1. Введение

Бассейны горных рек Кавказско-Каспийского региона представляют собой компактные, но крайне контрастные природно-хозяйственные системы: на коротких расстояниях сочетаются высокогорные истоки со снеговым и (местами) ледниковым питанием, среднегорные лесные комплексы, предгорные лесостепи и степи, а также низовья и дельты, где сосредоточены основные узлы водозабора, орошения и селитебной инфраструктуры. Такая вертикальная организация определяет и пространственную структуру природопользования — от сезонных пастбищ и рекреации в верхних поясах до интенсивного земледелия и водопользования в предгорьях и на равнинах.

В последние десятилетия наблюдается усиление климатической и гидрологической неопределенности: меняется режим осадков, растет испаряемость, увеличивается частота экстремальных ливней и паводков, а в аридных секторах — риски летней межени и пересыхания малых водотоков. В этих условиях прежние, традиционно сложившиеся схемы освоения бассейнов (как экстенсивные, так и интенсивные) становятся менее устойчивыми и требуют научно обоснованной коррекции. Особенно чувствительны к изменениям дельтово-пойменные экосистемы и горно-предгорные склоновые комплексы, где суммируются эффекты водного дефицита, эрозии и антропогенной трансформации.

Цель работы — на основе ландшафтно-бассейнового подхода раскрыть структуру природопользования по высотным поясам в репрезентативных бассейнах горных рек Кавказско-Каспийского региона и выделить управленческие приоритеты на горизонте ближайших десятилетий. Задачи исследования:

1) описать ключевые природные предпосылки (поясность, водный режим, климатические градиенты);

2) представить и сопоставить модели природопользования в бассейнах различного типа;

3) определить ведущие геоэкологические риски и «узлы» управленческого вмешательства;

4) сформулировать практические рекомендации по адаптивному управлению, включая трансграничные аспекты.

Вопросы реакции горных и предгорных ландшафтов Северо-Восточного Кавказа на современные климатические изменения и антропогенные нагрузки активно обсуждаются в региональных исследованиях [1], [5], [7].

2. Методы и принципы исследования

Объектами анализа выступают бассейны горных рек Северо-Восточного Кавказа (Сулак, Шура-озень, Уллучай, Самур), северо-востока Азербайджана (Гарачай, Атачай) и Прикаспийского Эльбурса (Хераз, Горган). Эмпирическую основу составляют результаты экспедиционных исследований 2024–2025 гг. В 2024 г. выполнено полевое ландшафтное картирование бассейнов Сулака и Улучая и работа на ключевых участках с отбором проб почв, наземной растительности, воды и донных отложений вдоль течения водотоков для последующих геохимических определений. В 2025 г. проводилась аналогичная работа в бассейнах Шура-озени и Самура. Для бассейнов Хераз и Горган анализ выполнен на основе литературных и картографических источников и материалов среднемасштабного ландшафтного картографирования. В рамках проекта сформирована комплексная ландшафтная основа и созданы среднемасштабные карты ландшафтов исследуемых бассейнов.

Методическая схема включает три блока:

а) ландшафтно-поясное членение бассейна (выделение типов/подтипов ландшафтов и их пространственных сочетаний);

б) инвентаризацию форм природопользования по поясам (земледелие, пастбища, лесопользование, водозабор, гидротехнические сооружения, рекреация);

в) оценку геоэкологических рисков по набору индикаторов (эрозия и деградация пастбищ, дефицит экологического стока, фрагментация лесов, загрязнение вод и донных отложений).

Для оценки направленности современных изменений гидротермического режима использованы статистические подходы, принятые в климатологическом анализе временных рядов (непараметрический тест Манна-Кендалла и оценка наклона Сена).

При анализе морфометрии бассейнов и сопоставлении факторов их функционирования учитывались современные подходы к геоинформационному выделению водосборов и анализу их характеристик [10].

Для формализованного сопоставления «напряженности» природопользования по высотным поясам введен индекс конфликтности природопользования (ИКП), рассчитываемый как взвешенная сумма четырех нормированных компонент:

[LATEX_FORMULA]ИКП = 0,35\cdot W + 0,25\cdot L + 0,25\cdot E + 0,15\cdot G,[/LATEX_FORMULA]

где W — водохозяйственная напряженность (дефицит стока в межень, объемы дериваций и ирригационных отборов, частота пересыхания малых рек);

L — интенсивность и конкуренция землепользования (доля пашни и застройки, плотность ирригационной сети, концентрация хозяйственных функций);

E — экологическая уязвимость (эрозионная опасность, чувствительность почв и растительности, уникальность экосистем — гирканские леса, дельтовые и пойменные комплексы);

G — управленческая сложность (трансграничность бассейна, число конкурирующих водопотребителей, жесткость регулирования и риски нарушения экологического попуска).

