Аэрокосмические методы мониторинга лесного покрова Западной Сибири

Седых, Владимир Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Аэрокосмические методы мониторинга лесного покрова Западной Сибири
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Аэрокосмические методы мониторинга лесного покрова Западной Сибири"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ЛЕСА II ДРЕВЕСИНЫ им. р. И. СУКАЧЕВА

На правах рукописи

СЕДЫХ Владимир Николаевич

УДК 634. 587 + 631. 4:55 (571.1)

АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ МОНИТОРИНГА ЛЕСНОГО ПОКРОВА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Специальность: 03.00.16— экология 06.03.03— лесоведение и лесоводство: лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Красноярск — 1990

Работа выполнена в Институте леса м древесины имени В. Н. Сукачева СО АН СССР.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук А. И. Уткин;

доктор географических наук Б. В. Виноградов;

доктор сельскохозяйственных наук В. В. Фуряев.

Ведущее предприятие:

Всесоюзный научно-исследовательский информационный центр Лесных ресурсов Госком-леса СССР.

Защита состоится «_»_ 1990 года на заседании специализированного совета Д 002.70.01 при Институте леса и древесины им, В. Н. Сукачева СО АН СССР (66003.3, Красноярск, Академгородок).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института леса и древесины СО АН СССР.

Автореферат разослан « »____1990 год а

УчбШлй секретарь (шеЦиалшшрованногО совета кандидат биологических наук

В. 11 Ьншшшош»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Лесной локрсв Западной Сибири последние 20 лет подвернен интенсивному антропогенному воздействии,связанному как с прямое эксплуатацией лесных ресурсов, так в с влияние!» вв среда обитания леса протащенного освоения ье^тяных и газовкх месторождений. В качестве негативных последствий воздействия всего комплекса антропогенных й.актороЕ следует ожидать безвозвратную потерт часта биомассы, ухудшение яесорастагеяьт;х условий, обеднение видового состава лесов, сиену ценных лесных пород менее ценнппи, трансформации облесенных территорий в заболоченные геала а дусгкрз. Бае эта предсяазуеиые а нецредсказуе-аые изменения могут привести к аенелаеному разрупенив ряга исторически сложившихся лесных экосистем и в целой к сниЕенав количества и качества лесных ресурсов.

В целях предотвращения отрицательных изменений, предупреждениях их возникновения я своз зрей jehoIî ликвидации негативных последствий необходима постановка общей задачи распознавания состояний десной растительности и причин, в результата которых эти состояния меняются. В её реазнии перспективно применение дзотаипя-оиных методов и, в частности, космических снадкоз в сочетании с аэроснимкам. Б отличие от традиционных нетодоз они позволяет оперативно проводить компденснуи оценку процессов, определяющих структуру и дингшшу лесного покрова, акцептировать ввйиание на основных причинах его преобразования на террвтораях аобого размера к теы саши своеврэкьнно вносить коррективе в планы антропогенной деятельности на лесных территориях в строить научно обоснованный прох'ноз развития лесов.

Накопленный опыт а знания по использований Езроспкилоз, ориентированных на выполнение детальных лесотансаппоцных работ, недостаточен для проведенпя оперативной оценки состояния в динамки лесного покрова на больших территориях. Поэтову, л евпзп со сдаоой проработкой этих вопросов, возникла необходимость прежде всего приступить к разработке научно»; основы а методов првкене-ния космических снишсол в сочетание с аэросшаыгаиа в рзпшии проблемы регионального мониторинга лесного покрова Западное Сибири, которые а явились основной целыз настоящей работы.

Задачи исследований. Постановка проблеик требовала решения сведущих задач: I) определить Ьесто а возиояпоста использования аэроносынческих сниизов в рзпенаи задач регионального цониторин-

га лесного покрова; 2) разработать дистанционные методы оценки структуры и динамики лесного покрова; 3} на примере одного из интенсивно развивавшихся районов нефтегазового комплекса на основе аэрокосшческой информации, назевных исследований и фондовых материалов провести анализ современного состояния лесного покрова и выявить основные направления его динамика; 4) на основе установлен aux закономерностей пространственного разшщеная лесов а их'диншмшн разработать систему территориальных единиц лесного покрова, подлезавдх слежению с использованием аэрокосыи-ческих снимков.

Научная новизна работы, I, На региональной мавериаде исследованай дана теоретическая и методическая основа применения дистанционных методов в ранении задач мониторинга лесного покрова, определены место к роль аэроносиической информации в оперативной оценке состояния s дииашш двсоз.

2. Предложены орагинаиьвая классификация деша$ровочвих признаков а технологическая схеиа их применения, обеспечивающие высокую надежность идентификации лесвых объектов на черно-белых аэро-коонячвских снимках раэлачных цасштабов.

3. На основе выявленных взаимосвязей иенду изображениями, рельефом и растительностью разрабоатш иетоды дистанционное ин-дзкацнв леоорасгительных условий о оценкой почв и почвоабразую-вдх пород, возрастных состояний лесных сукцессай и лесотаксаца-онногс дешифрирования. Исследования, проведенные с поаощью разработанных методов, позволили установить неизвестные ранее закономерности раэыещення лесов ва равнинной территории Западной Са-барв в подучить новые представления о значении геолого-геоыор£о-догичесяоЬ основы давдаафзов в формировании современной структуры лесного покрова.

4. На основе установленных заионоаерностей разнесения растительности в зависимости от геолого-геоиор^опогическаго строения территорий разработаны типология лесов и методы диагностики танов леса на азрокосмических свайках» отвечающие целяа и задачам дистанционного мониторинга лесного покрова. При этой дана система иерархически соподчиненных территориальных единиц различного уровня, объединяющих комплексы типов леса, в границах которых наиболее целесообразно осуществление слежения за состояпязи лесного покрова.

5. Ддя выделенных территориальных единиц левоберзаного Ил— ротного Лрасбья, рекомендованных s наблюдению, на йосиичеоиих

сниших иасштаба 1:1 ООО ООО составлена эколого-лесоводствекн характеристика лесов в виде паспорта лесных территорий, которая дольна являться начальной информационно!; основог., точкой отсчета для последующей регистрации иэиоаеииП в состоянии лесного покрова дистанциоиньши средствами.

6. Для повышения эффективности дистанционного мониторинга леса утверждается необходимость прогноза озидаеыих проявлений известных воздействий и коделнровенив возникновения реакций леса на воздействие иозых й.акторов. Виорзн вид пространственновреиен-нов мидели, предлагаыдок.ся в качестве одного ::з основных инструментов прогноза диногкки лесного покрова и обсугдзкы данные для её построения и использования.

7. На базе современной электронно-вычислительной техники разработан н предпоаен к использованию принципиально новый подход к разработке методов лесного дешифрования, который дает об-надекаващие предпосылки н э^&ектизноиу использовании 3Ей в решении задзч аэрокссгического ыонаторвагв лесного покрова.

В. Ко основе проведенного анализа вэрокоскачесноК пн^ориа-ци 1з рззработаннш! иетодели, казенных исследований и фондовых материалов дана оценка современному состоянию лесного понрова центральной части Западно:' Сибири и составлен прогноз его естественного хода развития.

Заслцаецне положения. I. Задачи иокатор'лнга природной сре-з.ы, направленные на сператизкую оценку состояний лесного покрова, ногут бкть наиболее эффективно репены только с пспользовашз-зы аэродосиических снишсов.

2. Разработанные принципы и методы использования ээрокоски-геских снииков, базирующиеся на изученных ландсшстных взаимосвязях рельефа и леса и установленных закономерностях развития лес-аой растительности, позволяет осуществлять сяегеше за осковнь-,;и параметрам лесноп покрова тотально на обварных территориях.

о. Выявленная структура и динамка лесного покрова на осно-эе аэрокооийчеоккх сшшков позволяет строить научно обосновании!; 1рогноз развития лесов и планировать в связи с этим на длительную перспективу стратегию и тактику освоения лесных ресурсов с Гнетен ожидаемых к возникающих язиенеииС природной среды.

Практическая ценность и реализация исследований. Разработанные дистанционные методы изучения лесов и результату ксследога-1иС использованы различивши организацалыи Госкоилеса СССР, Шш-«^тепроиа СССР, Госкомприроды РСФСР я Госпептрон "Природа" в

щ тверздано 23 акгаиа внедрения и 4 справками об использовг

у и настоящее время на их основе проводятся научно-исследо!

Сдие работы по комплексной оценке и картографированию лес систэа таёаннх территорий грех Государственных. заповеднш ¡цен плодадьв 1,4 иди. га с составлением серил те^атячесш геодого-геоыор^ологаческсЁ, тылов леса, сохраненного соси лесной растительности, прогноза развития лесов, зоологиче лавдла$твой.

¿прооакая раооти. Резулвтатн исследований докладыва. обсуадаллсь на первой научной сессии г,о проблеме "Развит! пользование аэрояосыичесь'пх иеюдов изучения природных я; ресурсов" (Новосибирск, 1378); на второй научной сессии I координационного совета СО АН СССР по азрокосинческаы не: ниям природных ресурсов Сабирц а Дальнего Востока (Новое: 1579); на региональной конференции "Обработка изобразекП) станционные исследования" (Новосибирск, 1581); на Есесою; конференции "Актуальные вопросы исследования лесов Сибар: ноярок, 1581); на первоа Всесоюзной совещании по кооиаче! тропоэкодогии (Новосибирск, 1532); на пэрвоЫ Всесоюзной ] реиции "Басс^ера а клдааз по данным космических асследов; (Баку, 1582); на четвертой научней сессии по аэрозосклче! следованаяы природных ресурсов Свбара (Новосибирск, 1963 Дсесонзной кон^ерзнцки "Аэроаосиачеспае погоды исследова: сов" (Красноярск, 1584); на Есеаоазноа совещании по проб: доооразуюцеИ роли леса (Новосибирск, 1934); на регяональ ликере "Праненениз аэрояосиичесню: исследований в изучен родннх ресурсов" (Тбилиси, 15Ьо); на пятой научной сесса но-коордпиацпонного созета СО АН СССР по проблеме "Аэрон кие исследования природных ресурсов Сибири" (Новосибирск на Всесоюзной конференции "Тематическая Картография и на ццчесяии прогресс" (ларьков, 15ЬЬ).

Объекты, методика и объём исследование. Комплексны дования по разработке и апробации методов использования мических снилков в рекениа поставленной проблемы провода обширной херрахордя, прилегающей к вирохиоау отрезку Оби чз;Л)01 с запада Иртышом, с ¡ога - водоразделов рек Обь-Де Обь-Васвгана. Район исследований в естесгзенно-исторачзс зцтиа ц в отнорении структуры и динаыика лесной растите является тапачЕьш для центральной часта Западной Сибири.

ге является типичный в нефтегазовой комплексе о точки зрения изучения антропогенных воздействий, вызванных интенсивной хозяйственной деятельностью. Здесь в болызоы разнообразии и в строках ^аоптабах представлены различные состояния лесного покрова, зоз-зикише как в процессе естественного хода развитая лесов, так я в результате техясгенеза территорий.

Наземные работы проводилась за 7 кльчегкх участках, охватывающих весь спектр разнообразны состояние лесов и среды их со'и-ганая, встречающихся в районе исследований. £ пределах ключей ■фологени топоэаологцческио пробили, на которых проведены такса-лзонные, геоботанпческие, геолого-гвокор^ологичеснае и почвенные ;бследозавия. Кроне того, для получения массового материала по сокращенной методике проводилось .маршрутное описание лесных уча-якоз, располсгешшх вне проблей.

ГеоботанЕчеснкз, таксационные работе выполнялись с использс-занаеи иетодил, изложенных з работах: "Методические указания к !зучениа таков леса" (Сукачев и др., 1957), "Полевая геоботаника" [1554, 1972), "Лесная таксация" (Анучин, 1971), "Типы леса Запад-юй Сибири" (Крылов в др., 1958), а такие указаний "Инструкций по гстройству Государственного лесного йонда СССР" (чЛ, 1954,4.1, 1986).

