The research focuses on dependence of inter-year and inter-seasonal variability of hydrological and hydrochemical properties in lower gauge lines of small rivers on landscape structure of a basin as a whole. We used the example of the Zayachya river (Ustyansky district, Arkhangelsk Region) and basins of its tributaries with different shares of forests and cultivated lands to test the hypothesis that certain regional-specific proportions and neighborhoods of land use types ensure low variability of hydrological and hydrochemical regime. We performed measurements in all seasons in 2013—2017 in 15 gauge lines. Correlation analysis showed evidence that decrease in forest areas and increase in arable lands and meadows in the deeply dissected agrolandscape results in new emergent properties of the river basins geosystems: waters shift for calcium to magnesium class, amplitudes of hydrochemical properties fluctuations change as well as that of discharge. Agrolandscapes induce decrease of runoff yearly fluctuations and increase of discharge. Forest cover supports natural fluctuations of river hydrochemistry due to sharp difference in mineralization between floods and low water periods. Decrease of forest proportion in a basin up to 30 % and lower causes the contents of hydrocarbonates, calcium and magnesium during spring floods to be similar to high content during low water period despite strong dilution.
Цель исследования — выявление зависимости межгодовой и межсезонной изменчивости гидрохимических и гидрологических показателей в нижнем створе бассейна малой реки от ландшафтной структуры бассейна в целом. На примере бассейна р. Заячья (Устьянский район Архангельской области) и бассейнов ее притоков, различных по степени распаханности и лесистости, проверялась гипотеза о существовании регионально-специфичных соотношений площадей и взаиморасположения видов урочищ и земельных угодий, при которых достигается стабилизация (низкая изменчивость) гидрологического и гидрохимического режима. Использованы сезонные измерения 2013—2017 гг. в 12 створах. На основе корреляционного анализа установлено, что сокращение лесных и расширение пахотных и луговых угодий в сильнорасчлененном агроландшафте приводит к формированию ряда новых эмерджентных свойств геосистем речных бассейнов: переходу вод из кальциевой группы в магниевую, изменению амплитуд колебаний гидрохимических характеристик и модуля стока. Создание агроландшафтов приводит к снижению межгодовой неравномерности и росту модуля стока. Под лесным покровом сохраняются естественные колебания химического состава вод, обусловленные значительными различиями минерализации в многоводные и меженные периоды. При снижении лесистости ниже 30 % площади бассейна содержание ионов гидрокарбонатов, кальция, магния в водах рек во время весеннего половодья, несмотря на сильное разбавление, становится сопоставимым с высокими содержаниями, характерными для меженных периодов.