Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Ландшафтный анализ болот Томской области

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Ландшафтный анализ болот Томской области"

На правах рукописи

у

(Ч

¿1

Синюткина Анна Алексеевна

ЛАНДШАФТНЫЙ АНАЛИЗ БОЛОТ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.23 - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук

Томск-2012

005051474

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» на кафедре географии и в Государственном научном учреждении «Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа Россельхозакадемии» в лаборатории торфа и экологии

Научный руководитель: Евсеева Нина Степановна, доктор

географических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Дюкарев Анатолий Григорьевич, доктор географических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, отделение экологических исследований, заведующий.

Козин Василий Васильевич, доктор географических наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный университет», кафедра физической географии и экологии, профессор.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Югорский государственный университет» (г. Ханты-Мансийск)

Защита состоится «26» декабря 2012 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 212.267.15, созданного на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36 (Главный корпус, ауд. 119).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат разослан «23» ноября 2012 г.

Ученый секретарь / I/ ' Хромых Валерий Спиридонович

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Болота - уникальные природные ландшафты, участвующие в поддержании газового состава атмосферы, водного баланса биосферы, биологического разнообразия на Земле. Несмотря на сравнительно невысокий средний процент заболоченности всей суши (4,4 %), в отдельных районах болота занимают значительные площади. К таким регионам относится и Томская область, заболоченность которой по разным оценкам составляет более 50 %.

Сложная структура болот обуславливает необходимость использования ландшафтного подхода - системного изучения природных компонентов геосистемы. Ландшафтный подход учитывает множество факторов формирования природно-территориальных комплексов, что позволяет выявить ведущие факторы развития, генезис и динамику территории. Для решения проблем рационального природопользования, прогноза дальнейшего развития заболоченных территорий необходим учет территориальных сочетаний отдельных компонентов природной среды. Несмотря на большую практическую и теоретическую значимость, комплексные ландшафтные исследования болот на территории Томской области практически отсутствуют, что и определило цель и объект исследования.

Цель исследования - выявление закономерностей пространственно-временной организации природных и антропогенно измененных болот на территории Томской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- рассмотреть природные факторы формирования болотных ландшафтов;

- провести полевые ландшафтные исследования болот;

- выполнить крупномасштабное (1:50000 — 1:100000) картографирование ключевых участков и среднемасштабное (1:500000) картографирование болотных ландшафтов территории на основе данных полевых исследований и дешифрирования космических снимков;

- разработать ландшафтную классификацию болот Томской области;

- провести анализ ландшафтной структуры болот;

-оценить экологические последствия хозяйственной деятельности.

Объектом исследования являются болота Томской области. Предмет исследования -пространственно-временная организация болот Томской области.

Теоретическая и методологическая основа исследования базируется на трудах и идеях в области физической географии, ландшафтоведения, болотоведения А.Г. Исаченко, В.Б. Сочавы, P.C. Ильина, К.Е. Иванова, С.Н. Тюремнова, Н.И. Пьявченко, Ф.З. Глебова, Ю.А. Львова, О.Л. Лисс, Е.Я Мульдиярова, В.А. Базанова, С.П. Ефремова, B.C. Хромых, Е.Д. Лапшиной и др.

Методы исследования. В качестве основных методов использовались: сравнительно-географический, ландшафтной индикации, дешифрирование космических снимков, ландшафтное картографирование, ландшафтное описание на точках и др. Картографирование проведено в среде ArcGIS 9.3.

Основными источниками информации являются данные дешифрирования космических снимков, материалы полевых ландшафтных исследований, проведенных автором в составе лаборатории торфа и экологии ГНУ СибНИИСХиТ (более 100 точек полевых ландшафтных описаний на территории Бакчарского, Шегарского, Колпашевского, Верхнекетского, Тегульдетского, Зырянского, Томского районов Томской области), литературные и фондовые источники (данные геологической разведки торфяных месторождений) и др.

Научная новизна работы. Впервые проведены детальные ландшафтные исследования болот Томской области: на основе данных полевых ландшафтных

исследований создан каталог дешифровочных признаков; разработана ландшафтная классификация болот с выделением единиц уровня фаций, групп и классов фаций; выполнено изучение микрорельефа как фактора дифференциации болотных геосистем; проведена оценка состояния антропогенно нарушенных болот на основе анализа структурно-динамического состояния геосистем.