Теоретической основой изучения состояние, дякааинп и таполо-41 а лесов с использование:: азрокоаиачессЕх списков были принять* ■еографо-генетичзсийе принципа, изложенные в труда:: Г.Ф. Корозо-;а (1531, т.1, П), в.н.Сукачеза (1972, 1975), Б.Ь. Колесникова 1956, 19ЬЬ, 1374) и В.Ы. Сиагсна (1955 Д97Б, 1985).

Материала, использованные в работа, вклкчаст 102 ка топогпо-ньическах про^плеЕ, 72 пробнкх плоцвда, 2550 таясадвонных и гео-¡отаническвх описана!,, полученных при иарярутных обследованиях, а :арактеристикк 19200 таксационных выделов материалов лесоустроЕст-'а. л процессе решаная задач вослед ована», использовались досаичео-:ие сникни пвситабов 1:10 ООО ООО, 1:3 5иО ООО, I : I ООО ООО п . : 200 ООО, полученные с искусственных спутников зеилв "Метеор" ."Салют", и черно-Оелью аэросниыка касагаба I : 50 ООО - 1:15 ООО.

При интерпретации аэрокосыаческкх снпиков аароко копокьзога-.ись работы; "Нрииенение авиации и аэроботосьеаки в геснок хозяЕ-:тве" (СаиоЕловзч, 1953), "Аэрометодк изучения растительных арпд-. ых зон" (Виноградов, 1966), "/исганнконкце кегоды изучения рас-■ательнсста" (Харнн, 1575), "Аз£онетоды при геологически; нссле-ованиях" (Петрусевич, 1962), "Истоды изучения лесов по аэроснни-

кап" (Киреев, 1977), "Аэроаетода в лесоустройстве" (Сухих и 1977), "Аэрокосиаческий иониторинг зкосистеы" и разработки гах исследователей (Викторов, 1955, 1986; Альтер, I966; Выш Villi Гудилин, Комаров, 1978; Восто«ова, 19ь0 и др.).

Геодого-геоыор^ологаческие исследования на клвчевых уч ких проведены старшин ыаучиыи сотрудникеи ^статута геологи георзики СО АН СССР И.А.Водковыа при участии автора работ санае почвенных разрезов и лабораторный анализ почвенных об выполнены старшим научным сотрудником Института почвоведена агрохимии СО АН СССР С.Ы.Овчинниковыы.

Методические вопросы автоиатизации лесного дезшфрарова разрабатывалась на базе лаборатории математической обработ» рокосыаческих изображений Вычислительного Центра СО АН CCCI местно с В.Д.Еяткиньш и B.C. Сидоровой.

Личный вклад автора. Содерааниеы работы является теоре кое обобщение материалов, полученных авторов в процессе выг нип плановых научно-исследовательских работ Института леса зесины ии. В.Н.Сукачева в период с 1976 по IS88 г. Исследи проводились в соответствие с заданием Государственного кш та по науке и технике при Сй СССР и планами Научно-коордаш ного совета СО АН СССР по проблеме "Аэрокосмические исслед< природных ресурсов", направленными на развитие и использовг аэрокосмаческнх методов изучения природных явлений я ресурс Научно-исследовательские работы выполнялись по програше, работанноЕ автором, йм обоснованы новые теоретические донц< использования азрокосаических материалов в изучении струкг; динамики лесов Западной Сибира, поставлены задачи и разраб« пути их решения в достижении целей иошторанга лесного пок] Материал для исследования отобран лично автором и по paapai KOii иа програмаи обработан и проанализирован. В работу так: тично вошли материалы нноголетиих исследований, полученные рои с 1965 по 1976 гг., л период работы в лесоустроательно педации и в Биологическом институте СО АН СССР.

Публикации. Материалы, положенные в основу диссертаци работы, опубликованы в 31 научной работе, в тон числе в дв, нограйиях.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа ат аз введения, 9 глав, заключения и Приложений. Она излоа 448 страницах ыяшанописного текста, иллюстрирована 69 рису сопровождена 37 табляцама и 29 привояенияыи. Список литера

вндЕчает ЗС£ наименования, s-той числа 21 на иностранных языках. Обций объём диссертации составляет 44Ь страниц.

Глава I. MECIO à РОЛЬ АЭРОЖтШЖ СНИМКОВ В РШВ1 ЗАДАЧ МОНИТОРИНГА ЛЕСНОГО ПОКРОВА

Десной покров Западной Сибири представляет собой совокупность лесныз сообществ, возникших и развивающихся под воздействием комплекса эндогенных и экзогенных факторов различной природы. Характер и скорость преобразования лесных сообществ и переход из одного состояния в другое определяются различными параметрами этих факторов, действию которых взаимообусловлено. Такое слоаное преобразование лесного покрова приводит к необходимости постановки обцей задачи распознавания всех возмоаных состояний лесной растительности и выявления причин, по который эти состояния меняются (Корзухан, Седых, 19ЬБ). Её решение долано быть основной деятельность» мониторинга леса, направленной на опера пину а оценку вновь возникавших состояний в лесной покрова а з результате на внесение корректив в хозяйственна деятельность человека.

В осуществлении регистрации различных состояние лесов я ¡выявления причин их возникновения перспективно применение дистанционных методов, о чей свидетельствуют результаты работ многих исследователей (Ниреев, 1976, 1979; Виноградов, 1Э76, 1980, 1931; ácaea, 1979, ISbZ, I9oó; Калашников, IS70, I9fa?; Сухих, 1979,1981; Валендик, 1979; Кузъмачев и др., 1979; Седых, Бодкоз, 1979; Фу-ряев, 19Ь0, 1987; Седых, Корзухин, 13Ы; Репин и др., 1934; йз-раэль и др., 19Ь4; Константинов, Гороканяина, 1984; Даналяс, Кре-нев, 1985; Жирин, Орлова, 1985; Харун а др., 1985; Елагин, 1986; Седых, ISS? а др.).

Собственно мониторинг леса состоит в елеаении за двумя группам параметров (Корзухин, Седых, 1983).

I. Признаки, характеризующие состояние лесного покрова в ландвафте:

а) параметры ландаа^та - доли площадей, занятые различными типами растительности и лесными формациями, ах экологическими и возрастными модификациями;

б) параметры £атоценозоэ, составляющих лесной покров, - видовой состав, мор^.оструктура, сделанность особей, размерные показатели отдельных деревьев, полнота, запас и т.д.

2. Признака, характеризуйте лесорасхительяые условш рьиетрах ландшафтов и типов ласа.

На основе перечисленных признаки!, описывающих состог снсго покрова, представляется целесообразной двойная иера; стены наблюдена!;, исходя из разрешения аэрокосиаческих сш

а) в обнаружении изаенени{; в иаяропараыетрах ландша&: уровне типов растительности и лесных ^ораацай наиболее пр: космические салака насатабов 1:10 ССО - 1:200 ООО и непос] венные наблюдения с искусственных спутников Зеилв;

б) з обнаружении азызвений в составе лесных битоцено: ксыаденсов а в выявлении механизма этих азыенениГ, наибоде! годны аэроснимки цаситаоа 1:50 ООО и крупнее.

Слекеаае за изиеяенаеа в аакропарааетрах ландаайтов : проводить на территории всей Сибири и отдельных крупных р; Слеаение за второй группой параметров целесообразно ocyii3¡ на полигонах (ключевые участка)» размещенных в пределах а; лавдаа&тв. ьскз upa слежения аа иазропарааетраыи :.u¡ покуч: над о происаедаях изменениях, то причину этих азаенопяй и тановаь'ь на полигонах с поаоцьа аэроонкыаов я аэровнгуаль лэденвй в сочетании с вазеикш обследованиями.

Для регистрации различных состояний леса каь з пара:: лакдпадтоз, так а в параметрах ситоцекозоз необходимы рог нае методы лесного дешифрирования5 которых для территории hol ü и сира пока кет, и это является осноьнии препятствие!: рокого использования азронос^ячоских снзшов з целях пони лесного покрова.

В различных областях тематического дешифрования -:зе интерпретации изображений разрабатывалась до сих пор на п списания эталонов, что не утратило своего значения а сайч появившейся возможноегьш использования космических сними о принцип деш^рярованяя становится e¡?e более плодотворный, ¿[.еигизьость повысилась в связи с тез, что применение коси снаыков значительно расяирило арсенал применения дешперов признаков, как косвенных, тал и прямых, комплексное приме которых повышает надежность идентификации объектов.

В целях описания эталонов изображений и использована эталонов для идентификации лесных объектов еналитийо-изас кап изтодоа дешифрирования были отобраны четыре группы пр шнЦзовочных признаков (табл. I) и определены три группы к тсс признаков.

€

Таблица I

Схема классификации пряиых деинЗровочных признаков

! Группа ! Признаки площади и характер организации эленен-1/11 признаков тов структуры изображений, признаки граница и линии

I.. Оптические

13.

Геометрические

Структура рисунка

Ыакро-и макротекстура

Тон и цвет: а) абсолютной; б) относительный

Граница: тональный контраст, цветовой контраст, тон и цвет перехода

Размер: а) линейный; 0) цлоцадно!;

Сориа: а) метрические показатели (вытянутость, насыщенность, изогнутость); б) топологические признаки (связность, ветвистость, округлость)

Гранина: ширина перехода, <}ориа края

Неупорядоченный рисунок: а) геометрические признаки элементов

Упорядоченный рисунок: а) геометрические признака элементов; б; харантер размещения эленен-тов

Плотность рисунка

Извилистость а протякенность диние

Оптические признана элементов: а) тон и цвет ¿она; б) тон а цвет доминируиадх элеиентов

Геометрические признака элементов

Контрастность

Сложность

Граница: текстурные контраст, текстура перехода

Косвенные признака рассматриваются кая вид применения прямых признаков изобракений одних объектов для дешифрирования других на основе ландшафтных взаимосвязей, направленных на:

а) установление взаиморасполозевия (скекность, соседство,сочетание, окружение) объектов определенного ранга или нескольких компонентов ландшафта;

б) определение принадлежности объекта одного ранга некоторой территориальное единицы большего ранга;

в) выявление сопряженности (совмещенности) объектов различных коыпонентов ландшафта.

Признаки взаамораспололевйя отражают пространственную оопря-аанность, соседство, степень близости насаЕдений о отдельныни

структурный глгценхацл строения ландда£та, согласно котор цыз дела'¡роз очные признака последних аспользуагся для обна ала ~св£ьх объектов. признака г.ранадлзаиисти предполагает зсваьиа пряыкх признаков территориальных единиц большего р длл дзаа£рованая лесных объектов, ссдзр^дахся з этих един Хретьли аспектов применения косвенных признаков является и зозанае известно: корреляционных связей аегду разлачниыа к нзгташ ландсаста, когда пряные признаки одного компонента за*та используются для дела^рованая сопряженного с ниц дру компонента.

Проведенная оценка рабочих возможностей (Васильев, С 1987) отобранных прямых з косвенных дзли¿ровочных признаке явила высокую надежность идента^акациа лесных объектов при ваа ах комплексного праиензная.

Глава 2. ЭлОЖ'О-СОРМЦЛОШЯ ОЦЕНКА ЛЗСОЗ ИО КССЦЛЧЕСШ СШШСАН

Ь районе исследозана£ установлено, что проасховденае, ное положение геоаср£ологаческах поверхностей и их эрозаоь расчленение язляютсв причиной всего многообразия геолога! отлоневаг, типов а *ори рельефа. Она определяют различные гачесвие резни ыестообитаниЕ лгсов, состав, разнеценае и дуктивность, а такге залесенность территории (Седых, Волк< Седых г др., IЪЬЪ). Лесистость той ила ано;. территории яв; однаь из згзиеЁзах показателей экологического реааыа ланд; характеризующих его водообеспеченность, дрзнарованность, ( нае раззатгя эрозионного, лесообразозательного процессов < нов, Протопопов, 1585 в др.). Исходя аз утзерадения.

