Информационно-логический анализ дифференциации почвенного покрова высотных геосистем на Среднем Урале

тать в различных экологических условиях. В условиях Улаганского района Tanacetum vulgare L. предпочитает хорошо освещенные места с умеренно увлаженной почвой или соседство с небольшими кустарниками, опушки леса, в частности лиственничного.

Библиографический список

1. Флора Сибири — Т. 13: Asteraceae (Compositae). — Новосибирск: Наука, 1997. - 470 с.

2. Растительные ресурсы СССР. Семейство Asteraceae. — СПб.: Наука, 1993. — 349 с.

3. Минаева В.Г. Лекарственные растения Сибири. — Новосибирск: Наука, 1991. — 428 с.

4. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости (на примере семейства Pina-ceae на Урале). — М.: Наука, 1973. — 283 с.

5. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Республики Алтай в 2015 году. — Горно-Алтайск, 2016. — 123 с.

6. Алехин В.В. Фитосоциология (учение о растительных сообществах) и её последние успехи у нас и на Западе // Методика геоботанических исследований: сб. ст. — Л.; М.: Пучнина, 1925. — С. 7-75.

7. Ярошенко П.Д. Геоботаника. — М.; Л., 1969. — 200 с.

8. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Тр. ботанического ин-та АН

СССР. — Сер. 3. Геоботаника, 1950. — Вып. 6. - С. 74-79.

9. Жукова Л.А. Динамика ценопопуля-ций луговых растений: автореф. дис. ... докт. биол. наук. — Новосибирск, 1987. — 32 с.

References

1. Flora Sibiri — T. 13: Asteraceae (Compositae). — Novosibirsk: Nauka, 1997. — 470 s.

2. Rastitelnye resursy SSSR. Semeystvo Asteraceae. — SPb.: Nauka, 1993. — 349 s.

3. Minaeva V.G. Lekarstvennye rasteniya Sibiri. — Novosibirsk: Nauka, 1991. — 428 s.

4. Mamaev S.A. Formy vnutrividovoy izmenchivosti (na primere semeystva Pinaceae na Urale). — M.: Nauka, 1973. — 283 s.

5. Doklad o sostoyanii i ob okhrane okruzhayushchey sredy Respubliki Altay v 2015 godu. — Gorno-Altaysk, 2016. — 123 s.

6. Alekhin V.V. Fitosotsiologiya (uchenie o rastitelnykh soobshchestvakh) i ee poslednie uspekhi u nas i na Zapade // Metodika geobotanicheskikh issledovaniy: Sb. st. — L.-M.: Puchnina, 1925. — S. 7-75.

7. Yaroshenko P.D. Geobotanika. — M.-L., 1969. — 200 s.

8. Rabotnov T.A. Zhiznennyy tsikl mnogoletnikh travyanistykh rasteniy v lugovykh tsenozakh // Tr. Botanicheskogo In-ta AN SSSR. — Ser. 3. Geobotanika, 1950. — Vyp. 6. — S. 74-79.

9. Zhukova L.A. Dinamika tsenopopulyatsiy lugovykh rasteniy: avtoref. dis. ... dokt. biol. nauk. — Novosibirsk, 1987. — 32 s.

+ + +

УДК 519.226:510.66+631.44.06

И.А. Самофалова I.A. Samofalova

ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ВЫСОТНЫХ ГЕОСИСТЕМ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ

INFORMATION-LOGICAL ANALYSIS OF SOIL COVER DIFFERENTIATION OF THE ALTITUDE GEOSYSTEMS IN THE MIDDLE URALS

Ключевые слова: заповедник, почвенный покров, высотные геосистемы, горные почвы, факторы почвообразования, буроземы, лито-земы.

Почвенный покров горных территорий имеет сложное строение. Цель исследования — провести количественную оценку дифференциации и пространственной приуроченности различных типов (подтипов) почв в зависимости от высотных усло-

вий горных геосистем. Объект исследования — почвенный покров территории заповедника «Басе-ги». На Среднем Урале выделяют горно-лесной, субальпийский, горно-тундровый пояса. Для изучения дифференциации почвенного покрова использованы данные автора за 2009-2014 гг. (92 разреза). Применяли субстантивно-генетическую классификацию почв России. Исходные материалы: топографические карты (М 1:25000, программа SAS-Planet), космические снимки (ДЗЗ

SPOT-6 и ResursP 14.08.2014 и 27.09.2014 с разрешением до 5 м). Обработка результатов проведена методом информационно-логического анализа. Существенные связи между фактором (абсолютная высота местности) и явлением (почвы) были обработаны на уровне отделов, типов, подтипов. Установлено, что почвенный покров Среднего Урала представлен буроземами, лито-земами, органо-аккумулятивными, торфяными, глеевыми, петроземами, аллювиальными почвами. Таксономическое разнообразие почв представлено 8 отделами, 15 типами, 26 подтипами. Данные общей информативности (Т) и коэффициентов эффективности (К) каналов связи показывают, что для каждой высотной геосистемы выделяются сочетания почв различных отделов. Наибольшей информативностью обладают почвы отдела органо-аккумулятивные, как специфичные образования в горных условиях. Определены закономерности распределения в пространстве типов (подтипов) наиболее распространенных почв (литоземов и буроземов) на хребте Басеги, встречающиеся практически во всех высотных геосистемах. Буроземы образуют топографический ряд подтипов (снизу вверх): глееватый (300500 м) — глинисто-иллювиированный (500-700 м) — перегнойный (>700 м). Типы литоземов распределены в пространстве (снизу вверх) следующим образом: грубогумусные (300-500 м) — глееватые (500-700 м) — глинисто-иллювиированные (700900 м) — перегнойные и сухоторфяные (>900 м). Таким образом, определена логическая связь формирования почв на уровне отделов, типов, подтипов в разных высотных геосистемах Среднего Урала. Дифференциация высотных геосистем характеризуется сложностью почвенного покрова.