Практическая значимость. Комплексный подход с учетом всех компонентов болотной геосистемы и их взаимодействий позволит применить полученные результаты для разработки рекомендаций по рациональному использованию заболоченных территорий Томской области, а также может быть использован в преподавании курсов «Ландшафтоведение», «География Томской области», «Общая гидрология» и другие.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались автором на Всероссийской конференции «Теоретические и прикладные вопросы современной географии» в 2009 году, Восьмом и Девятом сибирских совещаниях по климато-экологическому мониторингу в 2009, 2011 годах, Всероссийской научной конференции с международным участием «Отражение био-, reo-, антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове» в 2010 году, Международных конференциях Enviromis-2010 и 2012, Всероссийских с международным участием научных школах «Болота и биосфера» в 2010 и 2012 годах, Международном полевом симпозиуме «Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода: прошлое и настоящее в г. Ханты-Мансийске в 2011 году и др. Содержание и основные результаты работы изложены в 23 публикациях, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, содержит 62 рисунка, 20 таблиц. Основное содержание изложено на 183 страницах машинописного текста. Список литературы включает 145 наименований.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д.г.н., проф. Н.С. Евсеевой. А также автор благодарен к.г.н. B.C. Хромых, д.г.н. Ю.М. Семенову за консультации и помощь в освоении методик ландшафтных исследований. Автор выражает благодарность директору Сибирского НИИ сельского хозяйства и торфа к.с.-х.н. Н.М. Белоусову за поддержку проведения научно-исследовательских работ по изучению болот. Автор особо благодарен коллегам, сотрудникам лаборатории торфа и экологии Ю.А. Харанжевской, Е.С. Воистиновой, E.H. Гузовой, сотрудникам кафедры географии З.Н. Квасниковой, Т.Н. Жилиной, A.A. Малолетко за помощь в проведении экспедиционных исследований, сборе материалов и постоянную поддержку.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1 защищаемое положение

Различия в развитии и размещении болот при однородности прочих физико-географических характеристик в основном обусловлено направленностью новейших тектонических движений и созданных ими структур.

Болота на территории Томской области развиты на всех геоморфологических уровнях - водораздельных равнинах, надпойменных террасах, пойме. Но степень заболоченности названных поверхностей различна и варьирует от 0-10 % до 80-90 %. Различия в степени заболоченности и виде преобладающих болотных геосистем объясняются рядом факторов: климатом, дренированностью территории, литологией подстилающих пород, процессами почвообразования и др.

Физико-географические условия средней и южной тайги Западной Сибири за последние 5000 лет были более или менее однородными, поэтому ими нельзя объяснить особенности размещения и развития болот в пределах одних и тех же форм рельефа (уровней). Объяснение этого факта следует искать, на наш взгляд, в направленности новейших тектонических движений и созданных ими структур, а также особенностях гидрогеологических, литолого-геоморфологических условий.

Анализ результатов полевых исследований болот территории (1973-1989 и 2008-2011 гг. на левобережье р. Кеть от г. Колпашево до пос. Белый Яр, в долине р. Оби, на Кия-Чулымском междуречье, в долине р. Томи.), литературных источников, топографических карт масштаба 1:100000 и 1:1000000, материалов геологической съемки территории 1:200000 масштаба, карт четвертичных отложений, тектонических карт масштаба 1:500000 и 1:1000000, карты болотных ландшафтов Томской области, построенной автором на основе дешифрирования космических снимков Ьапёэа1 (14 м/пикс, 2000 г.) и данных полевых исследований позволил сделать следующие выводы:

1. Тесное взаимодействие зональных и азональных факторов болотообразования обусловило развитие болот на всех геоморфологических уровнях, но отмечается пространственная неоднородность в их распределении: наиболее всего заболочены зоны разломов, прогибов, тектонических впадин - Усть-Тымской, Восточно-Пайдугинской, Нюрольской, Бакчарской и др.

2. Поверхности активных в новейшее время положительных локальных структур, не осложненных или слабо рассеченных разломами, отличаются меньшей заболоченностью по сравнению с окружающими территориями. Наиболее активными в новейшее время были тектонические структуры III порядка (локальные), что выявлено в ходе геологической съемки территории 1:200000 масштаба (Евсеева, Земцов, 1990). Примерами таких структур являются Ванжильская, Западная, Корбыльская, Лымбельская, Лисицинская и др., поверхности которых слабо заболочены по сравнению с прилегающими участками (таблица 1).

Таблица 1 - Заболоченность локальных положительных структур II, III порядков, активных в новейшее время

Название структуры Местоположение Заболоченность, %

структуры прилегающей территории

Зимовский структурный мыс междуречье в низовьях рек Чичкаюла и Улуюла 2 5-10

Чулымский структурный мыс междуречье Чулыма и Чичкаюла 0,05 3-5

Пайдугинская междуречье Лисицы и Росомахи 13 20-30

Лымбельская междуречье Поделги и Левой Поделги 13 20-30

Ванжильская междуречье Ванжиля и правой Андармы 8 30-40

Западная междуречье Тинголки и Толзеса 7 10-20

Корбыльская междуречье Корбыльки и Малой Тинголки 3 10-15

Лымбельская структура расположена в истоках р. Поделги (рисунок 1) в пределах Ажарминского мегавала. заболоченность ее поверхности составляет 13 %, на

междуречьях малых рек встречаются отдельные контуры травяно-моховых переходных болот площадью до 1 км2. Заболоченность Ванжильской структуры не превышает 10 %. На южную окраину заходит участок верхового сосново-кустарничково-сфагнового болотного массива, в центральной и северной частях болота практически отсутствуют. К западу и югу от структуры заболоченность увеличивается до 60-70 %.

