АНАЛИЗ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА В РАЙОНЕ МОРЕННОЙ РАВНИНЫ ПЕРЕСЛАВСКОГО РАЙОНА ЯРОСЛАВСКОЙ ОБЛАСТИ С ПОМОЩЬЮ ГИС

Введение

Цифровое почвенное картографирование на современном этапе физико-географических исследований приобрело большую значимость, т.к.   выступает надежным методом получения пространственной и временной информации как о почве, так о ландшафте в целом, и имеет важное прикладное значение.

Цель исследования - изучение особенностей строения почвенного покрова территории моренной равнины Переславского района Ярославской области с помощью цифровых технологий. 

Основные теоретические положения работы базируются на учении В.В. Докучаева о факторах почвообразования, на его разработках о почвенно-ландшафтных связях, на методологии структуры почвенного покрова В.М. Фридланда, на методических подходах пространственного анализа для целей разномасштабного картирования (Ю.Г.Пузаченко и др.,2006г., В.В. Сысуев, 2003г., Козлов, 2008г.и др.). на цифровых методах и исследованиях почвенного покрова (Н.П.Сорокина, Козлов 2009г.и др.)

Информационная база: архивные материалы, результаты почвенных исследований Переславского района, литературные источники, топографическая, геологическая карты, карта четвертичных отложений, картосхема землепользования; при работе были использованы следующие программы: QGIS, SAGA GIS, ARCGIS.

Новизна исследования: попытка апробировать цифровые технологии почвенного картографирования локальной территории. Автором созданы: цифровая модель рельефа, цифровые карты, характеризующие условия почвообразования и цифровая почвенная карта исследуемой территории.

Практическая значимость Основные положения работы могут быть использованы в нескольких направлениях: 1) для планирования и организации данной территории, 2) для оценки рационального природопользования, 3) для проведения   почвенно-экологического мониторинга исследуемой территории.

Результаты исследования и их обсуждение. Изучаемая территория занимает часть Переславского района Ярославской области и располагается на юго-востоке в пределах моренной равнины. Моренные равнины – наиболее распространенный тип мезорельефа области.

Нами была предпринята попытка создание почвенной карты по факторам почвообразования для локальной территории. В этом случае основным фактором дифференциации почвенного покрова будет выступать рельеф, определяющий его структуру.

По характеру поверхности и степени эрозионной расчлененности исследуемый участок можно отнести к плоскохолмистым моренным равнинам. Он характеризуется наличием групп плоских холмов с относительной высотой 10 – 15м, пологими склонами, плоскими ложбинами местами, переходящими в балки и овраги.

Автором была разработана цифровая модель рельефа (рис. 1). Цифровая модель рельефа (ЦМР) построена на основании высотных отметок топографической карты масштаба 1: 50000 с основным сечением горизонталей 10 м. Было оцифровано 1649 горизонталей и 789 полугоризонталей. На основе ЦМР было построено несколько карт производных морфометрических характеристик рельефа, таких как интерполяция, экспозиция склонов, крутизна склонов. Выделенные тальвеги и водоразделы позволили выявить автоморфные и гидроморфные почвы.

Рисунок 1. Цифровая модель рельефа исследуемого участка

Для характеристики растительности и почвообразующих пород как факторов почвообразования были созданы цифровые карты (рис. 1). Среди почвообразующих пород на исследуемой территории преобладают покровные суглинки, подстилаемые мореной в пределах почвенного профиля. Встречаются покровные отложения супесчаного и легкосуглинистого состава. Меньше распространены водно-ледниковые отложения, нередко они подстилаются моренными суглинками. В западинах холмистого рельефа встречаются органогенные (торфяные) отложения.

Исследуемый участок расположен в подзоне смешанных лесов, состоящих из хвойных и широколиственных пород. Коренные леса, как правило, нарушены и заменены вторичными лесами, т. е. степень антропогенной трансформации довольно высока.  Главными лесообразующими породами из мелколиственных являются – осина, береза, из хвойных – сосна, ель. На повышенных участках встречаются широколиственные леса (дуб, клен, ясень), а на пониженных формах рельефа – еловые, елово-березовые, сосново-березовые, осиново-сосновые леса.

Территория Переславского района находится на стыке нескольких почвенных районов (рис. 2), что и определяет пестроту почвенного покрова. Как уже отмечалось ранее, исследуемый участок расположен на юго-востоке Переславского района (ополье). Среди автоморфных почв на исследуемом участке можно выделить – дерново-подзолистые и серые лесные почвы. Дерново-подзолистые формируются под хвойными и хвойно-лиственными лесами. Часть дерново-подзолистых почв формируется на суглинистых и глинистых моренных и покровных отложениях, а другая часть приурочена к водно-ледниковым песчаным и супесчаным отложениям. На возвышенных холмах и прибалочных склонах под дубово-осиновыми лесами получили развитие светло-серые лесные почвы (по классификации 1977г). Болотно-подзолистые почвы занимают отрицательные формы рельефа, плоские понижения. Болотные почвы приурочены к бессточным и слабодренированным понижениям. В поймах рек развиты аллювиальные почвы.

Рисунок 2. Почвенная карта исследуемого участка

Создание почвенной карты предполагало выполнение следующих видов работ: 1) подготовка исходных материалов и ввод данных с источников информации; 2) формирование и редактирование векторных слоев создаваемой карты и атрибутивных таблиц; 3) ввод табличных и текстовых данных с характеристиками объектов (атрибутов); 4) совмещение слоев, формирование картографического изображения; 5) компоновка карты и формирование макета.

Созданная цифровая почвенная карта позволяет уточнить организацию почвенного покрова исследуемого участка. Среди автоморфных почв доминируют серые лесные, которые образуют   комплексы с эродированными почвами. На мезоструктурном уровне широко распространены комбинации (сочетания), отличающиеся однонаправленной генетической связью между почвами на разных топографических уровнях (от автоморфных п подчиненным). На исследуемом участке широко распространены древовидные формы сочетаний, в меньшей степени представлены пятнистые и линейно-пятнистые формы.

Выводы. 1. Апробирована методика составления почвенной карты по факторно-корреляционной модели участка моренной равнины Переславского района; ГИС системы позволили уточнить контуры почвенных ареалов. 2. Созданая ЦМР позволила определить морфометрические характеристики и подтвердить, что рельеф оказывает значительное влияние на организацию почвенного покрова. 3. Почвенный покров отличается сложностью, где чётко прослеживаются почвенные комбинации, которые характеризуются однонаправленной генетической связью компонентов почвенного покрова от автоморфных к гидроморфным.

Список литературы:

1. Почвенное картирование: учебно-методическое пособие/ под ред. Б.Ф.Апарина, Г.А.Касаткиной. - СПб: С-Петерб. Ун-сследоватьт,2012г.
2. Сорокина Н.П., Козлов Д.Н. Опыт цифрового картирования структуры почвенного покрова // Почвоведение 2010г. №2, с.198-210.
3. Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования / Сборник статей. - М.: Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева, 2012г.
4. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. - М.: Мысль, 1972г.