В статье рассмотрен вопрос о новых подходах в исследовании проблем естествознания в истории Калмыкии, показаны особенности историографии исследования водных объектов Калмыкии, представлены вопросы региональной истории в геолого-географическом подходе исследования и динамика изменений гидрологической сети Республики Калмыкия. Цель обзора показать этапы изучения гидрографической сети на Юге России, в частности Калмыцкие степи. В выводе содержится освещение современных технологий исследования с помощью ДЗЗ, в заключении и приложении представлены методы современного источниковедения РФ и проблемы исторической географии и историографии края, развитие проблем региональной истории и краеведения с помощью современных технологий научного исследования прошлого.
Территория Республики Калмыкия расположена в северо-западной части Прикаспийской низменности, в зоне аридных территорий. Площадь ее 74,2 тыс. кв. км. История и география Калмыкии отразила формирование ее исторического ландшафтного рельефа. По данным советской историографии:
«Наибольшая продолжительность с запада на восток 432 км и с севера на юг 448 км. С юга она ограничена Кумо-Манычской впадиной, западная граница в основном проходит по Ергенинской возвышенности, северная и восточная – близко подходит к р. Волге, а на юго-востоке она омывается Каспийским морем. Первые экспедиции в Калмыкию смогли отразить только выдвинутые предположения о том, что Маныч растекается в разные стороны, в восточном направлении он начинается у устья реки Калауса, откуда к озеру Состинской системы, в глубокой древности и впадал в Каспийское море» [1]. Только академик К.М. Бэр, обогатив догадку Паррота новыми материалами, заявил, что Маныч имеет восточное и западное направления, поэтому проект канала по его долине совершенно нерентабелен и уступает проекту Волга-Дон. Кумо-Манычская экспедиция (1861-1862), возглавляемая К.И. Костенковым собрала много новых сведений и подтвердила выводы Бэра. Научным руководителем Кумо-Манычской экспедиции, геологом Русского географического общества Н.И. Барботом де Марни было произведено одно из первых географических обследований Калмыцкой степи. В документах «По охране оросительных сооружений, произведенных в северной части Малодербетовского улуса экспедицией генерал-майора Жилинского» в 1899 г. содержатся сведения о речке Малая Тингута, протекавшей к северо-западу от административного центра Малых Дербет, на картах Калмыкии россыпь лиманов у пос. Заливной Приозерного района, лиман Алцын Хута расширяют наше представление о масштабах оросительных систем территории Калмыкии. Так, например, в ходе исследования, путешествуя по долинам Калмыкии, рассматривая научно-прикладные вопросы в области ихтиологии, академик Карл Эрнстович (Максимович) фон Бэр рассмотрел вопросы математической географии, создавая геодезические описания местности, и непосредственно общаясь с природой [2]. В Отчете о путешествии на Маныч, академиком были выделены ландшафты Манычской долины, точное знание которой весьма важно для исследования проблем по истории Каспийского моря. Изучив описания К. Бэра (17 февраля 1792 г.-16 ноября 1876 г.), который путешествовал по Калмыкии в 1854 году, можно определить направления глобальных природно-ландшафтных процессов в степном поясе России. Вернувшись в Петербург, К. Бэр сообщил в Академии Наук результаты, которые касаются Маныча, предложение, сделанное некогда Парротом и другими учеными, воспользоваться Манычем для соединения Черного моря с Каспийским. Астраханским губернским землемером Поппелем была сделана сьемка довольно значительной части его на восток от устья Калауса, произведенная по приказанию генерала Тагайчинова, по случаю измерения земли [3]. Но отсутствие достаточных материалов, освещавших природные особенности и хозяйственные возможности отдельных регионов, в том числе и частей Калмыкии потребовалось срочное плановое обследование ее территории. Поэтому уже в советское время Наркомземом РСФСР и Нижневолжской Областной Плановой Комиссией было возложено на Поволжскую мелиоративную экспедицию Наркомзема РСФСР изучение области в следующих направлениях: климатическом, почвенном, ботаническом, гидрологическом, мелиоративно-гидротехническом и хозяйственно-экономическом. Кафедра Саратовского института сельского хозяйства и мелиорации под руководством профессора И.Л. Щеглова в летние сезоны 1924 и 1925 гг. подготовила к публикации, собранные материалы [4].
