ГЕОГРАФИЯ И ЭКОЛОГИЯ
Изучены особенности распределения I и Se в почвах сопряженных ландшафтно-геохимических систем бассейна р. Титовки (Брянской области, РФ), на разных типах почвообразующих пород (лессовидные суглинки и флювиогляциальные пески и супеси). Выявлено, что в контрастных условиях содержание обоих элементов варьирует в различных генетических горизонтах исследованных почв в широких пределах (I: 0,22–7,93 мг/кг, n = 93; Se: 0,001–0,67 мг/кг, n = 93, на воздушно сухую массу (в. с. м.)). Серая лесная суглинистая почва (Greyzemic Phaozems) на лессовидных суглинках содержит в верхнем 20 см слое в 2 раза больше I и почти в 4 раза больше Se, чем дерново-подзолистая супесчаная (Stagnic Retisols Arenic) на двучленных отложениях в том же слое (1,67 против 0,81 мг/кг в. с. м. по иоду (p < 0,05) и 0,45 против 0,12 мг/кг в. с. м. по селену (p < 0,05)). Это связано как с типом материнской породы и более высоким содержанием органического вещества, так и с более тонким гранулометрическим составом серых лесных почв. Содержание I и Se в донных отложениях р. Титовки (0,59 и 0,36 мг/кг в. с. м.) наиболее сопоставимы с верхним горизонтом дерново-карбонатно-глеевой почвы (Gleyic Calcic Fluvisols), опробованной в нескольких метрах от места взятия донных отложений (I: 0,57 мг/кг в. с. м.; Se: 0,35 мг/кг в. с. м.). При этом характер дифференциации элементов в почвенных горизонтах существенно различался, что обусловлено их сродством к разным геохимическим барьерам. Иод активно фиксируется на биогеохимическом и щелочно-карбонатном барьере и подвижен в восстановительных условиях. Селен, напротив, концентрируется на глеевом барьере и подвижен в окислительной обстановке. Это необходимо учитывать при оценке обеспеченности почв и местных продуктов питания указанными биологически значимыми химическими элементами, особенно в зонах, подверженных воздействию радиоактивных изотопов иода.
Строительство Цимлянской плотины в 1952 г. и климатические изменения привели к значительному сокращению весеннего стока и площади нерестилищ р. Дон в его нижнем течении. Если в многоводный 1963 г. было залито 300 тыс. га нерестовых площадей, то в 1979?1994 гг. – не более 130 тыс. га. Во многие последующие годы вода вообще не выходила на пойму. Следствием этого стала деградация рыбного хозяйства нижнего Дона, а нерестовые территории стали распахивать и застраивать. Нерестилища нижнего Дона являлись основой для воспроизводства проходных и полупроходных рыб Азово-Донского бассейна, уже потерявшего свое промысловое значение по осетровым и сельдям. В статье представлены результаты картографирования современной структуры пойменных земель нижнего Дона в границах заливаний разных лет. На основе обработки спутниковых изображений Landsat определены площади заливаний в половодья 1979?2018 гг., по данным Sentinel-2 картографирована современная структура землепользования этих земель. Также проанализированы типы земного покрова по глобальным данным GLC30 и ESRI. Так, в границах затопления 1979?1994 гг. расположено 0,7 тыс. га застройки, около 30 тыс. га пашни и 10 тыс. га залежей. Угроза затопления строений и других объектов инфраструктуры приводит к тому, что половодья на Нижнем Дону стали восприниматься как негативное явление. Необходимо введение ограничений на хозяйственное использование пойменных земель, запрет застройки и размещения нефтепродуктов, удобрений и ядохимикатов в границах заливания 1994 г. Использование технологий спутникового мониторинга является перспективным инструментом для оценки хозяйственного освоения пойм и выделения заливаемых земель. В дальнейшем возможно создание автоматизированной системы мониторинга поймы Дона и других рек, в том числе на основе данных спутниковой микроволновой радиометрии. Преимуществом подобных данных является независимость от наличия облачности, затрудняющей спутниковые наблюдения в оптическом диапазоне.
МЕТОДЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Проведен обзор и анализ содержания, легенд и способов оформления базовых почвенных карт в комплексных региональных атласах, изданных за последние 60 лет. Атласы сгруппированы по назначению и времени издания. Основное внимание обращалось на содержание и концепцию карт, их соответствие традициям и опыту отечественного почвенного картографирования, требованиям, предъявляемым к почвенным картам: информативности, современности, наглядности, читаемости. Содержание карт рассмотрено по следующим направлениям: природные почвы, наличие антропогенно-измененных почв, используемая классификация, состав и структура почвенного покрова, рельеф, гранулометрический состав почв. Легенда оценивалась с позиций информативности и отражения концепции карты – структура, количество единиц и порядок почв в легенде; обсуждалось использование способов картографических изображений. Почвенные карты в атласах второй половины прошлого века составлялись в зональной концепции, почвы в основном соответствовали классификации 1977 г. с некоторыми дополнениями. Среди карт в атласах последнего периода имеются составленные в системе субстантивно-генетической классификации почв России. На картах атласов преимущественно использовались стандартные картографические приемы изображения, в современный период имеет место отход от традиций и стандартов отечественной почвенной картографии, что влияет на информативность и наглядность карт.
В практике хозяйственного использования водных объектов актуальны расчеты твердого стока различных масштабов – от секундного до годового. Оценка годового твердого стока и степень ее достоверности, так же как и оценка статистических параметров мутности воды, крайне затруднительны при нерегулярности и недостаточном освещении для разных фаз водного режима. Вместе с этим изученность процессов формирования качества природных вод и создание достаточного арсенала расчетных методов позволяют в настоящее время воспроизводить с приемлемой точностью основные показатели качества воды. Расширить возможности статистического анализа показателей качества воды позволяет комплексный подход к оценке последних посредством хорошо зарекомендовавших себя детерминированных и стохастических алгоритмов расчета с аргументами, наблюдаемыми регулярно и продолжительно. Для оценки параметров распределения расходов наносов или мутности воды в этом случае может быть использован композиционный метод, который позволяет найти параметры кривой распределения функции через параметры кривой распределения ее аргументов. В работе представлена детерминировано-стохастическая моделирующая система «погода – сток – наносы», основанная на стохастической модели погоды, модели формирования стока на водосборе и модели годового твердого стока. Система позволяет оценить параметры распределения суточных значений стока наносов и мутности воды при недостаточности данных наблюдений и в условиях изменения формирования стока на водосборе, произошедших в результате естественных причин или хозяйственной деятельности. Практическая реализация моделирующей системы на примере реки Нарва показала хорошее соответствие между параметрами распределения наблюденных и рассчитанных рядов суточных значений мутности воды. Представленная численная реализация климатического прогноза показала, что уменьшение стока реки, вызванное ростом температуры воздуха, приведет к значительному увеличению мутности воды.
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Рассмотрены особенности термического режима рек бассейна Дебед в холодное время года (декабрь – март), закономерности их временных колебаний. С целью оценки реакции термического режима рек на изменения климата представлены также особенности пространственно-временной динамики температуры воздуха. В качестве исходных данных использованы данные наблюдений тринадцати гидропостов за температурой воды рек бассейна р. Дебед и температурой воздуха по шести метеостанциям.
Получена корреляционная связь между средними значениями температуры воды и температуры воздуха за декабрь – март в бассейне р. Дебед. Показано, что температура воды в реках в холодный период года почти всегда выше температуры воздуха. Наименьшая средняя месячная температура воды на всех реках отмечается в конце января. Вниз по течению она в основном постепенно возрастает. В среднем за 1964–2018 гг. в холодное время года температура воды колеблется в пределах от 1,1 до 4,4°С. Для расчета температуры воды на неизученных участках рек получены корреляционные зависимости между ее значениями за холодный период года и площадью водосбора рек, а также зависимости между среднемесячными значениями температуры воды за холодный период и за периоды различной продолжительности.
На действующих в настоящее время метеостанциях и гидропостах наблюдается существенный, в основном статистически значимый рост температуры воздуха и воды за 1984–2018 гг. А за 1964–1983 гг. наблюдается как повышение, так и уменьшение температуры воды и воздуха, но с преобладающим повышением.
Полученные результаты могут быть использованы для расчетов теплового стока, рассмотрения термического режима неизученных бассейнов, для оценки гидроэкологической безопасности территории бассейна р. Дебед.