Выбор весовых коэффициентов определен на основе экспертной оценки, проведенной автором с участием специалистов в области географии, гидрологии и природопользования. Водохозяйственной напряженности (W) присвоен наибольший вес (0,35) как ключевому фактору, определяющему конфликтность в аридных и семиаридных условиях региона. Интенсивность землепользования (L) и экологическая уязвимость (E) признаны равнозначными факторами (по 0,25), поскольку их вклад в общую конфликтность сопоставим. Управленческая сложность (G) рассматривается как корректирующий фактор, поэтому ее вес наименьший (0,15).

Оценка компонент выполнена по совокупности количественных показателей (при наличии) и экспертного ранжирования по материалам полевых работ и картографического анализа. Итоговые значения ИКП интерпретировались как: низкая конфликтность (<0,33), средняя (0,33–0,66) и высокая (>0,66).

3. Основные результаты

3.1. Ландшафтно-поясная организация природопользования

В пределах типичного горного водосбора формы природопользования распределяются не хаотично, а в соответствии с функциональной ролью высотных поясов в формировании стока, почвенного покрова и биопродуктивности. Обобщенная матрица размещения основных видов использования по поясам приведена в таблице 1 (см. табл. 1). Она показывает, что наибольшая конфликтность природопользования формируется в предгорьях и низовьях, где совмещаются интенсивное земледелие, водозабор и селитебная нагрузка, тогда как высокогорья остаются зоной сезонного использования и природоохранных функций.

Для практико-ориентированной интерпретации ландшафтно-поясной матрицы важно выявить, в каких поясах концентрация хозяйственных функций приводит к наибольшей конкуренции за воду, землю и экосистемные услуги. Расчет ИКП показал, что во всех трех субрегионах конфликтность монотонно возрастает сверху вниз по высотному профилю: от низких значений в высокогорье (ограниченное землепользование) к высоким значениям в предгорьях и равнинно-дельтовых комплексах, где пересекаются интересы ирригации, водоснабжения, сельского хозяйства, рекреации и охраны природы. Сводные значения ИКП приведены в таблице 2.

Количественная оценка компонент W, L, E, G проводилась на основе данных полевых исследований, материалов ландшафтного картографирования и статистических сборников водохозяйственных и землеустроительных органов регионов. Наиболее высокие значения ИКП фиксируются для равнинно-дельтового пояса (0,73–0,79), что отражает сочетание дефицита экологического стока и высокой антропогенной трансформации низовьев. В предгорно-аграрном поясе ИКП также устойчиво высок (0,63–0,69) вследствие интенсификации орошения и роста плотности поселений. Среднегорный лесной пояс демонстрирует средние значения (0,35–0,55): здесь конфликтность формируется не столько вододефицитом, сколько уязвимостью лесных экосистем и фрагментацией ландшафтов при дорожном и рекреационном освоении.

3.2. Репрезентативные бассейны и выявленные контрасты природопользования

Для раскрытия региональных контрастов рассмотрены бассейны, представляющие разные сочетания увлажнения, морфометрии и хозяйственной нагрузки: Шура-озень (аридно-семиаридный предгорно-низкогорный водосбор Дагестана), Самур (крупный высокогорный трансграничный бассейн), Хераз (влажно-субтропический бассейн северного Ирана с интенсивным регулированием стока) и Горган (переходный, более континентальный водосбор восточного сектора Эльбурса).

3.2.1. Бассейн р. Шура-озень: аридный градиент и уязвимость низовьев

Бассейн Шура-озени расположен в зоне перехода от гор к Прикаспийской низменности, что формирует резкий гидроклиматический и ландшафтный градиент. На сравнительно коротком протяжении река преодолевает около 2 км вертикального падения: абсолютные высоты в бассейне изменяются от 2100–2300 м в верховьях до уровня Каспийского моря в устьевой части. Длина реки составляет около 80 км, площадь водосбора — порядка 1400 км2.

Гидрологический режим характеризуется высокой внутригодовой изменчивостью: средний многолетний расход воды в устье оценивается около 1,4 м3/с, тогда как в паводок мгновенный расход может достигать сотен м3/с (зафиксирован максимум около 398 м3/с). В условиях аридных предгорий часть малых притоков пересыхает летом, а в нижнем течении дополнительным фактором маловодья выступает водозабор на орошение и перераспределение стока по ирригационным каналам.