В условиях засушливого климата особое значение для Калмыкии имели работы в советский период по обводнению и орошению земель. С 1957 г. была организована работа по строительству Оля-Каспийского канала, Сарпинского, Кумо-Манычского каналов, Черноземельского водопровода. В Приманычских степях начались изыскания на трассе будущего Чограйского водохранилища. За период с 1958-1959 гг. было размещено 125 артезианских скважен, 742 шахтных колодца, 98 пудов, т.е. в 2 раза больше, чем в 1957 г., большая их часть размещалась в восточных районах республики. В виду ограниченных местных водных ресурсов для обеспечения орошения и обводнения Западного Прикаспия была предпринята мера по осуществлению проекта подачи в этот район около 4.5 кубометров воды из Терека и Волги. В южной части обводнительного района осуществлялось строительство Терско-Кумского, Кумо-Манычского каналов и, кроме того, сооружались Наурско-Шелковская, Караногайская и Левокумская ветви, с питанием из Терека. Экономическими расчетами с точки зрения срока окупаемости и размера прироста дополнительной продукции, представлялось возможным строительство лиманного орошения на площади 126 тыс. гк соответствующей 30 % водообеспеченности населения республики [5]. Водное хозяйство Калмыкии было представлено прудами, построенными в балках или искусственными водоемами с целью обводнения и правильного лиманного орошения. В пределах Сарпинской низменности имелась лишь одна крупная Аршань-Зельменская оросительная система с площадью орошения 1100 гк. Первоначальными попытками лиманного орошения были только прорванные валы и промоины в местах водоспусков в колхозах «Путь к коммунизму» и «Гигант» Сарпинского района, два механизированных карьера - Чолун-Хамур и Зунда-Толга привели к значительным изменениям в строительной индустрии республики [6].
Согласно исследованиям советской историографии были выявлены и определены географические названия топонимики местности объектов исследования, определен рельеф ландшафта северо-западной части Прикаспийской низменности. Так, «По рельефу на описываемой территории выделяются: на востоке низменная часть (северо-запад Прикаспийской низменности), на северо-западе Ергенинская возвышенность и на юге Кумо-Манычская впадина. Северо-западная часть Прикаспийской низменности представляет собой плоскую низменную равнину, бывшую дном Каспийского моря, плавно понижающуюся от подножия Ергеней к побережью Каспийского моря. Абсолютные высоты ее на севере составляют 50, а на юге 29 м. По низменности разбросано большое количество мелких озерных котловин, песчаных гряд, бугров. Равнинная поверхность способствует свободному проникновению с северо-востока и востока сухих (летом теплых, а зимой холодных) воздушных масс. В пределах республики Прикаспийская низменность разделяется на две части: северную – Сарпинскую низменность и южную – Черные земли, в зимнее время они обычно не покрыты снегом. Сарпинская низменность расположена на правобережье Волги и отделена от Ергеней цепочкой озер. Территория Черных земель представляет собой низменную равнину, в основном лежащую ниже уровня океана. С запада на восток абсолютные высоты снижаются от 0 до 29 м. До 18 % Черных земель занято массивами песков. Наибольшее распространение они имеют северо-восточнее пос. Хулхута и на юго-востоке Черных земель. Задернованность песков в ряде случаев не позволяет им передвигаться, массивы бугристо-барханных песков расположены в основном в восточной части Черных земель. В районе Черных земель проходят две крупные ложбины: Даван на северо-востоке и Адыкская на юго-западе. На юго-западе Черных земель, вдоль русла Восточного Маныча расположены мелкие соленые озера (Состинское, Можарское, Светлое и др.), часто называемые Состинскими. В южной половине Прикаспийской низменности имеются многочисленные продолговатые параллельные гряды холмов из глинистых песков и глин-бугры Бэра своеобразной формы. Ергени являются продолжением Приволжской возвышенности в форме платообразного поднятия шириной 50-80 км. Высота Ергеней на севере республики достигает 120 м, на юге бугор Чолун-Хамур 218 м. Ергенинская возвышенность на западном склоне плавно переходит в Сальские степи. На востоке они круто обрываются к Прикаспийской низменности, на юге - к Манычской впадине. В периферийных частях Ергеней овражно-балочный рельеф переходит в долинно-балочный, склоны долин расчленены балками и логами, глубина расчленения от 50-80 м. Вдоль восточного склона Ергеней тянется сплошное понижение с целью Сарпинских озер: Барманцак, Пришиб, Сарпа. Цепь озерных котловин приурочена к одному общему понижению, вытянутому в форме долины сначала в южном, а затем в юго-восточном и восточном направлении. В низменности между Сарпинскими озерами и Ергенями находится много озер: Батыр-Мала, Аршань-Зельмень и другие, лиманов – Птичий, Кимчин и другие.