леса относятся к эдзваальзо-усгоСчави! тапаи растительное: преащчеизенно закипает схлонозце ¿ормц рельефа (Морозов Пономарева, 1970), прозедэз иорреляционкнЕ анализ связеГ; расчлененностью рельефа а лесистостью с цедьв использован; ледне: а качестве индикационного признака для получения к зенно! ин.орцапан, не йюЗрьгенаой на космическом снимке

Обработка игсссзьз: сгатлсхаческах данных (4550 наблц г.случьнных по натзраадаа крупномасштабно;: аоросъёнки и то £нчгсвах карт, позволила выявить высокую степень газасачо сзстссза от расчлененности рельефа, о чь'л свидетельствует сиаацая данных корреляционного анализа (рас. 1,2). При от

Рас. I. Изменение интенсивности расчленения рзльеса (¿^V ) в аависииосгц ог лесистости (Р).

да различных признаков строения рельефа, предложенных В.Я. Чзн-uoBKü (1548), наиболее ценЕьши для расчета оказались дисперсия

высот (он ), kík показатель глубины расчленэннн рельефа, и средни!; тангенс уклона ),как показатель антенскваост;; расчленения рельефа.

Корреляционное отношения среднего уклона а глуСзна расчленения по лесистости равны соответственно 0,Ы6 и 0.&С9. Состояние сзязеС отражает эмпирические йор.-улы зависимости указанных показателей рельефа в лесистости.

i/jí fe G,23 exp (2.27.F); ЦЧ* 0,003 exp (2.60.P), где - среднее квадра-гаческое отклонение bücqt, - средний уклон, Р -лесйстость.

В педях удобства so~ подьзоваввя они бклз обь-единенц в од;в показатель Ü « ; И * зхр (?.,45.F-3,0Ó), что позволило получать обобщенный показатель расчленения. Корреляционное отЕОпение лесистости по этоыу показателю равно 0,824.

Биологический скисл выявления связей завышается в тои, что Солее расчлененные территории выем большую долю дренированных участков а в связи а с тик является белее залесенный. Дисперсия высот характеризует догеняиадьяке зсг^огиосги стока кал поверхностных, так и грунтовых вод, а средни! тангенс уклона - кинетические характеристика этого стока. Показатель (£)• седерг-адий оса показателя, отражает з совокупности геслого-геоморсьдогвчсскаа условия, оо'бспечивасцке скорость освобождения верхней толща отлеве-

0,2

ОА

ав

Рис. 2. ¿'зиевенае глубины расчленения рельефа (о, ) в зависимости от лесистости (Р.).

ний oí избытка влаги. Согласуясь с законом Дарси (Молчанов iiaare, он ыоаег быть использован как косвенный пока

тренированности - ноэ^ациент дренированкосту территории, ваеиый по аэроиосаичесяим сньшяаа.

В лесной зоне Западной Сибири при общей избыточной ув ния дренированность является одним из основных ¿[.акторов, о ляэдих продуктивность лесов, как отдельных небольших участ и крупных поверхностей, и в связи с зтии определение значе. го показателя должно бь-ть обязательным при оценке экологич состояния лесных территорий. Для решения этой задачи разра шиада оценка расчлененности рельефа и дренаровавности, пре, иая к использованию в качестве рабочего инструмента при де розании космических снашоз ыасатаба 1:3 500 ООО - I: 200 (табл. 2).

Таблица 2

Шкала оценки лесистости, расчлененности и дренирована центральной части Западной Сабира по косиическан снии

Балл! Лесистосхь ! Расчлененность ! Дренырованно

I Слабо залесенная I-20/S Слабо расчлененная fa - 0,1 - 1,0 ц, 0,001-0,003 Слабо дренар ¡1= 0,01 - 0

2 Средне залесенная 21-Wjí Средне расчлененная = 1,0 - 2,0 ы, l¡<fa 09 003-0j 005 Средне дрен ная £ а 0,05 -

3 Умеренно залесенная 41-60^ Уверенно расчлененная = 2,0 - 3,5 u, iqif* 0,005-0,01 Уверенно др ванная Я = 0,1 - С

¡i Хорошо залесенная 61-80% Хорошо расчлененная ñ = 3,5 - 5,0 u = 0,01 - 0,02 Нормально д ванная Я = 0,2 - 0

5 Сильно залесенная ísl-100/i, Глубоко расчлененная Щ, » 5,0 - 10,0 и 0,02 -о0,05 Хорошо дрен ная (1 я 0,3 - С

Исходя из предпосвлкв, что различнее лесные порода неодинаково реагирует на дрзнарозанность а эродированносхь höctooghts-BiiL, возникло предположение о возможности использования качественного состояния лесистости для опенка аколого-$орк£пионнсго состава лесов. С этой целью был проведен корреляционный анализ связей иегду лесистостью и различными зколого-£орнационныии группами лесных сообществ, б результате которого было установлено, что наиболее тесная зависимость прослеживается вевду додай участия суходогшшх сослякоз (Рс) в. лесопокрыток пдомади (рис. Ь) и долей учасаяя «едрозоЕ и ласхгенвах гср&ацзй, вместе згяткх (Р:<), в составе сухододьшх ¡территорий (рис. 4).

¿нелитвчеокое

рааение стих завксяиос-

Tel¡ 1шеет следующий

вид: участие суходольных

сосняков s покрыгой леТ 7

сон площади Рс=0,31-Р, кедровые а лвогвеннио леса s плсцзди суходолов Ряс = I - О.ЗЗ.Р1*! Проведенные расчета с полотью подученных регрессионных поделен позволяют определить на основе яосиаческах снишсоз, a lasse по данным лесистости доли участия кедровых з листзенккх лесов (?х).

Рк=0,В1 . Р 0,11 - 0$£I . Р1'7 с

деда участия гидооаор&вкх сосняков (Per) в покрытой лесой плоцэ-

ди п т

Per а I - 0,61 . <

Рис. 3. йзмзвение суходольных сосняков (Рс) з лесспоксытой пло™ щади в зависимости от лесистости (Р).

► .J

Содеркание выя

них связей означает

распределение лесог

оне исследований не

значво и обусловлен

бевностью геолого-г

дологического строе

территории. Сосновь

Рас. Изменение кедровых и листвен- дольные леса преаиу ных лесов (Рк) в площади суходолов в зависимости от ле- зеано распространен систоста (Р).

поверхностях более

ненных и, следовательно, более дренированных, а менее расч ные и м^нее дреьированные территории в основном покрыты ке ми и их производными лиственными лесами и заболоченными ее ма, что свидетельствует о ведущей роди геологических ^акг формировании структуры лесного покрова.

Выявленные связи иыеат теоретическое а практическое з в геомороологии, гидрологии, почвоведении, геоботанике и и но в решении задач мониторинга лесного покрова, направлен! оценку лесоросаатеиьных условий таёжных территорий на осе шческах снимков масштабов I : 3 500 ООО - 1:200 ООО.

Глава 3. ДИСТАНЦИОННАЯ ОЦЕНКА ВОЗРАСТНЫХ СОСТОЯНИЕ ЛЕСНЫХ СУКЦЕССИЙ

Смена пород5 возникающая в результате сгорания лесов следуацих посдепокарных сукцессии, на территории Западной ри является наиболее распространенной с^орао;, динамика лес зовательного процесса, и оценка этого явления додана быи янвой деятельностью аэрокосшческого мониторинга лесного яа.

В изучении и оценке динамики лесов, вызванной знзогох факторами и андогенззоы, эп^ективао использование средств космической техники (Виноградов, 1&76; йсаев, 1Л75; Суряез

ев, I97S; Седых, ISЫ, 138?; Исаев, 15У6 и др.). Для этого необходимо располагать знаниям о всех возможных формах динамики леса каждого конкретного района и о их индикационных признаках, позволяющих надеано идентифицировать возникающие состояния в лесной покрове на-аэрокосмическах снаинах.

Анализ морб.оструктуры лиственно-кедровых насаждений пос-леполарного развития позволил установить важнейшую специфику взаимосвязей иекду вертикальной и горизонтальной проекциями слонных лесных сообществ (Седих, 1981), которые стали ключом для решения поставленной задачи. Связь иезду ыорб.острукту-рой насаждений и характером их изображений на аэрокосыичес-ких сьиыках является закономерной и устойчивой, изменчивость которой в пределах однотипных лесорастительных условий вызывается возрастным изменениям лесных сообществ. В соответствии с временной динаникоП видового состава насаждений, численности и размера деревьев изменяются вертикальные и горизонтальные проекции древостоев и согласованно с кики таксе видоизменяются тон а текстура изобрааений (rä<j.i. 3). Это свойство синхронно;'; динамики морфологии насаждений и структуры их изображений было использовано для разработки метода дистанционной индикации пирогенной листв9н-но-кедровоь сукцессии, которы!; оказался плодотворным в реаениа задач оценки динагшки лесов по аэрокосшческии сникааи. Использование схемы послепокарной динакики лесов з качестве деши$ровочной обязательно предполагает сопровождение каждого возрастного этапа иллвстрациеи эталона изобраяения в соответствующем масштабе аэрсснииков и его описания пряиша де-ииСровочны:«! признаками.

На этой стадии разработки деии^ровочные признана ыогут быть использованы при работе с черно-бедыыа аэросниынаиз масштаба 1:15 ООО - г.ЬО ООО для изучения пространственных закономерностей размещеная кедровых и лиственных лесов, депаф-рирования литологии поверхностных, етлолека!; и почв, выявления площади лесов, подлежащих проведению рубок ухода, разработки перспективного плана освоения лесных ресурсов в связи с территориальной тенденцией сиены пород в построения прогноза динаыики лесного покрове.

Таблица 3

Схаыа послепонарной восстановительно-возрастной динаши зеленоиоиных кедровников и депи^розочныа признаки наса;

¡¿оргструктура эасаадений в плановoii и

вертикальной проекциях

Сазы развития насаждений и их мне деиисровочвыз признаки на снииах масштаба I: 50 00U

I. Период открытого экотопа. Продолжительность 1-20 лет. Башгеоценотяческие процессы Ю;.словлены эдиеаяагориоС ро; тразнно-кустарничковых растении. Завершается образование: ссыкнутых сообществ лиственных пород.

Саза сухостойных древостоез. Eci Елтельзссть 1-5 лет.Новые генер; лиственных и тецнохзойных поцэд диа самосева. Начинает фориироз; нивой напочвенный покров.

Тон еона теино- средне-серый; текстура штриховая, слабо контр, слабо дийо.врешшрованная! тон з, тов черный и почта - черны!;; ил' элементов - плотная в начале ^а1 средняя в конце, распределение тов равномерное; гранит: резки резкие. Отдельные включения сво рых и почти черных пятен, указы на присутствие групп сырорастущ ревьев лиственных и теанохвойнн род, сохранившихся после поаара

Саза ¿оршрованая травяно-куста вого покрова и возобновления да них и геанохвойннх пород. Продо тельность 5-20 лет. Размещение ных растений мозаично.Заселение берёзой (осиной) продолаается 5 ц прекращается образованием сон полога.Возобновление ели, пихт дра происходит одновременно с л ныиа и продолжается в последующ

Тон дона средне-серый; шкротек слоанотекстурная, страховая, дае с; рованная слабо контрастная и к с ная; тон эаоиенмв черный и поч nuil; плотность элементов средня чале (¡азы и редкая в конце, рас леакз равномерное и групповое; пы нерезкие и ди([,с:узпые.

отдельные включения свехлс и почти черных пятен, указывав; присутствие групп деоевьев лис5 a seiiHOJCbOi.Hux пород, сохоашш после погара.

\ь

Продолжение табл. 3

¡¿оргструктура насаждении-в плановой а вертикальной проекции: - .

Сазы развития насааденай и их прямые дешсровочные признаки на аз-росн.шках масштаба 1:50 ООО

Л. Период доминирования лиственных пород в составе лесных сооб-цеств. ьродолггительносхь 20-120-140 лет. Биогеоценотические процессы ооусловлены в основном эдийакаторной ролью древесного яруса из березы и Осипы, задергается образованней одноярусных насаадениь с преобладанием по запасу теинохвойных пород.