По результатам выполненных в 2021–2022 гг. экспедиционных геоморфологических исследований с привлечением опубликованных материалов впервые составлена крупномасштабная (от 1:25 000 до 1:100 000) характеристика рельефа городских территорий Республики Абхазии (Гагры, Пицунды, Гудауты, Нового Афона и Сухума), подготовлены не имевшие ранее аналогов общие геоморфологические карты, легенды которых построены по морфогенетическому принципу. По морфоструктурной позиции и геоморфологическому строению города разделены на три группы: 1) полностью лежащие в области распространения прибрежно-морского рельефа (Пицунда и Гудаута); 2) расположенные преимущественно в пределах морских террас и эрозионно-денудационных возвышенностей (Сухум и Гагра); 3) полностью расположенные в низкогорье с преобладанием сильно расчлененного структурно-денудационного, флювиального и склонового рельефа (Новый Афон). Полевое обследование выявило около 300 участков проявления неблагоприятных и опасных геоморфологических процессов на городских территориях, из которых 44% приходится на территорию Сухума, 26 – Гудауты, 11 – Гагры, 10 – Пицунды, 9% – Нового Афона. Ведущее место в спектре присущих геоморфологических опасностей принадлежит суффозионным, эрозионным и биогенным процессам. Состав прочих процессов в спектре предопределен геоморфологической позицией городов. Наиболее широкий спектр, включающий, кроме названных выше процессов, также карст, сели, обвально-осыпные и оползневые процессы (т. е. наиболее опасные), характерен для городских территорий со сложным строением рельефа, обилием крутых склонов и расположенных в пределах узкой полосы, отделяющей отроги Главного Кавказского хребта от моря (Гагра, Новый Афон). Выполнена качественная оценка риска разрушения уличной инфраструктуры (дорожного полотна, коммуникаций и др.) опасными геоморфологическими процессами и установлена высокая степень его зависимости от геоморфологической позиции конкретного участка города. В частности, на основании закономерностей распределения зафиксированных проявлений неблагоприятных и опасных геоморфологических процессов установлено, что наиболее благоприятные условия для строительства и эксплуатации городской инфраструктуры и застройки в целом создаются в пределах выровненных поверхностей позднеплейстоценовых морских террас, а также верхних уровней надпойменных террас в долинах крупных рек. Прочие уровни рельефа обладают теми или иными недостатками, затрудняющими освоение. Так, строительство на поверхности новочерноморской (голоценовой) морской террасы возможно лишь при условии гидроизоляции фундаментов и отсыпок грунта на пониженных участках. Освоение высоких морских террас, эрозионно-денудационного и структурноденудационного рельефа затруднено из-за большой густоты эрозионного расчленения.
Изучено распределение взвеси методом фильтрации и величины ее потоков с помощью седиментационных ловушек в Карском и Лаптевых морях (72-й рейс НИС «Академик Мстислав Келдыш», август – сентябрь 2018 г.). В составе взвеси определяли органическую компоненту (С орг , липиды и углеводороды) и неорганическую литогенную компоненту (аморфный кремнезем и карбоната кальция). Установлено, что в поверхностных водах содержание взвеси изменялось от 0,2 до 5,9 мг/л (в среднем 0,90 мг/л) с максимумом в заливе Благополучия. Концентрации липидов от 28 до 120 мкг/л (в среднем 52 мкг/л), алифатических углеводородов от 10 до 49 мкг/л (в среднем 22 мкг/л) с максимумом в районе выносов р. Обь (6799 мг/(м2сут)). Поток взвеси уменьшался от поверхностного к придонному горизонту только в заливе Благополучия (от 13 127 до 11 900 мг/(м2сут)), в остальных районах поток возрастал в придонном горизонте. В акватории выноса р. Обь поток взвеси совпадал с максимумом потока С орг – 682 мгС/(м2сут). В составе взвеси, так же как и в органических соединениях, в том числе углеводородов, аллохтонная компонента в основном преобладала над автохтонной.