Кумо-Манычская впадина представляет собой понижение, простирающееся с северо-запада на юго-восток. На западе впадины располагается долина Западного Маныча, а на востоке – Восточного Маныча и низовья р. Кумы, теряющиеся в Прикаспийской низменности. Склоны впадины на севере постепенно сливаются со склонами южных Ергеней и Сальско-Манычской гряды, а на юге со Ставропольской возвышенностью. Ширина долины изменяется от 20-30 до 1-2 км в центральной части. Наибольшая глубина впадины 25 м вблизи Зунда-Толга. Эта часть впадины служит водоразделом между Западным Манычем и Восточным. Впадина имеет волнистую поверхность с довольно широкими речными долинами, длинными узкими лиманами: Лопиловский, Долгоньский, Арал-Эмке и другие, озерами Маныч-Гудило, Маныч, Яшалтинские, Царык, Царык-Хак и другие. Бугры и гряды, наиболее широко распространенные в районе оз. Гудило, имеют относительную высоту 15-20 м и длину 1-2 км. Поверхность их плоская, склоны чаще прямые и крутые. Северо-Манычская гряда, ограничивающая Кумо-Манычскую впадину с севера, протягивается с северо-запада на юго-восток до южной части Ергеней, возвышаясь на юго-восток, она достигает 222 м высоты в 40 км к западу от Элисты. Северо-восточный пологий склон Сальско-Манычской гряды прорезается левыми притоками Сала, более крутой юго-западный склон расчленен оврагами. Наиболее возвышенной является юго-западная часть этих районов, где в пределы республики входят пологие северные отроги Ставропольской возвышенности до 150 м высоты. Поэтому гидрографическая сеть Калмыкии развита очень слабо, имеющиеся водотоки принадлежат к бессточным бассейнам, за исключением р. Кара-Сал с притоками Акшибай, протекающих своими верховьями на северо-западе республики. Река Кара-Сал берет начало на западном склоне Ергеней и впадает в р. Сал. Реки, стекающие с восточных склонов Ергеней: Элиста, Яшкуль, Овата, Садовая, Сухота, Амта-Бургуста, Царын, Зельмень и другие, заканчиваются слепыми устьями или в образованных ими озерах-лиманах. Ергени имеют многочисленные выходы пресных грунтовых вод, но дебит родников незначителен. Наиболее обильны родники по дну балок: Хара-Булук, Овата, Кельгута (Садовая), Соворгун, Амта-Бургуста, Аршань-Зельмень, Селян, Зельмень и другие. Многие реки летом пересыхают из-за отсутствия питания за счет летних осадков и грунтовых вод. Русло Восточного Маныча протягивается по долине в виде оврагов, неглубоких рытвин и котловин. Река Кума своими низовьями проходит по границе Калмыкии и Дагестана. Среди озер выделяются Сарпинские: Барманцак, Пришиб, Унгун-Теречи, Большое и Малое п. Ханата, Южная Сарпа. Питание Сарпинских озер идет за счет весеннего поверхностного стока. Переполняясь весенними водами, отдельные озерные котловины соединяются притоками, но общего потока не образуется, т.к. в районе озер Барманцак и Пришиб Сарпинская долина имеет внутренний водораздел, от этого водораздела долина имеет уклон в сторону р. Волги и в сторону долины Даван. Самое северное из Сарпинских озер, находящихся на территории республики - Барманцак, оно не пересыхает, в засушливые годы зеркало воды значительно сокращается и вода засоляется. Южнее расположено оз. Пришиб, соединенное с оз. Барманцак протокой. Озеро Пришиб представляет собой местное понижение лиманного типа, заполняемое весенними водами, летом оно высыхает, а дно зарастает тростняком. Дно озера и окружающая степь имеют высокую степень засоленности. Озеро Унгун-Теречи подобное озеру Пришиб, имеет высокую степень засоленности и движения в летнее время. Озера Большая и Малая Ханата соединены протокой и расстоянием. От этих озер Сарпинская долина отклоняется на юго-восток. Озера южной Сарпы имеют лиманный характер, в засушливое время вода сохраняется только в середине озера. Весенние воды с Ергеней сюда не доходят, они перехватываются озерами и лиманами, бессистемно расположенными между озерами Южной Сарпы и Ергенями. Все озера: Аршань-Зельмень, Батыр-Мала, Маловодное, Эвгинов, Шарва, Худжур и другие лиманы: Птичий, Кимчин этого района пресные и только Батыр-Мала соленое. Вблизи устья Восточного Маныча, среди всхолмленной равнины разбросаны соленые озера и солончаки. Наиболее крупные озера: Состинское, Джанское, Орлиное, Превражное, Бурное, Светлое, Кеке-Усун, Кек-Хаг, Можарское, Хар-Аргазур и другие. В центральной части Манычской впадины расположено много озер: Маныч-Гудило, Маныч, Малое и Большое Яшалтинское, Царын, Цаган-Хак, Крутянское и другие. Соленость озер увеличивается к востоку, питание озер происходит за счет весенних вод и ливневых дождей. Грунтовое питание незначительно, озера и лиманы, расположенные по долине Западного Маныча, вошли в систему Веселовского и Пролетарского водохранилищ. По балкам восточного склона Ергеней большое распространение имеют пруды» [7]. Создание многолетних архивов материалов регулярной космической тепловой съемки спутниками «NOAA» ( «AVHRR» и «ТЕRRA»/ «Аqua» («MODIS») открыло возможность строить и анализировать многолетние ряды наблюдений и на этой основе разрабатывать методики решения практических задач различных уровней обзорности.