3. Значительное влияние на болотообразование оказывают разломы. При исследовании связи элементов рельефа с тектонической трещиноватостью большое значение имеет анализ озерно-болотных массивов. Одним из главных признаков такой связи являются: прямолинейные цепочки озер, узкие прямолинейные озерно-болотные ванны; прямолинейные участки долин, реже прямые срезы берегов озер, горизонтальное смещение озер и болот по прямой линии и др. Большинство из названных признаков имеет место на исследуемой территории, например, болото Лотар, болота в районе верховьев р. Средней Юрмы и др. В зонах разломов происходит разгрузка подземных вод, в том числе и напорных. Особенно сильно заболочены ложбины древнего стока, приуроченные к зонам разломов (Евсеева, 2005).

Велика роль разломов и в заболачивании земной поверхности в пределах положительных тектонических структур, как правило, осложняющих их крылья. Например - Вертолетная, Восточно-Ярская и др. Вертолетная структура III порядка, расположенная в основном на левобережье Тыма, является местным водоразделом рек Тыма, Польто, Можи. Ее осевую часть и южное крыло пересекает разлом СВ-ЮЗ простирания. В результате южное крыло структуры и ее осевая часть сильно заболочены (на 60-80 %), северная часть структуры на 30%. Интересен пример Восточно-Ярской структуры. Она образовалась в четвертичное время и осложнена молодыми впадинами и разломами. Поверхность ее в пределах молодой впадины заболочена на 50 %, а крылья на 70-80 %. Распространены мезотрофные древесные, древесно-осоковые, эвтрофные древесно-осоково-гипновые, отдельные грядово-мочажинные комплексы.

Довольно часто разломы пересекают осевые части положительных тектонических структур, способствуя их сильному заболачиванию. Наиболее ярким примером в этом плане является Улуюльская ложбина стока, расположенная в осевой части тектонической структуры II порядка Чачанского куполовидного поднятия на междуречье Кети и Улуюла. По осевой части этого поднятия проходит разлом северо-восточного простирания и расположена унаследованная локальная структура III порядка - Чачанская впадина (рисунок 2). Впадина и зона разлома сильно заболочены (до 80-90 %) и заозерены, заболоченность окружающих пространств не превышает 5 %. Озеро Щучье является истоком р. Бол. Утка, генезис озера не известен. Верховые осоково-сфагновые топи, сосново-кустрничково-сфагновые (рямы), грядово-мочажинные комплексы, древесные переходные болота и участки низинных и грядово-мочажинных верховых болот образуют болотную систему Лотар. Площадь ее более 1300 км2. За пределами Чачанской впадины в зоне разлома преобладают верховые осоково-сфагновые топи.

4. Большое влияние на болотообразование оказывают гидрогеологические условия -близкое залегание к дневной поверхности грунтовых вод, а также проявления местного напора подземных вод. Крупные болотные массивы на исследуемой территории приурочены местами к участкам, где имеют место напорные подземные воды. В местах разгрузки грунтовых вод широкое распространение получили грядово-мочажинные болота, а также переходные топяные болота.

Проведенный выше анализ различных материалов показывает, что новейшие тектонические движения и гидрогеологические факторы оказывают большое влияние на болотообразование в исследуемом регионе.

Рисунок 1 - Заболоченность тектонических структур III порядка, активных в новейшее время (бассейн р. Тым) (составлена автором) Виды болот: 1 - березовые низинные, 2 - еловые низинные, 3 - березово-осоково-гипновые низинные, 4 - осоково-гипновые низинные, 5 - сосново-березовые переходные, 6 - сосново-березовые осоковые переходные, 7 - сосново-березовые моховые переходные, 8 - осоково-сфагновые переходные, 9 — сосново-кустарничково-сфагновые верховые (рям), 10 - осоково-сфагновые верховые (топи), 11 - сфагновые верховые, 12 - грядово-мочажинные верховые, 13 - грядово-озерковые верховые. Границы: 14 - р границы структур III порядка, 15 - граница Томской области. Структуры III порядка: 26 - Лымбельская, 27 - Ванжильская.

