлома Зефре, который расположен у вулканической дуги Уромие-Дохтар (УДВД) в Центральном Иране. Разлом Зефре является одним из самых важных в центральной части УДВД. Он имеет северо-западное простирание от города Натанз на севере до деревни Зефре на юге и длину 130 км. Разлом Зефре сечет и смещает УДВД на всем ее протяжении. Правосторонняя компонента сдвигов была показана на основе анализа линий разломов на картах, интерпретации спутниковых изображений и полевых данных, что подтверждается тектоническими признаками. В данной работе были измерены морфотектонические индексы вдоль зоны разлома Зефре и оценена тектоническая активность региона. Для идентификации и расчета морфотектонических индексов мы использовали топографические и геологические карты, спутниковые снимки и полевые наблюдения. Цифровая модель рельефа (ЦМР) была получена путем векторизации изолиний топографических карт. Для расчета индексов и обнаружения тектонических признаков использовались стандартные методы в программах ArcGIS, Global Mapper и Envi. Рассчитанные коэффициенты извилистости горных фронтов (Smf), отношения ширины дна долины к высоте ее бортов (Vf) и отношения ширины долины к высоте ее бортов (V) потока имеют средние значения 1,17, 0,78 и 6,92 соответственно. Кроме того, индекс градиента длины потока (SL), смещение долин рек, наличие асимметричных и изогнутых пролювиальных вееров и увеличение скорости вертикальной эрозии, наряду с остаточными эффектами движения разломов в четвертичных отложениях, указывают на то, что разлом Зефре активен.

В данной статье предложена оригинальная методика картирования медоносных ресурсов страны, обладающая целым рядом преимуществ. Во-первых, в работе используются фактические (конкретное содержание пыльцы медоноса в меде), а не потенциальные (площади произрастания медоноса, медопродуктивность) характеристики медоносных растений. Во-вторых, ГИС-картирование данных пыльцевого (мелиссопалинологического) анализа позволяет выделять зоны, в которых медоносы играют важную роль, обеспечивая добычу монофлорного меда, и районы, в которых они имеют второстепенное значение. В-третьих, четкая привязка к месту сбора меда (местонахождение пасеки) дает возможность детально охарактеризовать не только зональные, но и региональные особенности медосбора. Благодаря многолетней работе исследованиями были охвачены все природные зоны европейской части России, в которых распространено пчеловодство, от лесотундры (Архангельская область) до субтропиков (Краснодарский край). Пыльцевой анализ 858 образцов меда из 45 регионов показал, что основными медоносами на изучаемой территории являются липа, подсолнечник однолетний, донник, клевер ползучий и гибридный, робиния ложноакациевая, гречиха посевная и ива. Они обеспечивают добычу 75% монофлорного меда. Также в группу основных входят синяк обыкновенный, льнянка обыкновенная, кориандр посевной, чертополох, рапс, горчица, каштан посевной, малина обыкновенная, иван-чай узколистный, дудник лесной и эспарцет. Установлено, что к северу (лесотундра и таежная зона) приурочен продуктивный медосбор с большинства естественных медоносов (ива, малина обыкновенная, иван-чай узколистный и др.). Южнее в лесной зоне находятся районы медосбора с клевера ползучего и липы. В лесостепях и степях основными медоносами, обеспечивающими сбор монофлорного меда, являются сельскохозяйственные и кормовые культуры (подсолнечник однолетний, гречиха посевная, горчица, кориандр, эспарцет и донник), а также сорняки (чертополох и синяк обыкновенный). Исключением является рапс, монофлорный мед с которого добывается на территории от подтаежной зоны до степи. К юго-западу приурочен продуктивный медосбор с робинии ложноакациевой и каштана посевного. К основным медоносам с широким ареалом, пыльца которых встречается как в северных, так и южных пробах меда, относятся ива, малина обыкновенная, клевер ползучий, донник, синяк обыкновенный и льнянка обыкновенная. Полученные данные существенно дополняют имеющиеся представления о медоносных зонах европейской части России и могут быть в дальнейшем использованы для диагностики географического происхождения российского меда.

Выполнен библиометрический анализ исследований, связанных с Арктикой, на основе публикаций за 1980–2018 гг., извлеченных из базы данных Web of Science Core Collection.

В центре внимания динамика объемов проводимых исследований в мире и по странам/группам стран, тематический профиль исследований, показатели международной научной кооперации. Выделены 13 наиболее значимых стран – участниц исследований, для которых более подробно анализируются темпы роста исследовательской активности и позиционирование в рассматриваемой области, структура и динамика их соавторской сети, вклад в пул высокоцитируемых публикаций. С помощью библиометрических показателей охарактеризованы этапы развития арктических исследований в России (СССР), их географическая структура, выявлены наиболее продуктивные научные организации. Показан быстрый рост объема мировых исследований в Арктике в последнее десятилетие, драйвером которого выступили не только арктические, но и неарктические страны, прежде всего Китай. Опираясь на традиционно сильные позиции отечественной академической школы и возрастающую активность университетов, Россия значительно превзошла по темпам среднемировой рост и стала третьей в мире по объему проводимых арктических исследований. «Науки о Земле» чаще других предметных категорий WoS представлены в тематическом профиле мировых исследований, за ними следуют «науки об окружающей среде», «метеорология и науки об атмосфере». Показаны общий рост научной кооперации и формирование сплоченного «ядра» стран (из числа 13 выделенных), которые производят наибольшую часть высокоцитируемых публикаций. Другие страны тяготеют к сотрудничеству с этой группой; в нее входят и предпочтительные партнеры России (Германия, Норвегия и США), которая тем не менее заметную часть исследований проводит самостоятельно. Анализ географической структуры российских исследований позволил выявить их долгосрочный сдвиг от центра на восток, где находится большая часть Арктической зоны страны.

