Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Границы природно-антропогенных геосистем: выявление, анализ и типология (на примере водно-мелиоративных осушительных систем Беларуси)

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Границы природно-антропогенных геосистем: выявление, анализ и типология (на примере водно-мелиоративных осушительных систем Беларуси)"

РОССИЙСКАЯ ¿ВДЕМШ НЛУН ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

На правах рукописи

БАКДРАСОВ Еалерий-Анагодьевич

ГРАНИЦЫ ПИ{РОДНО-ШТРОП(ИНШ ГЕОСИСШМ: ЙЗЙВуЕЕНИЕ, АНАЛИЗ и Щ1СШСШ (на примере водно-мелиораигатх осушительных систем Беларуси)

II.СО.01 - фдоическ£я география, г-есф<зика и геохимия ландшафтов

Автореферат

диссертации на ссиокаше ученой степени каэдидЕда географичэскихнаук

Москва - 1932

ГОС&ШСАЯ АКАДЕМИЯ НАУК инетш'УТ ГЕОГРМИИ

На правах рукописи '

БАКАРАСОВ Валерий Анатольевич

ГРАНИЦЫ ГРШ%ЩО-ШТРОПОГЕШЩХ ТЕОСИСЩЛ: • ШЯВЛЕШЕ, АНАЛИЗ И ТИПОЛОГИЯ (на примерз водно-мелиоративных осушительных систем Беларуси) ,

II.00.01 - физическш география, геофизика ' и геохимия ландшафтов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Институте географии Российской АН.

Научный руководитель - доктор географических каук Л.Д.Арманд •

Официальные оппоненты - доктор географических наук, профес- .

сор Л.Р.Серебранный

- кандидат географическое наук " A.R.Иванов

Ведущая организация - Тверской государственный университет,

географический факультет.

Защита диссертации состоятся " " _I9S2 г. в •

час-ов на аасадаши специализированного coserá Д C03.I9.0I в Институте географии Российской /Л (Москва, Старо- . монетный пер., 29).

Отзывы в двух экземплярах,- заверзнные печатью, просим направлять по адресу: 109017, Москва, Старомэкетный тар., 29, ¡Институт географии Российской АН, Ученому секретарю специализирован- ' ного совета. . ' . . '

G диссертацией можно ознакомиться в библиотек Института географии Российской/Л. '■'■"•■•;

Автореферат разослан " 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета^ кандидат

географических наук

Т.П.Куприянова

ВВЕДЕНИЕ "

■Актуальность теш. До последнего лремеш изучение иехаииз-ков формирования и особенностей функционирования геосистем было ориентировано на исследование их "ядер". Значительно .меныкэ известно о периферии геосистем, пограничном пространстве и границах. Уеззду тем, именно на границах и в непосредственной близости от них происходят перепады потоков вещества и анергии, а процесс взаимодействия природных и антропогенных начал протекает • здесь особенно активно и проявляется наиболее рельефно. Ео ыне- .

ряда исследователей (Ар,:тщ, 1979; Цуэаченко, 1935) высокая . информативность грачиц обусловлена-проявлением здесь.особой чувствительности природных компонентов к различным видам воздействий. Вместе с тем, положила грагащ-часто бывает неопределенным • из-за одновременного, прояйлзшш в географической оболочке' континуальности и дискретности (Преображенский, 1972), в силу чего граница геосистем обычно яйлявтся расплгшчаишя (нерезкйки), вы- • ступают как переходные -коьшлегхше полосы (екотош).

'Отмеченная ''юформ'апиокная ценность границ в сототшши со сложностью их пространственного выделения, предопределили постанову исслсдовглил,. направленного на выявление, анализ и типиза-шв гршащ ьриродно-ентропогешаах. геосистеы. Изучение границ выступает как актуальная научно-прикладная задача при оценке состояния геосистем, их.динамики, решении вопросов геопроектирования.-

' К. числу прирсдно-антропогёнкнх геосистем, представляющих вна-. ттепьняИ •'теоретический и практический штаерэс, принадлежат,. как известно, гидрошлиоративш? система,' специально' создаваемые для целенаправленного иокекекия 'свойств арйродно-территориалышх ком-плексов^ С учетом этого работа ориентирована на исследование границ Бодно-мелиоратившх прирсдно-антропогвиных геосистем.

Цель и задачи исследования.--■ Основная цель исследования состоит в разработка коаплэксаметодических приемов гияялешя' и. анализа---лавдшафтй-границ на-примере границ водно-кзлиоративяых геосистем. Длг достижения, указанной-цели в диссертации были псс-тг&лэт. слодутхо задат:': \ : • !

- провести анализ существующих'представлений о физико-географических грашцах и определить основные направления их изучения; ■

- провести исследование степени информативности ландшаф'пшх >' признаков и выявить наиболее репрезентатлвнш для определения границ водно-мелиоративнцх геосистем; •

- разработать приеш выявления границ водно-мэлисраишшх , геосистем; ' . '

- охарактеризовать основные свойства, динеыкку границ водно-далиоративных геосистем и провести их мштаацию;

. - разработать предложения по совершенствованию проектирования водно-мелиоративных систем.

Материата. В основу работы положены материала нолевых хрул-иомасютабных исследований, нс-посредствешо собранные авторе;/. в 1934-1290 гг. Всего залоззно к описано 8 основных и II вспомогательных- ландшгфгнюс профилей, вдффов - 104, пробных площадок для . определения проективного понрцтия травянистых-,растений по методике Л.Г.Раьанского' (1928) - 1040, отобрано" к проанализировано. для определения рН аодной еытяккн 347 образцов поча. Полевые исследования дополнены анализом литературных источников.