Рисунок 2 -Заболоченность осевой части Чачанского куполовидного поднятия (междуречье Кети и Улуюла). 1-13 - виды болот (см. рис. 1). Магнитные аномалии (по P.M. Антоновичу, 2004):

14 - отрицательные (впадины в фундаменте),

15 - положительные интенсивные (относительно поднятые блоки). Разломы:

16- установленные, 17 - ограничивающие блоки.18 - граница Чачанской впадины. 19 - скважины

0 5

IIHII 17

В'

А ! 19

2 защищаемое положение

Ландшафтная классификация болот, основанная на объединении ландшафтных фаций в более крупные таксономические единицы группы и классы фаций, является основой для среднемасштабного ландшафтного картографирования заболоченных территорий.

Существует ряд классификаций, рассматривающих болото с разных точек зрения, но далеко не все они раскрывают разнообразие болот как сложных природных систем. Несмотря на большую практическую и теоретическую значимость, комплексные ландшафтные классификации болот на территории Томской области практически отсутствуют.

На основе полевых работ (более 100 точек ландшафтных описаний), дешифрирования космических и аэроснимков, анализа литературных источников автором разработана классификация болотных и заболоченных лесных ландшафтов. Основной единицей предложенной классификации болот является ландшафтная фация (объединение элементарных геомеров по В.Б. Сочаве), подчиненная геомерам более высокого ранга. При разработке классификации использовался принцип «снизу», когда таксономические единицы низшего ранга объединялись в группировки более высокого иерархического уровня. В рамках данной работы ландшафтные фации по схожести растительных ярусов объединялись в группы фаций. Группы фаций образуют классы фаций с учетом их водно-минерального питания. В геом объединяются все фации, подверженные процессу заболачивания. Кроме собственно болотных, классификация автора данной работы включила заболоченные и лесные фации, подверженные процессам болотообразования. Данный принцип согласуется с классификацией болотных микроландшафтов К.Е. Иванова (1953, 1975), которая, при комплексном понимании болотного микроландшафта, построена на основе различий в растительном покрове и типе водно-минерального питания болота без учета литогенной основы ландшафта.

Автором при выделении ландшафтных фаций, кроме растительного покрова, учитывались мезо- (водораздельная равнина, терраса, пойма) и микрорельеф, почвенный покров. Анализ материалов геологических отчетов о детальной разведке торфяных месторождений (Геологический..., 1988) показал следующие особенности формирования болот в зависимости от характеристик мезорельефа. Тип растительности зависит от уклона поверхности. Плоский рельеф с уклоном поверхности около 0,1° обусловливает слабую дренированность территории и преобладание открытых травяных и травяно-моховых болот. Древесно-моховая и древесно-травяная растительность характерна для болот с уклоном поверхности около 0,2°. На болотах с уклоном 0,5°-1,5° возможно произрастание древесной растительности высотой до 15 м. Минеральное дно болотных массивов местами неровное с отдельными западинами, которые часто являются очагами заболачивания территории. Процесс заболачивания и торфонакопления способствует выравниванию минерального дна и снижению уклона поверхности, что способствует уменьшению дренированности и смене растительных сообществ с древесных на травяные и моховые. Таким образом, геоморфологические особенности территории являются одним из ведущих факторов процесса заболачивания. В свою очередь, болото в ходе своего развития оказывает значительное влияние на географические условия. Накопление торфа привело к повышению поверхности и сглаживанию неровностей рельефа, изменились условия стока и почвенно-растительный покров (Катаева, 2011, Катаева, Гузова, 2011). Микрорельеф оказывает значительное влияние на видовое

распределение растительного покрова внутри болотных фаций, поэтому при классификации последних его необходимо учитывать наряду с определением формы мезорельефа как одну из характеристик литогенной основы ландшафта. При этом необходим учет как качественных, так и количественных показателей микрорельефа. Амплитуда колебаний, размер форм микрорельефа, статистические характеристики различаются в разных группах фаций (таблица 2).

Таблица 2 - Количественные характеристики микрорельефа групп фаций (составлена автором)

Группы фаций Средняя высота положительных форм, см Средний размер положительных форм, см Площадь занятая положительными формами, %

Верховая древесно-кустарничково-моховая 25-30 40*50-150*200 более 50

Переходная древесно-моховая 25 60*100 70

Мезотрофная древесная 40 60*80 60

Переходная травяно-моховая 20 40*80 50

Низинная древесная 30 20

Низинная древесно-травяно-моховая 40 35 70

Низинная травяно-моховая микрорельеф выровненный, слабоволнистый

В таблице 3 автором представлена классификация фаций южно-таежной лесоболотной Васюганской подгруппы геомов на примере слабодренированного и недренированного болотного геома. Всего выделены 13 групп, объединенных в 5 классов фаций.