Keywords: reserve, soil cover, altitude geosys-tems, mountain soils, soil formation factors, Brown forest soils (Cambisols), Lithozems (Leptosol).

The soil cover of mountain territories has a complex structure. The research goal is to quantify the differentiation and spatial confinement of different types (subtypes) of soils depending on the altitude

conditions of mountain geosystems. The research target is the soil cover of the territory of the "Ba-segi" reserve. In the Middle Urals, mountain-forest, subalpine, mountain-tundra zones are distinguished. To study the differentiation of the soil cover, the author's data for 2009-2014 were used (92 cuts). The substantive-genetic classification of soils of Russia was applied. Source materials: topographic maps (M 1: 25000, SAS-Planet program), space images (ERS SPOT-6 and ResursP on 14.08.2014 and 27.09.2014 with a resolution of up to 5 m). The processing of the results was carried out by the method of information-logical analysis. Significant relationships between the factor (absolute height of the terrain) and the phenomenon (soil) were processed at the level of divisions, types, subtypes. It is established that the soil cover of the Middle Urals is represented by brown forest soils, lithozems, organo-accumulative, peat, gley, petrozem, alluvial soils. Taxonomic diversity of soils is represented by 8 divisions, 15 types, and 26 subtypes. The data of general informational capacity (T) and efficiency coefficients (K) of communication channels show that combinations of soils of different divisions are allocated for each high-altitude geosystems. The most informative are the soils of the divisions of organo-accumulative, as specific formations in mountainous conditions. Regularities in the distribution of the types (subtypes) of the most widespread soils (litho-zems and brown forest soils) in the Bassegi ridge, found in almost all high-altitude geosystems, are determined in space. Brown forest soils form of the topographic series of subtypes (from below upwards): gleyey (300-500 m) — clayey-illuviated (500700 m) — humus (>700 m). The types of lithozems are distributed in space from below upwards in the following way: coarse humus (300-500 m) - gleyey (500-700 m) - argillaceous-illuviated (700-900 m) -humus and dry-peat (>900 m). Thus, the definition of a logical connection is formed at the level of divisions, types, subtypes in different high-altitude ge-osystems of the Middle Urals. The differentiation of high-altitude geosystems is characterized by the complexity of the soil cover.

Самофалова Ираида Алексеевна, к.с.-х.н., доцент, каф. почвоведения, Пермская государственная сельскохозяйственная академия. E-mail: samofalovairaida@mail.ru.

Samofalova Iraida Alekseyevna, Cand. Agr. Sci., Assoc. Prof., Chair of Soil Science, Perm State Agricultural Academy. E-mail: samofalovairaida@mail.ru.

Введение

Исследованию горных почв посвящены многие работы ученых [1-13]. Почвенный покров горных территорий имеет сложное строение, что определяется характером взаимосвязи отдельных почв, их пространственным расположением, степенью различия. Структура почвенного покрова (СПП) горных стран достаточна контрастна [1]. Только совместное исследование горизонтальной и вертикальной структуры почвенного покрова позволяет характеризовать почву как самостоятельное тело при-

роды [14]. Для изучения целостности изучаемого объекта необходимо рассмотрение не только самого объекта изучения, но и его окружающей среды [15]. В почвенно-индикационных исследованиях с ландшафтных позиций используют комбинации растительности и рельефа, выявляя взаимосвязи между ними и почвами. В природных геосистемах факторы почвообразования выступают как средообразующие, формирующие определенные ниши для типов почв [16]. Многообразие проявлений факторов почвообразования в пространстве в горных условиях обусловливает сложный

характер дифференциации почвенного покрова и развитие неоднородностей [4-6, 8, 11]. Формирование почвенного покрова в горах контролируется в первую очередь морфометрическими характеристиками рельефа [4, 5, 11, 17-19].

Изучение неоднородности почвенного покрова, его пространственной организации и структуры является составной частью географии почв. Особенность современных исследований СПП заключается в доминировании системного, общеэкологического и комплексного подходов, что расширяет возможности применения характеристик СПП для решения задач мониторинга и природоохранного проектирования [17-21].

Цель исследования — провести количественную оценку дифференциации различных типов (подтипов) почв и их пространственной приуроченности высотным условиям горных геосистем. Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: изучить пространственно-структурную организацию почвенного покрова высотных геосистем; установить количественные значения связи между высотой местности и типами, подтипами почв для разных высотных геосистем.

Материалы и методы

Объектом исследования является территория заповедника «Басеги», в состав которого входит хребет Басеги (горная гряда, залегающая западнее от водораздельной части Урала между 58°50' и 60° с.ш.). Горная полоса Урала, к которой относится территория заповедника, сложена метаморфическими породами, относится к области грядово-останцового низкогорья Среднего Урала. Басеги — меридианально вытянутый хребет из трех гор: Северный Басег (951,9 м), Средний Басег (994,7 м), Южный Басег (851 м). Климат холодный и влажный с проявлением континентальности (осадков от 496 до 1071 мм). По зональному распределению растительного покрова территория находится в подзоне средней тайги бореально-лесной зоны.

На Среднем Урале выделяют горнолесной, подгольцовый (субальпийский), горно-тундровый (альпийский) пояса [22]. В горно-лесном поясе до высоты 450-600 м над у.м. склоны покрывает темнохвойная тайга с достаточно густым травянистым покровом. Субальпийский пояс включает три подпояса (парковое редколесье, субальпийские луга, криволесье). Пояс парковых лесов (редкостойные, малая сомкнутость подлеска, крупнотравье) с высотой плавно переходит в криволесье. Субальпийские

луга расположены на тех же высотах, что и криволесье, часто перемешиваясь с ним. Луговые сообщества поднимаются вверх почти до каменистых россыпей. На высоте 800 м и более встречаются каменистые, кустарничковые, травяно-моховые тундры.

Для изучения дифференциации почвенного покрова территории заповедника использованы данные автора за 2009-2014 гг. [13, 23-29]. В обработке участвовало 92 разреза: 53 — в горно-лесном, 31 — в подгольцовом и 8 — в гольцовом поясе. Применяли субстантивно-генетическую

классификацию почв России [30]. Исходными материалами служили топографические карты (М 1:25000, программа SAS-Planet), космические снимки (ДЗЗ SPOT-6 и ResursP 14.08.2014 и 27.09.2014 с разрешением до 5 м). Обработка картографического материала, анализ данных были проведены на базе геоинформационной системы MapInfo Professional [31].

Обработка результатов осуществлена методом информационно-логического анализа (ИЛА) [32, 33]. Сущность информационного анализа состоит в оценке силы связи между признаками путем сравнения априорной вероятности (всей выборки) с условными вероятностями (каждого из факторов). Достоинство метода состоит в том, что его применение не требует мет-ричности, непрерывности, принадлежности ряда к теоретическому распределению, и в связи с этим возможно оценить силу связи между любыми свойствами [34]. Метод информационно-логического анализа используется учеными при изучении почвенного покрова как равнинных, так и горных территорий [17-19]. Показатели информации: Т (общая информативность — количество информации поступающей от фактора к явлению), К (коэффициент эффективности передачи информации от фактора к явлению). Предварительно были установлены индикационные связи абсолютная высота местности-тип (подтип) почвы. Существенные связи между фактором (высота местности) и явлением (почвы) были обработаны ИЛА на уровне почв разных отделов и на уровне типов почв и подтипов буроземов и литоземов.

Результаты и обсуждение

Почвенный покров территории заповедника разнообразен и охарактеризован в ранее опубликованных материалах [23-29, 31]. Таксономическое разнообразие почв приведено в таблице 1. Выявлены почвы 8 отделов, 15 типов, 26 подтипов.

Таблица 1

Классификация почв на г. Северный Басег

Ствол Отдел Тип Подтип

Первичного Слаборазвитые Петрозем не выделен

почвообразования

Алфегумусовые Сухоторфяно-подбур иллювиально-железистый

Литоземы Сухоторфяные типичный

Темногумусовые ожелезненный

потечно-гумусовый

Грубогумусовые ожелезненный

Серогумусовые потечно-гумусовый

глинисто-илллювиированный

элювиированный

Перегнойные типичный

Глееватые ожелезненный

Структурно- Бурозем ожелезненный

Постлитогенного метаморфические элювиированный

образования глинисто-иллювиированный

глеевато-ожелезненнный

грубогумусированный

глееватый

перегнойный

Органо- Серогумусовая, элювиированная

аккумулятивные Темногумусовая глинисто-иллювиированная

метаморфизированная

ожелезненная

Глеевые Глеезем грубогумусированный

Перегнойно-глеевая ожелезненно-

грубогумусированная

Органогенного Торфяные Торфяная олиготроф- иловато-торфяная

почвообразования ная глеевая

Синлитогенного Аллювиальные Аллювиальная гуму- элювиированная ожелезненно-

почвообразования совая глеевая оруденелая

В результате многолетних исследований автора установлено, что один и тот же тип почв может формироваться в разных высотных геосистемах (ландшафтах), и создается впечатление хаотичного распределения почв в пространстве. Для определения количественных связей условий формирования почв и дифференциации почвенного покрова проведен информационно-логический анализ. Данные общей информативности и коэффициентов эффективности каналов связи показывают, что для каждой высотной геосистемы выделяются специфичные состояния почв различных отделов (табл. 2). Максимальная информативность (0,960-0,774) среди изучаемых отделов принадлежит литоземам, структурно-метаморфическому, органо-аккуму-лятивному. Наибольшей эффективностью каналов связи обладают почвы органо-аккумулятивного отдела, как специфичные образования для горных условий. В горнолесной геосистеме (300-500 м) создаются условия для преимущественного формирования типов почв: буроземов, литоземов, глееземов и слаборазвитых.

В поясе паркового редколесья и луговых полян кроме буроземов и литоземов формируются органо-аккумулятивные и торфяные почвы. В луговых геосистемах и в кри-волесье создаются условия для пространственного варьирования буроземов, орга-но-аккумулятивных и литоземов. В тундровом поясе (>900 м) почвенный покров состоит из литоземов и слаборазвитых почв. Таким образом, наиболее распространенными почвами являются буроземы и лито-земы, встречающиеся практически во всех высотных геосистемах.

Максимальная величина неопределенности, или степень варьирования, почв отмечается для высоты 500-700 м, что соответствует переходной зоне между горнолесным и субальпийским поясом. Здесь формируются практически все типы почв диагностируемых отделов: структурно-метаморфические, ограно-аккумулятивные, литоземы, торфяные, глеевые. На этих высотах берут свое начало ручьи и притоки рек, и на концах трещин-русел образуются водосборные воронки с повышенной степенью поверхностного и грунтового увлажнения, что и отражается в составе почвенного покрова [31, 35]. Выше истоков ручьев,

притоков и водосборных воронок наблюдаются биогеоклиматогенные закономерности формирования высотной поясности: подгольцовый пояс, представленный субальпийскими лугами, криволесьями. Эти горные ландшафты территориально приурочены к нижней части водораздела на высоте 600-750 м над у.м. при крутизне до 50, где встречаются серогумусовые почвы в сочетании с буроземами и литоземами.

На основании обобщенного пространственного анализа с учетом выявленных индикационных связей «абсолютная высота местности-типы (подтипы) почв» и данных по свойствам почв проведено геомоделирование почвенного покрова и создан авторский вариант почвенной карты [35]. В составе почвенного покрова преобладают буроземы (табл. 3).

Структура почвенного покрова хребта Басеги (Средний Урал) является сложной, поликомбинационной, состоящей из комбинаций разного порядка и представляет собой повторение линейно-волнистых комплексов с переходным фоновым компонентом и линейно-волнистых сочетаний.

С помощью информационно-логического анализа изучили закономерности формирования типов (подтипов) буроземов и литоземов в пространстве в зависимости от высоты местности над уровнем моря.

По количеству информации Т для каждого высотного ландшафта выделяется ряд подтипов буроземов (табл. 4). Так, в горно-лесном поясе преобладают буроземы глееватые, ожелезненные, грубогумусиро-ванные, перегнойные. Специфичным состоянием отличаются буроземы глееватые и ожелезненные.

Таблица 2

Результаты информационно-логического анализа взаимосвязи горные ландшафты-отделы почв,

Высота, м над у.м. Отделы

1 2 3 4 5 6

300-500 Бгл - Лгрг Пгрг - Г

500-700 Б, СМ СГ, ТГ Лгл - Т -

700-900 Бп, Бгрг СГэл Лгл-ил - - -

>900 - - Лсхт, Лт, Лп Пт - -

Н (А) 2,936 3,076 3,070 2,936 2,936 2,936

Н (В) 1,705 0,851 1,868 1,705 1,705 1,705

Т (А/В) 0,774 0,744 0,960 0,486 0,320 0,320

К (А/В) 0,454 0,875 0,514 0,285 0,188 0,188

Примечание. 1 — структурно-метаморфические; 2 — органо-аккумулятивные; 3 — литоземы; 4 — слаборазвитые (петроземы); 5 — торфяные; 6 — глеевые; Бгл — буроземы глееватые; Б — буроземы типичные; Бп — буроземы перегнойные; Бгрг — буроземы грубогумусированные; СМ — серые метаморфические; СГ — серогумусовые; СГэл — серогумусные элювиальные; ТГ — темногумусовые; Лгрг — литоземы грубогумусовые; Лгл-ил — глинисто-иллювиированные; Лсхт — литоземы сухоторфяные; Лт — литоземы торфяные; Лп — литоземы перегнойные; Лгл — литоземы глееватые; Пгрг — петроземы грубо-гумусовые; Пт — петроземы торфяные; Т — торфяные; Г — глеевые; Н(А) — неопределенность изучаемого явления; Н(В) — неопределенность изучаемого фактора; Т(А/В) — общая информативность — количество информации, поступающей от фактора В к явлению А; К(А/В) — коэффициент эффективности передачи информации от фактора В к явлению А.

Таблица 3

Основные почвенные комбинации и условия их формирования

№ ПК А!+. м над у.м. Высотные геосистемы Сокращенная запись ПК Площадь, км2; %

1 601-997 Гольцы, криволесья, субальпийские луга (Лсхт-Лп ПБсхт П) + (Лп-ЛтгБсгБгл-ил) + (СГмет+Бгрг) + (Бгл-ил-Пгл) 243; 40,5

2 451-600 Парковые редколесья, болотные экосистемы (Бсг+Бгл) + (Г-То) 141; 23,5

3 301-450 Таежные леса (Бгрг Г) + (Бгрг-Пгл) 127; 21,2

4 < 300 Приручьевые леса и луга (Аг+Пгл) + (Лп-Лтг) 89; 14,8

Примечание. ПК — почвенная комбинация; Лсхт-п — литозем сухоторфяный, перегнойный; ПБсхт — су-хоторфяно-подбур; П — петрозем; Лп-тг — литозем перегнойно-темногумусовый; Бсг — бурозем серо-гумусовый; СГмет — серогумусовая метаморфизированная; Бгрг — бурозем грубогумусовый; Пгл — перегнойно-глеевая; Бгл — бурозем глееватый; Г — глеезем; То — торфяная олиготрофная; Аг — аллювиальная гумусовая; Лп — литозем перегнойный; Лтг — литозем темногумусовый; ПП: (БРтг+БРгл) — микросочетания; (БРгг-Пгл) — микропятнистости; (Лсхт-п ПБсхт П) — микрокомплексы; (Лсхт-п ПБсхт П) + (Лп-тг-БРтг-См) — мезосочетание.

В подгольцовом поясе парковых лесов и субальпийских лугов в большей степени создаются условия для формирования буроземов серогумусных, глинисто-иллю-виированных и элювиированных. Наиболее специфичным является преобладание буроземов серогумусных и глинисто-иллю-виированных.

В более суровых условиях криволесья и кустарничково-моховой тундры формируются буроземы перегнойные, а также с большим количеством грубого гумуса и процессами ожелезнения. В этих условиях наиболее вероятно формирование перегнойных буроземов.

Итак, снизу вверх образуется ряд буроземов, специфичных для конкретных высотных геосистем: бурозем глееватый (300-500 м) — бурозем серогумусный, гли-нисто-иллювиированный (500-700 м) — бурозем перегнойный (700-900 м).

Величина неопределенности H(A/bj) используется для характеристики степени варьирования типов почв внутри каждой высотной геосистемы. Максимальное варьирование разнообразия подтипов буроземов

отмечается для высот 500-700 и 300-500 м над у.м. Наибольшая информация о почвах (J(A/bj)) содержится в ландшафтах, соответствующих высоте 700-900 м над у.м. Произведение условной вероятности фактора высоты на информацию о почвах, содержащуюся в рангах фактора, является максимальным для буроземов горнолесного пояса (300-500 м над у.м.).

В горных ландшафтах формируются маломощные почвы (литоземы), имеющие различные диагностические признаки. Так, литоземы распределились в пространстве (снизу вверх) следующим образом: лито-земы грубогумусные — литоземы глеева-тые — литоземы глинисто-иллювиированные — литоземы перегнойные и сухоторфяные (табл. 5).

Общая информативность взаимосвязи ландшафтных условий и формирования почв составляет 0,960 бит и является высокой. Коэффициент эффективности передачи информации К показывает высокую тесноту связи между факторами высоты и подтипами литоземов.

Информационно-логический анализ дифференциации в пространстве подтипов буроземов

Таблица 4

Высота, м Ряд почв РЬ] Н

300-500 Бгл> Бож, Бгрг, Бп > Бэ > Бгл-ил 0,5686 2,4041 0,3243 0,1844

500-700 Бсг > Бгл-ил > Бэ > Бож, Бгл > Бгрг 0,3725 2,6153 0,1131 0,0421

700-900 Бп > Бгрг > Бож 0,0588 1,5850 1,1434 0,0673

Т 0,2938

К 0,2380

Примечание: Бгл — буроземы глееватые; Бож — ожелезненные; Бп — перегнойные; Бгрг — грубогуму-сированные; Бгл-ил — буроземы глинисто-иллювиированные; Бсг — буроземы серогумусные; Бэ — буроземы элювиированные; РЬ] — условная вероятность фактора; И(Д/Ь]) — неопределенность явления А для каждого состояния Ь]; -(Д/Ь]) — информация об явлении А, содержащаяся в рангах фактора Ь]; Т — количество информации, поступающей от фактора к явлению; К — коэффициент эффективности передачи информации от фактора В к явлению Д.

Таблица 5

Информационно-логический анализ дифференциации в пространстве подтипов литоземов

Высота, м Ряд почв РЬ] Н

300-500 Лгрг > Лож, Лтг > Лсг > Лэ 0,3548 2,1626 0,9075 0,3220

500-700 Лгл > Лсг 0,0968 0,9183 2,1518 0,2082

700-900 Лгл-ил > Лэ > Лтг, Лсг > Лож 0,2258 2,2359 0,8342 0,1884

>900 Лп, Лстф > Лгл-ил > Лэ 0,3226 2,3219 0,7482 0,2414

Т 0,960

К 0,514

Примечание: Лгл — буроземы глееватые; Лтг — литоземы темногумусовые; Лсг — литозем серогуму-совый; Лож — литоземы ожелезненные; Лэ — литозем элювиированный; Лгрг — литоземы грубогуму-сированные; Лгл-ил — литоземы глинисто-иллювиированные; Лп — литозем перегнойный; Лстф — литозем сухоторфяный; РЬ] — условная вероятность фактора; Н(Д/Ь]) — неопределенность явления А для каждого состояния Ь]; -(Д/Ь]) — информация об явлении А, содержащаяся в рангах фактора Ь]; Т — количество информации, поступающей от фактора к явлению; К — коэффициент эффективности передачи информации от фактора В к явлению Д.

Выводы

1. Почвенный покров заповедника «Басе-ги» (Средний Урал) представлен буроземами, литоземами, органо-аккумулятив-ными, торфяными, глеевыми, подбурами, петроземами, аллювиальными почвами. Данные общей информативности (Т) и коэффициентов эффективности (К) каналов связи показывают, что для каждой высотной геосистемы выделяются сочетания почв разных отделов современной классификации. Пространственно-структурная организация почвенного покрова горных геосистем изменяется с высотой местности, максимальная информативность принадлежит литоземам (Т=0,960), структурно-метаморфическим (0,774), органо-аккуму-лятивным почвам (0,744). Установлено, что наиболее специфичными образованиями в горных условиях являются почвы отдела ор-гано-аккумулятивные, для которых характерна наиболее тесная связь с высотными условиями их формирования. Почвы отделов структурно-метамор-фические и литоземы, несмотря на высокую информативность, формируются во всех высотных геосистемах в сочетании с почвами других отделов (глеевые, слаборазвитые, альфе-гумусовые, торфяные, аллювиальные), что является еще одной особенностью организации почвенного покрова.

2. Структура почвенного покрова высотных геосистем Среднего Урала является сложной, поликомбинационной и представлена мезосочетаниями микроструктур (комплексов, пятнистостей, сочетаний). Микропятнистости в составе почвенных комбинаций встречаются во всех высотных геосистемах.

3. Установлена информационно-логическая связь между высотой местности и типами (подтипами) почв и выявлены закономерности распределения в пространстве типов (подтипов) наиболее распространенных почв (литоземов и буроземов) на хребте Басеги. Определены количественные значения этой взаимосвязи, которые позволили выстроить топографический ряд подтипов буроземов (снизу вверх), специфичных для конкретных высотных геосистем: глееватый (горно-лесная геосистема, 300-500 м) — серогумусный, глинисто-иллювиированный (луговая геосистема, 500-700 м) — перегнойный (криволесье, > 700 м). Типы литоземов закономерно распределены в пространстве (снизу вверх) также определенным образом: грубогу-мусные (горно-лесная геосистема, 300500 м) — глееватые (лугово-болотная гео-

система, 500-700 м) — глинисто-иллюви-ированные (криволесье, 700-900 м) — перегнойные и сухоторфяные (тундровая геосистема, > 900 м).

Библиографический список

1. Докучаев В.В. К учению о зонах природы. Горизонтальная и вертикальная почвенные зоны. — СПб.: Типография СПб. Градоначальства, Миллионная, 1898. — 29 с.

2. Иванова Е.Н. Горно-лесные почвы Среднего Урала // Труды Почвенного инта АН СССР. - 1949. - Т. 30. - С. 168-193.

3. Stefanovits P. Brown forest soils of Hungary. Academiai Kiado, Budapest, 1971. 261 S.

4. Урушадзе Т.Ф. О некоторых аспектах почвообразования в горных регионах // Почвоведение. - 1979. - № 1. -С. 131-143.

5. Владыченский А.С. Особенности горного почвообразования. - М.: Наука, 1998. - 190 с.

6. Мукатанов А.Х. Лесные почвы Башкортостана. - Уфа: Гилем, 2002. - 264 с.

7. Wilkinson, M.T. et al., 2005. Soil production in heath and forest, Blue Mountains, Australia: influence of lithology and palaeocli-mate // Earth Surface Processes and Land-forms. - 2005. - Vol. 30. - P. 923-934.

8. Молчанов Э.Н. Горно-луговые почвы высокогорий Западного Кавказа // Почвоведение. - 2010. - № 12. - С. 1433-1448.

9. Fu G., Shen Z., Zhang X., et al. Response of ecosystem respiration to experimental warming and clipping at daily time scale in an alpine meadow of Tibet // Journal of Mountain Science. - 2013. - Vol. 10. -P. 455-463.

10. Дымов А.А., Дубровский Ю.А., Га-бов Д.Н. Пирогенные изменения подзолов иллювиально-железистых (средняя тайга, Республика Коми) / / Почвоведение. -2014. - № 2. - С. 144-154.

11. Карпачевский Л.О. Почвообразование в горах Сихотэ-Алиня. - М.: ГЕОС, 2012. - 138 с.

12. Дымов А.А., Дубровский Ю.А., Га-бов Д.Н. Пирогенные изменения подзолов иллювиально-железистых (средняя тайга, Республика Коми) / / Почвоведение. -2014. - № 2. - С. 144-154.

13. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Горные почвы Среднего Урала (на примере ГПЗ «Басеги») / М-во с.-х. РФ, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА. - Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2014. -154 с.

14. Годельман Я.М. Неоднородность почвенного покрова и использование земель. - М.: Наука, 1981. - 200 с.

15. Соколов Ю.Н. Структура ландшафтов. - Киев: УМК ВО, 1992. - 122 с.

16. Трифонова Т.А. Формирование почвенного покрова гор: геосистемный аспект // Почвоведение. - 1999. - № 2. -С. 174-181.

17. Грибов С.И., Шторм О.Н. Количественная оценка влияния рельефа на формирование почв и структур почвенного покрова агроландшафтов Алтайского Приобья // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2010. - № 1 (63). - С. 31-35.

18. Грибов С.И. Оценка влияния факторов дифференциации на формирование структур почвенного покрова черноземных зон алтайских равнин и предгорных областей Алтая и зоны горно-лесных серых почв // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2012. - № 12 (98). - С. 50-53.

19. Грибов С.И., Фефелова Т.В. Влияние условий рельефа на формирование разных типов почв оленьих пастбищ среднегорий Алтая // Приволжский научный вестник. -2012. - № 3 (7). - С. 28-32.

20. Семаль В.А. Состав и структура почвенного покрова южной части Сихотэ-Алиня (на примере уссурийского заповедника) // Почвоведение. - 2007. - № 8. -С. 901-908.

21. Байкалова Т.В., Карпова Л.А., Морковкин Г.Г., Солонько Е.В. Исследование современного эколого-хозяйственного состояния сельских территорий предгорных территорий Алтайского края для решения проблем устойчивого развития // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - № 11 (145). -С. 82-91.

22. Горчаковский П.Л. Растительный мир высокогорного Урала. - М.: Наука, 1975. - С. 13-67.

23. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Почвы заповедника «Басеги» и их классификация // Пермский аграрный вестник. -

2014. - №1 (5). - С. 50-60.

24. Самофалова И.А. Эволюционный ряд бурых лесных почв в горно-лесном поясе на Среднем Урале // Эволюция и деградация почвенного покрова: сб. науч. ст. по матер. IV Междунар. науч. конф. (13-15 октября 2015 г.). - Ставрополь: Ставропольское издательство «Параграф»,

2015. - С. 43-45.

25. Самофалова И.А., Рогова О.Б., Лу-зянина О.А. Использование группового состава соединений железа для диагностики горных почв Среднего Урала // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. - 2015. - № 79. - С. 111-136.

26. Самофалова И.А., Рогова О.Б., Лу-зянина О.А. Диагностика почв различных высотно-растительных поясов Среднего Урала по групповому составу соединений железа // География и природные ресурсы. - 2016. - № 1. - С. 141-148.

27. Самофалова И.А., Рогова О.Б., Лу-зянина О.А., Савичев А.Т. Геохимические особенности распределения макроэлементов в почвах ненарушенных ландшафтов Среднего Урала (на примере заповедника «Басеги») // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. - 2016. - № 85.

- С. 56-76.

28. Самофалова И.А., Кондратьева М.А. Буферность горных почв субальпийского пояса к кислотному воздействию (заповедник «Басеги») // Пермский аграрный вестник. - 2016. - № 3 (15). - С. 94-103.

29. Samofalova I. Genetic Charakteristics of Braun Forest Soils on the Middle Urals // American Journal of Environmental Protection. 2015. 4 (3-1). P. 148-156. (http:www. sciencepublishinggroup.com/j/ajep).

30. Классификация и диагностика почв России / Д.В. Тонконогов. - Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.

31. Самофалова И.А., Шутов П.С. Использование ГИС-технологий для пространственной дифференциации геосистем на территории заповедника «Басеги» // Геоинформационное обеспечение пространственного развития Пермского края: матер. Межрегион. науч.-практ. конф. (19-20 ноября 2015 г., ГИС центр ПГНИУ).

- С. 112-120.

32. Пузаченко Ю.Г., Карпачевский Л. А., Взнуздаева Н.А. Возможности применения информационно-логического анализа при изучении почвы на примере ее влажности // Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения. - М.: Наука, 1970. - 220 с.

33. Дайнеко Е.К., Фридланд В.М. Опыт применения информационно-логического анализа для выяснения взаимосвязей между факторами почвообразования и некоторыми морфологическими свойствами почв // Структура почвенного покрова, почвенные комбинации, их классификация и методы изучения. - М., 1969. - С. 56-57.

34. Сорочкин В.М. О применении информационно-логического метода в почвенных исследованиях // Почвоведение. -1977. - № 9. - С. 131-142.

35. Самофалова И.А., Шутов П.С. Геосистемно-бассейновый подход как основа изучения структуры почвенного покрова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2017. - № 1 (147). - С. 49-57.

References

1. Dokuchaev V.V. K ucheniyu o zonakh prirody. Gorizontalnaya i vertikalnaya poch-vennye zony. - SPb.: tipografiya Spb. Gradonachalstva, Millionnaya, 1898. - 29 s.

2. Ivanova E.N. Gorno-lesnye pochvy Srednego Urala // Trudy Pochvennogo in-ta AN SSSR, 1949. - T. 30. - S. 168-193.

3. Stefanovits P. Brown forest soils of Hungary. Academiai Kiado, Budapest, 1971. 261 S.

4. Urushadze T.F. O nekotorykh aspektakh pochvoobrazovaniya v gornykh regionakh // Pochvovedenie. - 1979. - № 1. -S. 131-143.

5. Vladychenskiy A.S. Osobennosti gor-nogo pochvoobrazovaniya. - M.: Nauka, 1998. - 190 s.

6. Mukatanov A.Kh. Lesnye pochvy Bash-kortostana. - Ufa: Gilem, 2002. - 264 s.

7. Wilkinson, M.T. et al., 2005. Soil production in heath and forest, Blue Mountains, Australia: influence of lithology and palaeocli-mate // Earth Surface Processes and Land-forms. - 2005. - Vol. 30. - P. 923-934.

8. Molchanov E.N. Gorno-lugovye pochvy vysokogoriy Zapadnogo Kavkaza // Pochvovedenie. - 2010. - № 12. - S. 14331448.

9. Fu G., Shen Z., Zhang X., et al. Response of ecosystem respiration to experimental warming and clipping at daily time scale in an alpine meadow of Tibet // Journal of Mountain Science. - 2013. - Vol. 10. -P. 455-463.

10. Dymov, Alexey & Zhangurov, Egor & Hagedorn, F. (2015). Soil organic matter composition along altitudinal gradients in permafrost affected soils of the Subpolar Ural Mountains. Catena. 131. 140-148. 10.1016/j.catena.2015.03.020.

11. Karpachevskiy L.O. Pochvoobra-zovanie v gorakh Sikhote-Alinya. - M.: GEOS, 2012. - 138 s.

12. Dymov A.A., Dubrovskiy Yu.A., Gabov D.N. Pirogennye izmeneniya podzolov illyuvialno-zhelezistykh (srednyaya tayga, Respublika Komi) // Pochvovedenie. -2014. - № 2. - S. 144-154.

13. Samofalova I.A., Luzyanina O.A. Gornye pochvy Srednego Urala (na primere GPZ «Basegi»). M-vo s.-kh. RF, FGBOU VPO Permskaya GSKhA. - Perm: Izd-vo FGBOU VPO Permskaya GSKhA, 2014. - 154 s.

14. Godelman Ya.M. Neodnorodnost pochvennogo pokrova i ispolzovanie zemel. -M.: Nauka, 1981. - 200 s.

15. Sokolov Yu.N. Struktura landshaftov. — Kiev: UMK VO, 1992. - 122 s.

16. Trifonova T.A. Formirovanie poch-vennogo pokrova gor: geosistemnyy aspekt // Pochvovedenie. - 1999. - № 2. -S. 174-181.

17. Gribov S.I., Shtorm O.N. Kolich-estvennaya otsenka vliyaniya relefa na formi-rovanie pochv i struktur pochvennogo pokrova agrolandshaftov Altayskogo Priobya // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2010. - № 1 (63). - S. 31-35.

18. Gribov S.I. Otsenka vliyaniya faktorov differentsiatsii na formirovanie struktur poch-vennogo pokrova chernozemnykh zon altayskikh ravnin i predgornykh oblastey Altaya i zony gorno-lesnykh serykh pochv // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrar-nogo universiteta. - 2012. - № 12 (98). -S. 50-53.

19. Gribov S.I., Fefelova T.V. Vliyanie usloviy relefa na formirovanie raznykh tipov pochv olenikh pastbishch srednegoriy Altaya // Privolzhskiy nauchnyy vestnik. - 2012. -№ 3 (7). - S. 28-32.

20. Semal V.A. Sostav i struktura poch-vennogo pokrova yuzhnoy chasti Sikhote-Alinya (na primere Ussuriyskogo zapovednika) // Pochvovedenie. - 2007. - № 8. -S. 901-908.

21. Baykalova T.V., Karpova L.A., Morkovkin G.G., Solonko E.V. Issledovanie sovremennogo ekologo-khozyaystvennogo sostoyaniya selskikh territoriy predgornykh territoriy Altayskogo kraya dlya resheniya problem ustoychivogo razvitiya // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo uni-versiteta. - 2016. - № 11 (145). - S. 82-91.

22. Gorchakovskiy P.L. Rastitelnyy mir vysokogornogo Urala. - M.: Nauka, 1975. -S. 13-67.

23. Samofalova I.A., Luzyanina O.A. Pochvy zapovednika «Basegi» i ikh klassi-fikatsiya // Permskiy agrarnyy vestnik. -2014. - № 1 (5). - S. 50-60.

24. Samofalova I.A. Evolyutsionnyy ryad burykh lesnykh pochv v gorno-lesnom poyase na Srednem Urale // Evolyutsiya i degra-datsiya pochvennogo pokrova: sbornik nauchnykh statey po materialam IV mezhdu-

narodnoy nauchnoy konferentsii (13-15 ok-tyabrya 2015 goda). — Stavropol: Stavropol-skoe izdatelstvo «Paragraf», 2015. — S. 43-45.

25. Samofalova I.A., Rogova O.B., Luzya-nina O.A. Ispolzovanie gruppovogo sostava soedineniy zheleza dlya diagnostiki gornykh pochv Srednego Urala // Byulleten Poch-vennogo instituta im. V.V. Dokuchaeva. — 2015. - № 79. - S. 111-136.

26. Samofalova I.A., Rogova O.B., Luzya-nina O.A. Diagnostika pochv razlichnykh vysotno-rastitelnykh poyasov Srednego Urala po gruppovomu sostavu soedineniy zheleza // Geografiya i prirodnye resursy. — 2016. — № 1. — S. 141-148.

27. Samofalova I.A., Rogova O.B., Luzya-nina O.A., Savichev A.T. Geokhimicheskie osobennosti raspredeleniya makroelementov v pochvakh nenarushennykh landshaftov Srednego Urala (na primere zapovednika «Ba-segi») // Byulleten Pochvennogo instituta im. V.V. Dokuchaeva. — 2016. — № 85. — S. 56-76.

28. Samofalova I.A., Kondrateva M.A. Bufernost gornykh pochv subalpiyskogo poyasa k kislotnomu vozdeystviyu (zapoved-nik «Basegi») // Nauchno-prakticheskiy zhur-nal Permskiy agrarnyy vestnik. — 2016. — № 3 (15). — S. 94-103.

29. Samofalova I. Genetic Charasteristics of Brown Forest Soils on the Middle Urals // American Journal of Environmental Protection. — 2015. — Vol. 4 (3-1). — P. 148-156. (http: www.sciencepublishinggroup.com/j/ajep).

30. Klassifikatsiya i diagnostika pochv Ros-sii / sost. D.V. Tonkonogov. — Smolensk: Oykumena, 2004. - 342 s.

31. Samofalova I.A., Shutov P.S. Ispolzovanie GIS-tekhnologiy dlya pros-transtvennoy differentsiatsii geosistem na terri-torii zapovednika «Basegi» // Geoinfor-matsionnoe obespechenie prostranstvennogo razvitiya Permskogo kraya: Mater. Mezhregi-on. nauchno-prakt. konf. (19-20 noyabrya 2015 g., GIS tsentr PGNIU). - S. 112-120.

32. Puzachenko Yu.G., Karpachevs-kiy L.A., Vznuzdaeva N.A. Vozmozhnosti primeneniya informatsionno-logicheskogo analiza pri izuchenii pochvy na primere ee vla-zhnosti // Zakonomernosti prostranstvenno-go varirovaniya svoystv pochv i infor-matsionno-statisticheskie metody ikh izuche-niya. - M.: Nauka, 1970. - 220 s.

33. Dayneko E.K., Fridland V.M. Opyt primeneniya informatsionno-logicheskogo analiza dlya vyyasneniya vzaimosvyazey mezhdu faktorami pochvoobrazovaniya i nekotorymi morfologicheskimi svoystvami pochv // Struktura pochvennogo pokrova, pochvennye kombinatsii, ikh klassifikatsiya i metody izu-cheniya. - M., 1969. - S. 56-57.

34. Sorochkin V.M. O primenenii infor-matsionno-logicheskogo metoda v pochven-nykh issledovaniyakh // Pochvovedenie. -1977. - № 9. - S. 131-142.

35. Samofalova I.A., Shutov P.S. Geo-sistemno-basseynovyy podkhod kak osnova izucheniya struktury pochvennogo pokrova // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2017. - № 1 (147). - S. 49-57.

+ + +