Картографирование геосистем гор юга Сибири

Познание разнообразия, дифференциации, интеграции, динамики и эволюции условно естественных и антропогенно измененных геосистем остается одним из важнейших направлений физической географии. Отображать результаты непосредственных исследований организации геосистем и обобщения физико-географической информации призвано ландшафтное картографирование. Масштабы и детальность картографического отображения структурно-динамических свойств географической оболочки определяются целями, задачами исследований и иерархическим уровнем основных картируемых единиц.

Крупномасштабное картографирование

Составление крупномасштабных ландшафтных карт, проводившееся в 1970-1980-х гг., базировалось на принципах, предложенных В.Б. Сочавой [1978], и концепции взаимозависимости организации геосистем и дифференциации вещества их компонентов [Лысанова, 2001]. Методика составления ландшафтных карт с одновременным показом геомеров и геохор [Снытко, Семенов, 1981; Семенов, 1991] позволяет отобразить на одной карте типологические и хорологические единицы геосистем, а также их динамическое состояние. На таких картах мозаика геохор включает выделы геомеров. Если геохоры показываются в естественных границах (с учетом, естественно, возможностей масштаба карты), то геомеры отображаются в зависимости от масштаба и уровня их генерализации, т. е. ранга.

Дифференциация геосистем определяется радиальной дифференциацией вещества, причем каждому иерархическому уровню геомеров топологического уровня соответствуют определенные амплитуды запасов вещества в почвах и фитомассе, возрастающие с рангом таксона. Это позволяет классифицировать геомеры с использованием результатов ландшафтногеохимического анализа геосистем через учет абсолютных количеств вещества в их компонентах, тем более что внутри таксонов геомеры различаются по абсолютным количествам тех или иных элементов или их радиальной дифференциации [Семенов, 1991]. Основной картируемой единицей при крупномасштабном картографировании геомеров обычно выступает фация. В фации объединялись биогеоценозы с одной растительной ассоциацией, одной почвенной разновидностью и в пределах сходных местоположений. По принципу гомогенности фации объединяются в подтипы, типы и группы фаций. Основополагающим критерием объединения фаций в типы (элювиальный, трансэлювиальный, трансаккумулятивный, супераквальный) служат ландшафтно-геохимические условия формирования и функционирования типизируемых геосистем, отраженные в классификации местоположений. Внутри типов фаций выделяются подтипы (параэлювиальный, ортоэлюви- альный, неоэлювиальный, трансэлювиальные обрывистых, очень крутых, крутых и покатых склонов, трансаккумулятивные покатых и пологих склонов, аккумулятивный выровненных поверхностей), в названиях которых отражаются характер и степень интенсивности миграции вещества. география картографирование пространственный временной

Интеграция геосистем обусловливается латеральными потоками вещества, а для низших уровней геохор характерны однонаправленная миграция и единый баланс дифференциации вещества, при этом всем рангам геохор топологической размерности соответствуют конкретные ранги геомеров с определенными лимитами изменчивости абсолютных количеств вещества в компонентах подчиненных геомеров, ареалы распространения которых ограничиваются рамками данных геохор [Семенов, 1991]. В системе склоновой дифференциации вещества ключевым звеном являются микрогеохоры: именно на этом уровне закладывается склоновая дифференциация геосистем, которая оказывается значительно сложнее традиционной схематической картины сопряженных рядов фаций. Водораздельные микрогеохоры, образованные геомерами элювиальных и прилегающих к ним трансэлювиальных местоположений, имеют отрицательный баланс дифференциации вещества и резкое превалирование латеральных потоков над радиальными. В большинстве склоновых микрогеохор баланс дифференциации вещества - также отрицательный, с преобладанием латеральной миграции, но масштабы выноса вещества здесь сильно варьируют в зависимости от крутизны склонов, свойств почв и пород. Микрогеохоры вогнутых частей длинных склонов и нижних частей пологих склонов, а также супераквальные микрогеохоры долин речек и ручьев с полугидроморфными фациями иногда имеют нулевой баланс дифференциации вещества со слабым преобладанием радиальных потоков. В то же время супераквальные микрогеохоры с гидро- морфными фациями характеризуются положительным балансом дифференциации вещества и доминированием радиальных потоков. Супераквальным и субаквальным галоморфным микрогеохорам свойствен положительный баланс дифференциации вещества с выраженным преобладанием латеральных потоков. Поэтому поэтапную интеграцию геохор целесообразно осуществлять на основе ландшафтно-геохимического синтеза геосистем через учет абсолютных количеств вещества и выявление балансов миграционных потоков в подчиненных геохорах [Там же].

Введение в таксономическую систему геомеров В.Б. Сочавы [1978] двух дополнительных таксонов топологического порядка - типа и подтипа фаций - позволило соблюсти более полное соответствие между таксонами типологического и хорологического рядов. Если при традиционной генерализации ландшафтной карты и схем районирования возможно пересечение ареалов геомеров границами геохор, то сопряженное же картографирование геомеров и геохор дает возможность производить генерализацию геомеров поэтапно, согласованно с генерализацией геохор, и поэтому на карте, составленной таким образом, пересечение контуров геомеров хорологическими границами отсутствует [Семенов, 1991].

В легендах карт геосистем частично отражается и их динамика путем показа динамических состояний картируемых геомеров. Методика ландшафтно-геохимической диагностики состояний геосистем включает стационарное изучение режимов поведения их вещества, лизиметрические наблюдения, микроморфологическую диагностику элементарных почвообразующих процессов и геохимических реликтов, экспериментальное моделирование взаимодействия природных и техногенных потоков вещества, а также балансовые расчеты на базе многолетних рядов наблюдений за миграцией вещества [Там же].