Научная новизна к практическая значимость.работа. Научная новизна исслер.овиия состоит л .систематизации ■ основных вопросов .'.■ проблемы физико-географических гршшц, в разработке комплекса ые-», тодических приемов, позволяющих с достаточной объективностью проводить картирование ландшафт« ..грани» в гдасгах постепенного перехода дааду геосистемами, Методика предполагает выделение сието* ш частных границ к последующего обьединещга их с комплексные {лацдшафтнце) граница. На основе предложенной методики выявлены : характерные особенности границ водно-мелиоративных. гооскстеи, от-.личаэдке их от границ неиаиз не иных природных снеге?,г (разбаяапси-рованность, ынояеоявекноегь, динамичность) . В соответствии с принципат,м информационно-логического анализа проделан отбор лыщша-фтгасс показателей с точки зрения степени их информативности для целой выявления и анализа границ водно-дадкорешвнше геосистем.

Метод ыокет быть использован при составлении карт» дегафри-рованзш аэрокосшиескюс гштериалоа, при гэшеусгроительшзс работах, в исследованиях по рациснальноцу природопользованаа. Предлагавши подход и результата работы кото использовать и при составлении конкретных технических проектов гйдрокзиаорагиэшх объектов: для четкого обоснования их границ, в т.ч. дли определения границ изшнзшй ориродгак коыалздаоэ, прнлегазщкх « шлк-ораттнш объектам, а также для проектирования природоохранных : мероприятий £ наделанных границах иэманениЯ.

•исследовании га опирались па положение А.Д.Армовда (1573), показавшего, что судить о внутренней однородности территориального комплекса мокко исходя лз того, что внутри такого комплекса градиенты изменения-изучаемой, велкчяш меньше, чем на его границах с соседними территориальными комшюйсаш» • Методологические представления о проблеме границ. (краткие сведения). В диссертации определены и кратно рассмотрены основные вопросы, составляющие проблему физико-географических границ. Проблема границ природно-антропогенных геосистем рассмотрена на— «и как'.частная задача п решении более общей проблем» физико-гзо-графичесик границ.- К. настоящему-времени наиболее разработаны вопросы,'.касающиеся: I) объективности - субъективности границ;. 2)..'ия резкости - постепенности; 3) масштаба и выраженности- границ; 4) трофического изображения на карте ;5)барьеряой и контактной фунодш. ^разделение-- соединение через границу); 6) значения границ в процедуре районирования. Недостаточно-■ выяснениями,.но налиму мнению, являются вопросы: I) о границах как самостоятельных 'объёхтах исследования5 2) их динамит и устойчивости; 3) ииша-ии; 4) Соотнесении естественных и антропогенных границ. Последней группа. вопросов з диссертации уделено ссноаное. описание.

Глатза И. ©ВШОГЕОГРЖМЧЕ&Щ ШШЕРЖШШ ОБЪЕКТСВ ■ ■"- ' ИССЩОВАНШ

. Все псслёдовагаше. объекте приурочены к полесским л(5вдшф?ам Республики Беларусь. - ...

1. Водно-келиоративнал 'геосистема "Журавинка" расположена в пределах. иодно-леднадоаох'О.'лаедякфга (босс. р.Дни). Сеть открытого дренажа,, водохранилище 'и чеки били-заложены в 1979-1581 гг.

До проведения мелиоративных работ здесь преобладали ивняки и березняки по болоту. В настоящее время - плантация но зыращивонив клюявы. Прилегающие л; плантации лшд шзфтц осушеш, а естестэзн-шэ участки представлены 'сЬснянаии и березняками.

2. Полесская опытная мелиоративная станция приурочена к пойменному лйвдшофту' (басб. р.Бобрик). Осушение НТК сетью открытого и закрытого дренажа проходило поэтапно с 1961 по 1972 гг. В естественном^состоянии здесь господствовали оооковда осокопо-ольхо-вке, осоково-взйшковна, .березово-войниковш, взйникозо-тростни-ковне и ивняковые фитоценоза (Бойко,'Фадеева, 1973). В настоящее время осушенная часть используется под посевы сельскохозяйствен-

ных культур. OcvasrsH участок, где сохранена целинная залежь к естественная растительность. ; .

3. Еодно-кзлиоративнал геосистема "Коммуна" расположена в водцо-ледаиковом агедшафте-(басс. р.Орессы). Осушение участка ' ; началось с середины 50-х годов. До проведения мелиоративных ра-бог - это .непроходимое торфяное болото. В настоящее время - посевы иноголэтних трав. Разнообразны прилегающие лаедшафты: сельскохозяйственные поля чередуются с массивам: леса и "аанустарениями лугами. Есть участки развеваемых песков, .частично облесен- , нда. ,

4. Водно-мелиоративная геосистема "Сосни" - ото участок озерно-аллювиального ландшафта (басс. р.Орзссы), ¡Мелиоративный объект был построен, а земли сдани в эксплуатмгиа в начале 70-х годо!;, В. настоящее врем осушенные зеыли используются как пастбище. По краям мелиоративного объекта распространены сельхозугодья, разновозрастные сосновые и сшшаише jisca. .-':'. I

Глава ш. методические -приемы выявления границ водно-мшо-ративкых. осмпеяыщх природао-штюпшш ; ■ • геосистем':.

В настоящей работе на основании излокзшшх вша концептуальных положении разработка приеш, с псккхцью которых мода? бртр :'; достигнута достаточная объективность в выявлении 1рашц водно-келкоративнкх геосистем. Процедура поиска и проведения границ, ваделяешх по совокупности признаков, состоит из ряда птапов, .