На основе разработанной классификации подготовлен каталог дешифровочных признаков болотных геосистем. В результате выполненной работы стало возможным создание ландшафтной карты заболоченной территории Томской области на основе дешифрирования данных дистанционного зондирования с использованием материалов полевых исследований. Низшей картографируемой единицей для составления крупномасштабных карт является геомер ранга фаций, для среднемасштабных - группы фаций. Наименование фаций представлено в соответствии с результатами полевых ландшафтных исследований, проведенных автором в период 2007-2011 гг.

Анализ карты показал, что наиболее характерными для заболоченных территорий Томской области являются верховые болота с преобладанием комплексных грядово-мочажинных фаций, а также переходные древесно-травяные и древесно-моховые болота (рисунок 3). Пространственное размещение болот разных типов несет на себе черты зональности. Заболоченность средней и южной тайги в пределах Томской области достигает 55 %. Для подзон характерно преобладание верховых и переходных болот. Низинные болота занимают незначительные площади. Средняя заболоченность подзоны подтайги в границах Томской области составляет около 15 %. Преобладают древесные и древесно-травяно-моховые низинные болота.

Типы болот

■ шпинные и переходные верховые

Рисунок 3 - Типы болот Томской области: Низинные: 1 - древесные; 2 - древесно-травяно-моховые; 3 - травяно-моховые. Переходные: 4 - древесные; 5 — древесно-травяные; 6 - древесно-моховые; 7 - травяно-моховые. Верховые: 8 - древесно-кустарничково-моховые; 9 - травяно-моховые; 10 - моховые; 11 - грядово-мочажинные; 12 - грядово-озерковые.

3 защищаемое положение

Для оценки современного состояния и возможности восстановления антропогенно нарушенных болот необходим анализ структурно-динамического состояния геосистем с рассмотрением как отдельных их компонентов, так и связей между ними.

При изучении антропогенного воздействия на болота Томской области проведена оценка степени изменения геосистем на основе анализа их динамического состояния. Антропогенные воздействия могут вызывать новые состояния и смены геосистем. Среди антропогенных изменений встречаются как обратимые, так и необратимые. Они ускоряют или замедляют развитие комплекса, способствуют переходу геосистемы из одной фазы или подфазы в другую. Под фазой развития геосистемы, по И.И. Мамай (1987), понимается многолетнее состояние, характеризующееся необратимыми изменениями природных компонентов геосистемы при сохранении общего набора процессов. Степень антропогенной измененности геосистемы определяется по отношению к узловым точкам ее жизни. Вмешательство человека может нарушить один или несколько компонентов или условия внешней среды в любую из фаз развития геосистемы. При этом возможны три варианта: 1) геосистема остается в той же фазе или подфазе развития (слабоизмененные геосистемы); 2) переходят в одну из подфаз фазы смены (средне- и сильноизмененные геосистемы); 3) происходит смена геосистемы (очень сильноизмененные геосистемы).

Таблица 3 - Фрагмент классификации болотных геосистем Томской области (составлена автором)

ГЕОМ КЛАСС ФАЦИЙ ГРУППА ФАЦИЙ ФАЦИЯ

Слабодрениро-ванный и не дренированный болотный верховые болотные комплесные грядово-мочажинные, грядово-озерковые, грядово-мочажинно-озерковые с древесно-кустарничковыми грядами и травяно-моховыми мочажинами водораздельная грядово-мочажинная сосново-кассандровая шейхцериево-сфагновая на торфяных почвах

водораздельная грядово-озерковая сосново-багульниковая осоково-шейхцериевая на торфяных почвах

травяно-моховые топяные водораздельная мелко-кочковатая осоково-сфагновая на торфяных почвах

моховые водораздельная мелко-кочковатая сфагновая на торфяных почвах

древесно- кустарничково- моховыс водораздельная крупно-кочковатая сосново-кассандрово-багульниковая сфагновые на торфяных почвах

переходные болотные древесные террасная крупно-кочковатая сосново-березовая на торфяных почвах

древесно-травяные водораздельная кочковатая березово-осоковая на торфяных почвах

древесно-моховые террасная крупно-кочковатая сосново-березовая сфагново-гипновая на торфяных почвах

травяно-моховые террасная мелко-кочковатая осоково-хвощовая гипново-сфагновая на торфяных почвах

низинные болотные древесные террасная крупно-кочковатая березовая на торфяных почвах

древесно-травяно-моховые пойменная кочковатая березово-осоково-гипновая на торфяных почвах

травяно-моховые пойменная мелко-кочковатая хвощово-гипновая на торфяных почвах

заболоченные лесные древесные водораздельная крупно-кочковатая сосново-кедрово-березовая на торфяно-глеевых почвах

Оценка структурно-динамической организации геосистем выполнена на основе данных полевых ландшафтных исследований, проведенных автором в 2008-2011 гг. Рассмотрены следующие виды антропогенных изменений: осушительная мелиорация, пожары, подтопления у дорог, вырубки под ЛЭП.

