Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Структурно-функциональный анализ пространственной организации горно-таежных геосистем

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Структурно-функциональный анализ пространственной организации горно-таежных геосистем"

РГ6 од

Российская академия наук 8 ОКТ 1996 Сибирское отделение ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

На правах рукописи УДК 911.2:550.4

ДАНЬКО Лидия Вениаминовна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ГОРНО-ТАЕЖНЫХ ГЕОСИСТЕМ ( на примере Кузнецкого Алатау)

11.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени-кандидата географических наук

Иркутск -1996

Работа выполнена в Институте географии СО РАН.

Научный руководитель - доктор географических наук Ю.М.Семенов.

Официальные оппоненты:

доктор географических наук Е.Г.Нечаева,

кандидат географических наук, доцент Г.В.Грудинин.

Ведущее учреждение - Иркутский государственный университет.

£

Защита диссертации состоится "1" октября 1996 г. в 14 час. на заседании специализированного Совета Д-002.60.01 при Институте географии СО РАН по адресу : 664033, Иркутск, 33, Уланбаторская 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим отправлять по указанному адресу ученому секретарю совета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук

Е.Г.Суворов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Создание и совершенствование системы экологического мониторинга, предопределяет необходимость разработки ее информационной базы путем всестороннего изучения особенностей структуры и функционирования геосистем, направленного на определение характера, степени, темпов изменения ландшафта и его компонентов как природными, так и антропогенными, существующими или возможными, воздействиями.

Научная целесообразность работы обусловлена недостаточной изученностью закономерностей пространственных взаимосвязей геосистем и их составляющих. По существу, весьма далеки от решения и вопросы о механизмах функционирования геосистем, их пространственной дифференциации, что требует пристального внимания физикогеографов к данной проблеме.

В соответствии с вышесказанным основной целью данной работы являлось выявление закономерностей структуры и функционирования горнотаежных геосистем топологического уровня и установление закономерностей их пространственной дифференциации на примере геосистем северо-востока Кузнецкого Алатау.

Объекты и методы. Для изучения ландшафтной организации территории с целью обоснования принципов выделения и характеристики горно-таежных геосистем на разных уровнях ландшафтной организации проводились маршрутные и стационарные полевые исследования, базирующиеся на сравнительно-географическом методе, методах комплексной ординации и, сопряженного изучения структуры и функционирования элементарных геосистем. Работы выполнялись с 1990 по 1995 хг.: на территории Красноярского края, и Кемеровской области (в ^пределах; бассейна р.Урюп) площадью около 3000 км2 в рамках плановых тем Института географии СО РАН "Ландшафтно-геохимические исследования геосистем", "Выявление критических уровней ландшафтопользования на основе пространственно-временной изменчивости геосистем" и инициативного научного проекта РФФИ "Ландшафтное прогнозирование на базе стационарных и экспериментальных исследований состояний геосистем" в составе Канско-Ачинской комплексной экспедиции.

з

Структурно-функциональные параметры геосистем изучались с использованием методов геохимии и геофизики ландшафтов, почвоведения, картографии, геоморфологии и других смежных отраслей знания.

На 15 физико-географических профилях проведено детальное исследование почвенного и растительного покрова, получены аналитические данные о физико-химических свойствах почв более 40 биогеоценозов. В качестве репрезентативных по отношению ко всей исследуемой территории были выбраны 3 физико-географических профиля, включающие 1В выделов фаций, на которых проводились режимные наблюдения за динамикой влаги и водорастворимых веществ.

В работе использованы полевые и лабораторные материалы, полученные лично автором, а также студентами Иркутского государственного университета, проводившими исследования под его руководством.

Научная новизна. На основе стационарных исследований природных режимов установлен ряд особенностей структуры и функционирования горнотаежных геосистем северо-востока Кузнецкого Алатау, дана их количественная оценка, исследованы геохимические характеристики миграционных потоков вещества природных геосистем топологического уровня. Детально изучена структура почвенного и растительного покрова, проведено сопряженное картографирование геомеров и геохор изученной территории. -

Практическая значимость работы определяется возможностью использования результатов исследований структуры, функционирования геосистем и закономерностей их пространственной организации при разработке программ оптимизации природопользования горно-таежных территорий, а также в качестве базовой информации при создании системы экологического мониторинга. Материалы автора использованы в научных записках и отчетах Института географии СО РАН.