о«

о •

о • »

100000000000

1||

0000

4аза развития сомкнутых лиственных иолодняков и поопесса возобновления геинох'воГ.ных пород. Иродолнитель-ность 20-40 лет. Возооновление пихты, оаи и кедра до образования' с ойкну их .биогрупп подроста.

Гон (¿она сзетло-серый и почти белый; 1гйкротекстуры нет или слабо выражена; границы резкие.

Отдельные включения пятен и точек, почти черного тона, указывающие на присутствие теинохво{,ных пород допо^арных поколений.

4,- Саза-интенсивного роста, лиственных древостоев а формирования подроста теинохвойных пород в сомкнутые биогруппы. Продолжительность 40-60 лет.

Тон Зона светло-серый; иикро-текстура текстурная, зернистая,слэ-бок снтра стйая, елабоди аренциро-ванная; тон элементов в виде точек и пятен, почти черный; плотность элементов редкая, распределение . равномерное; границы ; резкие.и нерезкие.

•Темные точки и пятна связаны с возникновением окон в пологе лиственных древостоев, ■ заполненных терью и подростом гемнохвойных пород.

Е7

Продолжение табл. 2

Морфосгоуктури насаждений в плановой а вертикальной пооеяпиях

Фазы развитая насаждена;; и прякио девал: ровочнае призн; на аэросв:шах исзагаба I::

Ь. Сага Гор::ирозан:1я двухгпрус: ссщена;; а раеаадб дястгсш Гейтсов. УродсйЗХчк^аосгь i Iii Ú Zù'Z. дпевосгои березы и аки»2 йакелаилы&е Есксасас: uûKa3£ïo;;:i. /.ктаьнш; роог и, огы в кедра а оорь-оогивье а: второго ярусг..

Ich боне сседие-соры£; текстура словно текстурная, настая, коагрьсхеая, дигге.о рованьая; toa элементüiTíe-j рыЦ и иочча чораии, озввло-л почти белый; распределена кантон средьоЬ плотности а ное, разнойераоз; границы н и да^узвые.

Характерно обилие тз:.ш тсн, зказизаацах на псаеузо 2ö;i«0X3Ui,HUX пород во вворо се а в дилоге ластвекнь;х «s ев.

И. Период до&!ш.!рован:ш темнохво;;ккх пород в деенкх coo6q Ародолздтеяьносхь 1^0-2Ь0 лов. Бцогеоцеяогачеовое дрок в основной обуслогдйни эдяггакаторао1, родю главпоГ, део зуюдо!; породы - кедрои. ö&sepa&axca абоолавяыа прообда кедра в составе дрзвостоев.

б. {аза £ориированая одноярусн ств е нно- 2еан охво îi вех ле сн т. цеста и окончательного pacri лиственных дсевостоев. Прод тельпость I2U-I60 лет. Тени ные породы преобладают по а Активный отпзд пахты.

Ion £онз тешш-ссрый; текстура сяодновекстурыая, сто-пятнастая, контрастная, ^еренцарованкая; тон олоиоь саетдо-серий и почта белый; предеиепио групповое t¡ расс плитноеть элементов средняя кая; гранит нерезкие клЦу

Характерно аозаичнос j кие светлых и теинах пятой, еиых группа!!и деревьев язеи a TüíjíioxBoi.Hijx пород, cosic сдан ярус.

S -."У. îtïtî'ijH

Г ШШ

МШ

окончание табл. 3

^ор^осзруктура иасьцдзкП-. Ссзы развития насаядсвай а пх э плановой а всргакальш; пряаые дешд.оовочяые признаки

проекциях нь аэроснимках иасвтаба 1:50 ООО

7. Саза Физической спелости кедровых дреэзстоез. Продолжительность 160-¿Ьо «¿т. Разрушаются пихтовые древостой первой генерация а начинается активные отпад ели. Общий запас лесных сооСцеств достигает иькси'-"ально£ величины. Участие кедра в составе древостоев 60—90;;. Ьаьераается восстановлением допо-нарных кедровников.

Тон гона почти черный и те^-но-серь'1:;~аакротекстуры нет ¡'.ли слабо ¡выражена; границы резкие.

Характерны отдельные вкдыче-ния точек и пятен светло-серого а лочш белого гона, указывающие на присутствие лиственных пород, до-иапировавпах на ранних ¿азах развития.

Глаза 4. ОЦШи ДОЧВ И ПОЧВООБРЛЗУЮЩХ ПОГОД ПО аэрокошжскйм сниши

Использование азросышков в почвоведении, начавшееся в 12Ь0-х гг. (Гавеыан, Лаверовскиа, 1953; Вавилов, 1954; Симакова, 1957; Взрезан и др., 1969; Афанасьева и др., 1977), а применение космических онакков в настоящее эра^я (Андроннаков, 1979; Корсунов, 1979; Зоны, 1979; Константинов, 1982 а др.) повысило роль растительности при картографировании почв. Это выз-5ано те:;, что на аэрокосияческих снаиках непосредственно отображаются признаки растительного покрова, которые и позволяет пра интерпретации азоорвкениЕ принимать их в качестве основных для установления границ почвенных выделов. В связи с этап возникла необходимость более глубокого изучения взаимосвязей иенду почвой, рельефом и растительностью* для использования признаков последней з дешифрировании почв на аэрокосиическкх снимках.

Лесной покров таёаноь территории представляет собой сочетание лесных сообдестз коренных танов леса и их производных, возникновение которых связано с поааркш, ветровалам я другпна экзогенными фактории. Исходя из этого а принципов генетической типологии б.П.Колесникова (19Ь6), следует полагать, что я одним

— .... 1------ ■ : ' е- : . ; ' : :

шт 1ШШ

и тем же почвам и почвообразуюцим породам могут.Сыть приу. ны лесные сообщества различной фитоценотическо;; структуры морфологии и, соответственно, различные по признакам изос ниГ,. В связи с этим для установления Гранин распространен топ или иной почвы и литологической разности возникает не димость выявления все!; совокупности насакдени;;, приурочен к картографируемому контуру. В этом заключается сложность кия задачи дешифрирования почв и почвообразуиадх пород ц, довательно, типов леса, которая определяется состоянием и кости сукцессаонноц динамики лесов и их связей с типом ле тигельных условий и с та.пои почв, в частности.

Для проверки.стецена сходства почв и почвоооразуюда род проведены исследования участков, покрытых лиственными кедровыми насаждениями, контрастно отличающихся (¿итоценот кой структурой и структурой изображений на аэрокосмически снимках.

Материалы исследования почв под березняками и кедрам позволили установить их сходство,' которое -заключается в с новой дифференциации гранулометрического и химического сс почвенных профилей (Овчинников и др., - 19Ь4), характерных суглинистых или дегк осу глинистых подзолистых поверхность глееватых почв средней тайги Западной Сибири (Караваева, Гадеиев,'Овчинников, 1577 и др.). Выявленные различия в г объясняются в основном покарнымии послепокарными биогеш воздействиями.

Установленное сходство местообитаний двух различных образователен позволяет считать, что насаждения березы и являются отдельными этапами восстановительно-возрастной ; ки кедровых лесов, развивающихся после поваров на сугли! подзолистых поверхностно-глееватых почтах. Это дзет осно] всю совокупность генетически связанных насандениь этой д! индикационные признаки которых рассмотрены в глазе й, ао зать для дешифрирования подзолистых поверхностно-глсеват; и суглинистых почвообразующах пород при работе с черно-! азрокосыаческика онликаии.

Утвзраденае о необходимости привлечения все!, совоку: генетически связанных насаждений при дешифрировании почв правомерно относительно почв, ии-юцих легки!; механически тав, некоторых возникает и развиваются насандения, сост из нескольких лесообразователеи.

Гаяим образом, восстановигелыш-ипзрастяая динамика лесов, с одной стороны, позволяет объяснить причину многообразия изображений лесных сообществ, приуроченных к однлы и тем zв местообитаниям, и с другоь - раскрывает их цаногенетическае связи. Последнее слузит основанием для обязательного привлечения знаний о лесообразовательном процессе при разработке методических вопросов дешифрирования почв и почвоооразуюцих пород таённых территории.

Глава 5. жшшцлоннов докршшш

лэрокосьлчксш -сашов

На аэрокосмичеснах снимках мелких масштабов использование средств инструментального измерения элементов леса является практически назогиогныа. На них отображаются вз отдельные деревья,а их совокупное?:!, преимущественно однозначные по тону, сочетания которых образуцт значительные но размеру области определенно!; текстуры. Вследствие такой генерализации изображений на снимках мелкого масштаба измерение морфологических элементов строения деревьев становится невозможный, что вызывает необходимость поиска и разработки иных принципов а методов лесотаксационного дешифрирования.

Исходя из того, что с возрастем однозначно изменяются признаки изображен:»!; насаздениК в соответствии с изменением их иор-£.оструктуры (глава 3), при введении в таблицы хода роста модальных насаждений эталонов изображений и их описаний становится возкокиыщ реиение задач лесотаксационного дешифрирования (Седых, 1983, 19в5, 1587) как визуальным способом, так и с помогал ЭВМ (Седых, Сидорова, 1985).

Руководствуясь общеизвестными методиками (Третьяков, 1956; Горский, 1962; Колесников, Сильрозе, 1967; Моккалев и др.,1568; йнучин, 197I; Ыахонин, Смологонов, 1976 и др.) и дополнениями автора (Седых, 1%Ь, 1967), связанными со спецификой использования аэроносиических снимков а подбор'е естаствснно-генетического ряда, были составлены таблицы хода роста березово-кедровых насаждений, распространенных на озерно-ингрвссиснной террасе (Седых, 19оЗ). Для использования таблицы хода роста в качестве де-гисровочной в неё введены описание деки^ровочных признаков и эталоны изобращена¿< применительно к использований черно-белых аэроснимков осеннего залёта масштаба 1:50 ООО и крупнее.

¿Л

На основа аэроокиввов иасятаба 1:50 ООО и наземных ис взнай была проведена апробация таблиц. У более чем 70-,j уче привлеченных к анализу, по большинству таксационных покззе древостоев первого яруса: составу» средне;, высоте, средне! и^тру, полноте - отклонения от данных наземных определена! вили не более 20/S. Возраст насаждений определяется надекш терзале 40 лет, что соответствует классу возраста Кедровы: стоев. Запас se с точностью 20£ определен только у 55^ уч; йолученные результаты дешифрирования свидетельствуют о во: ста а перспективности праианенля таблиц хода роста такого качестве деэас^ровочных в системе аэрокоскаческого аон.;тор; лесного покрова.

На черно-белых аэроснаиках осеннего залета :;асетаба использованных пра ровениа задачи лесотаксациоиного дссЦ на я, текстура изобрааеваи ткет иелмючательао важное знач (iwiöKCöuB и „р., liol; Васильев и др., 1ЬЫ; Седых, Сидор Седых, 19о7). Исследования иор^осгрунтуры насаздевиЬ и их somit показывают (глава 3), что иаенно текстура позволяет чцть лесные сообщества, относящиеся к одноиу естественно-чееиоыу ряду, что цоает бить опасаво катеаатачоскииа иоде раОогкй ззобракена;, {На tagt с, 1973; V/essta % gosenfe£e/-t 1Э79; Алексеев и др., 1581).

Авгеиагачискиш Цстодакя строятся кривая хода роста ры в дополнение к крявиа таксационных показателей (рис. 5 построений тской кривой необходимо измерить текстуру лесн адгет-в через ¡¡OKOicpiii, возрастной интервал времени, по во; охватывая весь естественно-генетический ряд насаждений.