Сбор фактического материала. .Экспериментальная часть работ выполнена методом ландшафтного профилирования. В наших исследованиях ыы ориентировались на известное положение об образовадаи искусственной полосц (зоны) снижения грунтовых под на сопредельных с мелиоративным объектом ПГК. Длина наших профилей (от 1,5 ; до 3,1 им) определялась шириной .зоны гидрогеологического влияния и местными особенностями (близостью нэосусенного болота, наличием сельхозугодий, ыелиоратибных.'объектов и т.д.}.-Профиль еакла-давался поперек ПГК, прилегающих к 'мелиоративному объекту;- Он начинался на объекте мелиорации (ядре систамн), пересекал трансформированные осушительной мелиорацией ГОК (периферийную часть) и заканчивался, по-возможности, в пределах НТК, находившихся вне влияния мелиоративпйго"объекта". Отбор пар'амотроа и составление программы ноблидений определялись постаолеияой целю - но обходи-

■" ыостью комплексного исследования границ методами,. доступными для использования в експедиционшк условиях. Исходной информацией служили показатели, характеризующие соетояше литологии, .рельефа, грунтсипс вод; печп и растительности. :

Опенка степени информативности ландшафтнцх признаков. Любой материальный объект содержи' бесконечное .число свойств (Эабй, 1959). Поэтому геосистему теоретически мозшо охарактеризовать

■ бесконечным числом параметров (переменных). При этом монно полагать, что чем больше,-переменных-будет испольсоваться, тем полнее

л надежнее; будет 'представлена геосистема. В то ~о врем при опи- .

■ сении геосистемы нередки случал, когда переменные тесно коррелируй? ыелду собой,- что в свою очередь пороздает избыточность "информация.. Поэтому при йсследовшии гсосйстеы с большим числом • зависших друг'о* друга переменных- возникает необходимость "сжатия" информации, т.е. устранения ее избыточности за счет сокращения числа ¡зависимых переменных. :

Для решения'задачи "сжатия", информации в отношении' наших • объектов исследованил были привлечены некоторые элементы теории информации (Кастлэр, 1960: Пузаченко, 1971). Использование этого . метода позволяет по имеюпглмсл статистическим данным о'поре,метрах . установить.четкие логические связи, - С помоцьв формул теории информации (Кастлзр, 1950; Пузаченко, 1971; Абишев, 1975: Берлин?, 1973; .Пузаченко, Скулкин, 1981. и др.-)-нам: оценено -взаимное соответствие рассматривасЬаах-параКйтров. При этом наиболее информативном считается тот, который относительно автономен в системе (не иг/бет сопряженности с другими). Во взаимозависимых блоках (при наличии "Тесной .'Салзи' меящу двумя й более параметрами) для . дальнейшего-анализй отбирались тз, которые имеют более высокую величину энтропии как характеристики мерь: пространственного разнообразия; Рэализацйя прйгр^гмы осуществлялась на ЭВМ СМ, "МЕРА" Института геохимии й геофизики Ш Беларуси .на. языке 30РТРЛН-1У.

Учитывая трядицйош&э представления о влишши осушительной ■мелиораций на данднйфтнш комплексы и их параметры (Емельянов, . . 1980; Дьяконов/1986; Аиотако, 1987; Киселев,. 1987; Ралько, 1987 . и-др.)', ш сочли-возможным.Некоторую, корректировку набора параметров. ; ■ . : ... Таким образом, ландшафтные условия исследованных объектов

■ описайы наиболее информативными 46 переменными,,характеризующими состояние рельефа, литологии, грунтовых вод, почв и растительно; сти: высота поверхности, крутизна склонов, уровень грунтовых вод,

влажность почвы на глубина 20, 40, 90 и 120 см, железистот-марга- -нцевые конкреции на расстоянии 20 и 80 '.см от нижней границы горизонта Ао, рН на глубинах 5, 40, КО см, плотность .почны на глубинах 20, 40 и 90 см, глубина залегания глеевого горизонта, мощ-ностьторфа, мощность горизонта Ао, степень раз лож шя горизонта Ао, мощность горизонта Ар насыщенность почвы корнями на глубинах 5, 10, 15, 20, 40, 60, 90 и 120 см, сомкнутость крон, количество стволов березы и сосш (взрослой, молодой и сухой), проективное покрытие поверхности почва мхом, общее покрытие почвы отдельными наиболее информативными видами растешШ-(иван-чай,щучка дернистая, льнянка обыкновенная, мятлик лесной,-орляк обыкновенный, тысячелистник обыкновенный,'щавеЛь обыкновенный,- вахта трилистная, осоки). 1

Градиентный метоп, приведения границ. Обработка собранных., материалов проведена методом градиентного анализа и включала:

I) Посгаоекие кривых отдельных частных признаков (характе- . ристпк). Положение частной 'гршжцм 'определялось'по наибояышдг наклону кривой (градиенту) исследуемой характеристики.

... 2) Подсчет-по каадоьу 'интервалу профиля суммы .частных гра- . ниц. ■'.

. 3) Пострронке обхедикешюй кривей количзства встреченных частных границ.' Полозязике. комплексной границы соответствует наи-,большему суммарному градиенту, т.е. высшей ясчке объединенной" кривой. ■

4) Разделение признаков на основании представлении о заи- ' симости и независимости их о* шлиоратшшого одшния (по литера-' туриьм данным). Выделены: 1Р2Ипа^№исш.«с-51_%стрЪ

хо^аетеркс^пк - урогень грунтовых ¡вод,' влгащость почвы на глубинах 20 и 40 см, касаденноЬть•почвы корнями на глубинах 5, 10, 15, 20,- 40-и 60 су, плотаасть почвы на глубинах 20. и.40 см, мощность горизонта Ао.гртзпзнь разложения горизонта Ао, ' глубина залетмя глеевого горизонта, мощность торфа, общее покрытие поверхности почвы трздяниепши растениями. покрытие наиболее информативных отдельных видов травякастЕЗС растений, общее покрытие поверхности почвы мхом, количество стволов березы и сое-„ ны (сухие и молодые деревья). Г^щу^о^си^льно иедаташцх и ме^Л81Шо^еаги^ищж_ка мелиорацад^^шнаков образовали: крутизна склонов, высота поверхности, влааность и нйснценность почва ксрнШг ~ все на глубинах 90 й 120 ем, плотность почва на глуби-';..-' не 00 ем, .мтцность горизонта Ар сомкнутость крон, количество