Апробация и публикация результатов исследований. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях лабораторий комплексных физико-географических проблем, географии почв и геохимии ландшафтов, конференции "Почвы и повышение их производительной способности" (Красноярск, 1993), семинаре-конференции "Стационарные географические исследования и ландшафтное прогнозирование" (Иркутск. 1994), IV Международном симпозиуме по проблемам прикладной геохимии (Иркутск, 1994),

сонференции "Российский фонд фундаментальных исследований в Сибирском зегионе (земная кора и мантия)" (Иркутск, 1995), IX совещании географов Си-эири и Дальнего Востока (Иркутск, 1995). Их основное содержание изложено в 3 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 23 эисунка, 20 таблиц и приложение. Список использованной литературы включа-зт 215 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ОРГАНИЗАЦИИ ГЕОСИСТЕМ

Параметры вещественного состава и структуры связи являются :ритерием выделения геосистем различных размерностей по единому 'иерархическому" признаку, отражающему специфику структурной и функциональной организованности геосистем в конкретном пространстве и времени.

Ландшафтная оболочка Земли (географическая среда) - полигенетиче-:кое гетерохронноа образование, представляющее собой иерархию геосистем Исаченко, 1991; Крауклис, 1979; Ретёюм,-1977, 1988; Преображенский, 1988; Солнцев, 1988; Сочава, 1963, 1974, 1978; и др.). В настоящей работе геосистемы рассматриваются как самостоятельные сложные динамические природные мстемы - результат структурно-функциональной и естественноисторической [ифференциации ландшафтной сферы, обусловленной природой физико-еографического процесса в понимании А.А.Григорьева (1932). Под организа-|ией природных территориальных систем - геосистем (ландшафтов и более ¡робных единиц) - понимается "внутренняя упорядоченность, согласованность I взаимодействие предметов и явлений" географической среды, обусловлен-1ые пространственно-временными обстоятельствами, или устойчивая во вре-гени упорядоченность территориального размещения определенных природ-ых единств и их факторально-динамических признаков, отображающих зако-

номерности поведения вещества и энергии в пределах каждого единства (Беручашвили, 1986, 1988; Капица, Коломыц, 1977; Крауклис, 1974; Солнцев, 1974; Сочаза, 1974, 1978; и др.).

Таким образом, с позиций структурно-функционального анализа организованность геосистем представляется как соотношение (совокупность) параметров структуры и функционирования конкретного ландшафтного участка в определенный промежуток времени, объединенное понятием "состояние" геосистемы. При этом критериями выделения и классификации геосистем служат функциональное подобие и единство связей (Беручашвили, 1983, 1986; Преображенский и др., 1984), а также особенности дифференциации вещества (Глазовская, 1964, 1988; Добровольский, 1973; Перельман, 1975; Полынов, 1956; и др.). Иными словами, любая геосистема может рассматриваться как участок территории, пронизанный потоками вещества и энергии, отличающийся от соседних параметрами массоэнергообмена, отражающимися в его морфологическом строении. При этом сложное сочетание процессов движения (динамики и перемещения) вещества определяет структуру связи: радиальную (вертикальную), отражающую миграцию вещества между элементарными частями геосистем (геомассами, геогоризонтами, компонентами и т.п.), и латеральную (горизонтальную), отражающую миграцию между смежными геосистемами (рис. 1).

Рис. 1. Схема соотношения принципов изучения ландшафтной организации.

Установление пространственно-функциональных особенностей взаимоотношений геосистем различных иерархических уровней основано, прежде всего, на выявлении и изучении ведущих - "контролирующих" - параметров их инвариантного состояния. Весьма перспективно решение вопросов типизации и классификации геосистем с позиций дифференциации вещества, рассматриваемой как процесс и результат его миграции между ними и внутри них.

Исходным моментом применения принципов ландшафтно-геохимического анализа к исследованию организации геосистем является представление об относительной сопряженности естественных границ пространственной и функциональной целостности геосистем и геохимических режимов миграции вещества, отражающих характер и интенсивность нисходящих потоков вещества.-Параметры последних, в свою очередь, определяются характером рельефа, уклонами земной поверхности, литологией, биоклиматической и биогеохимической обстановкой.

СОВРЕМЕННАЯ ЛАНДШАФТНАЯ СТРУКТУРА ТЕРРИТОРИИ

Территориальная взаимосвязанность и пространственная упорядоченность горно-таежных геосистем определяется, главным образом, Пито-лого-геоморфологическими факторами.

Согласно схеме физико-географического районирования, предложенной Л.Н.Пурдиком, Ю.М.Семеновым (Природа ..., 1983), которой придерживается и автор настоящей работы, район исследований расположен в пределах Верхне-урюпского предгорно-возвышенного округа Кузнецко-Алатауской провинции Южно-Сибирской горной области.

Для района исследований характерна смена орографических аспектов от грядово-холмистого рельефа предгорий через плоско-увалистый низкогорный до среднегорного рельефа с поверхностями выравнивания.