Кр:Г-уь возрастного изменения текстуры в этом виде не пользовать для pjoauas задачи определения возраста и дру! сац;юьньх показателей. Как видно из грасика, ока буде: пои показателе танстуры давать неоднозначные результаты, эту неоднозначность иоано исклзлаяь присоединен леи к теж признаку юновоги. ¿-.налогично кривой изиеяеная текстуры i кразая хода роста среднего тона но аову »и блоку нзоСра» местное использование этих крааых возводя»! peuaib задач: лепия возраста насаждений по азоораасаияа, начиная с ьо , этой обеспечиваыся возможность не т ильки азтоиатическог ленда возраста васаддиыай, но н с иоиицш таолип хода ра девнкх в паивть '¿М, получать другие таксационные показа (Рис. 5) 99

фазы развития

P:ic. 5, лразыо возрастных изменений o.iqцентоэ сгрукгурь изооразешш и iaKcaiiaoufibx иокизаасле»; оеоегозо-кедрозах насалдеваи озепно-ингрес-c-jobñoi, террасы. I - береза, 2 -кедр.

Как показало cpai нениз с наземными даннь автоматическое определе возраста лесных сообцес а ах разделение по этог признаку на аэрокосииче кях сн'.шках с ноаощью к вых текстуры а тона про датся успеано. Простран венные границы (¡23 разз тая ( за исключение«, чалзной), выделенные Э а анаянгико-агмэрихельн методами дешифрирована совпадают на уровне 7: Предложенный aero, таксационной оценка н, саядений на ЭВМ, сод' sagatí идея аспользоза] динамка текстуры и тонг при дальнеЕаеа соверше! стзованиа и наличия Э] с большей паыятью наш наиболее зсАктивное ni гонение в састеые aaj космического uoaaTopaai лесного покроза.

Глава 6. гЕОЛОГО-ГКОМОРЗШОГИЧЕСКйЕ ¿'СЛОБйй « ОРГ.ИРОВАШ!

СТРУКТУРЫ ШШОГО ПОКРОВА ШОБЕРШОГО ШРОГИ ПРИОБЬЯ

Необходимость глубокого изучения геолого-геоморйологцчес го строения территорий в реиенаи задач лесоведения, начиная Г.с, Морозова, возникла вместе с решением задач типологии лес и наиболее развита была Б.П .Колесниковым (1556). Им была прав геолого-гсоиор^ологитеская основа в качестве приоритетной в з язлекии типов леса и их комплексов, а е области лесного дешис. роваыия она стала ведущей в разработке лавдоа<|гшас ыегодов де ркровэния аэрокосических сыаыков (Кироез, 1577, 1575, 1561). Ввиду непосредственного участия признаков рельефа в сормировн изображений на азрокосмачссккх снккках изучение геолого-геоис логической основы ландшафтов особенно ва~ио в реаекяи задач г, торинга лесного покрова с использованием дистанционных средсз Наиболее характерной чертой геолого-геоморпологического строения территории районе исследованй!:, огобраненвоЕ на кося ских сниыкех, является её яруоносхь (рас. 6). Эта специфика с

ЕЩ/ШгШзШ*

Рис. 6. Ступени рельефа девооередного Широтного Приобья

2 - низкая озерао-иихресоиовйья терраса, с - пониженная ст пень кбздречноь поверхности, 8 - осноььав ступень аеэдреч ной поверхности, - водораздельная поверхность вег-дуречий.

ения рельефа в равнинное части Западной Сибири -рассматразаласй а ранее (Сваричевская, 1951; Тарноградскай,.1563; Кузин, Чочиа, 1965; Волков, Волкова, 1965, 1976; Волков и др., 1959; /.рхапов, 1971 и др.), однако за исключением отдельных работ (Седых, Волков, 1979; Седых и др., 1955), изучение ступеней рельса и ич связей с лесной растительностью не проводилось.

Оледувцег, особенностью рельефа,•отобрааае^ои на аэрокосиа-ческих скикках, является его эрозионное расчленение. Характер речной сети, глубина и густота её зависят премде всего oí toi'c, KiKyj акоогаэ» ступень пересекают долины речек. При эсои глусаас. а интенсивность расчленения ступеней рельефа являются основнь~л факторами иногоооразия типов рельефа а .¿еоорастательных услава;; а сиохьехстзслао осадной причиной регионально!, особенности пространственной организации лесного покрова.

В пределах левобережного Широтного Приобья наиболее низко?! ступенью рельефа является озеряо-ангрессионная терраса, широкой полосой простирающаяся вдоль пойми Оба (Седых, Волков, 1979; Седых и др., ISB3; Божков, 1984ч ISB7) в пределах абсолютных отметок 40-65 и. Тангенс угла наклона (0,005-0,01) и дисперсия высоты (2-3 ы) краг.не малы, что свидетельствует о слабой дренированное™ я слабой внраьенности эрозионных процессов. Поверхность этой ступени более чен на 50£ покрыта болотам верхового и переходного типов. В -идо постепенно сунаюцихся заливов терраса входит в приустьевые участки цветных долин и продолжается в глубь мездуречай в виде речной первой надпойменной террасы. Терраса имеет озерное происхождение (Волков и др., 1969; Волков, Волкова, 1975; Архипов, 1971 а др.). Нааняя часть разреза террасы представлена речными русловыми поскачи, перекрытыми 4-5-иетровой тол-цеп горизонтально-слоистых озёрных, супесей я суглинков. На все',5 поверхности верхнею толщу отлоаений преимущественно слагают по-куох<ныв илатчатие суглинки, на которых развит своеобразный полого-бугристый ре.иеа, якевциС вааиеЬвев значение а формировании структуры лесного покрова. В пределах этой ступени рельефа на аэ-рокосшческих снаьнлх выделяются три террасы - пойменная терраса или поймы местных рек, п^рьая надломанная и вторая надпойменная или собственно озсрно-ингрессионная терраса.

Следущие три ступени в совокупности образуют иеядуречные пространство. Внешняя., сниженная часть иеддуречий крупных рек обосабливается в ¿аде самостоятельной ступени рельефа в пределах ььсотных отметок 60—75 и. Она выделяется на космических снимках

только в виде эаккщчис отдельных участков в районах срздкег! течеивя рак ¡¿алого Салша, síasoro и Большого Балыка и Обь-Пи сиогс ыездречья. Поверхность ступени характеризуется умерен; эрозионный расчленением - интенсивность (¿f V ) а глубина p¡ членения ifih ) составляют соответственно 0,0u5-0,ül и к.

Основная часть междуречья, имеющая преобладающие ütuotki £0-90 м, такие моает рассматриваться как самостоятельная вые ная ступень. Она характеризуется более глубоким расчленением все остальные, и более всех залзеепа. Лесистость здесь варьи з пределе* 60 - 90,6, а в отдельных районах составляет 100.*, i тенсивность и глубина расчленения характеризуется каксиыольн; величинами а составляют по Vй = 0,02 - 0,05, = 5 - 10 м

К последнее ступени рельеда относятся плоские нерасчлек ные заболоченные поверхности, занимающие водораздельные прос стьа весду бассейнами рек Оби, Демьянки и Вьскгаив. Она расп гается в пределах отметок öO-Iüü м и сплошь заболочена. Для характерца аксокг-я заозеренность и почти полное отсутствие з сенных участков.

Несмотря на генетическую обособленность ступеней рельей вкуари себя, в морфологической отноиенаи они неодинаковы. На иических снимках различного масштаба видно, что в завасикост располоаения ступеней рельойа с сопредельными территориями и втея размер и конфигурация их участков, набор составляющих сорм а типов рельефа, а вместе с ними - состав геологических лоиений, определяющих структуру лесорастительвых условий. Не назначность геолого-геоморсологического строения ступеней ре и.а, вызванная различными географическими условиями проявлена геологических процеесгв (Седых, Васильев, 1967), явилась ос яиза в пределах ступеней рельефа выделить и охарактеризовать ассоциация типов рельз^а и четыре ассоциации ступеней рельеф целях определения территориальных единиц, Б ромязх которых д но осуществляться сдегевае за состоянием лесного покрова.

На основе установленных закономерность!; геолего-геомор^ гкчесного строения левобережного Широтного Криобья составлен классификация рельефа, состоящая из таксономических единиц, зкаваемых на вэрокоскичеоких снимках масштаба 1:10 ООО ООО 1:200 ООО и аэроснимках масштаба 1:50 ООО - 1:15 ООО. Она вн част 128 таксономических единиц четырех уровне!,, позвольздю последовательности от иедках масштабов к крупным деыи^рарогь территорию so геоуоц:-охсглчсские аогерхаостз, типы, (]ормы и

íé

центы рельефа u sea саиыы на участки, б границах аохорих наиболее целесообразно осуществлять слежение за состояиязм лесного покрова.

Глаза 7. СТРУШРА И ШШЖк JiriCIiCTO ВСКРОЗЛ .-ИВОБ^РК/ШОГО "КРОТКОГО ПРЛОЕЬЯ

интерпретация ватбрпадов азрокооцзчеойой съёайй, проведенная на гсголого-гесуор^ологической основе с псиоаью разработанных методов з сочетании с названья а исслсдозанияка, позволило получать ucsue нскззесгные представления о сосгояьаи лесов на обаир-aoi; территории ловоберезья Широтного йрлобья, выявить закономерности пространственной организации лосиого покрова а опрзделать Ыс-празленьссть его ¡гшвзияки.

лруспыи характер строения рэльв^а я его эрозионное расчлен© аиа язлпйтся основной причиной больосго разнообразия типов рельефа а геологических отлоаений и, как было установлено, тзалсе оп-рсдо.1лвдаг.и ([акт о реки «орцароиаяяя экологачоских условий и просз-ра!.стзеньой структуру расглтедького пекрова а целой и лесного покрова, в чаедшет',! (Седцс, Волков, 1&7У; Седых и др., ISS3).

Яой'.и исстпцх узк, врезанные в озерао-ингрсссаонную террасу колаостьэ салессаа, за исключение,; участков пяяаеЕ» причленеаных а руслу рока. Расчлененная яозбзяао-граваым рельефом прирусловая часть войны чаив всего занята ивой» сосной а березой ¡3 класса Go-¡■штата. Во втором ярусе присутствуют кедр, ель и пихта, которые ] процессе возрастного развития образую-r второй ярус и з дальнейие: по мере сличения поекаостн поймы згиедамт сосновые, соснозо-бере-зозые п березовые насазденяя (Седых, Снолоногоэ, IS72; Сзднх, 1979).

центральная часть пойш преииуцсстзевно покрыта кедровыми» кадрозо-слого-пахювыия насаждениям 'J класса бонитета. В состав* подлеска а напочвенного локроза присутствуют все виду таённого мелкотравья, характерные для средкетаённой подзоны. В певтрально; notîje тан ¿o широко распространены различного возраста производные ¿."ствзшша и сосноЕо-листвешше наса-дденая, зозншшш посла пожаров на изстз теаяохвойкых лесов. ВтироЯ ярус з «ах слокен темио-хзосаииа породам, которые по иерз возрастного развитая a процессе восстаяозигельной дикааики сменяй лиственные и листзенко-оос-новые насаядекия.

Притеррасная пой«а состоит из внполояенных учаегков с аочнар

ьзксвьм. рельеф oís, обычно покрыта заболоченными сосновыми и ке ровыш! насаждениями и болотами. Ьдесь распространены низкорос березняка с cochos, (согри) j-уа классов бонитета с подлеском спиреи, виновника, ивы.

На территории первой надпойменной террасы повсеместно рг простракеиы сосновые леса 'зеяенокошной и сфагновой групп тиш леса. Ьеленоиошные сосняки приурочены только к гривам и учас: с расчлененный пологи—гривнш рельесок, сложенный неякозернж ¡.«и'¡¡искана и супесями, иод пологом сосняков повсеместно ь:ло; те преобладает кедр. Нередки насаждения со вторым ярусом из i ра, а текке сизыанные одноярусные.сосново-кедровые сообщест: кедрачи с примесью сосны, которые, как было установлено, явл: ся ьозрасшши состояниями сосвово-кедровой сукцессии (Седых др., I9áS; йозалевски-ü, IS88). Сфагновые сосняки .преимуществ' располагаются в 'понижениях, на пологих склонах грив и слабо : иешшх плоских участках. Это низкополнотные насаждения Уа-Уб классов бонитета с примесьй кедра.