:стволов березы и соси»! (взрослые деревья). Остальные характеристики бкдн отнесены к т.е. на данном уровне анализа.характеристики - жслезисто-маргонцеше конкреции : на глубинах 20 и ВО с1« от ш»Я границы горизонта Ло,~рН на глубинах 5, 40 и-/120 си - не могли быть однозначно оценены с точки зрения их-■зависимости или независимости от мелиераши аа врага проведения наблюдений. • ' 5) Определение положения лащшафтно-ыелиоративных границ. Местоположение лаедшафтнемтиоратизных' границ проводится на ос- -новании. положения совокупности Завистях и быстро реагирующих на , мелиорацию признаков. -

6) Определение положения естественных границ. Местопоиошше ' 'естественных границ проводится на основании относительно неэам-. .сиккх й .медленно реагирукшдах на т-илиорацию признаков.

Опираясь на результаты кашральной обработки, в пело -прослежено .простирание выявленных, границ. Для этого определяли какой визуальный картировочный признак соответствует гргфгсески выявленной границе водно-мелиоратизноВ-геосистеш. Поэтому границы под- но-мелкоративных геосистем определены на местности, в одних случаях ко. растительности- и поччш, в других - по рельефу, а тв.юкё по признакам, отражавшим хозяйственное использование территория (контуру ссльхсзугодЕЯ, дороге.и т.д.).

■ 'Глава 1У. ОСОБЕННОСТИ ГЕ/ШЩ ЭДПЮ-МШЮйШНЖ

ОСОТШШЙКХ ЛРЙР(5ЩО-АН1И>ШШаШХ ГЕОСЙСТЕМ

Результаты полевых исследований позволили охарактеризовать некоторые свойства границ водно-мелиоративных геосистем. В различных хещшефпшх условиях шяяораштшй объект и прилегание ПТК взаимодействуют неодинаково. Различил этого взсикодейстгая -огрсжаготсяг. в составе, шетопояоаэшй, 'резкости, кокфпурации границ, их динамике'и т.д. ; •

Факторы формирования' граьуц и соответствующие им лм^ЕаЬт-■ ныв „признаки. С .целью выявлений границеформфукгдей роли лшадеф. . тных характеристик в работе .использовшШ следующие .группы приз'. наков - гаолого-гесмор^ологпчеСкая 1 гидрологическая, почвенная и бпйтическая (растительность). : ■•.-■■-.

Довольно общее, но достаточной для решаемой наш задачи,, представление о хршетцофоршрухядей. роли различных лацдшэфтнмх ха-раятеристик даот таблица!. . .

•>'■■'. Таблица'I ■

Вклад ландшафтных признаков в форлироваше разнотипных . границ, в %

Тип границы

естественные

лаццшафтно-иелиоративше

комплексна

II ама афтные при з н аст:

!геолого- ;гадроло-. ¡почвенные ^эастите-!геоморфоло-!гические ! !льности

I гические ! !_ ! -

17-66 ' 0-14 0-51 10-46

■ 39,7 9,3 26,3 24,7

0-20 0-39 9-22 24-85

II 21 15,6 52,4

0-33 6-41 7-19 £0-65

21,5 24,5 14,2 39,8

и тайлице в числителе отражен»" шмшалыаю и максимальнее значения признаков, в.знаменатель - средние величины

Из таблицы видно, что наиболее весошй вклад в формирование . лавдшбфтио-келиоративной границы вносит 'растительность (до 85 %). Отмечено увеличение-аиаяения водной составляющей при сравнении естественны;: рубежей с лацвшафтно-мелиоративныш границшг. Такое изменение роли грашцеформируицих признаков и соответствую- -«их км границ связано с осушительной келиоредией,- когда -осугазше болотного массива влечет за собой, в первую очередь, сильное изменение гидрологических характеристик ландшафта,- а тачаке растительности как наиболее активно реагирующей па изменение ядасии--. рующего фактора СувлЕжкешя) - "

Известно, что границы водно-шлиоративних. геосксгегг являются результатом'взаимодействия ълъиёнтарных (частных) границ (лито-, геоиорЪо-, гцвро-, педо-,. фатегоншх). • .Ьа иеследуекях нами всднсгмелиорагрных хсосистемах наиболее часто встречлвхся-следующие, совяадаю'дие в пространстве, сочеташм ояошт-арннх _грапиц: лиао-геоыорфо-пщро-педо-^^огешгие, гидро-тюдО-фитогзн-иие, шюо-геокор$о~пе до-фатогогшз, лито-геонорфэ-пвдро-ф^кчген-ше^шго-шсиорфб-фигогешао и йедо-ф*тогсгшые руСекк.* Пространственное положите сочетаний границ подчиняется закономерности и ©гражает изначальное строение лащшфтккх коиаяексев, гшй-ла'гашшс к »однр-крлиоративной геоспстеьгз и их еввеобности рее»., хмроаат* на процесс: осушения. Для пересечении* яшушафтав грани-

, '13 - цесярзделтеш.иш являются прежде всего сечотштя геоморфологических рубежй с гидрологическими, почвешшш и геоботаническими границами Поскольку распространенно этих границ зависит в основном от изменения субстрата и рельефа, которые создаю'? условия для рракс^ориации почв, растительности и грунтовых вод ¡г на ко-торме накладывается влияние осушительной мелиорации. Для равнин-нкх ландшафтов (при относительно спокойно'.! рельефе) границы вод-но-межоратиигше геосистем определяются главным образом сочетанием гидрологических, почвеших и геойотаничесгах параметров и соответствуй®« им эяеыо)теврнкх грашц. Осушзние болотного массива влечет за собой изменение в перяу» очередь гидрологических характеристик ландшафта. В еткх условиях растительность и почва в силу способности скачкообразно реагировать на понихзнис грунтовых вод повняаат резкость перехода и локализует его в виде ■ гндро-педо-фитогенных ижгпедо-фитогепных границ.