Климатические рубежи обусловлены азональным орографическим фактором, а поэтому близки рубежам орографическим. Средняя многолетняя годовая температура воздуха в предгорьях положительна и составляет 2°С, в пределах лесных массивов зоны среднегорий - -0,2°, на вершинах - -1,5°. С изменением высотного интервала меняются и амплитуды разброса экстремальных температур. Среднегодовые различия в максимальных температурах не вели-

ки, но уже для них заметны высотные контрасты: амплитуда максимальных температур для предгорий составляет 2,9°С, для среднегорного рельефа -1,3°.: Для минимальных температур высотные контрасты более значительны: амплитуда абсолютных минимумов для предгорий - 7,0° С, для среднегорной зонь; -1,6°. Распределение осадков также отвечает орографическому плану террито-. рии: среднее многолетнее количество осадков в предгорьях составляет. 400450, низкогорьях - 460-600, а в среднегорьях превышает 1000 мм. Максимум осадков приходится на июль (60-90 мм в низкогорьях и 180-190 в среднегорьях) и сентябрь (соответственно 90-95 и 200-220 мм).

Находясь в тесной связи с климатическими параметрами, растительность и почвы создают на исследуемой территории более или менее четко выраженные вертикальные пояса, близкие орографическим.

Основная цель создания ландшафтной карты территории исследований -показать не только основные типологические единицы ландшафтной структуры территории, но и особенности их пространственного сопряжения и взаимодействия. Применяемая методика картографирования основывается на теоретической модели совместного картографирования геомеров (категорий типологической классификации элементарных геосистем) и геохор (территориальных сочетаний геомеров), предложенной В.Б.Сочавой (1978) и далее развиваемой как в теоретическом, так и в практическом плане рядом исследователей (Крауклис, Михеев, 1965; Михеев, Ряшин, 1970; Снытко, Семенов, Мартынов, 1983, 1987).

Картографирование геомеров производилось на основе материалов полевой ландшафтной съемки, интерпретации картографического и аэрофотографического материала. В целом на территории района исследований выделено 29 групп фаций, которые были объединены в классы фаций, геомы, группы и классы геомов.

На первом этапе на базе карты пластики рельефа, составленной по методике коллектива авторов Института почвоведения и фотосинтеза РАН (Временная методика ..., 1984), сопоставлялись частные карты компонентов геосистем, на основании чего выделялись ядра ареалов распространения типологических единиц ландшафтной структуры рангом не ниже геома и класса фаций. Для групп фаций выделялись территории со значительным преобладанием их площади над остальными. Выделение ареалов групп фаций проведено

согласно схеме элементарных геохимических сопряжений. Каждое местоположение (элементарный геохимический ландшафт) на этой схеме рассматривается как элемент рельефа, имеющий определенный уклон и режим миграции.

Применение метода пластики рельефа позволило разместить ландшафтные выделы на всех этапах генерализации в границах однозначно выделенных форм и элементов рельефа с постоянным сохранением их пространственно-структурного соотношения. Таким образом, на наш взгляд, решается задача создания ."жесткой опорной сетки", что, по мнению Ф.Н.Милькова, является "необходимым условием разностороннего раскрытия внутреннего содержания региональных единиц" (1981, с.241). При этом топографический каркас (пластика рельефа) выполняет не только функцию, полимасштабной основы (принцип масштабной универсальности), но и, являясь физическим образом гравитационных потоков вещества, энергии и информации, раскрывает континуально-дискретную целостность географического пространства (принцип эле-ментаризации).

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ВЕЩЕСТВА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ГЕОСИСТЕМ

Гравитационная экспозиция элементов рельефа, определяющая скорость и направление латеральных и радиальных геопотоков, соотношение процессов транзита и аккумуляции, обусловливает сложность и. контрастность внутриландшафтйой дифференциации вещества.

Объектами детальных исследований послужили сопряженные ряды типичных биогеоценозов таежных и подтаежных горных ландшафтов северовосточного макросклона Кузнецкого Алатау, представленные геосистемами горно-таежного предгорного (подтаежного) светлохаойного смещанного и мел-колиственно-темноквоййого геамов: I - фации прёдгарноГо смешанного класса, II - низкогорного лиственничного, III - темнохвойного смешанного класса.

Миграция влаги и водорастворимых веществ. Отражением закономерностей миграции влаги и водорастворимых веществ является их абсолютное содержание и распределение запасов в почвенно-грунтовой толще. Вместе с тем

наши исследования показали, что для четкого отражения структурно-функциональных особенностей не всегда достаточно просто учета абсолютных количеств вещества или же амплитуд колебаний его запасов.

Анализ динамики влагозапасов выявил высокую напряженность процессов влагооборота, заметную пространственную дифференциацию их характера и емкости в почвах геосистем низкогорного лиственничного класса и темно-хвойного. В почвах геосистем предгорного смешанного класса наблюдается слабая пространственно-временная дифференциации влаги, невысокая напряженность и емкость процессов отражают незначительную контрастность и сложность ландшафтно-геохимической обстановки участка.

