Современный тренд эрозионно-аккумулятивных процессов в малом распаханном водосборе, Республика Татарстан

Анализ аккумуляции наносов в днищах долин первого порядка позволяет дать достаточно надежную количественную оценку общей интенсивности и временнóй изменчивости эрозионных процессов на сельскохозяйственных землях, подходящих практически вплотную к этим долинам. С использованием радиоактивного цезия-137 в качестве хрономаркера, а также усовершенствованных эрозионных моделей USLE и Государственного гидрологического института, изучение аккумулированных наносов в днище малой долины “Темева речка” (площадь водосбора – 1.13 км² ), расположенной в северо-западной части Республики Татарстан (бассейн р. Мёша), показало заметное снижение темпов смыва почв с пахотной части водосбора за последние десятилетия. Так, если за период 1963–1986 гг. темпы аккумуляции в днище малой долины смытого со склонов водосбора почвенного материала составляли 0.92–1.81 см/год, то за период 1987–2015 гг. – 0.17–0.50 см/год, т.е. сократились как минимум в 3–5 раз. Причиной отмеченного уменьшения темпов смыва почв и аккумуляции наносов явилось сокращение объемов поверхностного стока со склонов в период снеготаяния, вызванное повышением температуры воздуха в весеннее время года, уменьшением глубины промерзания почв и снижением частоты выпадения экстремальных ливней со слоем 40–50 мм. Влияние хозяйственной деятельности на уменьшение темпов эрозионно-аккумулятивных процессов было, по всей видимости, несущественным, хотя некоторое изменение севооборотов с увеличением доли многолетних трав, очевидно, повлияло на снижение темпов смыва в теплое время года. Данная эрозионная тенденция и климатические причины, ее обусловившие, имели региональный характер и ранее выявлены в ряде регионов южной половины Европейской территории России.

1. Голосов В.Н., Острова И.В., Силантьев А.Н., Шкуратова И.Г. Радиоизотопный метод оценки темпов внутрибассейновой аккумуляции // Геоморфология. 1992. № 1. С. 30–36.

2. Golosov V.N., Belyaev V.R., and Markelov M.V. Application of Chernobyl-derived 137 Cs fallout for sediment redistribution studies: Lessons from European Russia // Hydrological Processes. 2013. Vol. 27. No 6. P. 781–794.

3. Golosov V.N., Panin A.V., and Markelov M.V. Chernobyl 137 Cs Redistribution in the Small Basin of the Lokna River, Central Russia // Phys. Chem. Earth (A). 1999. Vol. 24. No 10. P. 881–885.

4. Loughran R.J. The use of the environmental isotope caesium-137 for soil erosion and sedimentation studies // Trend in Hydrology. 1994. No 1. P. 149–167.

5. Higgit D.I. The Development and Application of Caesium-137 Measurements in Erosion Investigation // Sediment and Water Quality in River Catchments. Ed. by I.D.L. Foster, A.M. Gurnell and B.W. Webb. Chichester (UK): John Wiley & Sons Ltd, 1995. P. 287–305.

6. Porto P., Walling D.E., and Callegari G. Using 137 Cs measurements to establish catchment sediment budgets and explore scale effects // Hydrological Processes. 2011. Vol. 25. P. 886–900.7. Walling D.E., Golosov V.N., Panin A.V., and He Q.Use of radiocaesium to investigate erosion and sedimentation in areas with high levels of Chernobyl fallout // Tracers in Geomorphology. Chichester (UK): John Wiley & Sons Ltd, 2000. P. 183–200.

7. Голосов В.Н. Использование радиоизотопов при исследовании эрозионно-аккумулятивных процессов // Геоморфология. 2000. № 2. С. 26–33.

8. Атлас радиоактивного загрязнения Европейской части России, Белоруссии и Украины / Под. ред. Ю.А. Израэля. М.: ИГКЭ Росгидромета. Роскартография, 1998. 144 с.