В связи с тем, что в ХХI в. почвенное засоление наблюдается в глобальном масштабе, площади, занятые засоленными почвами, исчисляются миллионами гектар. Действенный мониторинг таких огромных территорий возможен только с использованием дистанционных методов.
Засоление снижает биологическую продуктивность почв, что является угрозой продовольственной безопасности многих стран. Данная проблема очень актуальна для Республики Калмыкия, поскольку она находится в зоне рискованного земледелия, где значительное количество почв засолено, включая вторичное засоление. Ввиду того, что засоленные почвы снижают урожайность сельскохозяйственных культур, наносят существенный вред окружающей природной среде за счет массового переноса минеральных солей, в том числе токсичных с поверхности солончаков, днищ высохших минерализированных озер при ветровом переносе, миграции химических элементов с водным потоком рек и ручьев, а также грунтовыми водами. Эти процессы обусловливают накопление токсичных солей в незасоленных почвах и пресных озерах и ведут к деградации растительности, опустыниванию.
Важными результатами являются итоги экспериментальных и теоретических исследований изучения минерализованных озер на территории РК, объектом исследования являлись минерализованные озера, расположенные на территории РК, и территориально входящие в Южный Федеральный регион РФ.
Методы исследований и измерительная аппаратура
Объекты исследований
Гидрографическая сеть водоемов Калмыкии - деятельность по регулярному слежению за состоянием и антропогенным изменением природных компонентов и комплексов, в целом, с целью их последующей оценки и прогноза, а также управления этим состоянием.
Целью геоэкологического мониторинга БНУ РК «ИКИАТ» явилось создание информационного обеспечения рационального использования водных объектов, охраны вод от загрязнения и истощения, а также предотвращения вредного воздействия вод на другие компоненты окружающей среды и сохранения благоприятной для жизнедеятельности человека среды обитания.
Данные спутникового зондирования
Составление ГИС поверхностных вод и их отслеживание динамики сотрудниками БНУ РК «ИКИАТ» осуществлялось в несколько этапов:
Материалами для создания ГИС послужили топокарты М.1:200000 (L-38-I-XXXVI) и аэроснимки М.1:100000; космические фотографические и сканерные снимки, полученные из ИСЗ «Космос», «Ресурс 01 - № 3», «Landsat-7», полученные с 1975 по 2001 гг., тематические карты, предоставленные отделом водохозяйственных работ и лицензирования УПРООС по РК Министерства природных ресурсов России [8].
Методика измерений характеристик воды
Авторы проекта определили выбор ключевых участков, производя сканирование с необходимым для работы с разрешением, определяя точное пространственное положение водных объектов для геопозиционирования и производства снимков и тематических карт, после предварительной тематической камеральной дешифровки снимков и обработки материалов производится окончательное дешифрование снимков и преобразованных изображений, разбивка предварительной легенды тематической карты и составление карты природных контуров, векторных слоев. Наконец, после полевой проверки макетов карт, происходит до изучение участков, полевое дешифрование и согласование с конечными итогами исследования: составление и согласование векторных слоев с исходных оригиналов тематических карт и разбивка систем условных обозначений.
Состояние исследований
Первоначальным этапом выделение экотонной системы «вода-суша» в РК стали подходы методики исследований в определении структурно-функциональной организации и динамики, при которой блоковая структура экотонной системы «вода-суша» была использована как методический прием в изучении их структурно-функциональной организации, когда были описаны методики установления границ между блоками, выявление условий их водного режима, сбора и анализа экспериментальных данных. На основании многолетних полевых исследований охарактеризованы особенности состава биоты в каждом из блоков. Разработаны индикаторы неогидроформизма и с их помощью оценены особенности трансформации природных комплексов экотонных систем под влиянием природных и антропогенных факторов в разных ландшафтных условиях, применение ГИС-технологий для выделения границ и изучения структурных блоков экотона [9]. Другим коллективом авторов в составе Лазаревой В.Г., Молчановой Л.В., Шадриной М.Б. в рамках одного проекта были параллельно определены природные особенности древнего экотона на территории Прикаспийской низменности на правобережье Волги [10]. Изучение искусственных водоемов Кумо-Манычской впадины, когда первоначально были исследованы согласно методике, разработанной В. С. Залетаевым (1997) универсальность модели структурно-функциональной организации экотонных систем «вода-суша», которая позволила использовать для выделения биотипов и оценки формирующегося разнообразия почв и растительности д.г.н., проф. Н.М. Новиковой, к.г.н. С.С. Улановой были дополнены гидрологическими параметрами на территории РК в качестве комплексного изучения экотонных зон «вода-суша» для аридных территорий, рассмотрев изменения уровнего режима водоемов во времени [9], доказав, что в большинстве случаев он зависит даже на регулируемых водоемах от водности года при стабильности режима действия антропогенного фактора: отсутствии резких изменений сброса и подачи воды.