Ландшафтное картирование позволило выделить в бассейне 9 родов ландшафтов — от равнинно-низменных аккумулятивных и дельтовых комплексов с солончаками и болотами до нижне- и среднегорных карстовых и эрозионно-денудационных ландшафтов с дубовыми и грабово-буковыми лесами. Однако в XX веке произошла значительная полная утрата лесного покрова: лесистость сократилась до считанных процентов, а предгорные степи сильно преобразованы распашкой и перевыпасом. Это усилило эрозию почв, деградацию пастбищ и занос русел наносами. Ландшафтная карта бассейна представлена на рисунке 1.

Качество воды Шура-озени в целом оценивается как удовлетворительное для слабо урбанизированного бассейна, но вблизи городских и сельских поселений фиксируется умеренное загрязнение органическими веществами и бытовыми стоками. По данным мониторинга на выходе в Каспий вода относится ко II-III классу качества (чистая или умеренно загрязненная); в межень возрастает минерализация (в среднем 0,3–0,5 г/л). Таким образом, ключевой узел риска расположен в нижнем течении и дельтовой части: в засушливые годы водозабор на ирригацию приводит к падению стока вплоть до пересыхания отдельных рукавов, что отражается на состоянии пойменной растительности и водно-болотных экосистем.

3.2.2. Бассейн р. Самур: трансграничный режим и дефицит экологического стока в низовьях

Самур — один из ключевых трансграничных водотоков региона. По характеру водного режима река относится к категории рек с половодьем и паводками в теплую часть года: в питании объем талых вод обычно составляет около 40% годового стока, дождевой сток — до 30%, доля грунтовых вод — порядка 30–40%. Пик половодья чаще всего приходится на май–июль, а в летне-осеннюю межень расходы воды существенно снижаются. Ландшафтная карта бассейна приведена на рисунке 2.

Для бассейна характерна очень высокая наносная нагрузка: годовой объем взвешенных и влекомых наносов у с. Ахты превышает 3,7 млн. т. В высокогорных и горных зонах значимым фактором риска остаются селевые потоки, инициируемые обильными осадками, а также неустойчивые ледовые явления в холодный сезон.

На низовья и дельту Самура приходится наиболее конфликтная часть природопользования: здесь пересекаются интересы ирригации, водоснабжения, охраны дельтово-пойменных экосистем и рекреационного развития. В условиях вододеления между государствами поддержание экологического попуска становится ключевым условием сохранения пойменных лесов и болот, а также устойчивости национальных парков. Практически значимым является переход к адаптивному управлению экологическим попуском: установление пороговых показателей состояния дельты (уровень грунтовых вод, площадь залития поймы, состояние ключевых древостоев) и корректировка объемов попуска по водности года.

3.2.3. Северо-восток Азербайджана: ирригационная специализация и сезонная маловодность малых рек

Для бассейнов малых и средних горных рек северо-востока Азербайджана характерна более высокая интенсивность сельскохозяйственного освоения по сравнению с Северо-Восточным Кавказом, что связано с большей увлажненностью предгорий и плотностью населения. Ключевым фактором конфликтности становится сезонная неравномерность стока при значительном водоотборе на орошение и хозяйственно-питьевые нужды. В засушливые годы фиксировалось летнее пересыхание ряда малых водотоков (в т. ч. Атачай), когда расход снижался до 9–20% от нормы, что резко усиливает конкуренцию между аграрным использованием и экологическими функциями руслово-пойменных комплексов.

Дополнительный масштабный контур регулирования связан с трансграничным водопользованием на Самуре: в нижнем течении у с. Яраг-Казмаляр функционирует головной водоузел, откуда отходят два крупных канала — Самур–Дербентский и Самур–Апшеронский пропускной способностью соответственно 17 и 45,5 м³/с, а также ряд других оросительных систем. Это усиливает пространственную асимметрию природопользования: верховья функционируют как «аккумулятор» стока, тогда как наиболее напряженные конфликты концентрируются в низовьях и на предгорно-равнинном переходе.

3.2.4. Бассейны Хераз и Горган: влажно-субтропическая интенсификация и континентальная уязвимость

Для северного Ирана (Прикаспийский Эльбурс) характерно сочетание высокой природной продуктивности и очень интенсивного сельскохозяйственного освоения. В бассейне Хераза основные поселения и инфраструктура сосредоточены в устьевой части, вблизи выхода реки из гор; большая часть гористой территории заселена слабо (плотность населения оценивается около 8 чел./км2). В низкогорьях и на равнине доминируют рисовые поля, чайные и цитрусовые плантации, сады и селитебные территории; при этом доля пахотных земель в площади водосбора невелика из-за ограниченности долин.

