Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Фитоиндикационные методы оценки земель



Начиная с конца двадцатых годов двадцатого века для классификации лесов и лесных земель начинают применяться фитоиндикационные мето­ды. Для оценки трофности и влажности П.С. Погребняк (1955) использу­ет растения и растительные группировки-индикаторы. Оценка экологиче­ских режимов земель наиболее точно и тонко производится самими рас­тениями, именно они являются лучшими по Л.Г. Раменскому «оценщи­ками земель». К основополагающим исследованиям фитоиндикаторов следует отнести работы П.С. Погребняка, А.А. Крюденера, Д.В. Воробьева, Л.Г. Раменского (1971), Ф. Клементса (1928). Позже фи­тоиндикационные методы разрабатывали и применяли при изучении ле­сов, лесных земель, ландшафтных исследованиях и других целей С.В. Викторов (1990), Е.А. Востокова, Б.В. Виноградов (1964), Д.М Киреев (1963-2002) и др. В этих работах есть списки индикаторов типов леса и лесных земель различных регионов России.

В военные и послевоенные годы в Канаде, в связи с поисками лесных земель, пригодных для сельскохозяйственного использования, стали интен­сивно развиваться работы по их экологической оценке, инвентаризации и картографированию. Теоретической основой этого направления было уче­ние о лесных землях почвоведа Хиллса (Hills,), который разработал терри­ториальные таксономические единицы лесных земель; тип лесных земель (как элементарной единицы), локальное сочетание типов лесных земель и земельный регион. Перечисленные единицы выявлялись и классифицировались на геолого-геоморфологической основе. Канадскими эколо­гами многократно проведена работа различной степени детальности по ин­вентаризации земель Канады, а затем и Австралии.

Аэрометоды изучения ПТК

Дальнейшее развитие морфологического ландшафтоведения связано с развитием аэрофотосъемки и аэрометодов ландшафтных исследовании. Эти методы позволили непосредственно увидеть природные территори­альные комплексы, их природные рубежи и внутреннюю структуру. Это позволило уточнить и углубить познание ландшафтных единиц, значи­тельно повысить темпы и эффективность их изучения и картогра­фирования.

В военные годы в оборонных целях Е.А. Галкина изучает структуру бо­лотных массивов по аэроснимкам военной фоторазведки с оценкой прохо­димости болот военной техникой. Она приходит к выводу, что ход истори­ческого развития болота, размещение на нем болотных фаций определяется формой болотной впадины. Последняя определяет закономерности стока, «сетку линий стекания вод» и характер водно-минерального питания раз­личных частей болотного массива. Для анализа территориального разме­щения и структуры болот она предлагает следующие территориальные единицы: болотная фация (болотный микроландшафт), болотное урочище (болотный мезоландшафт), система болотных урочищ (болотный макро­ландшафт), сложная и очень сложная система болотных урочищ.



В 50-х годах в Ленинградской лаборатории аэрометодов АН СССР соз­дается коллектив научных работников под идейным и методическим руко­водством В Л. Мирошниченко, который разрабатывает методы ландшафт­ной интерпретации аэроснимков для изучения и картографирования нефте­газоносных структур, растительности и почв аридных зон (Виноградов, 1964; Толчельников, 1966), таёжных лесов (Киреев, 1963).

С конца сороковых и в последующие годы XX века Н.А. Солнцев соз­дает учение о морфологической структуре природного ландшафта. Н.А. Солнцев разработал понятие природного территориального ком­плекса, как «полного» единства в отличие от «частных», понятие о пяти основных компонентах ландшафта, их генетической, ландшафтообразующей неравнозначности. Он обозначил ведущую роль литогенной ос­новы в формировании ПТК, дал ее определение. Совместно с сотрудни­ками лаборатории ландшафтоведения, которую он возглавил, он разрабо­тал представление об основных единицах ПТК, образующих морфологи­ческую структуру природного ландшафта: фация, звено, урочище, подурочище, сложное урочище, местность. Путем, главным образом, наземных исследований он показал эти единицы на фрагментах ландшафт­ных карт. Он дал представление об индивидуальных единицах ландшаф­та и типологических категориях, которым следуют многие последователи морфологического ландшафтоведения.



