Геоинформационное картографирование почвенного покрова аридных пастбищных ландшафтов

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО_________________________________

УДК: 631.617

ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АРИДНЫХ ПАСТБИЩНЫХ ЛАНДШАФТОВ

А.А. Тубалов, кандидат сельскохозяйственных наук Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации РАСХН

В статье представлены материалы, картографирования и фотоэталонирования почвенного покрова аридных пастбищных ландшафтов.

Ключевые слова: аридные пастбищные ландшафты, почвенные

фотоэталоны, гумус, фототон.

Фотоэталонирование является ключевым этапом геоинформационного картографирования, на основе которого происходит переход от полевых методов проведения исследований агроландшафтов к дистанционным [5, 6, 8]. В связи с применением при картографировании агроландшафтов современных пакетов прикладных программ возникает потребность обновления базы эталонов почв. Цифровой формат эталонов позволяет вводить данные, полученные в ходе полевых исследований, в создаваемые геоинформационные системы.

Объектом исследований являлись аридные пастбищные ландшафты Республики Калмыкия.

Целью проводимых исследований являлось создание базы фотоэталонов основных почв аридных пастбищных ландшафтов исследуемого региона. Под почвенным фотоэталоном подразумевается ограниченный в пространстве, достаточно однородный, участок почвенного покрова, характеризуемый точными географическими координатами, имеющий морфологическую характеристику строения почвенного профиля, которому соответствует изображение данного участка на космоснимке и характеризуемый точными (полученными на основе аналитических методов) количественными характеристиками содержания в почве веществ (гумуса, солей и т.д.).

Для достижения поставленной цели, методикой проводимых исследований предусматривалось проведение подготовительного, полевого и камерального периодов исследований.

В подготовительный период был произведен обзор литературных, картографических, дистанционных материалов на регион исследования, выполнено предварительное дешифрирование исследуемых геосистем. Главной задачей данного периода было установление разнообразия почвенного покрова - выявление основных почвенных ареалов и составление схемы маршрутов для полевого периода обследования.

В ходе полевого периода проведения исследований были произведены следующие виды работ: рекогносцировочные объезды территорий, выбор мест для закладки полнопрофильных почвенных шурфов, выполнение морфологического описания почв и отбор почвенных образцов для последующего проведения лабораторных исследований. Важной задачей полевого периода было обеспечение точности и полноты проводимых исследований. Использование средств навигации (GPS приемников) позволило облегчить ориентирование на местности, обеспечило точность закладки шурфов с погрешностью в несколько метров. Применение цифровых фотокамер при описании объектов позволило зафиксировать большое количество информации. При выполнении морфологического описания почвенных

разрезов фотосъемка предоставила возможность снизить субъективность определения количественных и качественных характеристик, таких как мощность почвенных слоев, цвет и др.

В ходе полевого почвенного картографирования был применен метод ключей. Суть его заключается в том, что основной контур почвы характеризуется полнопрофильным почвенным шурфом. Изменения почвы в связи с рельефом в близости от почвенного контура с основным шурфом характеризуются по изменению характеристик верхних почвенных слоев. Фиксирование последних осуществляется при помощи почвенных прикопок.

В ходе камерального периода были проведены работы, связанные с исследованием отобранных почвенных образцов в лабораторных условиях, анализом полученных данных, оформлением материалов почвенных фотоэталонов.

Сопоставление данных космоснимков, почвенной, геоморфологической, топографической карт, а также данных литературных источников [1, 2, 3] позволило определить объекты, почвы которых были рассмотрены при почвенном фотоэталонировании.

В качестве примера приводим материал из описания фотоэталона солончакового типа почв (рис. 1).

Рисунок 1 - Дистанционная (I, область А) и наземная фотографии (II) фотоэталона солончака. Г еографические координаты центра области А: 45°18'1Г^; 45°20'17"Е

Фотоэталон почв солончакового типа был заложен возле озера Киркита на границе Ики-Бурульского и Черноземельского районов Республики Калмыкия. В 10 км на юг от села Ачинеры.

В основной своей части данная территория принадлежит Кумо-Манычской впадине. Широкое распространение здесь получили природно-территорильные комплексы, в структуре которых основную роль играют соленые и пресные водоемы. Важной особенностью почвообразующих процессов в данном районе является выпотный тип водного режима.