Следующим этапом геоэкологического мониторинга стал анализ состояния искусственных водоемов на территории РК с использованием информационных технологий. С.С. Улановой была выполнена экологическая паспортизация искусственных водоемов Кумо-Манычской впадины в пределах Республики Калмыкия, составлены экологические паспорта водных объектов Кумо-Манычской впадины: Маныч-Гудило, Чограй, Состинских озер разработаны на основании собственных данных полевых исследований автора и материалов дистанционного зондирования Земли, выполненных в режиме долговременного геоэкологического мониторинга, включая данные об окружающих водоемах ландшафтах их водосборной территории; о гидрологических и гидрохимических параметрах водного объекта; о структурно-функциональной организации экотонных систем «вода-суша»; почвах и растительности побережий; о населяющих водный объект ихтиофауне и приуроченной к нему лимнофильной орнитофауне. Автором были составлены экологические кадастры и паспорта объектов, показана инфраструктура и использование водных объектов, а также анализ многолетних изменений водных объектов и определены возможности их использования в различные по водности годы [11].
Последующим этапом в работе коллектива ученых отдела экологии БНУ РК «ИКИАТ» является разработка практического применения ГИС для определения состояния и местонахождения поверхностных вод, и как результат долговременного геоэкологического мониторинга окружающей среды РК.
С.С. Уланова и М.М. Чемидов показали уровень расчета химического загрязнения как интегральный показатель, который рассчитывается по десяти веществам, максимально превышающим ПДК для рыбохозяйственных водоемов, выполняя комплексный геоэкологический мониторинг искусственных водоемов Калмыкии учеными республики, который был проанализирован и включен на основании измерительных количественных значений нескольких показателей: гидрологических (уровень и площадь водоема), гидрохимических (минерализация, тип химизма), экологических (оценивающих состояние водоема по расчетному показателю ПХЗ-10 4, использующему измеренные значения ПДК для рыбохозяйственных водоемов, а также по экологическому состоянию и структуре экотонной системы побережья, и по составу лимнофильной орнитофауны и гидробиологическому состоянию объектов [12]. Всего водных объектов было выделено 314, в том числе: водохранилища 135, пруды 121, озера 15, малые реки 43. Классификация водоемов была проведена по их ландшафтному расположению (балочные, русловые, долинные), по условиям питания (местный, привлеченный сток) и по типу использования. Авторами выделены типы искусственных водоемов: балочные, русловые, долинные. Итого в Ергенях 143 балочных, в Прикаспийском 38 балочных, 2 русловых и 1 долинный; в Кумо-Манычском 70 балочных и 2 долинных.
Таким образом, были исследованы всего 251 водный объект балочного типа, 2 русловых, 3 долинных, итого 256. Составление карт водных объектов в разных слоях ГИС позволило просчитать количество искусственных водоемов по республике в целом, и по ландшафтным районам в отдельности, определить максимальные и минимальные размеры водоемов, просчитать общие площади, занятые водными объектами. По величине площади водного зеркала более мелкие искусственные водоемы расположены в районе Возвышенности Ергени, их размеры изменяются в пределах 0,01.1 кв. км до 5-84 кв. км. На Прикаспийской низменности размеры искусственных водоемов варьируются от 0.087 кв. км до 51.54 кв. км. Самые крупные искусственные водоемы располагаются в Кумо-Манычской впадине, их максимальные значения площади водной поверхности равны 782.99 кв. км, минимальные – до 0.02 кв. км.