Проведенные исследования позволили выявить следующие особенности антропогенно измененных болотных геосистем:

Вырубки под ЛЭП можно отнести к слабоизмененным геосистемам. Главным образом происходит изменение только растительного покрова, и на большинстве рассмотренных участков наблюдается интенсивное восстановление древесного яруса.

Осушительная мелиорация оказывает значительное влияние на характер увлажнения болот. В зависимости от степени изменения почвообразовательных процессов, осушенные болота относятся к средне-, сильно- и очень сильноизмененным геосистемам. Интенсивность изменения геосистемы зависит от типа болот. Верховые болота оказались более устойчивыми к осушительной мелиорации благодаря свойствам верхнего слаборазложившегося торфа и сфагновых мхов. Наибольшему изменению подверглись эвтрофные участки болот. При освоении верховых болот происходят существенные изменения лесорастительных условий, однако этот процесс протекает гораздо медленнее, и результаты его менее значительны, чем при освоении низинных и переходных болот. Понижение уровня болотных вод вызывает процесс сработки торфяной залежи и изменение почвообразовательного процесса, происходит увеличение степени разложения торфа. После осушения возникает опасность самовозгорания торфа и торфяных пожаров.

Большее влияние на геосистемы оказывает подтопление вследствие нарушения стока при строительстве дорог. Общим для большинства участков является высокий уровень болотных вод, усыхание древесной растительности, зарастание более влаголюбивыми видами, образование сплавин. Участки относятся к средне- и сильноизмененным геосистемам.

Выводы. Проведение ландшафтного анализа позволило выявить основные закономерности пространственно-временной организации природных и антропогенно измененных болот Томской области. В результате проведенного исследования автором сделаны следующие выводы:

1. На развитие процесса болотообразования оказывает воздействие весь комплекс природных условий при значительном влияние азональных факторов: тектонического строения, геоморфологических и гидрогеологических условий.

2. Различие в развитии и размещении болот в значительной степени обусловлено направленностью тектонических движений, созданных ими структур, а также особенностями гидрогеологических и литологогеоморфологических условий. Наиболее всего заболочены зоны разломов, прогибов, тектонических впадин. В пределах активных структур болот практически нет. Большое влияние на развитие болотообразования оказывают близкое залегание к дневной поверхности грунтовых вод, а также проявление местного напора подземных вод.

3. Ландшафтная двухрядная классификация является основой при ландшафтном картографировании заболоченных территорий. Группа фаций является основной единицей картографирования при составлении среднемасштабных ландшафтных карт. Проведенное исследование раскрывает ландшафтное разнообразие и дает возможность оценки устойчивости болот и заболоченных земель рассматриваемой территории. В отличие от большинства существующих классификаций, при выделении ландшафтных фаций учитывался весь комплекс природных компонентов, включая микрорельеф. Микрорельеф оказывает значительное влияние на видовое распределение растительного покрова внутри болотных фаций, поэтому при классификации последних его

необходимо учитывать, наряду с определением формы мезорельефа, как одну из характеристик литогенной основы ландшафта.

4. Проведение исследований с использованием данных дистанционного зондирования Земли и применением современных методов геоинформационного картографирования позволили дать более точные и достоверные результаты о степени заболоченности и распределении болотных геосистем на территории Томской области. Преобладающими группами фаций являются грядово-мочажинные верховые и древесные травяно-моховые переходные.

5. Анализ ландшафтной структуры ключевых участков позволил выявить различия в степени заболоченности и горизонтальной структуре ландшафтов в пределах разных типов местностей. Для междуречных равнин характерно преобладание олиготрофных болотных массивов, в долинах рек наиболее распространены мезотрофные и эвтрофные болота. Большой заболоченностью отличаются территории вдоль уступов надпойменных террас, что связано со стоком грунтовых вод с прилегающих территорий. Отмечено сходство олиготрофных урочищ в пределах разных типов местностей, в то время как мезотрофные и эвтрофные болота отличаются большим разнообразием и являются характерными преимущественно в пределах одного типа местности.

6. Изучение структурно-динамической организации с комплексным рассмотрением компонентов геосистем позволяет выявить фазы развития антропогенно измененных болот, оценить степень их изменения и возможность восстановления в исходное состояние. Нарушенные болота занимают 527 км2, что составляет 0,3 % от общей площади болот Томской области. Антропогенно измененные болота расположены неравномерно и распространены преимущественно в южных районах рассматриваемой территории.