В Львовском государственном университете в 50-60-х годах двадцатого века проведены исследования морфологической структуры горных ланд­шафтов на примере Карпат и гор Средней Азии (К.И. Геренчук, Г.Н. Мил­лер, Л.А. Алибеков). Детальные исследования показали, что вертикальная «поясность» гор определяется их литогенной основой, то есть геолого-геоморфологическим строением. К.И. Геренчук разработал представление об основных морфологических единицах горных ландшафтов: горных фа­циях, урочищах, высотных местностях н ландшафтных поясах гор (Алибе­ков, Геренчук, 1970; Миллер, 1974).

Разработки ландшафтоведов – морфологов, начиная с первых работ на­чала века и после, имели большое практическое значение для различных отраслей народного хозяйства. Так, например, работы «северных лесни­чих» применялись в лесоустройстве (Генко, 1888; 1902). Работы Е.А. Гал­киной послужили основой фундаментальной разработки Е.И. Иванова «Гидрология болот», для освоения и эксплуатации болотных массивов, оценки торфяных залежей и их разведки с применением аэрометодов. Н.А. Солнцев, его группа научных сотрудников и студентов разрабатывали свое учение для землеустройства и организации хозяйства колхозов и сов­хозов (Солнцев, 1949).

Учение о морфологии болот Е.А. Галкиной было создано в результате большого объема картографирования болот Белоруссии с целью выявления «проходов» для наступающих войск Красной Армии во время Великой Отечественной войны. За успешное решение этой задачи Е.А. Галкина бы­ла удостоена звания лауреата Сталинской премии.

Начиная с тридцатых годов XX века авиация и аэрометоды начинают широко использоваться в практике изучения лесов. Теоретической основой дистанционного изучения лесов до применения ландшафтного подхода бы­ли разработки Г.Г. Самойловича (1964) по анализу структуры полога наса­ждений. Верхняя освещенная и наблюдаемая сверху структура полога леса, состоящая из совокупности крон деревьев, становится основным объектом изучения. Структура полога анализируется наземно на пробных площадях, по крупномасштабным аэроснимкам, путем аэровизуальных наблюдений и аэротаксации насаждений.

В 50-60-х годах (Киреев, 1957; 1960) нами разработаны методы и прибо­ры измерения по крупно- и среднемасштабным аэроснимкам высот древостоев, размеров крон деревьев, проективного покрытия и сомкнутости полога древостоев, густоты и среднего расстояния между деревьями. Опыт­ным и аналитическим путем установлено, что результаты фотограмметри­ческих измерений показателей полога обусловлены совокупностью при­родных и технических факторов аэрофотосъемки, которые могут либо ли­митировать точность оценок, либо исключать возможность получения из­мерительных (количественных) характеристик древостоев.

Изучено разностороннее влияние на результаты дешифрирования та­ких природных факторов, как структура равнинных и горных ландшаф­тов, состав и сочетание в нем различных насаждений, структура полога и крон, условий освещения ландшафта прямым и рассеянным светом, спек­тральных характеристик растений и растительных группировок, сезона аэрофотосъемки, состояния атмосферы, влияющего на смещение деревь­ев от их раскачивания. Анализировалось многостороннее влияние таких технических условий аэрофотосъемки, как фокусное расстояние и угол изображения фотокамеры, высота фотографирования, величина проекции и разность параллаксов деревьев, масштаб, наклоны камеры и разность высот фотографирования стереопары, тип аэропленки и ее спектральная чувствительность, разрешающая способность и сдвиг изображения, спо­собы получения позитивов и т.д. Такой анализ оказался совершенно не­обходимым для определения пригодности аэрофотоснимков при решении различных задач изучения лесов. Он нужен также для определения и вы­бора технических параметров съемки, соответствующих природным ус­ловиям региона (Киреев, 1975). Для совершенствования методов дешиф­рирования аэроснимков и аэрофотографирования Ю.С. Толчельниковым одновременно изучались оптические свойства природного ландшафта (Толчельников, 1974).

Установлено, что определяемые по аэроснимкам величины диаметров крон, высоты деревьев, проективного покрытия и сомкнутости полога, чис­ло деревьев и густота древостоев не равны и значительно меньше, чем из­меренные наземно. Это является одной из причин, ограничивающих воз­можности применения измерительных методов (Киреев, 1963).

Опыты по измерительному дешифрированию аэроснимков позволили сделать два принципиальных вывода.