Заключение
Проведенные исследования, основанные на спутниковых данных «Landsat-7», наземных измерений физических характеристик водоемов РК свидетельствуют, об отсутствии длительный период времени систематизированных данных о водных ресурсах в РК, которые определили сегодня важность исследования водных объектов на территории Юга РФ. В качестве ключевых объектов изучения были выбраны учеными водоемы Кумо-Манычской впадины: оз. Маныч-Гудило, Чограйское водохранилище, Состинские водоемы в поле изучения геоинформационных систем (ГИС) для решения исследовательских задач региона. ГИС-поверхностных вод как результат долговременного геоэкологического мониторинга окружающей среды РК. Авторами показано, что в сочетании наземного исследования с геоинформационными технологиями основные слои ГИС-поверхностных вод послужили базовым материалом при составлении «Водохозяйственной карты РК» (Справка о внедрении - № 99/4-663 от 17 апреля 2003 г.). Созданная ГИС образовала методическую основу для постановки и осуществления в Калмыкии детальных карт гидрологических объектов с использованием дистанционных методов исследований, которые наряду с материалами геоэкологического мониторинга составили основное содержание электронных экологических паспортов ключевых водных объектов РК. Определены биокомплексы на побережьях водоемов, которые приспособлены к особому водному режиму и отличаются от зональных. На профилях, на участках, различающихся по растительности, закладывались геоботанические площадки со стандартными описаниями растительности, почвенными шурфами до грунтовых вод, отбирались дополнительно пробы для уточнения и корректировки анализа их солевого состава. Для привязки точек обследований на местности применялось геопозиционирование на основе прибора «Garmin 12». Результаты работы использовались С.С. Улановой при написании аналитических записок для Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды и были включены в научные отчеты БНУ РК «ИКИАТ» 2009-2011 гг., аналитической записки о состоянии пастбищных ресурсов РК.- Элиста, 2023 г. - 56 с. Разработанные экологические паспорта водных объектов являются основным научно-организационным инструментом мониторинговых наблюдений, и должны стать информационной основой для принятия решений – для ведения устойчивого водного хозяйства.
Современная обводненность республики за счет созданных искусственных водоемов увеличилась в 3 раза. Наибольшая природная обводненность установлена для Кумо-Манычского района, наименьшая – для Прикаспийского, в районе Ергени она в 3 раза больше дополнительной, созданной искусственными водоемами. В Кумо-Манычском районе за счет созданных искусственных водоемов обводненность возросла по результатам исследований ИКИАТ в 5 раз, а в Прикаспийской районе искусственная и природная обводненность почти равны [12]. С.С. Уланова и М.М. Чемидов смогли определить в ходе исследования и выделить геоэкологическую оценку водоресурсной роли водоемов, показать изменения водообеспеченностью территории РК в следствии создания искусственных водоемов. Благодаря созданной ГИС поверхностных вод появилась возможность подсчитать общую естественную обводненность территории РК по трем ландшафтным районам, обводненность за счет искусственных водоемов и произвести оценку вновь полученных данных [13]. Вместе с тем, существующая водообеспеченность РК не удовлетворяет на сегодня потребности сельскохозяйственного производства и особенно животноводческих хозяйств республики. Водоснабжение последних основано на использовании грунтовых и подземных вод, а также на использовании вод местного стока - озер и лиманов. На юго-востоке основным источником водоснабжения являются грунтовые воды, в западной части главными водоносными слоями являются Ергененские пески, дающие пресную воду неплохого качества. Верхние горизонты подземных вод обладают небольшой мощностью. На глубине 80-150 м встречаются напорные воды, но они в большинстве случаев сильно минерализованы. Грунтовые воды восточной части территории также незначительного дебета и различного качества: от пресных до горько-соленых. В Манычской котловине грунтовые воды залегают в основном близко к поверхности, но они сильно минерализованы и обычно горько-соленые. Грунтовые воды и 300 артезианских в форме шахтных колодцев используются на отгонных пастбищах Черных земель фермерскими хозяйствами. Учеными БНУ РК «ИКИАТ» в ходе продолжительных исследований водных объектов с помощью геоинформационных систем (ГИС) удалось частично определить уровень отдельных водоемов республики, дать их территориальную привязку, их очертание и зафиксировать их соленость, которая меняется из года в год в зависимости от сезона времени, показав значение гидрологических параметров (Начальник отдела экологии БНУ РК «ИКИАТ»: С.С. Уланова). Между площадью водных объектов и минерализацией их вод существует тесная связь, оценочный коэффициент корреляции статистически значим и колеблется около 08. Таким образом, все исследованные водоемы Калмыкии отличаются высокой минерализацией воды, которая практически непригодна для водоснабжения населения. Наиболее минерализованными являются воды Чограйского водохранилища (1.63 г/л), более засолены воды водохранилища Деед-Хулсун (7.74 г/л в привершинной части и 2.07 г/л у плотины), затем водохранилища Аршань-Зельмень (7.70 г/л в привершинной части и 7.21 г/л у плотины), наиболее засоленным является водоем Цаган-Нур (10.06 г/л в при- вершинной части и 10.83 г/л у плотины). Тип засоления водоемов оказался токсичным для растений: хлоридно-сульфатно-магниевый в водоемах Деед-Хулсун и Аршань-Зельмень, хлоридно-сульфатно-натриевый в водоеме Цаган-Нур. Грунтовые воды на побережьях, так же, как и воды водоемов, отличаются повышенной минерализацией. Близкое залегание (1.5 – 2 м) сильно минерализованных (7.7 - 65.9 г/л) грунтовых вод в условиях аридного климата является причиной засоления почв, достигающего 5.9%. Преобладающим типом засоления является натриево-хлоридно-сульфатный, реже сульфатно-натриево-хлоридный, единично сульфатно-натриево-кальциевый и сульфатно-кальциево-натриевый. Корреляционный анализ данный по минерализации вод изучаемых объектов и засоления почв на побережье показал статистически значимую высокую тесноту их связи между собой (К=0.7). Наибольшее содержание солей отмечено в почвенном разрезе на водоеме Цаган-Нур, несколько меньше - на Аршань-Зельмене, на Деед-Хулсуне, и на Чограйском водохранилище - менее всего [14]. Все блоки экотонной системы «вода-суша»: аквальный, амфибиальный или флуктуационный, динамический, дистантный и маргинальный, - представлены на побережьях изучаемых водоемов Калмыкии. Их протяженность и выраженность зависит от крутизны коренного берега и величины уровня водоема. Актуальность, новизна и научная значимость исследований подтвердили наличие природных комплексов – экотонов как переходных территорий, сформированных биогеосистемами разного типа и ранга, имеющие специфическую структуру в сохранении непрерывного биогеоценотического покрова со специфическими биотическими сообществами с особым составом, структурой и механизмами устойчивости отличающихся от других зональных комплексов функциональных блоков экотона, выделена структура и биоразнообразие экотонных систем побережий искусственных водоемов Калмыкии, представлены природные особенности древнего экотона на территории Прикаспийской низменности на правобережье Волги, исследована проблема сохранения биоразнообразия растительности дельт рек в условиях антропогенного изменения режима речного стока, показана динамика экотонной системы побережий под влиянием колебания уровня водоемов с помощью методики использования общедоступных материалов дистанционного зондирования низкого разрешения, регистрирующих земную поверхность с большой частотой.
По данным дистанционного зондирования были просчитаны площади изучаемых водоемов Калмыкии в годы различной водности. Это сканерные снимки, выполненные многоспектральной камерой ЕТМ+(9 спектральных каналов, пространственное разрешение до 15 м) с ИСЗ «Landsat-7». Гидрологические характеристики водоемов определялись в следующих спектральных диапазонах: 0.52-0.60 мкм (2 канал), 0.76-0.9 мкм (4канал) с пространственным разрешением 30 м в масштабе 1:25000 м. Дополнительно были привлечены снимки, выполненной аппаратурой МСУ-СК, МСУ-Э со спутника «Ресурс 01 №3» (пространственное разрешение 150.35 м, соответственно) и космофотоснимки, выполненные аппаратами КФА-1000 и КАТЭ-200 с ИСЗ «Космос» за 1975, 1983, 1990, 1991, 1999 гг. в диапазоне 0.51-0.60 мкм. В результате для каждого из ключевых водоемов были определены площади водной поверхности. Через изменение площади водоемов по топографическим картам и топохарактеристикам для изучения объектов удалось получить значение изменения их уровня за разные интервалы времени. Одним из важных направлений исследования явилось изучение экологических связей между основными гидрометрическими параметрами водных объектов (объем, площадь, уровень); между площадью водоема и его минерализацией; между минерализацией водоема и осадками [15].
Перспективными задачами развития сельскохозяйственного производства Республики Калмыкия являются создание единой информационной базы данных сведений для правильной специализации и комплексного развития сельского хозяйства на основе максимального использования местных природных ресурсов и создание устойчивой кормовой базы, исключающей зависимость развития животноводства от неблагоприятных климатических условий и более детальное исследование диэлектрических и радиоизлучательных характеристик земных покровов в микроволновом диапазоне, наблюдаемый с середины 60-х гг. ХХ в. [16], который связан с разработкой высокоточной, малогабаритной радиометрической аппаратуры, устанавливаемой на летательные аппараты, с целью дистанционного зондирования подстилающей поверхности, поскольку дистанционный мониторинг водной поверхности основан на закономерностях излучения и отражения электромагнитных волн различных диапазонов подстилающей поверхностью. С точки зрения исторического изменения ландшафтов и климата аналитический анализ сравнения компаративистского подхода к источникам показал, что на картах 1942 г. различного происхождения и масштаба в Приютненском районе отмечено много населенных пунктов Пюрвян Нур, Бугу, Бисрюльта и других, которые трансформировались и исчезли с поверхности рельефа, сейчас их нет, но космические снимки позволяют восстановить рельеф, чётко показать и выделить их местонахождения и расположения в прошлом временном и пространственном географическом пребывании.