Публикации по теме диссертации

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Калаева A.A. (Синюткина), Седнев И.С. Ландшафтный подход при изучении заболоченной территории Томской области // Вестник Томского государственного университета.-2011 -№347.-С. 181-185.

2. Синюткина A.A. Классификация болотных геосистем Томской области // Вестник Томского государственного университета. — 2012 - № 357. - С. 192-195.

3. Евсеева Н.С., Синюткина A.A. Неотектонические движения и гидрогеологические условия как факторы болотообразования на междуречье Оби и Енисея // География и природные ресурсы. - 2012 - № 4. - С. 81-89.

Монография:

4. Евсеева Н.С., Синюткина A.A., Харанжевская Ю.А. и др. Ландшафты болот Томской области. - Томск : Изд-во НТЛ, 2012. - 400 с .

Публикации в других научных изданиях:

5. Калаева A.A. (Синюткина) Динамика мелиорированных болотных ландшафтов (на примере Карагайского болотного массива) // Теоретические и прикладные вопросы современной географии : мат-лы Всерос. науч. конф. 20-22 апреля 2009 г.) / Том. гос. унт. - Томск, 2009. - С. 87-89.

6. Калаева A.A. (Синюткина) Структура и динамика болотных ландшафтов бассейна реки Икса // Восьмое сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу : мат-лы рос. конф. / под ред. М.В. Кабанова. - Томск : Аграф-Пресс, 2009. - С. 260-262.

7. Калаева A.A. (Синюткина), Коновалова Д. А. Ландшафтная структура Васюганского болота (на примере участков Иксинского и Бакчарского болотных массивов) // Проблемы изучения и использования торфяных ресурсов Сибири : мат-лы междунар. науч.-практ. конф. - Томск : Ветер, 2009. - С. 34-39.

8. Калаева A.A. (Синюткина) Ландшафтный анализ болот бассейна реки Икса // Болота и биосфера : мат-лы VII Всерос. с междунар. участием науч. школы. - Томск : Изд-во Том. гос. педагог, ун-та, 2010. - С. 171-175.

9. Kalaeva A.A. (Siniutkina), Konovalova D.A. Landscape analysis of Bakchar bog // Международная конференция по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды: Enviromis-2010. Программа и абстракты. — Томск : Изд-во ЦНТИ, 2010. - С. 104.

10. Седнев И. С., Калаева A.A. (Синюткина) Изучение биогеоценозов Иксинского болота по стратиграфии торфяной залежи // Отражение био-, reo-, антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове : сб. мат-лов IV Всерос. науч. конф. с междунар. участием. - Томск : ТМЛ-Пресс, 2010. - Т. 1. — С. 234-237.

11. Гузова E.H., Калаева A.A. (Синюткина), Седнев И.С. Некоторые особенности ландшафтов среднего течения р. Бакчар // Труды Томского государственного университета. Т. 277. Сер. геолого-географическая : Актуальные вопросы географии и геологии : мат-лы Всерос. молодеж. науч. конф. - Томск : Изд-во Том. ун-та, 2010. — С. 17-20.

12. Калаева A.A. (Синюткина) Пространственная дифференциация болот тайги Западной Сибири [Электронный ресурс] // Ломоносов-2011 : мат-лы Междунар. молодеж. науч. форума. — М. : МАКС Пресс, 2011. — 1 электрон, опт. диск (DVD-ROM).

13. Калаева A.A. (Синюткина), Гузова E.H. Современное состояние и динамика болотных ландшафтов (на примере низинного болота южно-таежной подзоны Западной Сибири) // География, история и геоэкология на службе науки и инновационного образования : мат-лы междунар. науч.-практ. конф. - Красноярск : Изд-во Кранояр. гос. педагог, ун-та, 2011. - С. 249-251.

14. Калаева A.A. (Синюткина) Применение ландшафтного подхода при изучении болот южно-таежной подзоны Западной Сибири // Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода: прошлое и настоящее : мат-лы Третьего Междунар. полевого симпозиума (Ханты-Мансийск, 27 июня - 5 июля 2011). - Новосибирск, 2011. - С. 23-25.

15. Калаева A.A. (Синюткина) Методика ландшафтного картографирования заболоченных территорий Западной Сибири // Современные проблемы генезиса, географии и картографии почв : сб. мат-лов V Всерос. конф. с междунар. участием (1-5 октября 2011 г.). - Томск : Копи-М, 2011. - С. 305-307.

16. Калаева A.A. (Синюткина A.A.) Пространственно-временная динамика низинного болота южно-таежной подзоны Западной Сибири // Девятое сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу : мат-лы рос. конф. - Томск : Аграф-Пресс, 2011.-С. 189-191.