Во-первых, точность и достоверность обнаружения и опознавания пока­зателей леса по признакам изображения сильно зависят от условий аэрофо­тосъемки и не всегда достаточны, а классы объектов довольно широки. Под признаками изображения имеются в виду не только морфометрические ха­рактеристики (тон, цвет, рисунок, размер, форма и т.д.), но также спек­тральная оптическая плотность, спектральные индикатрисы рассеяния, характеризующие шероховатость и фактуру поверхности, частотно-контрастные характеристики структуры объектов и т.д.

Во-вторых, ландшафтная интерпретация лесов, основанная на природ­ных генетических взаимосвязях, открывает неограниченные возможности получения самых разнообразных характеристик объектов, недоступных, при оптическом анализе и измерении изображения. Уменьшение масштаба изображения расширяет площадь наблюдения ландшафта и обогащает ин­формацию пространственно-структурными признаками.

В 1963 году впервые дается пример ландшафтной интерпретации лесов Волховской моренно-зандровой равнины с картографированием ланд­шафтных урочищ, подурочиш, фаций и их типологических категорий (Киреев, 1966).

Принципиальная новизна метода в том, что объектом дешифрирования являются не кроны и структура полога леса, а природные территориальные комплексы и их структура.

Для выявления экологической оценки и классификации ПТК разработан метод ландшафтных и экологических индикаторов (Киреев, 1975; 1977). Индикаторами, по Кирееву, являются не только растения и растительные группировки, но и все компоненты и элементы ландшафта: тектонические структуры, геологическое строение, литологический состав горных пород и отложений, формы, рельефа, почвы, поверхностные воды, снеговой и ледо­вый покровы. Важнейшим индикатором ПТК является морфологическая структура ландшафтных единиц, если она отчетливо читается на дистанци­онных и картографических источниках информации.

Разработанный метод ландшафтных индикаторов позволяет на пред­варительной стадии изучения ландшафта использовать уже имеющиеся многочисленные общегеографические, топографические и тематические карты, фондовые и литературные материалы как ландшафтные источ­ники информации (ЛИИ). Совмещенный анализ дистанционных и карто­графических ЛИИ позволяет составлять предварительные ландшафтные карты до полевых работ и этим значительно повышать эффективность и темпы ландшафтных исследований.

Экологическая оценка лесных земель методом экоиндикаторов проводи­лась для определения лесорастительного эффекта ПТК и классификации ландшафтных фации и урочищ. Первоначально оценка земель проводилась по шести экологическим режимам; проточности, аллювиальности (наносности), поемности и затопляемости, длительности верховодки и подтопле­ния почвенно-грунтовыми водами, трофности и мерзлотности (Киреев, 1970-1977). Позже разработана более универсальная шкала, которая при­менена для экологической оценки земель всей России по восьми режимам: трофности, водности, рыхлости, подвижности, мерзлотности, затопляемо­сти, дренажу и нарушенности (Киреев, Сергеева, 1995-2000). Для сложных

ПТК оценка проводилась по трем ступеням каждого режима, а для ланд­шафтных фаций, однородных единиц – по четырем и более ступеням.

Разработанные методы позволили в достаточно короткие сроки охватить ландшафтно-морфологическими исследованиями значительную террито­рию европейской и азиатской частей СССР. На различные регионы состав­лены ландшафтно-морфоло-гические карты: картосхемы, ландшафтные профили с текстовыми легендами от мелких масштабов до детальных карт. Составленные карты явились основой решения различных лесохозяйственных задач и тематических исследований лесов.

Для картографирования четвертичных отложений изучена структура ландшафтов Росточья и Ополья Подольской возвышенности, Житомирско­го полесья (Киреев, 1963; 1964). Для лесного тематического картографиро­вания и разработки статистических методов лесоинвентаризации изучена структура Усолка-Бирюсинской межгорной равнины Южного Приангарья (Киреев, 1965-1968). Для изучения фациальной структуры болотных уро­чищ и их классификации составлена детальная карта Чулым-Кетского ландшафта Тымского болотного стационара ИЛиД СОАН СССР.

В 1972-1974 годах в Институте леса и древесины разрабатывается ландшафтно-статистический метод лесоинвентаризации, предусматривающий согласование учетных единиц с морфологической структурой ландшафта и выборочное опробование на ландшафтной основе (Калашников, Киреев, 1975; 1978).

В 1974-1975 годах в Институте леса и древесины СОАН СССР под руко­водством А.С. Исаева создается коллектив специалистов различного про­филя для тематического изучения лесов на ландшафтной основе с приме­нением аэрокосмических средств. Разработана программа, принципы и ме­тоды изучения лесов с применением материалов космической съемки (Иса­ев, Киреев, 1975).