Исследована многолетняя межгодовая и сезонная изменчивость химического стока по основным дельтовым рукавам Кубани. Проанализированы данные систематических наблюдений за водным стоком и концентрациями главных ионов, биогенных и органических веществ, фенолов, нефтепродуктов и тяжелых металлов за период с 2008 по 2018 г. Рассчитаны значения годовых и сезонных объемов стока растворенных химических веществ по основным рукавам дельты Кубани – рук. Протока и рук. Кубань. Химический состав воды в основных дельтовых рукавах Кубани практически одинаковый, а наибольшие различия наблюдаются по концентрациям хлоридов, соединений железа, меди и нефтепродуктов. Выявлены разнонаправленные тенденции изменения в ионном составе и содержании биогенных элементов. Происходило синхронное увеличение концентраций сульфатов и азота аммонийного в дельтовых рукавах Кубани, содержание нитратов и нитритов в воде рук. Кубань практически не менялось, а в рук. Протока – снижалось. При этом максимальная кратность превышения ПДК по всем компонентам невысокая, и формируется низкий уровень загрязненности воды. Объемы химического стока по дельтовым рукавам имеют близкие значения, особенно по объемам стока сульфатов, органических веществ и биогенных элементов. Наибольшие различия на 20–22% наблюдаются по стоку хлоридов, соединений железа и меди. Показано, что сток хлоридов, сульфатов, биогенных и органических веществ в большей степени взаимосвязан с водным стоком. В целом распределение химического стока по дельтовым рукавам равномерно, сезонная его изменчивость соответствует изменениям водности в основные сезоны, а некоторые различия наблюдаются только для хлоридов и соединений железа. В современных условиях климатических изменений и антропогенного воздействия выявленные особенности и тенденции изменчивости химического стока по основным рукавам дельты Кубани имеют большую практическую значимость. Полученные данные могут быть использованы для прогнозных оценок выноса химических веществ в прибрежную зону Азовского моря.
Статья посвящена анализу ландшафтных факторов, определяющих сток малых рек Арктики и Субарктики крайнего северо-востока Азии. В работе рассматриваются гидрография, структура мерзлотных ландшафтов и их гидрохимическая характеристика, пространственная динамика меженного стока в бассейнах рек Угольная-Дионисия и Янранайваам. Установлено, что устойчивое питание рек обусловлено соотношением ландшафтов, генерирующих и депонирующих надмерзлотный сток: арктических гольцовых щебнистых кустарничковых тундр, равнинных кочкарных тундр и бугорковых болот. Меженный сток в пределах 20–50 л/(с·км2) типичен для истоков рек, в склоновых отложениях которых тают сезонные гольцовые льды и образуются конденсационные воды. На пологих склонах тундровых увалов талые воды внутригрунтовых почвенных сезонных льдов обеспечивают удельный сток в пределах 10–20 л/(с·км2). Депонируют надмерзлотные воды верховые и низинные болота, где их сток составляет менее 10 л/(с·км2). На примере двух водосборных бассейнов показано, что существенное уменьшение количества осадков на севере Чукотки практически целиком компенсируется образованием конденсационных вод. При этом внутригрунтовые сезонные инфильтрационные почвенные льды замещаются в арктических ландшафтах инфильтрационно-конденсационными гольцовыми льдами, талые воды которых восполняют потери поверхностного стока.
На примере четырех постсоциалистических стран Восточной Европы (Польша, Венгрия, Румыния и Россия) проводится сравнительный анализ относительного положения разных типов местности и их динамики за десятилетний период с 2010 по 2020 г. Автор разрабатывает методические представления об использовании индивидуальной типологии при создании социально-экономического профиля территории в целях выявления пространственной неравномерности исследуемых стран по социально-демографическим, экономическим и инфраструктурным показателям. По результатам анализа делаются выводы о доминирующих тенденциях социально-экономической дифференциации между сельскими, городскими и переходными типами местности в изучаемых государствах. Выявлена необязательность внутрирегиональной пространственной конвергенции как характерного следствия социально-экономического развития страны. Сопутствующие постсоциалистическому переходу трансформационные процессы привели к формированию разных моделей социально-экономической дифференциации пространства в зависимости от особенностей системы расселения в каждой стране: условно равномерному развитию в Польше, зональному развитию в Венгрии и дифференцированному развитию в Румынии и Европейской России. Автором выдвигается концепция об основных стадиях и направлениях социально-экономической дифференциации пространства, позволяющая систематизировать статистически полученные выводы.