К сожалению, описанные выше подходы к ландшафтному синтезу применимы только на топологическом уровне. Единственный удачный пример среднемасштабной карты, построенной таким образом, - карта геосистем Назаровской котловины [Семенов, 1991]. Попытки распространения выявленных в семиаридных и аридных условиях закономерностей соотношения показателей дифференциации вещества с уровнями дифференциации и интеграции ландшафтной структуры на лесные геосистемы тоже не принесли положительных результатов. Во-первых, здесь практически "не работают" показатели дифференциации вещества фитомассы из-за больших запасов вещества в древесных растениях на фоне антропогенной трансформации коренной лесной растительности (рубки, пожары) и сукцессионных (спонтанных и восстановительных) изменений. Во-вторых, абсолютные показатели дифференциации вещества в лесных почвах не отражают специфики геосистем: наличие процессов оподзоливания, лессиважа, оглеения и т. д., имеющих решающее значение в определении классификационной принадлежности геосистем тайги и подтайги, суммарными показателями дифференциации вещества не индицируется. Кроме того, при расширении территории исследований в степных и лесостепных регионах обнаружились серьезные трудности при интерпретации взаимосвязей дифференциации вещества и организации геосистем. Поэтому в последующие годы наши исследования были направлены не на познание роли в формировании структуры геосистем вещества в целом, а на выявление роли природных и техногенных потоков конкретных химических элементов и их ассоциаций в формировании типологического разнообразия, региональных и топологических закономерностей интеграции геосистем горной тайги и подтайги.

Среднемасштабное картографирование

На ландшафтной карте Назаровской котловины [Там же] одновременно отображены геомеры и геохоры, а на карте Минусинской котловины [Лысанова, 2001] - только геосистемы типологического ряда классификации. Основными картируемыми единицами на обеих картах служили геомеры ранга групп фаций, объединенных в легенде карты в классы фаций и геомы. Карта геосистем Минусинской котловины составлялась с использованием синтеза двух подходов к классификации геосистем: в качестве отдельных семейств на ней показаны как условно естественные, так и антропогенно измененные геосистемы - агроландшафты [Там же]. В настоящее время эти карты частей Минусинского межгорного прогиба [Семенов, 1991; Лысанова, 2001] генерализуются для создания единой карты геосистем юга Средней Сибири.

Иногда применяется и обратный подход - детализация карт более мелкого масштаба. Известно, что при укрупнении масштаба мозаика и рисунок контуров обычно меняются, а появление дополнительных таксонов требует коренной переработки содержания легенды. Такой подход был использован при составлении основы для ландшафтного планирования северных районов Республики Алтай [Семенов, Лысанова, 2016], когда карта ландшафтов Алтая [Черных, Самойлова, 2010] была интерпретирована с учетом авторского опыта составления карт геосистем смежных регионов и уточнена на основе собственных материалов маршрутных исследований и детального картографирования ключевых участков.

Мелкомасштабное картографирование

В последние годы в Институте географии им. В.Б. Сочавы ведутся работы по составлению ландшафтно-оценочной карты азиатской части России для целей территориального планирования и эколого-географического обоснования создания крупных хозяйственных объектов. При составлении ее листов используется системно-иерархический подход к выявлению соподчинения ландшафтных таксонов и эволюционно-динамическая трактовка картируемых единиц, а легенды карт строятся с учетом позиционирования территории и типологического спектра региональных геосистем в планетарной системе [Суворов, Семенов, Новицкая, 2009].

К настоящему времени получены некоторые результаты ландшафтного картографирования бассейна верхнего и среднего Енисея (Назаровская, Канская, Минусинская и Тувинские котловины, их горное обрамление) [Геосистемы Республики Тыва, 2003; Лысанова, Семенов, Сороковой, 2011; Лысанова, Семенов, Сороковой, 2016]. Для картографического обеспечения исследований данной территории использовались среднемасштабные ландшафтные карты и схемы физико-географического районирования Назаров- ской и Минусинской котловин [Семенов, 1991; Лысанова, 2001], карты административных районов (почвенные, растительности, сельскохозяйственные и земельного фонда), синтезированные космоснимки, топографические, общегеографические, тематические карты различных масштабов, схемы и материалы маршрутных исследований и ключевых участков. Результаты камерального (предварительного) дешифрирования космических снимков переносились на картографическую основу, которая представляла собой предварительный макет карты. При полевых исследованиях использовалось профилирование в сочетании с работой на ключевых участках, выбранных в районах с наиболее сложной пространственной структурой геосистем.

В качестве низшей картируемой единицы геомеров была выбрана группа фаций. В целом на территории региона исследований пока выделено около 200 групп фаций, которые объединены в классы фаций, геомы и группы геомов. На мелкомасштабной ландшафтной карте исследуемого региона в первую очередь четко выявляются различия в сложности горизонтальных структур равнинной и горной территорий, в их ландшафтных рисунках. Для равнин типична большая однородность структуры, большие площади ландшафтных контуров. Ландшафтная структура горных территорий отличается значительной сложностью и контрастностью, поэтому особенно тщательно учитывалась региональная специфика высотной поясности. Мелкомасштабные ландшафтные карты дают информацию об общих региональных закономерностях ландшафтной структуры территории бассейна верхнего Енисея, они являются хорошей основой для физико-географического районирования, дают возможность качественной и количественной интерпретации ландшафтной структуры. В дальнейшем сведения о геосистемах, полученные при ландшафтном картографировании, будут интерпретированы с позиций прикладной географии для создания ландшафтно-оценочных карт в целях оптимизации природопользования с применением методов ландшафтного планирования.

Заключение