Составлены карты ландшафтной структуры с картографированием видов урочищ Касского ландшафта в пределах 23-го аэрокосмического полигона, проведено картографирование видов местностей в пределах Тымской и Чу­лымской ландшафтных областей (Киреев, 1974; 1975). По космоснимкам низкого разрешения и космофотоснимкам картографировались ландшафты и виды ландшафтных местностей Западно-Сибирской равнины, юга Сред­ней Сибири и бассейна озера Байкал (Киреев, 1979; 1984).

В 1984 году составлена карта ландшафтных местностей Центрально-Сибирского биосферного заповедника для Дубчес-Енисейского и Тунгуска-Енисейского ландшафтов (Киреев, 1984). Для изучения ландшафтной при­уроченности очагов энтомовредителей составлена ландшафтная карта уро­чищ ленточных боров Минусинской котливины.

Для проведения государственной лесоинвентаризации с применением аэрокосмических снимков по заказу Федеральной службы лесного хозяйст­ва составлена серия согласованных ландшафтных карт Средней Сибири: ландшафтов Сыверма-Путоранской ландшафтной области в пределах Эвенкийского лесхоза Красноярского края для каждого ландшафта состав­лены карты ландшафтных местностей масштаба 1 : 200 000, которые ис­пользованы таксаторами для экстраполяции структуры ландшафтов для сплошного картографирования территории лесхоза. Составлены ландшафтно-морфологические карты видов ландшафтных местностей на мил­лионные листы М 1:1 000 000 севера Красноярского края в пределах Ямальского, Тазовско-Гыданского ландшафтов Бахта-Тунгусской ланд­шафтной области (Киреев, Сергеева, 1992). Для инвентаризаций природ­ных ресурсов и природоохраны составлена карта видов ландшафтных ме­стностей Кольского полуострова с экологической оценкой лесных земель (Киреев, Сергеева, 1993). Для проведения государственной лесоинвентари­зации по заказу Федеральной службы лесного хозяйства России в институ­те ВНИИЦлесресурс составлена карта ландшафтных стран, областей, рай­онов России масштаба 1 : 8 000 000 с экологической оценкой лесных зе­мель (Киреев, Сергеева, 1996; 2000).

С 1996 г. в Санкт-Петербургской лесотехнической академии составлена программа и читаются лекции, проводятся лабораторные работы по трем взаимосвязанным курсам: «Лесное морфологическое ландшафтоведение», «Лесное картоведение» и «Лесное ресурсоведение». Для проведения лабо­раторных работ и практических занятий по курсам составлены ландшафт­ная карта Ленинградской области М 1 : 2 500 000 и карта урочищ и подурочищ Лисинского научно-исследовательского и учебного полигона с под­робной легендой и ландшафтными профилями М 1:50 000 (Киреев, Сергее­ва, 2000).

Составленные в разное время ландшафтные карты различной детально­сти были направлены на решение различных практических задач лесного хозяйства и лесного тематического картографирования. Они показали пер­спективность изучения на ландшафтной основе лесных земель на различ­ных масштабных уровнях с оценкой их экологических режимов, картогра­фирования растительных ассоциаций, почв, недревесных растительных ре­сурсов (ягодников и грибоносных площадей), болот с их фациальной структурой и др.

Морфологическая структура ландшафтных районов и областей позво­лила открыть перспективы картографирования геоблоков земной коры, глубинных разломов и других тектонических структур. Это один из мето­дов разведки полезных ископаемых нефтегазоносных структур на закрытых лесных территориях (Киреев, Богатский, Витязь, 1978; Киреев, Витязь, 1981).

Изучение на ландшафтной основе стадий послепожарного лесовосстановления позволило составлять прогнозные карты лесов с позиций зна­ния послепожарного лесообразовательного процесса (Фуряев, Киреев, Злобина, 1997).

Ландшафтные закономерности возникновения и развития очагов энто-мовредителей были использованы для разработки эффективных методов лесоэнтомологического мониторинга (Ряполов, 1987). Ландшафтные карты видов местностей Эвенкийского лесхоза использованы для сокращения по­левых работ и повышения точности лесоинвентаризации северных лесов статметодами с применением космических снимков. Ландшафтная карта России используется для оптимизации Государственной инвентаризации лесов, лесоустройства.

Все перечисленные работы сопровождались составлением тематических карт сиспользованием контурной и смысловой основы ландшафтной ба­зисной карты.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!