На обширной поверхности второй надпойменной или собстве иьер^о-ингрессионной террасы сложенной в основном суглинками са располагаются на дренированных склонах приречных поверхно и на повышенных участках с плоским и полого-бугристым рельеф. Они покрыты, в основном кедровыми.и их производными слоеными зовыми и осиновыми насаждениями, возникшими после поваров. 3 номошние кедровники IX и нередко Ш класса бонитета приурочен только к дренированным местообитаниям. Заболоченные кедровни располагаются обычно на ыекбугорных пониканиях с небольшой т ной заленью. На. тех ке элеиентах рельефа на плоских участках с более еощноё торйяно;0 валекыо расположены повсеместно сос Ха,Хб классов бонитета. Суходольные сосняки встречаются редк Они широко распространены только' на участке террасы ыевд ре Большой Салым-и Большой Юган, в пределах Салым-Юганского лив мента и приурочены к грядал, еяожвнвыи крупнозернисты!« пес«

Структура лесного покрова иендуречий такае сложена соп специфики геолого-геоморфологического строения территории. I корасчлененные ианросклрны кевдуречиЕ с песчаными, супесчаы двучленными отдокенияыи заняты в основном сосновыми, сосиовс венными, сосново-кедровыми, мелкотравно- и ягодниково-зелев( выаи лесаии 1У и нередко Ш классов бонитета. В них в составе роста второго яруса обилен кедр, который нередко .кокет заме!

первый ярус, если ззсау процессу не помечает позар. Мшистые и сфагновые типы леса преимущественно занимают прасклоновые плоские участки, пологие основания склонов и днища мелких водотоков.

Поверхности аездуречий, характеризующиеся умеренный раечле-аениеи, покрыты в основной аедктравно-геленоиошшми а ягодяико-во-зеленоношшци кедровниками и производными мелноластзеннныии десааа. Она обычно Ю класса бонитета и занижают различной крутизны склоны долин и участка водоразделов с полого-буграстыв рзльег.оа, сложенные суглинистыми отлоаенияиа. Зеленоаоаные сосняки D класса бонитета распространены здесь pese а занимают пре-¡1 иудеетзелно крутые склоны долин. Кедрачи а сосняки ссагновых типов леса приурочены в основной к ыеноугор.чыа участкам с небольшой торфяной залекьа. Днища долин водотокоз обычно заняты глхто-¿о-еловшза сообществами 1У класса бонитета.

Обаая плоцьдь территории района исследовании составляет 84-064 из.км, 6b,I;S её занята лесаыи.

Наибодьщез распространение ииеат здесь мелколиственные леса - березняки и осинника, составляющие íj6,ó;¿ лесопскрытой площади. íiiiaüo-iee дродук-хишие из них цасаадвний Д, ¡з л п классов бонитета яеляутся производными лесами, возникшими после поааров на месте кедровых лесой. Еместе с суходольными кздрачака они за-ааыавт около 50,J лес споярымй площади. Лисгэеияне насаждения и кедрача располагаются на всех геоаор^ояогическах поверхностях,характеризующихся преимущественно глубиной расчленения рельефа

) 1-5 у, сродним уоонаиа (.¿tff) 0»003 - 0,015, средней я умеренной дрснировавностыо.

Сосняки 2 составе лесного покрова занижают 34,1,i. Из них 17,2-¡i суходольные сосняка, состояние из насаждений U и У классов бонитета, располагающиеся только на хорово дренированных участка террас с полого-гравньи рельефом а на эрозионно-расчле-ненных поверхностях иездуречяИ с глубиной расчленения (<% ) более четырех иетров a средними уклонами более 0,015. Сфагновые сосняки, занаиаюцае наибольшую пдоцадь заболоченных лесов (ló,9;j), распространены повсеместно на всех отупенях рельеда а особенно на поверхностях слабо- и среднерасчлененных. Заболоченные кедровника {Ь,Ъболее характерны для озерно-ннгресоионной террасы, где они обычно приурочены к участкам о кочкарниково-бу-горкозыи релье^иа а проточный увлагненаеи. Для зтах иест такав обычьы заболоченные березняка, которые з состаче лесного покрова не презыпаст 3já.

Ельники и пихтачи, вместе взятые, не превшают лесопов puioL площади и распространены в основном в пойые рек.характе! зукщихся хорошей дренированностью.

11а всей территории левобережного ¡.,'иротного Приобья в coca ве лесного покрова преобладают спелые и перестойные леса. Вмес с праспеваюцики они составляют около 9ü;¿ лесов лесопокрнтой пз щади, пригодно!, к освоению, что свидетельствует о сласой освог ности лесных ресурсов а наличии перспектив для нарацивания iei пов развития лесной промышленности.

Глава Ь. ДЕШИФРИРОВАНИЕ ТИП ОБ ЛЕСА Б CiíCXEüE АЭРОКОСШЧЕС МОНИТОРИНГА ЛЕСНОГО ПОКРОВА

идшш из важнейших вопросов, подлежащих решению в nporpai ые аэроносиического мониторинга, является разработка иагодов , нитрирования типов леса, основной таксономической единицы лес] го покрова, в границах которой изучается природа лесов а дот: осуществляться слежение за их состоянием. Для решения этой за, чи додана быть принята или разработана такая типология лесов,: торая позволяла он не только надёжно дешифрировать тип леса, . и tükíiü ооесыечнвала бы успешное решение основних задач цонит ринга. Ьтиы треиоваиияв более всего отвечает географо-генетач кая типология b'.ii. Колесникова (1556, 155Ь, 1974 и др.)

торая и была принята наии в качестве теоретической основы в р работке методических вопросов дешифрирования типов леса.

Основная единица геогра^о-генетической классификации Б.П лесникова и его последователей (Фальрозе, IS70, Смолоногов, К санов, Трусов, I9T¿; Махоняи, Сиолоногов, 1976 и др.) - тип л - понимается как этап лесообразовательного процесса, состояще из генетически связанных насаждений, развиваыцихся в пределах родеденного типа лосорастительных условий, выделяемого по reo оологическим признакам. Рельеу, и лесные сообщества, как било тановлено в предыдущих главах, ииеют не только отражение на а космических снимках, а в совокупности определяют все t¡opc.ocií турные свойства изоо'ракений. Какдый в отдельности и в сочетав ока ыох'ут Сыть эЗДентавно исвогьзованы как диагностические пг наки в дешифрировании и в оценке состояний типов леса.

Ери оценке и классификации лесорастительных условий иесз обитании было использовано 7 критериев, связанных с-признака! рельефа и растительности, имеющих отображение на аэрокосмичес

сшшкеа. Первый критерий классификации состоит в оценке степени увлажненности местообитаний леса (Глебов, Седых, 1985). Ло этому критерию лесные участки подразделяются на автоморфные, полугидро-¡аорфные и гидроморфные. ¿втоморфные при этом согласно эдафическо! сетки (Погребняк, 19Ы, 1955, 1968; Воробьев, 1953, 1967) разделяются на участки сухие, свеете, злачные, а гидроморфвые - на участки мокрые с застойный и проточный узладнениеа. Ьтот переченд местообитаний достаточно надежно идентифицируется признаками ре-льефа-и растительности, имеющими отображение на космических онликах масштаба 1:200 ООО а аэроснимках. Сухие ила периодически сухие место обитания приурочены к наиболее повышенным и расчленении участкам. Свение характерны для слаборасчлененных и пологонаклонных участков. Влазнье участки приурочены к плоский слабоповызен-ныи поверхностям, а сырые а мокрые занимают понижения различной степени оторфованиостн.

Второй критерий состоит в разделении местообитаний по троф-нооти, связанной с типами рельефа, имеющими отображение на аэро-космичосках снимках. По признаку механического состава почв и иочвоо'иразумнх. пород, характеризующих плодородие местообитаний, лесные участки разделялись на сложенные крупно- и мелкозернистыми песками, сдвесяиа, суглинками, двучленными отлоаенияии.

Третий критерий классификации ыастоооитаний характеризует обусловленную макрорельефом степень целостности экологического реаииа местообитаний (Глебов, Седых, 19Ь5). По этоыу критерию она подразделены на гомогенные, в которых микрорельеф выражен слабо а растительный покров относительно однороден, мозаичный - в них развитый микрорельеф контролирует распределение видов травяно-кустарничкового а мохового ярусов, не затрагивая распределение деревьев, и комплексные (гетерогенные), где из-за резкой дифферен цяации макрорельефа растительный покров образован фрагментами раз личных ассоциаций.

На аэрокосиаческих снимках наиболее иадёаяо опознаются заболоченные гомогенные а комплексные фации. На суходолах цозаичные фации выделяются только ца аоросшиках крупных масштабов.

Четвёртый яритераеи для разделения местообитаний введён признак дренированное®». По дренаау она разделялась на хорошо дренированные, нормальные, недостаточные, слабо дренированные, очень слабо дренированные а проточные (Чертов, 1981). Состояние дреаи-рованноста полностью контролируется геолого-геоморфологаческиыи

условии» местообитаний, в поэтому её оценка во аэрокоскическ: снрикаы является несяогвой.

для опенки рельефа лесных участков по признакам припади тости, расчленения а крутизны склонов, спределяшда различные гидрологические реашы местообитаний, введен пятый критерий, . торый хорошо определяется по стереоскопической модели местнос !^есто1: критерий введен дая оценки уровней грунтовых вод, Оина грунтовых вод оценивалась е метрах с градацией выделения уровней - 0, до I м, 1-5 и, 5-10 к и более 10 ц, Уровни грунт гих вод определяется на аэрокосняческкх снимках с привлечение топографических карт во совокупности геоморфологических пркзк ксв, связанных с ызстополоесниск участков относительно поверх сти болот и урезов води.

Для характеристики почв введен седьмой критерий, согласи которому на основании установленных связей ееаду гро$ностьв,г рологичесяиа рении ом, рельефом местообитаний я растйтельностг определялся генетический тип почв.

Для разделения лесной растительности 5 пределах выявлен! типов лесораститзльных условий приняты критерии, которыми руг ствуитсй при генетический адассй^шадвв лесов - это главная I образующая порода, класс боиагега, коренные ели производные са, возрастные состояния и их таксационные линазстели,. среда? высота, полнота, состав.

Перечисленные признаки лесной растительности достаточно дскно определяются на аэрокоовических снишах (Самойлов:«, I! 1561; Карееь, 1558, 197?; Сухих и др., 1977 и др.), что в со: куппости с признаками рельефа позволяло решазь задачу делис.р; зовия типов леев. Согласно приведенным критериям на терратор; деяоборекного Широтного Првобья выделено 42 типа леса, отраа асе разнообразие экологических реаавов в состояние ваоакдеви: возрасте спелости 7 лесных ¿ормашгй.

В качестве рабочего инструмента при работе с черно-белы: аэрокооиичоскиыи снимками составлена деша^ровочная таблица т, леса. Она прздетавляет собой технологическую схему посяедова ного использования еэрокосиячезких снимков различных каептаб направлении от излких к крупным. Практически в таблице отрак состояний лвндю^тных связей между рельефов, растительностью изо браге шь<ша, которые и использована для диагностики типов Лространзтвоаное пололеине типов леса определяется с помоцъе

венных признаков, а их временное состояние идентифицируется пря-иьша деиифровочныын признаками наса:2дений. Обязательный условием использования дегафровочяой таблицы является привлечение азрокос-ааческлх снимков основных «асатабов - 1:1 ООО ООО, 1:200 ОС0 а I: 50 ООО - 1:15 ООО с обозначенными на нах эталонами изображений ступенек, типов и фора рельефа.

Глава 9. ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ ВДИНИЦЫ ЛЕСНОГО ПОКРОВА, ПОДЛШЩИВ НАБЛЮДЕНИЮ

Региональный ионлюранг лесного покрова, наряду с разработкой методов дешифрирования типов леса, требует реаеняя задач выделения и опознавания на аэрологических снааяах территориальных единиц лесного покрова, состоящих аз типов леса а ах коаплзасоз. Для их репзния необходима система территориального расчленения лесного покрова такого вида, з которой каждая яаксоноаачэсная единица обладала бы: а) относительной однородности геолого-гео-аорфологического строения территорий; б) структурно-морфологический и структурно-функциональный единством лесного покрова; з) опознаваемостью на аэрокосыаческах снимках территориальной одлпп-ца в целом и признакоз лесного покрова, подлежащих наблюдения.