17. Калаева A.A. (Синюткина) Структурно-динамическая организация антропогенно измененных болотных ландшафтов Томской области // Окружающая среда и менеджмент природных ресурсов : тез. Докл. II междунар. конф., г. Тюмень, 15-17 ноября 2011 г. - Тюмень : Изд-во Тюмен. гос. ун-та, 2011. - С. 217-219.

18. Синюткина A.A. Ландшафтная классификация болот Томской области // Современные проблемы географии и геологии. — Томск : Изд-во Том. ун-та, 2011. -С. 77-79.

19. Синюткина A.A. Особенности микрорельефа болот таежной зоны Западной Сибири // География, история и геоэкология на службе науки и инновационного образования : мат-лы Всерос. науч.-прак. конф. - Красноярск, 2012. С. 63-65.

20. Синюткина A.A. Микрорельеф антропогенно нарушенных геосистем Томской области [Электронный ресурс] // Ломоносов-2012 : мат-лы Междунар. молодеж. науч. форума. - М. : МАКС Пресс, 2012.-1 электрон, опт. диск (DVD-ROM).

21. Sinyutkina A. Estimation of mires stability based on time-spatial geosystems classification // Peatland in balance : Proceedings of the 14th IPS Congress in Stockholm, June 3-8,2012. - Abstract no 215

22. Синюткина A.A. Геоинформационное картографирование заболоченных территорий Томской области // Enviromis - 2012 : совещание APN (MAIRS/NEESP/SIRS) «Экстремальные проявления глобального изменения климата на территории Северной Евразии». - Томск : Изд-во Том. ЦНТИ, 2012. - С. 106-109

23. Синюткина A.A. Группы фаций болот юго-востока Западной Сибири // Болота и биосфера : мат-лы VIII Всерос. с междунар. участием науч. школы. - Томск : Изд-во Том. гос. педагог, ун-та, 2012. - С. 265-271

Свидетельство о государственной регистрации базы данных:

Харанжевская Ю.А, Седнев И.С., Калаева A.A. (Синюткина), Воистинова Е.С., Аксенова O.A., Коновалова Д.А. Геоинформационная база данных «Ландшафтная

структура, геохимические и гидрологические характеристики заболоченных территорий Западной Сибири и направления их хозяйственного использования» // Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2010620494. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 10 сентября 2010 г.

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты и методы исследования болотных ландшафтов

1.1 Направления исследования болотных ландшафтов

1.2 Классификации болот

1.3 Из история исследований болотных ландшафтов

1.3.1 Изучение болот Томской области

1.4 Методика ландшафтных исследований и картографирования

1.4.1 Методика ландшафтного картографирования

1.4.2 Проведение полевых ландшафтных исследований Глава 2. Природные факторы формирования болот Томской области

2.1 Геологическое строение

2.2 Рельеф

2.4 Климат

2.5 Гидрологические и гидрогеологические условия

2.5.1 Реки

2.5.2 Озера

2.5.3 Подземные воды

2.6 Почвы и почвообразовательные процессы

Глава 3. Неотектонические движения и гидрогеологические условия как факторы болотообразования

3.1 Влияние тектонического строения на болотные геосистемы междуречья Оби и Енисея в пределах Томской области

3.2 Влияние гидрогеологических условий на болотные геоситемы междуречья Оби и Енисея в пределах Томской области

Глава 4. Классификация болотных геосистем Томской области

4.1 Принципы классификации болотных геосистем

4.2 Характеристика мезо- и микрорельефа болотных геосистем

4.3 Характеристика групп фаций олиготрофных болот

4.4 Характеристика групп фаций мезотрофных болот

4.5 Характеристика групп фаций эвтрофных болот

4.6 Класс фаций заболоченных лесов

Глава 5. Пространственный анализ болот Томской области

5.1 Характеристика ландшафтной структуры болот Томской области

5.2 Ландшафтная структура ключевых участков

5.2.1 Ландшафты болот ключевого участка в долине р. Бакчар

5.2.2 Ландшафты ключевого участка на Икса-Шегарском междуречье

5.2.3 Ландшафты ключевого участка на террасе р. Оби

5.2.4 Ландшафты ключевого участка на террасе р. Чулым

5.2.5 Ландшафты ключевого участка в пойме р. Кети

Глава 6. Влияние хозяйственной деятельности на болотные геосистемы 6.1 Влияние линейных сооружений

6.1.1 Влияние ЛЭП на болотные ландшафты

6.1.2 Транспортное строительство

6.2. Влияние мелиоративных мероприятий на ландшафты болот

6.3 Добыча торфа

6.4 Торфяные пожары

6.5 Пространственное размещение антропогенно нарушенных болотных геосистем Заключение

Литература

Подписано в печать 21.11.2012 г. Формат А4/2. Ризография Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 22/11-12 Отпечатано в ООО «Позитив-НБ» 634050 г. Томск, пр. Ленина 34а