Важнейшая особенность современного природопользования Хераза — растущее гидротехническое регулирование. В среднем течении ведется строительство плотины Хераз (крупный грунтовый гидроузел): по состоянию на начало 2025 г. объект был выполнен на 65–75%, проектная высота около 150 м, планируемый полный объем водохранилища — порядка 650 млн м3. Предполагаются противопаводковая функция, обеспечение ирригации и водоснабжения, а также развитие рекреации.

Бассейн Горгана занимает промежуточное положение между более влажными прикаспийскими бассейнами центрального Эльбурса и более континентальными водосборами восточного Прикаспия. Эта переходность выражается в резком переходе от лесных к лесостепным и степным ландшафтам и высокой доле сельскохозяйственного освоения. Ландшафтная структура включает три высотных пояса; в горном поясе (примерно 600–2000 м) сохранились массивы широколиственных гирканских лесов, но значительные площади вырублены и используются как летние пастбища, тогда как на равнинах и в предгорьях природная растительность сильно нарушена. По данным анализа индексов экстремальных осадков для станции Горган отмечен восходящий тренд сильных дождей, что указывает на повышенный потенциал внезапных наводнений. В сочетании с утратой лесов это формирует высокую геоэкологическую уязвимость: паводки и эрозия приобретают более катастрофический характер, чем в более влажном и лесистом бассейне Хераза (табл. 3).

Для оценки экологических рисков водохозяйственного и сельскохозяйственного освоения влажных бассейнов целесообразно учитывать и результаты исследований по контролю загрязнения от объектов аквакультуры и рыбоводства [11].

3.3. Гидроклиматические изменения и сценарии на горизонте 2040-2050 гг

Современные изменения климата и водного баланса усиливают противоречия природопользования именно в тех поясах, где концентрируется хозяйственная активность. По оценкам для периода 1991–2025 гг. относительно 1960–1990 гг. отмечаются: 1) рост потенциальной эвапотранспирации, 2) снижение коэффициента стока, 3) сдвиг даты пика половодья на более ранние сроки и 4) выраженное снижение летней меженной водности в аридных равнинах. Это означает, что при сохранении прежних норм водопользования дефицит экологического стока будет нарастать даже без увеличения водозабора.

С точки зрения управления рисками важен прогноз на ближайшие 2-3 десятилетия: инфраструктурные проекты (дороги, ирригационные сети, гидротехнические сооружения) способны одновременно и снижать, и усиливать опасности. Без интегрированного планирования к 2040–2050 гг. антропогенное воздействие может превысить адаптационный потенциал геосистем бассейнов, что приведет к росту экологической напряженности — вплоть до критических ситуаций с водными ресурсами и деградации ландшафтов.

Адаптационные приоритеты в значительной степени зависят от сценариев развития инфраструктуры и изменения аграрной специализации территорий, поэтому при проектировании необходимо сочетать традиционные хозяйственные практики с современными водосберегающими и природоохранными технологиями (табл. 4).

4. Заключение

Ландшафтно-поясная организация горных бассейнов Кавказско-Каспийского региона задает устойчивую структуру природопользования: высокогорья сохраняют преимущественно сезонные пастбищно-рекреационные функции, тогда как предгорья и низовья концентрируют земледелие, орошение, водозабор и основную часть экологических рисков. На примере бассейнов Шура-озени, Самура, Хераза и Горгана показано, что различия моделей природопользования определяются сочетанием водного режима, климатических градиентов и инфраструктурной освоенности. Формализованная оценка по индексу конфликтности природопользования (ИКП) подтвердила, что максимальная конфликтность сосредоточена в предгорно-аграрном и равнинно-дельтовом поясах (ИКП > 0,66), тогда как высокогорный пояс остается зоной низкой конфликтности при высокой природной уязвимости.

Ключевой вывод для практики: в ближайшие 10-30 лет управленческие решения должны смещаться от отраслевого подхода к интегрированному ландшафтно-бассейновому управлению с обязательным учетом экологического стока и предельно допустимых нагрузок на склоновые и пойменно-дельтовые комплексы. На трансграничных реках приоритетом становится согласование режимов вододеления и экологического попуска с пороговыми индикаторами состояния дельтовых экосистем.

Перспективы дальнейших исследований связаны с расширением сетей мониторинга (включая геохимический контроль вод и донных отложений), уточнением пространственных моделей деградации пастбищ и лесов и разработкой сценариев адаптации к гидроклиматическим экстремумам для каждого типа бассейна.

The additional file for this article can be found as follows: