исследования природно-антропогенной трансформации почвенного покрова межгорных котловин Тувы с применением дистанционного зондирования

3. Классификация и диагностика почв России / Авторы и составители: Л.Л. Шишов, В.Д. Тонгоногов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. - Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.

4. Носин, В.А. Почвы Тувы / В.А. Носин. - М: Изд-во АН СССР, 1963. - 342 с.

5. Соболевская, К.А. Растительность Тувы / К.А. Соболевская. - Новосибирск, 1950. - С. 24-104.

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНО-АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА МЕЖГОРНЫХ КОТЛОВИН ТУВЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИСТАНЦИОННОГО

ЗОНДИРОВАНИЯ

А.Д. Самбуу, Н.Г. Хомушку

Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Тывинский государственный университет, Кызыл

Исследование почвенных процессов является частью геосистемного мониторинга и осуществляется преимущественно дистанционными методами в комплексе с наземными исследованиями. К настоящему времени В.Л. Андрониковым [1], Е.И. Панковой, Д.Л. Соловьевым [2] разработаны научно-методические основы дистанционного почвенного мониторинга. Для ряда регионов нашей страны использование результатов многолетних аэрокосмических и наземных исследований динамики увлажнения, засоления, эрозии почв и ряда других процессов позволило установить основные дешифровочные их признаки, обосновать требования к фотоизображениям и в итоге получить новую научную информацию.

Оценка природно-антропогенной трансформации типологического разнообразия почвенного покрова межгорных котловин Тувы проведена на основе крупномасштабных карт, созданных по материалам дешифрирования космических снимков и цифровых моделей рельефа. Созданные при помощи дистанционных данных, границы и информационное содержание почвенных контуров могут использоваться в качестве контролируемых показателей при создании схем почвенно-экологического мониторинга.

On the basis of large-scale maps based of the data of interpretation of the space aerial photographs the digital models of the relief, an estimation of the natural-anthropogenic transformation of the typological diversity of the soil cover in the steppe depressions of the Republic Tyva is carried out. The boundaries and the information content of the contours corrected suing the remote data may be used as the controllable indices in building up the schemes of soil-ecological monitoring.

Ключевые слова: геоинформационные системы, цифровая модель, почвенно-экологический мониторинг, типологическое разнообразие, межгорные котловины.

Key words: geoinformation systems, digital model of the relief, soil-ecological monitoring, typological diversity, steppe depressions.

Алтае-Саянская горная страна является частью мирового водораздела между гумидной бореальной и аридной областями Центральной Азии. Изучение структуры и динамики почвенного покрова базируется на выявлении биоразнообразия и закономерностей, определяющих целостность, устойчивость, продуктивность и проявление средообразующих функций как отдельных биогеоценозов, так и образуемых ими территориальных комплексов. На ее обширных пространствах расположены крупные промышленные комплексы, а также имеются еще не освоенные территории, занятые естественными экосистемами, в которых представлена значительная часть видового разнообразия Евразии. Функционирование уникальных ландшафтов, сформированных в условиях своеобразного сочетания природных факторов, значительно осложняется воздействием хозяйственной деятельности, которая часто становится причиной возникновения экосистем с частичным разрушением компонентов. Вследствие антропогенного воздействия общая трансформация природных комплексов Алтае-Саянской горной страны составляет около 29% [3].

В настоящее время с внедрением ГИС-технологий в практику проведения экологических исследований значительно возросла возможность получать пространственно распределенные данные, обеспечивающие необходимую оперативность и широкий охват территорий. Изучение природных объектов с использованием временных рядов спутниковых изображений представляет особую ценность для мониторинговых исследований почвенного покрова, поскольку, дополненные материалами наземных наблюдений, они позволяют выявлять особенности проявления факторов почвообразования или историю землепользования. В литературе появились некоторые сведения о результатах исследования пространственно-временной динамики растительного покрова, водных ресурсов и других объектов природной среды Тувы. Однако почвенный покров, несмотря на высокую степень его экологической и хозяйственной значимости, в контексте данной проблемы практически не исследовался. Цель нашей