Таким образом, изучая архивные документы и современные снимки можно восстановить природные условия тех лет, какие были типы пастбищ, водность рек и прочее. Сравнивая современное состояние водоемов и пастбищ можно определить направления изменений природно-социальных условий. Не в полной мере в историографии советского периода отражена самая крупная возвышенность территории Калмыкии: 2х2х2х2 «Шаред» Ики-Бурульского района Маныча, не определена глубина водоемов, уровень стояния воды частично определен по рельефу местности, но уровень колебания во времени не отражен пространственно. Если в советской историографии больше внимания уделялось топонимики географических объектов, их ланшафтному расположению на местности, то в современной историографии объектом исследования является природно-ресурсный потенциал Прикаспия и сопредельных территорий: проблемы его рационального использования, влияние обмеления Чограйского водохранилища на биоразнообразие растительности экотонной системы и др. [17].
Поэтому многие методы исследования, завоевавшие прочное положение в науке имеют перспективу применения: изучение гидророста пастбищных нагрузок, изменение роста площадей открытых песков, разные направления площадей опустынивания и ландшафтных пожаров, отслеживание динамики видового состава на структурные характеристики растительности и др. Отдельно необходимо обозначить вопрос о технологиях мониторинга пожаров, распределения очагов активного горения или тепловых аномалий: уничтожение растений, животных и их местообитаний, изменение видового состава растительности, интенсификация процессов водной эрозии и дефляции, снижение влажности верхних горизонтов почвы, уменьшение запаса семян в почве, выброс парниковых газов и других продуктов горения в атмосфере, разрушение объектов инфраструктуры, угроза жизни и здоровью населения и др., показав динамику площадей опустынивания, а также площади очагов опустынивания (осадки и температуры), а, следовательно, и новое распределение пастбищных нагрузок, зависимость площадей открытых песков, дефлированных территорий от пастбищной нагрузки, разницу опустынивания и восстановления в год появления очагов опустынивания [18]. Наличие ежедневных спутниковых данных открывает возможности автоматизированного картографирования всех типов растительности и требует регулярные широкомасштабные наземные исследования биомассы разных фракций: живая/мертвая, наземная/подземная и др. Ежегодные архивные и полевые исследования территории Республики Калмыкия позволяют отразить роль гидрологических водных путей в изменении экологической обстановки в регионе. Специалистами компании «ТНГ-Групп» по заказу АО «Калмнефтегаз» приступили к поискам нефти и газа на одном из новых направлений в Калмыкии – Доланско-Эрдниевском участке недр, расположенном на территории Яшкульского, Юстинского и Кетченеровского районов. Работы методом общей глубинной точки (МОГТ) по 2D-сейсморазведке планируются завершить до второго квартала 2024 г. объем проводимых сейсморазведочных работ, которые составляют 900 погонных км, поиск и оценку новых природных месторождений в республике, включая водные запасы ведут около 100 сотрудников, после полевого сезона, анализ камерального этапа свидетельствует об обработке полученных данных в полевых условиях. 4 действующие лицензии на территории Калмыкии дают право пользования недрами: Долбанско-Эрдниевский, Ферсманское газокондексатное месторождение, Хонгоровское газовое и Каспийское нефтяное. Оценка ресурсной базы, по данным экспертов, составляет примерно 19 млрд. тонн условного топлива, на сегодня разведано от 2 до 8% запасов углеводородов, геолого-географическая изученность остается крайне низкой [19]. Сегодня в Калмыкии продолжают обследовать земли, подверженные опустыниванию. Межведомственная комиссия изучила территории пяти сельских муниципалитетов и двух СПК, выделяя земли Черноземельского района, наиболее подверженные опустыниванию, признаки опустынивания и деградации пастбищ выявили на площади 150, 5 тыс. гк. По итогам работы экспедиции в Калмыкию сотрудников Центра по борьбе с опустыниванием территорий Федерального научного центра РАН был сделан вывод о том, что площадь очагов опустынивания в государственном природном биосферном заповеднике «Черные земли» сократилась в 2, 5 раза и благодаря внедрению генеральной схемы по борьбе с опустыниванием, за 11 дней было обследовано 17 объектов на площади по маршруту более 2 тыс. км, из них 7 – на территории «Черные земли». ФНЦ агроэкологии РАН уведомил, что усовершенствованные технологии фитомелиорации для борьбы с опустыниванием и деградацией земель будут представлены учеными в 2024 г. для 14 наиболее засушливых регионов России. Исследование вопросов картографирования компаративного анализа источников позволит восстановить природно-ландшафтный рельеф Юга России в древности.