Количественные и .качественного характеристики границ. Me которые особенности границ, их. свойства могу« быть вырашш количественно. Это - степень выразительности грашцы, степень ее резкости и распределение частных' границ по всему профили. Под" •Г нарабительностьа'.граютца поижяагся число вклачеикгх в нее чгс-■ йз£Х границ (в нормированном виде). А резкость границы - ото ло-' личина' различий (перепад высот) на отрезке профиля наибольшей ' виразитолыюстц rpainiiiu.

Проведенные исследования показали, что величины вырааитель-..ностл к. резкости.шк® ' ваябозьЕие .вдачзшя либо на начальном отрезке; профиля, либо они отрдвннзад к его яз£к$вртц т.е. они••. з ■ ■ разной степени "раз!зазшм" но профилю. РаЕШГосчъ границ обусло- ■ ила на i-DC мио1»вош<яэнттж1 (комплексна.!) .'хсракгером, розбалансн-ровшшостыа, которая проявляется в умНыхзити пространственного :-, сбвшщзщя границ, прдподн'.м: по частнш показателям, а такхе • ■ раэлйчлой реакцией (неодинаковой 'цуаствигельиссты») екем-зигаршу . (i:or,rnoHeHi';Hx) границ к осушительной гзлкорацин, При отом одна н ïà гэ л£11дшафтко~мзлпораяшнад граница а различных местах своего про»ЗДйния вокруг1 -Ердао-нелисратийной геосистем выглядит по-"• .разниц. Она moîsst бить как строкой переходной полосой (несколько десятков штров 'сметой), тёк. и относительно уэкой (более ■ .сятка сантиметров noptes мэтры страны). - „ ' . ' ■'■

Важная особенность греииц вцМю-ЬйЛиорагсшкз: j'eocnt-TSM - '•::' ■ - 'несовпадение. ландтафтно'Ыейиорзэтш&к границ о контурами toeîcf-еэнно молиоратвньад объектов. В раде ¡лесу лиуодйфтно-^пиорртц-

Ьная граница отодвинута на 900 ы от границы собственно мелиора- . тивного объекта. В то га время положение некоторых ландшафтио- ■" . ■ мелиоративных границ хорошо согласуется с положением ряда исходных природных рубегвй, сформировавшихся еще до начала-проведения • осушительных работ .-В исследованных случаях влияние осушительной . мелиорации на сопредельные ландшафты задергивается и подчеркивается относительно стабильными природам рубежами; т.е. наибольшие значения величин выразительности и резкости исходных природных- рубежей соответствуют наибольшим значениям этих величин лад--дшафтно-шлаоративных границ. Тем. самым, по мэре' анализа фактического материала в диссертаций были■выявлены ситуации, которые усиливали и;ш ослабляли щюсяракственную дифференциацию ■ подког»' • мелиоративных геосистем и был. установлен 'тормозящий: характер ряда природных рубелзй. . -:-'. V- ;:''.■-'..''.;■■'.''■ •

Анализ показателя.распределения частных границ свидотельст-вуот о разбалансировааности переходной зоны-. Так наибольшее ..'ко-. ' личеетво грщащ, "спровоцированных"• осушительной мелиорацией, приходится на начальные отрезки профиля, как правило, 'на то, где проходит мелиоративный канал. Этим участкам•свойственен "прика--нальшй эффект", под- которым в 'работа - пошмается увеличение количества частных границ в полосе прохогдения мелиоративного какала. Это связано с возрастанием на -этих отрезках профиля интенсивности БЗШ'.модейетЕЯЯ мелиорйтгшого канала с прилегающими ' ландшафтами, выражающееся в изменении условий увлажнения и приводящее к резкой смене ряда ландшафтных характеристик и соответствующих им границ. Особенно отчетливо такое влияние мелиоративного канала обозначается в растительном покрове, где возникает особый приканальный фитоценоз.

Некоторые свойства границ устаноалены с помощью качественного анализа их конфигурации, исходя йз' ре'ально. сложившейся - ситуации. Анализ -составленных картосхем показал, что разнотипные рубеяи формируют своеобразный рисунок границ. Так, после осушительной мелиорации вокруг Мелиоративного.объекта создаются новые^ в основном, четкие-и прямолинзйные, оконтуривающиз его границы й в ряде случаев, выражению'в виде мелиоративного'канала. Криволинейны очертания природных границ и лавдшафтио-мелпоративных 1 рубежей. Границы, вызванные осушительной мелиорацией, могут идти . параллельно контуру мелиоративного объэкта, совпадать с природными рубежами. В ряде Мест разнотипные границы-'концентрируются (ко. нвергенция) и расходятся (дивергенция границ). -