В разработке иерархической системы классаркацин лесного покрова, отвечающей этим требование, наиболее плодотворно иогут быть использованы принципы лесорастцгельного районирования Б.П. Колесникова (1956) и В.К. Сиагиаа (1935) а идеи, заложенные з методических вопросах изучения морфологической структуры дандпаф-тоз (Аннзнсаая, Бздина, ISS2, 1963; Исаченко, 1961, 1965; Солнцев, 1969, 1968; Мильков, 1267; Кирэез, 1976, 1979; Кадаиняяов, 1979 и др.).

Согласно с поставленными требованиями з прадедах яовоберез-ного Широтного Приобья выделено семь иерархически соподчиненных территориальных единиц лесного покрова, в границах которых предлагается осуществлять. слекенае за различными сарааетрани состояний лесов.

Наиболее крупная единица первого уровня - левоОеразяоз Широтное Праобьв. Территория хорошо опознается на зосыачесаах chuej-ках масштабов 1:10 ООО1ООО - 1:3 5U0 ООО незавзсиао os сезона съемки. Основной признак олазения - лесистость, азаеаенаа Еоторо-го позволят получать сигнал о крупных преобразованиях сзруитуры лесного покрова.

£диниць второго уровня соответствуют границам ассоциаций ступеней рельефа. Выделяются яа комических снимках ыасагаба 1:3 500 ООО - 1:1 OGO ООО. Основными признаками слежения буду1 лесистость и долевое соотношение лиственных в хвойных лесов.

Единицы третьего уровня выделены по границам ассоциаций ■ nos рельефа, локализованный в пределах ступеней рельефа. Осно ныпа признаками слежения за состоянием растительности являвтс лесасгость и долевое соотношение площади светлохвойных, тецно хвоснкх и лиственных лесов. Иасатабы космических снимков -1:1 ООО ООО - 1:500 ООО.

При выделении единиц четвертого уровня критериями послуг аакро;орцк ступеней рельефа - водораздел, канроскдоны, участ долин. Признаки опенки состояния лесного покрова - лесистость долевое соотношение площадей, занятых лесными формациями. Мае итао космических снинков 1:500 ООО - 1:200 ООО.

йдакицы пятого урохи я представляют собой ассоциации круг горы рельефа. Критерий рва тательноега - экологические ыодвфиг дай лесных формаций по степени уздагнемя - азтоморф,ные, пол^ г^дроцор^вые и Гйдроыорфные. Масштаб аэрогосцлческвх снимков 1:200 ООО - 1:100 ООО. Признаки славения - лесистость, долев! соотвоииаие лесных формаций в их экологических подразделений.

¿динидц шестого уровня выделены по формам рельефа - дни! склона, водоразделы йествых рек. Масштаб аэроснимков - 1:100 1:50 ООО. Признаки оценки состояния лесного покрова - лесис: соотношение плоцадей лесных формаций и групп типов леса, воз мыс состояния наевгдений по трем категориям возраста - молод средневозрастные и приспевающие, спелые в перестойные.

Таны леса, единицы седьмого уровня, занижают элементы ф рельефа и различные патологические разности. Масштаб аэрокос ских снимков 1:50 ООО - 1:15 ООО. Признаки оценке состояния ного покрова - лесистость, долевое соотношение лесных форма типы лесов и различные таксационные показатели типов насазде Б целях оценки происшедших изменений в состоянии лесвог крова для какдой территориальной единицы предлагается создав паспорта, содержащего полный перечень сведений оо знолого-i водсхвенных показателях десной растительности, а такке инфо? див о существувцих в окндаеиых акзогениых воздействиях, акм ста десообраговатекьвого и болотоойразевательного процессов, рологическиа состоянии растительности и, что особенно вахно,

аоз эндогенной данаилгш лесов. Инструментов прогноза является пространственно-временная иодель, которая строится на основе генетической типологии лесов Е.Д. 'Колесникова известными в таксации цетодэни составления таблиц хода роста ыодальнь'х насаждена::.

Для решения этой задачи ыоггег быть использована так~е дана-цако-декох'ра^ическая модель (Корзухан а др., 1&37, 1533), если для ее построения иаеются необходимые экологические параметры а ЭБЫ с бсльяо»; памятью.

Ценность полученных сведена?, о естественной ходе развития лесного покрова очевидна, однако вероятность наступления этих состояний, воспроизведенных с поиовдш прсстранстзенно-зрзиенног подели, всегда будет относительной. Надезность прогноза всегда будет повышаться постоянной отладкой кодеяа па аэрокссиическик материалах, получазиых последующими съёикаия. Необходаиость в корректировке моделей вознакает по двуц прачанаа. Во-перзых, аэ-за прерывания эндогенной динамика растительности экзогенным £акто-раиа. Зарегистрировав £акт воздействия а соотзетствуюцзз сиу новое, начальное для дадьне^ией эндогенное данашзка состояние лесной растительности* следует далее рассчитывать новый прогноз для всей территории. .Во-вторых, из-за заиетвого несовпадения рассчитанной эндогенное дананана с реально зарегистрированный-») состояниями лесов каких-либо территорий. Таким образои, аолучаеыая 22-рокосаическаиа неходаия ан^орнацая о текущей состоянаа лесного покрова позволит састеиатяческа подправлять этот вероятностны;: прогноз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

I. Для оперативной оценка изменений лесного покрова Западной Сибири, вызвааных интенсивный освоением природных ресурсов, и предупреждения возникновения отрицательных последствий антропогенной деятельности необходима постановка обдз£ задача распознавания состояний лесно£ растительности и причин, в результате которых эти состояния иенявтея. В её репекла наиболее эт;бктаэао ариненеаие косначеских снанков з сочетании с аэроснаикаия. Для одновременного использования аэрокосиачеслах снаиков всех иьсата-боз кеобходаиы руководства, содергааде региональные аетоды ласно-го деаэрирования, разработанвие на оснозо изученных закономерно-стеЕ дориарованая структура азображенаг. а задействования иакса-

Ъ5

ьшаыш возеоеного набора дешафровочыдс признаков. Для этой цел исследована структура изображений а предложена оригинальная кя си&нкация пряных и косвенных деши$ровочных признаков, комплекс драиенеяие которых обеспечивает оперативность и высокую достов ность идентификации лесных объектов на черно-белых аэрокосииче ких снишсах различиях масштабов.

2. Корреляционный анализ массовых статистических данных п волил установить, что лесистость, расчленение рельефа и форцац ониыЕ состав лесов тесно взаимосвязаны. Это послужило основой разработки нетодов количественной оценки глубина и интенсивное расчленения редьефа, дренированноета лесных территорий и зколс фораацнонного состава лесов по даннык лесистости, определяемо!; косивческиа снинкаи. Методические разработки и результаты вес; ваний инеют теоретическое а практическое значение в изучении е коноиерностей йорыцрованая пространственной структуры лесов леаорастктелышх условий,территориальной классификации лесно! покрова, а такае могут быть использованы в обратной направлен! для восставовдення и расчета опмеадьной лесистости лаядшафю; сально затронутых антропогенной деятельностью.

3. Исследованиями динаыики цор^оструктуры слоиных лесных обществ установлено, что в соответствии с возрастным изиенени состава насаждений, Численности и размера деревьев меняются в хикальная и горизонтальная проекции древосгоев и согласованно виии также видоизменяются тон и текстура изобракений. Свойств синхронной динамики цорфодогаи насаждений и структуры их взоб аенай использовано для разработки кетода дистанционной оценки сцены пород, лесотаксадионного дешифрирования с применением а лиц хода роста и лесотаксацвонного дешифрирования на ЭШ. В с теме азрокосмического мониторинга эти методические разработка обходимы в ресеьии задач динаыики лесов и построения прогнозе развития лесного покрова.

4. В результате изучения ландшафтных гзаиасиаязей вкявле что к относительно одинаковым сориаы рельефа, лочван и почво( еугггда породам приурочены нас гадания различных лесообразуюда род, резво отличавшихся структурой наобращений.

Руководствуясь географо-геветическим анализов их простр: венио-вреиенного распределения на прииере подзолистых поверх] но-глееватых почв, разработаны новые научные и методические I вы дешифрирования почв и почвоооразувдах пород лесных террни

Они состоят в использования всей совокупности азойрааензй наспя-дений, относящихся к лесным оукцессйяы, возникающий па участках с одинаковая 4ориаы;з рельефа и с относительно одинаковыми почвами и почвообразующзаа породами.

5. Интерпретация материалов азрокосиачесаой съенаи, проза-денная с использованном разработанных методов а сочетании с на-земиша исследованиям, позволила эыягнть, что расчлененность рельейа и геологический состав поверхностных отлояеиий являются реаакцнаи ¿актораыи аориарозания экологических резпмоз местообитаний леса, определявшим з основном еозрзизянуа структуру лесного покрова и структуру изображений на зэровосмаческах овпиках. На основе этих закономерностей з целях установления территориальных единиц лесного покрова, цоддезаазх олздшп з раияах тзердня границ для дззоберезного Шрогного Прасбья, составлена вяаеоа$1яация рельефа, аостояцая аз 12Ь тззсоиоиачеоаих эдэзац четырех уровней, регистрируемых на азрояосизчеокях сазанах. Каадая едзгаца характеризуется параметрами рельефа, опредедяяжша оснозаие свойства лесорастательныс у слова» 5 которые деаа^р'Щатоя из космических сайтах аасигаба 1:10 ООО ОСО - 1:200 ООО а аэроонпазау. иастж-ба 1:50 ООО - 1:15 ООО.

6. На озпот использования аэрозосаяедоаах изооразевяи з анализа лесоус троазеяьяых вагврцагоз зстзкоаавио, что з районо ас-сдодозаяяй взевг наибольшее раопровзраиваав аэтоаоррыв иояколаст-зенгие леса - борезнглсп я осязании (3^,0;«), возникшие после поваров на аестз кедрачей» Вместо с азговорршз кодрознакаш(15,I;}) она ссстаэяяюз около Щ'3 плодадп суходольных лесов, располагаясь на слабо :з уверенно расчлененных х'ссыор^одигяч'зс.чах поверхностях

с полого-буграсшл рельефом, сложенных позднечзгзер'гачаыца покров-нана суглаааала. Суходольные сосняки (17,2,}) прзаиуцостзааао распространены на г.олипеиных расчлененных участках надпоймеаних террас с полого-гразнив редье&ш, слогснных посиаиз, п на глубоко расчлененных доиах рельефа аеадзрепай с двучленными оглсазшж'н. Наиболее характерны она для аскззечр-дчных иелдуречпй. Заболоченнее леса зсех лесных ^орзацв!», занааавцла около 5Ь,» дззолокрытой площади, распространена на зсех ступенях рельефа и занл-аат з основной пониненные плоение участки с торфяной аалезьа различной нощноста.

Такой характер распространения лесних $ормацай езздательеззу-ех о ведущей рола геолого-геоаор^одогачзсках ^антороз з размещении лессз а о значении этах &актороз в яоддэрзааза устойчивости пето-

рически слоаизиегося экологического баланса. £ связи с этиы i кение за состоянием геологической среды в системе аэрокосмич< кого мониторинга лесного покрова долкно являться одним из ос; ных видов деятельности. Upa этои, учитывая возрастающее уело: ние экологических проблей, связанных с разрушением геологиче среды в процессе техногенеза таежных территорий, возникает в ходикость развития геологических знаний как отдельного напра нея - экологической геологии, ориентированной на решение зад экологии и охраны окружающей среды.