работы - разработка методических положений дистанционного мониторинга почвенного покрова степных котловин Тувы, которые отличаются спецификой почвообразования, связанной с комплексом природных условий, и в то же время они имеют много общего в системе их хозяйственного использования. Мониторинг почвенного покрова, как и других природных объектов, предполагает соблюдение ряда принципиальных требований как достоверность пространственных данных и контролируемость показателей. В качестве общих показателей рассматривались площади и информационное содержание почвенных контуров, в качестве частных - специфические эффекты природно-антропогенного воздействия на почвенный покров котловин Тувы.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Основой территориальной организации материала для выявления элементов антропогенной инфраструктуры и степени фрагментированности территории и как основы для географической коррекции космических снимков были географические карты. Тематические почвенные и геоботанические карты использовались как вспомогательные при дешифрировании [4-6]. Среднемасштабные почвенные карты ключевых участков составлены по материалам дешифрирования космических снимков Landsat. Методом интерпретации комических снимков служило классифицирование спектрального изображения в программной среде Erdas Imagine с последующей векторизацией в ArcGis. На космических снимках котловины распознаются как индивидуальное целое по закономерной композиции структурных элементов и выделены в качестве обособленных геоморфологических единиц. В границах отдельно взятых котловин количественная оценка типологического разнообразия проводилась с учетом объективно отражающихся на космических снимках специфических для локальных условий природных и антропогенных факторов дифференциации почвенного покрова. К естественным факторам, формирующим почвенное разнообразие и четко распознающимся при дешифрировании, относятся

подгорные шлейфы, конусы выноса временных русловых потоков, речные долины, моренные всхломления, криогенные мезо- и микроформы. Основными видами хозяйственной деятельности являются распашка и орошаемое земледелие.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Тува относится к старым сельскохозяйственным районам, поскольку еще в глубокой древности (с III века до н.э.) ее территорию населяли скотоводческие племена, концентрирующиеся преимущественно в межгорных степных котловинах, наиболее благоприятных для развития как скотоводства, так и для земледелия [7]. На протяжении тысячелетий хозяйственное воздействие на почвенный покров постепенно возрастало по двум основным направлениям: уничтожение коренной экосистем под воздействием выпаса и распашки [8]. Интенсивность использования почвенного покрова в настоящее время несколько раз выше, чем в начальный период освоения территории.

Тувинская котловина. Для выявления типологического разнообразия почвенного покрова котловины специальных исследований не проводилось. В системе других котловин изучались особенности генезиса, географии и систематики наиболее распространенных почвенных типов [9, 10]. На схеме распределения основных типов разнообразия автоморфного сухостепного почвообразования в котловине занимает 54% от общей площади. Полугидроморфные незасоленные и засоленные почвы также выделены единым контуром, занимающим 5% площади. С учетом гидроморфных контуров за период эксплуатации Саяно-Шушенского водохранилища общая площадь переувлажненных земель увеличилась на 12%.

Плоский, иногда слабовсхолмленный моренный или криогенный рельеф и широкое распространение сухих и опустыненных степей являются отличительной чертой котловины и хорошо распознаются на космических снимках. Ареал распространения зональных светло-каштановых почв практически полностью совпадает с границами опустыненно-степной

растительности. В пределах ареала отчетливо дешифрируются выделы светло-каштановых маломощных супесчаных или суглинистых почв, и светло-каштановых сильно щебнистых почв. Специфическими для Тувинской котловины под чиевыми степями формируются бурые пустынно-степные солончаковые почвы. Они образуют контуры меньшего размера и занимают 11% от общей площади.