9. Дедков А.П. Неотектоника и геоморфология Татарстана // Геология Татарстана: стратиграфия и тектоника / Гл. ред. Б.В. Буров. М.: ГЕОС, 2003. С. 337–364.

10. Бутаков Г.П. Неоплейстоцен // Геология Татарстана: стратиграфия и тектоника / Гл. ред. Б.В. Буров. М.: ГЕОС, 2003. С. 253–270.

11. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Шанталинский К.М., Наумов Э.П., Соколов В.В. Климат и окружающая среда Приволжского федерального округа. Казань: Изд-во Казан. ун-тa, 2013. 300 с.

12. Ермолаев О.П., Игонин М.Е., Бубнов А.Ю., Павлова С.В.Ландшафты Республики Татарстан. Региональный ландшафтно-экологический анализ. Казань: Слово, 2007. 411 с.

13. Ермолаев О.П. Пояса эрозии в природно-антропогенных ландшафтах речных бассейнов. Казань. Изд-во Казан. ун-та, 1992. 150 с.

14. Yermolaev O.P. Geoinformation mapping of soil erosion in the Middle Volga region // Eurasian Soil Science. 2017. Vol. 50. No. 1. P. 118–131.

15. Ларионов Г.А. Эрозия и дефляция почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1993. 200 с.

16. Panin A.V., Walling D.E., and Golosov V.N. The role of soil erosion and fluvial processes in the post-fallout redistribution of Chernobyl-derived caesium-137: a case study of the Lapki catchment, Central Russia // Geomorphology. 2001. Vol. 40. No. 3–4. P. 185–204.

17. Голосов В.Н. Эрозионно-аккумулятивные процессы в речных бассейнах освоенных равнин. М.: ГЕОС, 2006. 296 с.

18. Голосов В.Н., Иванова Н.Н., Литвин Л.Ф., Сидорчук А.Ю. Баланс наносов в речных бассейнах и деградация малых рек Русской равнины // Геоморфология. 1992. № 4. C. 69–71.

19. Ivanova N.N., Golosov V.N., Zhokhova A.V., and Tishkina E.V. Agrogenic Transformation of the Soil Cover Within a Small Catchment Area (by the Example of the Forest-Steppe Part of the Oka-Don Plain) // Eurasian Soil Science. 1998. Vol. 31. No. 2. P. 197–204.

20. Тишкина Э.В., Беляев В.Р., Голосов В.Н., Гурарий Е.М. Трансформация почвенного покрова малого водосбора за 300 лет земледельческого освоения (Тверская обл.) // Почвоведение. 2006. № 8. С. 990–1004.

21. Edwards W.M. and Owens I.B. Large storm effects on the total soil erosion // Journal of Soil and Water Conservation. 1991. No. 46. P. 75–78.

22. Golosov V.N., Ivanova N.N., Gusarov A.V., and Sharifullin A.G. Assessment of the Trend of Degradation of Arable Soils on the Basis of Data on the Rate of Stratozem Development Obtained with the Use of 137Cs as a Chronomarker // Eurasian Soil Science. 2017. Vol. 50. No. 10. P. 1195–1208.

23. Голосов В.Н., Беляев В.Р., Маркелов М.В., Шамшурина Е.Н. Особенности перераспределения наносов на малом водосборе за различные периоды его земледельческого освоения (водосбор Грачева Лощина, Курская область) // Геоморфология.2012. № 1. С. 25–35.

24. Golosov V., Gusarov A., Litvin L., Yermolaev O., Chizhikova N., Safina G., and Kiryukhina Z. Evaluation of soil erosion rates in the southern half of the Russian plain: methodology and initial results // Proc. IAHS.2017. Editor(s): A. Collins, M. Stone, A. Horowitz, and I. Foster, ICCE Symposium 2016 – Integrating monitoring and modelling for sediment dynamics, Okehampton, UK, 11–15 July 2016. Vol. 375. Copernicus Publications. P. 23–27. DOI:10.5194/piahs-375-23-2017