На фрагменте космоснимка отчетливо видны косвенные дешифровочные признаки солончакового типа почв - многоконтурный, пятнистый рисунок, характерный для почвенного покрова территорий с близким залеганием грунтовых вод. К прямым дешифровочным признакам относят значение фототона. Для области «А» (рис. 1 (I)) среднее значение величины фототона равно 140 (минимальное значение 130, максимальное 150).

На основе проведенного фотоэталонирования почвенного покрова, дистанционных данных спутника IRS [7], почвенный карты масштаба 1: 2 000 000, а также данных литературных источников, в программной среде AutoCad, была создана векторная почвенная карта Республики Калмыкия (рис. 2).

I Черноземы маломощные малогумусные и темнокаштановые почвы I различного гранулометрического состава

I Светлокаштановые почвы различного I гранулометрического состава в комплексе с солонцами

Солонцы в комплексе с светлокаштановыми солонцеватыми суглинистыми почвами

Бурые пустынно-степные солонцеватые почвы в комплексе с солонцами

песчаные почвы в комплексе с солонцами

Солонцы в комплексе с бурыми пустынно-степны>.ш солонцеватыми почвами

I Солончаки и солонцы солончаковатые разного I гранулометрического состава

Аллювиальные луговые почвы

Рисунок 2 - Векторная почвенная карта Республики Калмыкия

Создание векторной карты позволило выделить основные типы почвенных разностей, определить их пространственное расположение, провести замеры занимаемых ими площадей, определить их долевое участие в структуре почвенного покрова. Так, для Республики Калмыкия основными типами почвенных комплексов

являются: бурые - пустынно степные и бурые - пустынно солонцеватые песчаные почвы в комплексе с солонцами; светло-каштановые почвы различного гранулометрического состава; солонцы в комплексе с бурыми - пустынно степными солонцеватыми суглинистыми почвами; бурые - пустынно степные суглинистые почвы в комплексе с солонцами; солонцы в комплексе с светлокаштановыми солонцеватыми суглинистыми почвами. Они занимают соответственно 28 %; 20 %; 17 %; 14,7 %; 8,3 % площади. Более редкими почвенными комплексами для исследуемой территории являются: черноземы малогумусные мощные и среднемощные, а также темно-каштановые почвы различного гранулометрического состава; пески; солончаки; аллювиальные почвы. Им соответствуют следующие показатели занимаемой площади - 4,2 %; 3,5 %; 3,3 %; 1 %.

Полученные в ходе исследования эталоны почв, а также картографические материалы будут востребованы в дальнейшем при создании методики применения геоинформационных программных комплексов в агролесомелиоративном картографировании.

Библиографический список

1. Атлас Калмыцкой АССР. Карты [Текст]/ Сост. и подгот. к изд. Фабрика № 8 ГУГК, 1974. - 32 с.

2. Афанасьева, Т.В. Почвы СССР [Текст] / Т.В. Афанасьева [и др.]. - М.: Мысль, 1979. - 380 с.

3. Ковда, В.А. Почвы Прикаспийской низменности (севоро-западной части) [Текст]/ В. А. Ковда. - М.: Изд-во Академии Наук СССР, 1950. - 255 с.

4. Кулик, К.Н. Дистанционно-картографическая оценка деградационных процессов в агроландшафтах юга России [Текст]/ К.Н. Кулик, А.С. Рулев, В.Г. Юферев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - № 4 (16). - С. 12-26.

5. Методические указания по дистанционному эколого-экономическому мониторингу аридных пастбищ на основе ГИС-технологий [Текст]/К.Н. Кулик [и др.]. - М.: РАСХН, 2009. -37 с.

6. Методические указания по ландшафтно-экологическому профилированию при агролесомелиоративном картографировании [Текст]/К.Н. Кулик [и др.]. - М.: РАСХН, 2007. - 41 с.

7. Мозаики космических снимков [Электронный ресурс] www.kosmosnimki. ru.

8. Применение информационных технологий в агролесомелиоративном картографировании [Текст]: метод. пособие /К.Н. Кулик [и др.]. - М.: РАСХН, 2003. - 48 с.

E-mail: tubalovlexa1@rambler.ru