Под воздействием временного избыточного увлажнения и концентрации солей создается значительная часть типологического разнообразия почвенного покрова. В долине Енисея можно проследить и по окраинам небольших озер на сравнительно небольшой площади можно проследить всю гамму переходов от засоленных каштановых почв до солончаков. По данным комического снимка выделено 9 разностей гидро- и полугидроморфного почвообразования. Главным антропогенным фактором изменения типологического разнообразия почв является затопление водами Саяно-Шушенского водохранилища и искусственное орошение, которое широко применяется с древних времен и до наших дней.

Убсу-Нурская котловина. В пределах Республики Тыва рельеф части котловины представлен пологоволнистой равниной с останцовыми грядами возвышенностей [11]. Подгорные шлейфовые равнины южных склонов Танну-Ола, древние террасы и современная долина р. Тес-Хем сливаются с Убсу-Нурской приозерной низменностью. Эоловые всхолмленные равнины песков Цугер-Элисс занимают юго-восточную часть котловины. Почвенный покров Тувы на карте отражен не только мелкого, но среднего масштаба [6, 12]. Почвенная карта степных котловин Тувинской АО, 1955 и карта, составленная с использованием космического снимка, довольно близки по количеству почвенных выделов и их контурным границам. На основании дистанционных данных есть возможность представить почвенное разнообразие котловины в более полном объеме. Например, обобщенные контуры преобладающих в почвенном покрове подтипов каштановых и светло-каштановых почв можно разделить с выделением контуров темно-

каштановых почв (табл. 1). На космоснимках отчетливо распознаются не только бурые лугово-степные почвы, которые как и в Чуйской котловине, формируются под чиево-солянковой растительностью, но и бурые пустынно-степные, наиболее ксероморфные в зональном ряду равнинных почв. Эоловый рельеф является специфическим для Убсу-Нурской котловины фактором дифференциации типологического разнообразия почвенного покрова. На космоснимках выделяется грядовой, извилисто-узкополозчатой, струйчатой или ячеистой морфологией. Более 20% общей площади на Почвенной карте..., 1955 выделены пески задернованные и каштановые. На космоснимке хорошо видны площади с характерными признаками активного перевевания песка.

Таким образом, совмещение материалов дистанционного и наземного обследования свойств почв и других компонентов ландшафтов в различные периоды времени обеспечивает большую долю достоверности диагностики пространственных и временных изменений засоленности и увлажненности почв и др. Интерпретация материалов многолетних исследований, а также опубликованных данных позволила установить, что полученная на основании космоснимков оценка площадного и информационного содержания представленных вариантов воздействия естественных и антропогенных факторов на почвенный покров степных котловин Тувы, дает представление о высокой степени достоверности дистанционных данных, необходимых для создания системы почвенно-экологического мониторинга.

Таблица 1.

Сопоставление содержания почвенной карты Убсу-Нурской котловины, составленной с использованием космического снимка, и Почвенной карты степных котловин Тувинской АО, 1955