ИСТОРИЯ ГЕОГРАФИИ
В 1922 г. состоялся первый опыт проведения стационарной общегеографической практики студентов Московского университета в Подмосковье. Статья, поводом для которой стала публикация столетней давности участника практики, студента Б. Шустова, посвящена предпосылкам организации работы студентов на географической станции в Верейском уезде Московской губернии, описанию места и формата проведения практики, программе исследований, включающей в основном метеорологическую, геоморфологическую, геодезическую и биогеографическую части. В силу различных обстоятельств первый опыт проведения стационарной практики в Подмосковье не получил своего логического продолжения. Позднее также были попытки создания базы проведения практики, но удалось сделать это только почти через четверть века. При этом первый опыт такой практики в определенной степени заложил некоторые начальные принципы проведения общегеографических научных исследований в стационарных условиях на территории Подмосковья в учебно-практических целях. В статье также приводится информация об авторе статьи Б.С. Шустове, который после окончания университета полтора десятилетия активно занимался научной и преподавательской деятельностью в НИИ географии и на географическом отделении (позднее – факультете) МГУ, а потом в Рязанской области.
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Представлены результаты модельной имитации режима и баланса фосфора в Иваньковском, Можайском и Истринском водохранилищах, осуществляющих соответственно сезонное регулирование стока верхней Волги и многолетнее регулирование стока рек Москвы и Истры. Для расчета составляющих баланса фосфора использована двухмерная боксовая модель тепло- и массообмена (ТМО), позволяющая с суточным шагом рассчитывать пространственно-временное распределение параметров качества воды. Уравнение баланса фосфора включает члены, описывающие поступление фосфора по рекам и с бокового водосбора, регенерацию фосфора из донных отложений; седиментацию фосфора, сброс в нижний бьеф, удаление фосфора с водозабором в канал им. Москвы из Иваньковского водохранилища, увеличение или уменьшение массы фосфора в воде водохранилища за годовой период. Расчеты проведены для среднего по водности года. Сравнительным анализом составляющих баланса фосфора в Иваньковском и в подмосковных водохранилищах показано, что в Иваньковском водохранилище более интенсивно происходят процессы седиментации и регенерации фосфора из грунтов. В водохранилище сезонное регулирование основного сброса фосфора в нижний бьеф осуществляется в период половодья, а в водохранилищах многолетнего регулирования – в период межени. Представлены графики зависимости величины удержания фосфора в водоеме от увеличения внешней фосфорной нагрузки, полученные по результатам модельных сценарных расчетов.
Методом прямой потенциометрии с фторидным ионоселективным электродом получены новые данные о содержании фтора в водах Северной Атлантики. Концентрация фтора по результатам измерений составила 1,27 ± 0,03 мг/кг при массовом отношении F/Cl, равном (6,59 ± 0,11) · 10?5, что близко соответствует обычному содержанию фтора в морской воде. Совокупность имеющихся данных по отношению F/Cl в разных районах Мирового океана позволяет предположить наличие слабой изменчивости содержания фтора в солях морской воды.
В статье на примере загородных дворянских усадеб, расположенных в окрестностях города Торжок Тверской области, рассматриваются современное состояние, проблемы и недостатки использования загородных усадеб в зонах их концентрации за пределами крупногородских агломераций. По результатам анализа их состояния предложена прикладная схема формирования туристического кластера на базе усадеб, входящих в бывшие Новоторжский и Старицкий уезды. На примере 17 усадеб авторами представлены перспективные варианты рационализации использования и сохранения усадебного наследия в сельской местности Тверской области. Предлагается объединить рассмотренные усадьбы в единый усадебный кластер имени архитектора Львова, так как с его именем связана история многих усадеб на данной территории. Кластер может состоять из трех иерархических и территориальных «ярусов». Усадьбы относятся в тот или иной ярус в зависимости от современного состояния их комплекса и историко-архитектурного потенциала. С одной стороны, подобное разделение в рамках единого усадебного кластера позволяет сформировать общий бренд и облегчить организацию маршрутов, связывающих усадьбы между собой. С другой стороны, разделение функций усадеб в рамках единого кластера расширяет возможности их использования. По итогам анализа состояния усадеб проводится рассмотрение территориальной организации их комплексов в кластере. Помимо этого, авторы заостряют внимание на проблеме разрушающихся усадеб, которые могут стать важным ресурсом для экономического, социального и культурного развития сельской местности, и предлагают новые функции для конкретных усадеб.