Проанализированы эколого-географические закономерности пространственной дифференциации населения птиц в пределах горно-северотаежного высотного пояса плато Путорана. Исследования проведены в 1988–2018 гг. в северных, южных, западных и восточных частях региона. Обследование велось методом маршрутного учета на трансектах неограниченной ширины на высотах до 1412 м над уровнем моря. В пределах лесного пояса с максимальной плотностью птицами заселяются леса в устьях и поймах рек, в нижних частях горных склонов, и значительно слабее – леса на плоских приозерных и речных террасах. Плотность населения выше на горных склонах южной экспозиции, занятых высокоствольными лесами с густым подлеском. В угнетенных и разреженных лесах на склонах северной экспозиции плотность населения птиц резко сокращается. Мозаичное размещение многих видов птиц на плато Путорана поддерживается горно-котловинным характером местности и склонностью территориальных пар целого ряда неколониальных видов формировать дисперсные моновидовые поселения. В три раза чаще образуются поливидовые территориальные поселения, состоящие из трех–пяти видов воробьеобразных, что, возможно, указывает на более активное освоение горно­субарктических ландшафтов целыми сообществами птиц, нежели отдельными видами. В нижней части горно-таежного пояса концентрируется около 90% особей всех птиц – обитателей лесного пояса. В случае высотной инверсии лесной растительности птицы распределяются значительно более равномерно. Виды, обычно гнездящиеся в нижней части лесного пояса, местами образуют второй эшелон расселения в верхней его части. Формирование этой полосы расселения обусловлено «опушечным эффектом», экологическими адаптациями видов, а также опытом «запечатления» молодыми птицами горных ландшафтов в период послегнездовых вертикальных кочевок.

Рассматривается тепловой сток рек водосбора Белого моря и его изменчивость. Для анализа выбран представительный 1990–2014 гг., в котором длина ряда позволяет оценить годовую изменчивость водного и теплового стока, а также температуру воды в районе устьевых участков рек водосбора Белого моря. Применялась стандартная формула оценки теплового стока, частные водосборы рек определялись по картам масштаба 1:1 000 000, далее для более точного определения – 1:200 000. Тепловой сток с водосборной площади Белого моря за 1990–2014 гг. составил 5480,94´10¹⁵ Дж. Показано повышение температуры воды устьев рек водосбора Белого моря за 1956–2015 гг., особенно ярко выраженное с 1990 г. Для выявления последствий изменчивости теплового стока использованы результаты математического моделирования, выполненные на программном комплексе JASMINE. Проведено тринадцать численных экспериментов, в качестве маркеров использовались даты перехода температуры воды в Двинском, Онежском и Мезенском заливах через 0,2; –0,5 и –1°С весной и осенью. Эксперименты показали, что повышение или понижение среднемесячной температуры воды в реках на 2°С, а также изменение их водного стока на 30% не приведет к существенному изменению сроков ледообразования и разрушения льда в заливах Белого моря, а лишь изменит температуру воды в теплое время года. Амплитуда колебания ее значений не достигнет больших величин (несколько десятых долей °С). Смещение модельных сроков ледообразования и разрушения льда при изменении среднемесячной температуры рек водосбора и их стока не превысит нескольких часов. И при потеплении, и при похолодании в первую очередь меняется весенняя и летняя температура поверхностного слоя воды в заливах, на больших глубинах подобное воздействие практически не заметно. Результаты модельных исследований доказывают устойчивость термогидродинамической системы Белого моря к внешним тепловым воздействиям рек его водосбора.

На основе гидроботанических исследований ключевых участков охраняемой акватории памятника природы «Прибрежно-аквальный комплекс (ПАК) у Джангульского оползневого побережья» (летний период, 2013 г.) изучены ресурсные составляющие макрофитобентоса и доминирующих видов водорослей. Выявлено, что различное геолого-геоморфологическое строение береговой зоны исследуемого района обусловливает определенные особенности распределения донной растительности, оказывает влияние на видовой состав макрофитов и их количественные показатели. Для абразионных берегов этого района отмечена типичная смена растительных сообществ, связанная лишь с увеличением глубины, снижением освещенности и волнения. Для абразионно­оползневых берегов на подводном береговом склоне характерны участки с различной крутизной и экспозицией. Здесь в составе фитоценозов, помимо эдификаторов, встречаются мозаичные группировки глубоководных и сезонно­зимних видов водорослей. Согласно расчетным данным, в акватории от бухты Малый Кастель до урочища Джангуль общие запасы макрофитобентоса оцениваются в 866,75 т, из которых 596,62 т приходится на виды цистозиры и 50,34 т – на филлофору. Характерно, что ресурсы донной растительности и запасы видов цистозиры на участке бухта Малый Кастель – балка Терновой, соответственно, в 1,3 и 1,2 раза выше, а филлофоры курчавой – в 1,1 раза ниже, по сравнению с этими же показателями на участке балка Терновая – урочище Джангуль, что связано со своеобразием геолого-геоморфологического строения этих участков. За период с 1965 по 2013 г. выявлено сокращение запасов донной растительности и ключевых видов водорослей, при этом наиболее выраженная их негативная трансформация отмечена в нижней сублиторальной зоне, что, возможно, связано как с комплексным воздействием природных факторов, так и с повышением трофности воды у берегов Черного моря. Тем не менее памятник природы «ПАК у Джангульского оползневого побережья» характеризуется высокими показателями ресурсной составляющей макрофитов, значительной степенью сохранности цистозировых и филлофоровых фитоценозов. Этот район для западного прибрежья Крыма является своеобразным резерватом филлофоры курчавой, которая включена в Красную книгу Российской Федерации и в Красную книгу Крыма.