Площадь индивидуального

Почвы почвенного контура, км2

общая min max

Темно-каштановые: маломощные 159,9 19,4 74,6

слаборазвитые 1479,8 14,9 69,7

Каштановые: среднемощные 324 1,7 80,4

» 654,8 13,2 197,6

мало- и среднемощные 67,4 21,1 46,3

маломощные 1690,9 1,3 742,1

» 414,5 12,3 76,5

» и горные каштановые 192,1 1,7 149,6

примитивные и маломощные 99 6,1 52,6

слаборазвитые 172,9 4,5 91,6

Светло-каштановые: маломощные 408,2 2,2 92,2

» 356,2 5 89,2

слаборазвитые 88,9 0,5 65,9

слаборазвитые 409 2 76,2

и аллювиальные 89,7 27,1 62,5

и маломощные 75,2 - -

и лугово-каштановые 196,6 - -

Лугово-каштановые: солонцово-солончаковые 23,47 0,8 4,4

среднемощные с 29,7 7,4 55,3

пролювием 197 3 26,7

светлые маломощные 200,5 1,8 27,1

» солончаковатые 55,9 4,1 24,2

темные солонцеватые

Бурые: пустынно-степные 168,7 - -

лугово-пустынно-степные 206,4 - -

Луговые 7,1 - -

» солончаковатые 162,4 0,7 118,7

Солончаки корковые 31,4 0,4 7,8

Аллювиальные и аллювиальные дерновые 323,4 17,4 271,2

Аллювиальные 238,6 5,2 153,5

» дерновые 23,1 0,6 10,1

» заболоченные 50,5 23,4 27,1

» слоистые 16,7 3,1 13,6

» торфяно-перегнойные 13,2 6 7,2

солончаковатые

Горные черноземы слаборазвитые 5,2 0,7 4,6

Горно-каштановые слаборазвитые 201,5 2,4 55,3

Горные темно-каштановые маломощные 1,4 0,2 0,7

» каштановые маломощные 36,1 0,3 8

» » примитивные 205,9 0,6 128,3

Горно-каштановые » 182,7 0,2 48,7

Каштановые пески 644 0,5 417,3

То же 603,3 29,6 420,5

Пески задернованные 210,7 33,9 134,9

Примечание: Жирным шрифтом выделены почвенные контуры и их площади по почвенной карте [6], прочерк - нет данных.

Литература

1. Андроников В.Л. Аэрокосмические методы изучения почв. М.: Колос, 1979. - 280

с.

2. Панкова Е.И., Соловьев Д А. Дистанционный мониторинг засоленных орошаемых почв. М.: Почвен. ин-т им. В.В. Докучаева, 1993. - 192 с.

3. Сохранение биологического разнообразия в России. Первый национальный доклад. М., 1997. - С. 7-15.

4. Шретер А.И. Карта растительности Тувинской области / Природные условия Тувинской автономной области. Труды Тувинской комплексной экспедиции. М., 1957. Вып. 3. - С. 190-191.

5. Атлас: Экономический потенциал Республики Тыва (2003-2004 гг.). Кызыл: ТувИКОПР СО РАН, 2005. - 60 с.

6. Почвенная карта степных котловин Тувинской автономной области. М., 1955.

7. История Сибири. Л.: Наука. Ленинград. отд-ние. 1968. Т. 1. - 454 с.

8. Ершова Э.А. Антропогенная трансформация растительности юга Средней Сибири. Новосибирск, 1995. - 52 с.

9. Курбатская С.С. Почвенный покров и биогеохимия межгорных котловин Тувы. Автореф. канд. диссер. М., 1990. - 25 с.

10. Гуркова Е.А. Почвенно-географическая специфика Центрально-Тувинской котловины. Автореф. канд. диссер. Новосибирск, 2009. - 18 с.

11. Куряшова С.Я., Дитц Л.Ю. дистанционное исследование природно-антропогенной трансформации почвенного покрова межгорных котловин юга Сибири // Сибирский экологический журнал. Вып. 2, 2009. - С. 223-230.

12. Носин В.А. Почвы Тувы. М., 1963.

ДЕМОГРАФИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА

Хольшина М.А.

Тывинский государственный университет, Кызыл

Ценность работы заключается в широте охвата проблемных вопросов демографической политики Республики Тыва, а так же предложены проведения конкретных задач в области демографической политики республики.

Value of the work is concluded in width of the incidence of the problem-solving questions demographic politicians Republics Tuva, but is in the same way offered undertaking the concrete problems in the field of demographic politicians of the republic.

Человеческий потенциал - важная часть воспроизводства общества, его богатство. От количественных и особенно качественных параметров населения зависит многое. Этот принцип в полной мере осознан мировым сообществом. В настоящее время страны оцениваются не только по индустриальной, военной или финансовой мощи. Эксперты ООН не так давно предложили сравнивать страны по « индексу человеческого развития «, который включает в себя три основных критерия - продолжительность предстоящей жизни, валовой внутренний продукт по паритету покупательной способности и уровень образованности [1].