Этапы йошироаанкя и динамика границ» В соответствии с этап-, ност-ью создания 'объектов осушительной мелиорации ваделено пять этапов формирования и развития границ водно-\йлиоратквных геосистем: проектирование - реализация проекта - становление водно-мз-лиоратшшой геосистем: - устойчивое фушгциснировение - деградация (дряхление). Рассмотрены особенности формировашш границ перечислений: этапов. Так, на этапе проектирования в проект "зак-' . ладывазтс'я" грагагца объекта осушения, под которой понимается контур мелиоративного объекта и рассчитываются размеры зона его влияния на водный режим прилегающих ландшафтов. 'Граница этапа реализации проекта несколько каре, утверащекннх проектных границ. Эти гр&няцы соответствует границам "строительной площадки" мелиоративного объекта, а границы этапа становления система - границе зоны влияния мелиоративного объекта на урозепши режим грунтовых, вод прилегаетдих НТК. Граница ятаи устойчивого функционирования оконтурнзазт новообразованный, • юдкфхщировакшй в процессе о су витальной мелиорации, загщксф*. Зтап деградации но обязателен для постоянно подновляемых (реконструируемых)' Еоднб-кзхпоратизшх геосистем. Деградация будет иметь место, если водно-мелиоративная геосистема утратила свое функциональное' неэвапэкке. Дл*ктель-нсз пребывание в состоянии деградация ведет к сокращению плодадп водно'-молиоратиБной геосистемы и, следовательно, к изменении пс: лозгания ее гратщы. Таким образом, кагдмй этап характеризуется 1. своим типом к шетополойониеи *' а'всдно-нелкоратишая гее--

. система в цеяоы мярошшеп&ш преобразование«.' гретящ, . "'■

-Анализирует,не объектн соугительнсй мелиорации разделен! па . "молодые", "зрелые" и "старее"'системы. Установлено, что гркзща "молодых" сметем, сроки существования ¡»горше из црзсмсгвт 10 , лет, соответствуют этапу становления водне-мелиеративимх геосистем. Границы "зрзлнх" спетом, .-к которым отнесены объекты 10-20-летнего Еозраста, а такгз'границы "стерах" систем, возрос® которых более 20 лет, соответствует этапу устойчивого функционирования водно-мелиоративных геосистем. ■ " / :

■ Проведенными • исследованиями определен« некоторые дпнг-мичос-.кие тенденции разновозрастных водно-шзторагившх геосистем, Ус-тановлепо,- что для "ыояодых" водиочшиоратившд геосистем 'поло-•.женйз ландгпафтно-м9й1орат1шной граница совпадает й пойояениеи контура собственно ш'лаора(сиэного объекта, "зрелых" - определяется аолоагшеи ряда'природных рубз-эй, сформировавшихся до проведения осушительной мелиорации "внутри" прияетагкяп т^рротоцрц.

Например, контуром леса, болота'или геоморфологическими рубежами. Та ¡ко закономерность, в основном, прослежена и для"старых" вод- . но-ыглиоративных геосистем. Тем сш/.ым в работе сделан вывод,-что в исследуемых случаях с возрастом всдао-мэли'ор'&тивиой геосистема ее яакдшафтпо-мелиоративная граница отодвигается от-'контура с об- . ственнэ мелиоративного объекта. При этом процесс пространствен- , ного движшш ла"1дшафтно-мелкоратшшых границ мокно предстаиить как интерференцию с существующими относительно стабильными природными рубежами. ,

Совладение жв в ряде отмеченных случаев лаздшафтно-мелиора- ; тнвных гранзщ "старых" водно-мелиоративных геосистем с контуром мелиоративного объекта обтасшетаа наличием ряда'выраженных и, резких природньк рубежей в непосредственной близости от контура объекта осушения. 'Например, резкого.перегиба в рельефе,'.создаю- ; ш.сго условия для изменения всех ко;шошнтов ландшафта й"тормо- , ояцзго" движение лавдсафтно-г^олиоратлзной границы "вглубь" при-легаюздх НТК. '■'

Оспопные типы границ. Многообразие драняц зодно'-мзлиоратив-1ых геосистем' в свете поставленных задач нсзвт бнтЬ' сведено ' к двум основным типам - границам 'ядра 'й .периферии. Граница ядра водно-ызлиорагивной геосистема.- это' контур мелиоративного объекта, в пределах которого под влиянием осушительной -сети обеспечи- . вазтся поникание уровня грунтовых вед на Спределеш?ую. величину.. Эту-границу мокно рассматривать как прозктннй контур объекта.

■ Проектная граница - это рубеж, который определен и залоаозн в проектной документации мелиоративного обьекта,.За границу периферийней части водно-мелиоративной геосистеш ■ принята граница пространственного воздействия мелиоративного объекта на прилегающие ДТК.. Границ периферийной части разделены по слеДукции критерий.! ~ ко-. ■ипвексности, степош эависниостй от шлиоративного влияния И сос-. таву (рис. I). Отметим, что гра^агца периферийной части гоосисте- • ш а большей степени обусловлена природными ко&ао№1га^ систем^,-чем граница ядра. Их характер приближается к естественным рубс-' кам, поскольку с удалением от объекта осушения, его влияние на прилегеющиз Ландшафты уменьшается.

■ •.;■■ ' , Г • 17

' Глава У/ЛЩШШ1Е АСПЗКШ-ПРСШгГИРОВДШ ШИОРШВНЫХ

. СИСТЕМ

Учет _ дыщпадЧтелс границ в. мелиоративном проектировании. Игт • норированиё ландшафтных границ в практике есугательной мелиорации мозкзт привести к 1;е:пзлательшм изменениям п /.'андсафтной ситуации мелиорированных территорий. Так, при неполном охвате осушительной мелиорацией ландшафтного комплекса, нэподвергнутач ей территория может оказать сильное противодействие созданным осушительным сооружениям. Ц?вестны случал, когда фрагментарно создававшиеся мелиоративные, каналы в окружении 'обширных болотных масси- ■ вов быстро'разрушались. Наблюдается-а обратная_картина, когда мелиоративное воздействие,' расчитанное на преобразование лишь части ландшафтного комплекса,- ока&ывааа? влияние. и на оставшуюся ее территорию.-. Поэтойу Ш, вслед за В.С.Аношко, К.Н.Дьяконовым, В.Н.Ки-:• селавкм, АЛО.Рзтоюмом и другими исслвдбвателями, полагаем, что . . обязательным условием проектирования должен являться учет лшщса-фтной ситуации не только территории строительства гидромзлиорати-: шого-объекта, но и-сопредельных ландшафтных комплексов. В этом-случае, по нашему мнения, проектирование и создание объектов осушительной мелиорации осуществляется не в рамках искусственных