Б. Саена пород,- возникшая в результате поваров кедровых сов и последующих посделокарных сукцессии, в районе исследов является наиболее распространенной iopaofi динамики лесообраг тельного процесса. На обширной площади, составляющей ЭЪ% сух дольных лиственных лесов или лесог.окрытой площади, расщ ранены березняка в осинники 100-130 лет, относящиеся к 5-6-í заи развитая восстановительно-возрастной динамики кедровых : Согласно этой динамке через 4Q-5Ü лет следует окидать увел: количества кедровых лесов за счет площади лиственных насад что составит около Ь2# кедрачей з лесопокрытой площади. 4ej 100 лет при исключении воздействия экзогенных факторов лесш кров суходольных территорий будет, согласно прогнозу, coctoj основной из иасвдений двух главных лесообразователей - кед; сосны.

Полученный прогноз на этой уровне уке сейчас вызывает ; ходтгосиь конструктивного пересмотра многих решений, касавд лесоаодственной деятельности в Западной Сибири. В частности тывея возрастающую адсленность населения нефтегазового ноап необходимо значительно увеличить площади орехопроиыеловых з усилия лесного хозяйства направить на ускорение формирована лиственно-кедровых насаждений кедровников типа припоселковы

9. Руководствуясь принципала генетической типологии Б. леса икона, на основе выявленных закономерностей территорией размещения лесов и их динамики разработана типология лесов, чвщая требованиям аэрокосшческого мониторинга лесного пег Она вкысчает 42 типа леса с описанием дешл^ровочных признав позволяющих их опознавать на взроошшках масштаба 1:15 ООО 1:50 ООО с привлечением косшческкх снимков. Деииаровочиые к и сведена в десш£ровочнуа та о лицу, представляющую собо£. tí гическую схеку последовательного применения аэрокосмически:

ков существующих масштабов, которуи следует использовать как рабочий инструмент в лесном дешифрировании.

На основе установленных связей ыекду рельефом и лесной растительностью дана система иерархически соподчиненных территориальных единиц лесного покрова семи уровней, в границах которых предлагается осуществлять слеяение за состоянием лесного покрова в параметрах разрешения аэрокосиических снимков. Каждая территориальная единица представляет собой часть лесного покрова, сопряженную с рельефом, низшей единицей которой является тип леса. Для каждой единицы предлагается провести паспортизацию данных, характеризующих энолого-десоводгавевное состояние территорий, которые бы стали базой для проведения последующего сравнительного анализа а оценки происаедсшх изменений в лесном покрове.

10. Для повышения эффективности аэрокосиаческого мониторинга лесного покрова утверждается необходимость составления прогноза эндогенной динамики лесов, на фоне которого долген периодически

в связи с возникновением возможных реакций леса на тот иди иной вид экзогенного воздействия составляться новый прогноз. В качестве инструмента прогноза предложено вспользовать пространственно-временную модель развития лесов, описывающую сукцессаоняую динамику лзсоз в виде таблиц хода роста модальных насаадеяий, составленных с использованием аэрокосмических снимков. Надежность прогноза будет повыяатьоя постоянной отладкой модели по данным дзнитрирования аэрокосиических материалов, получаемых последующими съемками. Работы по отладке и корректировке прогноза лесного покрова, как и сами исследования по его построении, следует проводить на полигонах, и они долзны являться составной частью деятельности аэрокосмического мониторинга.

11. Рассмотренные результаты исследований и излояенные теоретические основы применения аэроносмическах снамяоз з разработке конструктивного азрсяосыичесяого мониторинга лесного покрова Западной Сибири позволяют считать, что лесоведение как наука монет стать силой, способной помочь человеку управлять хозяйственной деятельностью на обширных лесных территориях, руководствуясь региональными закономерностями лесообразовательного процесса. В этом и заключается суть аэроносмичесвого мониторинга лзсов, ила космического лесоведения, являющегося структурной частью космического землеведения - научного направления, розданного кссиоаазтакой.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ЛО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИЙ

I. U О К О Г Р А Ф й ¿3

1. Седых £.11. Формирование кедровых лесов Праобья. - Ков бирок: Наука, I97S. - 110 с.

2. Исаев A.C., Волков И.А., Седых В.Н. а др. Дистанцаош: исследования дацдаасйов. - Новосибирск: Наука, 1937. - 193 с.

fl, H ¿ ПИ U СТАТЬИ

3. Седых В.Н. йзаеяенае д-ормационного состава лесов в б; сеЕие реки Кудьегаи // Природа десои и пошгенае их продукта: сти. - Новосибирск: Неука, 1973. - С. 17ь-1Ь2.

Седых В.Н., Волков il.А. Предварительные результаты к( давен or о изучения весов ЬаиедвоЁ Сибира с вспольаааавиеп asp¡ кичевких снк1л:ов // АэровосиичеокЕе исследования природных pi сов Западной Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 1979« С. 130-142.

5. Седых В.д.» Волиоз И.А. Изучение структуры к данаши сов средней таИте Обь-Иртыпского иззодречьп ва основе азрош чески:; сниикоз // Развитие к использование аэрокосиическах ы дов изучения природных пвлевий и ресурсов. - ДСП. Иовоскбирс I97S. - С. 98-102,

6. Алексеев A.C., Васильев C.B., Пнткиы B.U., Седых В.К Сидорова B.C. Возможности автоматизации обработки аэрокосиич хвх fisoöpasßßBli при огсяно лесных ресурсов Си бара // Проблев сопроииаленкого комплекса Сибири. - ДСП. Новосибирск, IS80« С. 234-242.

7. Седых В.И., Васильев C.B., ИозалевскиЕ В.Г., йардиае Е.Д. Ееходическсе со oööhboctu изучения лзсоз по вэрокосмчес саишаы // Развитие к использование; аэрокосыических кетодов ченкя природных ресурсов Сибири. - ДСП. Новосибирск, 1930. -С. 242-245.

В. Васпльов C.B., Седых Б.Н., Сидорова B.C. Определение свционвих показателей разновозрастных рз лесного соооцзств: // Обработка iisooptsBUBL s дистанционные- иссдедозаыя. -ïosjioapci;, Itoi, - С. I5Ö-I57.

9. Седых Ё.Ё., Корзухвв Ч.Д. О прогнозе состояния лесн!

\<Q

покрова Среднего Дрлобья с использованием данных аэрокоскпческо-го мониторинга // Актуальные вопросы исследования лесов Сибири. -Красноярск, 19Ы. - С. H7-149.

10. Седых В.fi. Дистанционная индикация Еоссгановигедьно-воз-растной динамика кедровых лесов Среднего Праобьн Ц Дистанционная индикация структуры тазликх лавдса^тов. ■• Новосибирск: Наука, 19ÖI. - С. 56-49.

11. Алексеев A.C., Васильев С.Д., Мсзалезский В.Г., Дзтвин З.К., Седкх Б.Н., Сидорова B.C. Автоматизация процесса обработки аэрокосиических снимков в целях инвентаризации лесов // Исследование земля из космоса. - ISS1. - it 6. - С. S3-IQÛ.

12. Васильев С.Б., Седых В.Н., Сидорова B.C. Текстурный анализ азрокосмичасках азсераясяай и даставодонякв ассьедсзаззч. -Коз ос и, б и рек, I9BI. - С. 1Ь6-157.

Ii. Сзднх З.й» Зид^кацая рецье^а а ласа аз зссиаческзх списках по данным лесистости // Биосфера а климат цо данным космических исследован,^. - Баку, 1982. - С. ¿55-234.

14. Седых З.И» 2слол5зозавяе таблиц хода роста при aeecsas-сацаоивоа дегзфрароэаняа // Косавческнз иезоды азучеаяя природной ерзды Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск: Наука, 1963,-С. 80-Ьо.

15. Седых В.Н., Васильев С.З., МозапззскаЯ В »Г. Использование взаимосвязей растительности а г,альес£а при дакайряроьааая космических сзпиков // Косалчзаяае исследования природных земв-дексов Сибярм а Дальнего Востока. - Новосибирск: Наука, 1983» -С, 1Ь5 - 160.

16. Корзухмн И.Д., Седых В.Н. О програиуз прогноза дазаивзл лесов // Проблемы экологического нонагоразга а моделирование экосистем. - Л.: Гадромзтеонздат, 1982. - С, Э1-1С2.

17. Седых В.И. Особенности возрастной динамика кедровых г.э-соз Среднего Ярдобъя // Возобновление я устойчивость дзеоэ Западной Сибири. - Ü.: Наука, 1983. - С. 66-76.

18. Седых Boll., Волков H.A., Васильев C.B., .ЦсзалеасааЬ З.Г. Территориальные особенности размещения лесов северной части Обь-Лртышского мекдуречья JJ Возобновление ц устойчивость лесов Западной Сибири, -а.: Наука, 1983. - С. 4-33.

19. Норзухнц Л.Д., Седых В.Н, 0 мониторинге состояния лесов Западной Сибири // Проблемы экологического иоаааорзага и моделирование asocacieu. - Д.: Гидроцетеоаздаг, iSbS. - С. 122-130.

20. Васильев C.B., Седых В.Н, Пойма Оба на азроиосиачес онвыках // Препринт ЕЛиД СО АН СССР. - Красноярск, 1984. - 4

21. Седых В.Н. Геоморфологическая основа изучения лесов использованием аэрохоскических снимков jj Аэрокосиическио не исследования лесов. - Красноярск, I984. - С. 61-62.

22. Седьа: В.Н. Оценка лесистости по космический сииикы; Средообразуидая роль леса. - Новосибирск: Наука, 1984. - С.J JAB.

23. KopsjíXBH И.Д., Седых В.Н. Задачи регионального фоне мониторинга лесов Западно»; Сибири // Комический кокиторакг сферы. - Гидрсиехеоиадат, 1985. - С. 42-51.

24. Овчинников С.il., Седых В.Н., Кульшин В.А. Дистанца( индикация подзолистых поверхностно-глееватых почв средкетаег Арпсоья /У Дистанционные исследовании рельефа Сибири. - Нов! бирок, IS85. - С. 66-78.

25. Седых В.Н., Сидорова B.C. Текстура изображений лес] сообществ по аэросвиаках J J Дистанционные исследования рель; Сибири. - Новосибирск, 1935. - С. 7S-78.

26« Седых £.Н. Лесоааксацвонное дешифрирование насазде] аоссгеиавлсгаэдсхся яа гарях // Воъобвовяавие лесов Западно, бири. - Красноярск, 1985. - С. 72-79.

27« Глебов Ô.S., Седых В.Н. Опыт изучения лакдвафтной' болотной структуры в Средней Приобьс // Изв. СО АН СССР. Се; биол. неук. - Бип. 3. - 1985. - С. 14-20.

28. Седых В.Н. Азроаоскпческие методы в изучении лесов ведвсЕ Сабврй // Исследование лесов аэрокооивческЕии метода: Ковосибпрск: Наука, 1Я07. - С. 157-173.

29. Корзухив й.Д., Седых Б.Н., Тер-йикаэляв ¿i. Т. Сорау ка прогнозной кодели восстановительно-возрастной динамики л // Изв. СО АН СССР. Сер. биод.иаук. - Вып. 3. - 1987. - С.5

30. KopsyxBH К.Д., Седых В.Н., Тер-Какаэлян К.Т. Приме прогнозной нодеав восстановительно-возрастной динамика к ке вьш лесав Среднего Приобья J J Изв. СО АН СССР. Сер.оиол. на Бап. 3. - 19ЬЬ. - С. 34-45.

51. Седых В.Н. Составление фиюгеоморфологаческой оснс целях тематического дешифрирования аэрокосыических снишшв Проблемы комплексного изучения и картографирования прнроднь сурсов Сибцра на основе иевользованея космической инфоргаш? и., 1988. ~ С. Ьб-97.

Информация о работе

Седых, Владимир Николаевич
доктора биологических наук
Красноярск, 1990
ВАК 03.00.16

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Аэрокосмические методы мониторинга лесного покрова Западной Сибири ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Аэрокосмические методы мониторинга лесного покрова Западной Сибири"

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Аэрокосмические методы мониторинга лесного покрова Западной Сибири
ВАК РФ 03.00.16, Экология