Прислать материал
Обобщенный пространственный анализ при геомоделировании почвенного покрова ГПЗ "Басеги"
Задачи исследований:
изучить картографические материалы и создать электронные карты рельефа, экспозиций, уклонов, растительности, гидрографической сети, литоводосборных бассейнов, элементов литоводосборных бассейнов; выявить закономерности изменения условий почвообразования в пространстве и индикационные связи между растительностью, высотой местности, экспозицией и крутизной склонов, элементами литоводосборных бассейнов рек, почвами на основе информационно-логического анализа; выявить особенности формирования структуры почвенного покрова на примере катены западного склона горы Северный Басег.
Факторы почвообразования выступают как средообразующие, формирующие определенные ниши для разных типов почв. Основной ячейкой материально-энергетического обмена выступают малые лито- и водосборные бассейны [1, 2, 3,]. Геоанализ на основе бассейнового подхода позволяет выделить границы бассейнов по цифровым моделям рельефа [2]. Речной сток, через особенности рельефа и микроклимат влияет на почвенный покров и растительность [4, 5]. Водосборный бассейн - фундаментальная геоморфологическая система, где упорядоченность ландшафта выражается в виде зависимости между склонами, почвами, местоположением и интенсивностью деятельности потоков [4, 5].
Объектом исследования является территория заповедника «Басеги», в состав которого входит хребет Басеги.
В ходе исследований использовали следующие методы: сравнительно-географический, профильный, обобщающий пространственный анализ, ГИС-технологии, метод индикационных связей, статистические методы, картографические методы, методы геомоделирования.
Обобщенный пространственный анализ при геомоделировании структуры почвенного покрова включает следующие этапы:
- Построение цифровой модели рельефа и анализ морфометрических характеристик.
- Определение водосборных бассейнов и их элементов на основе модели гидрографической сети.
- Дифференциация высотно-растительных геосистем.
- Определение взаимосвязи между факторами почвообразования с помощью статистических методов и информационно-логического анализа.
- На основе обобщения информации о факторах почвообразования проводится геомоделирование структуры почвенного покрова территории заповедника.
Исходными материалами для составления схемы позиционно-динамической структуры являются топографические карты масштаба 1:25000, подготовленные с помощью навигационной программы SAS-Planet, а так же космические снимки, полученные со спутника ДЗЗ SPOT-6 с высоким пространственным разрешением до 5 метров. Обработка картографического материала, анализ данных, подготовка баз данных были проведены на базе геоинформационной системы MapInfo Professional.
Морфометрический анализ рельефа показал, что на территории заповедника возможно выделить различные геосистемы: водораздельные пространства, депрессии, речные долины, нерасчленённые поймы, склоновые поверхности различной крутизны, межгорные долины, седловины, платообразные поверхности.Определена неоднородность высотных показателей для границ поясов, которая обусловлена различиями в уклонах поверхности территории, в связи с чем, и определяется разнообразие в мезорельефе и в фациальной структуре ландшафтов.
На территории заповедника протекает 18 рек различной величины, которые формируют водосборы различного порядка. На основе ЦМР выделены литоводосборные бассейны (ЛВБ) рек IV порядка, которые впадают в более крупные реки III порядка – Усьву и Вильву, впадающими в реку II порядка Чусовую, которая втекает в реку Каму I порядка.Образование разных горных ЛВБ указывает на различные процессы разрушения горного массива и роста русловой системы трещин вверх по склону в западной и восточной части хребта.
При совмещении нами карт растительного покрова и элементов структуры ЛВБ наблюдается закономерная смена растительных формаций в зависимости от приоритетных факторов образования биоклиматогенной структуры почвенного покрова литоводосборных бассейнов. Статистическое описание связей по корригирующему коэффициенту G между растительными ассоциациями на восточных и западных склонах со структурными элементами ЛВБ показало что, на склонах западной экспозиции эта связь достоверна, а на восточных такая зависимость не подтверждается, что объясняется особенностями образования, выработанностью элементов структуры ЛВБ. В менее выработанных восточных бассейнах растительные ассоциации находятся в более интенсивном перемещении. Элементы структуры бассейнов характеризуются различным составом преобладающей растительности, и как следствие, пестротой почвенного покрова.
С помощью модуля пространственного геоанализа построен топографический профиль западного склона горы Сверный Басег. Общий перепад высот составляет 600 метров, уклон изменяется от 1 до 35 градусов. Почвенный покров последовательно меняется с учётом высоты местности, растительности и формы элементов ЛВБ.С одновременным развитием двух налагающихся и взаимообусловленных геосистем (вертикальной поясности и бассейнообразования) в горных условиях, наблюдается интерференция почвенных зон в высотном ряду, что в свою очередь приводит к тому, что в пределах ЛВБ имеются элементы обеих геосистем. Формирование русловой системы развивается вверх по склону, что ведет к деформации или уничтожению предшествующих высотных ландшафтов на этом склоне.
Определена логическая взаимосвязь формирования почв на уровне отдела, типа, подтипа в разных ландшафтных условиях. На основании информационно-логического анализа для каждого высотного ряда почв выделены почвенные комбинации.
2. Баженова О.И., Кобылкин Д.В. Динамические фазы внутривековых циклов рельефообразования бессточных озерных бассейнов Даурии // География и природные ресурсы, 2014. № 3. С. 113-123.
3. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. – Новосибирск: Наука, 1978. 318 с.
4. Трифонова Т.А. Речной водосборный бассейн как самоорганизующаяся природная геосистема // Изв.РАН. Сер. геогр. 2008. № 1. С. 28-36.
5. Трифонова Т.А., Мищенко Н.В. Почвенно-продукционный потенциал экосистем речных бассейнов на основе наземных и дистанционных данных. –М.: ГЕОС, 2013. 272 с.