Границы аодно-мзлиоративных геосистем

Граница ядра геосисте- _ Граница\юшферийной

ыы (проектная граница) ' части геосистемы ,

Час-гныз. . ''. Комплексные

* '■''"' Естест- "йзЗора- Естэст- Ландшефтно-■

. . . веяные . тивныз венные мелиоративные

Границы, состоящие из комбинации (набора) -ландшафтных характеристик, участвующих в rix формирований (лкто-гееморфо-гмдро-пздо-фитогеншо,• лито-геоморфо-фятогенныа и т.д.)

Рис. Г. Основные типы 'границ водно-кзлиоративкых геосистем

границ - проектного контура объекта, а с учетом-ландшафтных Границ сопредельных комплексов.-На стедии разработки технического проекта сами лакдаафтнке рубели необходимо рассматривать как исходный; "влемент" будущей водно- мелиоративной геосистеш. -При разработке! проекта надо считаться с местоположением.ландшафтных рубежей относительно объекта осукешя. Прп атом оцределя- . ется их топографическое и гипсометрическое положение, ; влияющее . на гидродинамическую связь мелиоративного - объекта и данного ландшафтного контура. С помощью границ нодно-жлиоракшнык геосистем прогнозируются изменения сопредельных лафдшфтных кошзлек-ссв и маркируются рубеки этих,, извинений. Принцип учета Границ ; особенно необходим на: стадии разработш технического' проекта, .¡нескольку последний является основным документом, по которому -/...' .- производится его, строительство, ;; У- . . . -

Природно-мелиоратиЕный мониторинг. В' диссертационной .рабо-!, те рассмотрены вопроса природио-мелиоратиВного маниторинга. Обоснована; нзобходиглость проЕедешя-наблюдешзй в выделенных лацц-кафтно-шлиоративных границах. По Совпадения или несовпадении характерных перегибов на построенных храфиках-. отобраны. признаки«-индикаторы, наилучшим образом огражаюсяе состсжшо всей совокупности признаков, определяемых осушительной мелиорацией, Б списке индикаторов наиболее удобными параметрами'для наблюдения по-, мимо глубины залегания' грунтовых вод являются характеристики . растительности. Применительно к исследованным разновозрастным водно-мелиоративным геосистемам - ото показатели изменения проективного покрытия поверхности почвы отдельными видами травянИстых растений, непршар,- иван-чая, ¡вахты трилнстной, ocoic и др. Таким образом» в работа показана возможность контроля состояния исследованных Еодно-меЛиоративаШ геосистем небольшим числом Па-• рометров. '•■ ■ .

-, ЗАКПШЕНИЕ ' • ;

Реализация задач исследования позволяет сформулировать сяс-■ дующие выводы и положения:.. •■-..• / '

1. В настоящей время недостаточдю выясненнъшк являются вопросы о; границах как самостоятельных объектах йссжздовеаия, их .данашш'и устойчивости, типизации,1 соотношения естественных ii аитропогеннкх границ. В . системе взделенкых - вопросов проблема . природно-антропогешых границ выходит, на одно из. первых мест.

2. Инфоргагиош-го-лох'ический анализ обеспечивает решение за-

... ' '■■ . ; ■ w

. . '■'.'.':'-'' ''-'-.'•

дачи рационального табора лацдиафтных показателей для'проведения, градиентного анализа. Список ландшафтных параметров, ссстаслон-шй но данным шхформацнонно-логнческого анализа, когвт быть ' рекомендован для использования в целях выявления и анализа границ , водно-мелиоративных геосистем Белорусского Полесья.

• 3. Предлагаемая процедура проведения границ -водно-мелиора^ , • 5ИВНПХ. геосистем по комплексу признаков включает: а) выделение . •• : . .- совокупности частных грзыщ: б) определение среди"них границ, вызванных осушительной мелиорацией; в) объединение выявленных частных 'мелиоративных. грешц в лаедшафтно-мелиоративную' границу. '■'-' 4. .Исследовании* локальные врдио-ыЬлиоратнзже' геосистонэд, расположенные в пойдаших» водно-ледниковых и огерно-аллавиаль-. -'• .:"ных" ландшафтах Белорусского Полесья характеризуются специфичес-'-.'кими пограничная!-зонами, 'отличительная черта ф?орых их раз б а-'■ лш'кированность.' ' -

; 5. 5'рансформирувцзе влпягаге осушительной мелиорации' преявдак г''..' ;етсп в изменении пространственного рисунка и положения исходных .-■ -границ. После, осушения вокруг мелиоративного обтлкта создается .,' две liOBisc границы: а) щеонтуринаэд&я'его граница - контур' мелиоративного- объекта, в 'основном прямолинейная и четкая; б) ландшз-фтно-мелиорагавная. граница«','Последняя мояэт совпадать о природ-„шмк рубежами.• ;.-:; ,' ' ' , ■ ■'■'--. ... -

• ..':''.''•'• 6. Многообразие грашц водно-уелиоратизных геосистем сведо-» . ,'Г.. -но it двум основшл типам: I) границе 'ядра (иди, контуру водно~мз~ , ■ ' ■ диоративного. 'объекта) и Z) граница»,; периферии. Последние ; разделе -'i '.'■■' ш. по: а);'комплексности ■(частика и комплексные'^ Д).'степени их • ":-'"..;■ зависимости от мелиорации (ла'щпафткО'-мзЕИратпвная, естествен; пая) и в). составу Сли^о-геомор|с-педр-г:^ро-$итоге!«1Ря, пвдЪндо-

'. тогенная и т.д.),..- .-i -;.' ' . . ..

"г ; . ' V. Процесс возкшшовешя; и-форщровагш границ водно-шлио--'_;- ' ратквньк геосистем состоит из ряда этапов; I/ проектирования, Р.) .реализации проекта,-' 3) становления .системы, 4) ее .устойчивого . функционирования, .5) деградарт' (дряхления). Зтеп деградации un обязателен"для-постоянно подновляемая (рзконетруируаьшх) врдн9-" .... ' мелиоративных геосистем.. Каздоиу етппу свойственен'свой, тип rpív-~}'кщ,.а водно-кэлиоратавной геосистеме' в делсм --.. антропогенное • -..преобразование границ. ' •-.•••' • ., -

... г-':" 8. На примерз, разновозрастных' "локальных водно-Мйлиорптивншг „геосистем показано, что со временем. лздшафтно-тли0рй.тивияi гр*ь ница сдвигается от, контура собственно мшорятилиого пЛт^к^в; П

- V : ■■'•: ' ' ; <* 20 ■

исследованиях случаях она ыакошшыю отодвинута на 900 и. Воз-.. ■ гсгкность динамики ляндшафтно-мьлиорааивкых границ определяется , характером сопредельных ландшафтных комплексов и их границ. .

9. Наиболее'весомый вклад в формирование лендшафтно-мелиора-, , тивных границ вносит растительность. Роль водной составлявшей .

также высока по сравнению с естественными рубежами. ;-■•■. ■■!■

' '' 10. Пространственное 'поколение сочетаний границ (лито-гео-ыорфо-фитогенные, гидро-педо-фитогенные и т.д.) подчиняется за-; ^конокерности и отражает изначальное строение ландшафтов, приле- ' гаюцих к водно-мелиоративной геосистеме, их способность репги-.1 ровать на процесс осушэния и время, прошедшее после проведения ' . дренажа. Наиболее чувствительными к мелиорации оказываются гидро-.педо-фитогенные границы. ..".■ •

II . При разработке конкретных мелиоративных проектов не обхо-' "димо учитывать реально существующее и прогнозируемое ■мэстополояе-« •■те частных и ландасфткых границ относительно объекта мелиорации.

. Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1, Проблема границ природно-антропогенных геосистем // Гео-

• графические аспекты рационального природопользования. - Минск: -Наука и техника, 1985. - С. 19-25.

2.; Границы водно-мелиоративных осушительных природно-антро-иогенных геосистем (на примере Белорусской ССР) // Доклады МОИП.: -ЗоЬлогия и ботаника. Использование и охрана ресурсов флоры и фауны. - Ы., 1986. - С. 92-95.

.3. Этапы.формирования и динамика границ гидромелиоративных ■. , йриродно-антропогещщх геосистем // Ге о графические систем: проб-, леш моделирования и управления. Тез. докл. Всесоюз. неучн.: кокф. молодых учёных-географов. - Казань,1987. - С. 102-103..

.'*' 4. Границы мелиорированных геосистем: особенности их проек- ' Жирования .// Проблемы комплексного использования и. охраны водных ." ресурсов Белоруссии и Украины. Материалы, 'научн. кокф. молодых ученых" и специалистов ЦНЙЕКШР и ЕелНИКйЖ. г Минск, 1987.'Дёп, . в ЦБНТИ ЬШХ СССР 8.12.87; & 541. : '

.• ■ 5. Теоретические основы и методические приемы изучения гра- . ниц мелиорированных геосистем // Экологические и экономический аспекты мелиорации. Тез. докл. Ж-ВсеЬоюа.' конф. по мелиоративной географии.' - Таллинн, 1938, - Т. Пг. - С. 103-104-.

6. Определение границ ландшафтов'в условиях разнотипных антропогенных нагрузок (на примере о супите льной мелиорации) // Кор- .'

мироваша антропогенных нагрузок. Tes. докл. Бсесоюз. сове^. "Устойчивость-'и изменчивость ' геосистем как научная основа нррми-ровашя шгтрэпогегпвх нагрузок" - M., 1988. ~ G. 173-176.

?. Проблема'фнзнкЪ-пзогр'афичестпс границ и ее узловые вопросы /7 Дед. в ШШ 21.02.89; № П23-Б89.. - 25 с.

8. Методичсскге при-л« шявязшя границ мелиорированных геосистем по комплексу х.ри&шков // Деп. в ВИНИТИ. 21.СЙ.89; № II24-Е89. -IS с. . .

9. Границы тгкорастгогапс природно-технических систем: ссо-бенности выявления и специфические черты //Тез. докл. 1У съезда Географ, об-иа БССР. - Брест, 1989. - Ч.П. - С. 12-13.

10. -Опит проведения границ- геосистем, - нарушенных хозяйственной деятельностью // Рациональное природопользование в районах избыточного -увлажнения. Т'ео. докл. Всесоюз. конф. - Калининград, 1989. - С. 6-7.

11. Принцип учета ятущвфртх границ- при проведении осуши- . -тельной мелиорации // Проблем-! рационального использования и охраны природной среды. Тез. докл. УШ научн. конф. молодых ученых

и специалистов Е1Т/ В.И.Лешна. - Минск, 1930. - С. 38.

12. 'Границы природ110-онтропсх,еи1ъас геосистем как объект мониторинга // Коыплзксшй мониторинг и практика/Тез. докл. Всее. симпозиума "Кошлексшй мониторинг, оптимизация и прогноз состояния природной среда". - M,, IS9I. - С. 41-42.