Внутрипрофильное распределение абсолютного содержания водорастворимого органического вещества (ВОВ) подчиняется общей закономерности: максимальные величины в органогенных горизонтах, резкое их снижение в минеральных горизонтах (как правило, в 2-3 раза). При этом в толще 0 - 20см наблюдается относительное уменьшение запасов ВОВ от подножия к вершине, а в толще 0 - 50см, в основном, обратная тенденция (табл. 1).

Таблица 1

Запасы водорастворимого органического вещества (кг/мг> 10г )в почвах горнотаежных геосистем Кузнецкого Алатау (над чертой - среднее, под чертой - минимальное и максимальное значения)

Сопряжение Элеменгарньегес»<и\мнескиелавдшафть1

авгсномнье транзитные подчиненные транзитные подчиненные

0-20 см 0-50 см

1 12 §£ 11,0 18.0 22,0

6,0-9,0 7,0-11,0 8,0-16,0 13,0-24,0 15,0- 32,0

11 ао 11,0 " 12,0 27,0 22,0

5,0-15,0 9,0-15,0 8,0-16,0 20,0-40,0 18,0-34,0

II! £0 10,0 22.0 13.0

8,0-13,0 6,0-14,0 15,0-35,0 12,0-15,0

Сопряженный анализ внутрипрофильного распределения и временной динамики запасов ВОВ в почвах показал, что общая картина пространственной

1П

неоднородности параметра как в генетических профилях, так и в сопряженных рядах почв сохраняет свои черты, несмотря на значительную временную динамику.

Выявлено заметное сходство общих закономерностей внутрипрофильной дифференциации запасов водорастворимого минерального вещества (МВ). Так, для почв склонов максимальные запасы МВ наблюдаются на глубинах 2030 или 30-40 см. По-видимому, это связано с тем, что выше залегают горизонты максимального латерального внутрипочвенного стока, которым соответствует минимальная амплитуда изменчивости запасов водорастворимых веществ. В целом пространственная и временная неоднородность распределения запасов водорастворимого минерального вещества, прежде всего, определяется позицией почв в системе "водораздел - склон - подножие", то есть положением в ландшафтно-геохимическом сопряжении (табл. 2).

Таблица 2

Запасы водорастворимого минерального вещества (кг/м2) в почвах горнотаежных геосистем Кузнецкого Алатау (над чертой - среднее, под чертой - минимальное и максимальное значения)

Сопряжение Элеменгарнье гвохтмэские ландшафты

аеггономные транзитные лодчиненнье транзитнье подчиненные

0-20 см О-бОсм

1 10 13 10 аз 23

0,6-1,2 1,1-1,5 0,6-1,2 2,5-4,7 2,1 -3,9

II 1А 23 23 3£

1,2-1,8 1,1-3,6 1,5-2,3 3,4-7,1 2,8-4,6

III 04 аз й§ а§

0,3-0,4 0,3-0,5 0,8-1,2 0,8-1,1

Биогеохимический круговорот вещества. Оценка показателей биологического круговорота проводилась на основе учета фитомассы наиболее динамичной активной часто: травянистого покрова, общей надземной фитомассы и мертвой надземной массы (ветошь, древесный опад, подстилка).

и

Абсолютные количества зеленой фитомассы травянистого покрова в изучаемых геосистемах изменяются от 80 до 460 г/м2. Характерно, что различия средних запасов по типам геосистем (60-80 г/м2) гораздо меньше, чем различия между пространственно сопряженными биогеоценозами в пределах ка-тены единого геохимического ландшафта (100-400 г/м2).

Анализ степени минерализации растительных остатков в исследуемых биогеоценозах, выраженной через опадо-подстилочный индекс, то есть отношение годового опада к запасам подстилки, обнаружил отсутствие четкой связи показателя с топоэкологическими параметрами элементарных ландшафтов, поскольку вследствие различий гравитационной экспозиции в условиях горного рельефа происходит заметный снос мертвого наземного вещества с транзитных позиций в подчиненные в ранневесенний период. Некоторое соответствие топологическим особенностям гидротермического режима почв установлено для фракционной структуры фитомассы.

В целом характер растительности, определяя общую биомассу, ее химический состав, ежегодную продукцию и скорость разложения опада обусловливает меж- и внугрифациальные особенности биогеохимической миграции вещества. Ряд биогенной активности исследуемых химических элементов в условиях подтайги -

Ва.РЬ Ва,№ Бг.Мп.Си-------------, в темнохвойных геосистемах - РЬ.Бг.Мп.Си--------------- .

М.Сг.Со.П.У Со,Сг,УЛ

Изучение дифференциации химических элементов в почвах показало,

что их абсолютное содержание обусловленно, главным образом, литологиче-ским фоном, однако под влиянием ландшафтно-геохимических процессов происходит заметное перераспределение вещества, что отражается в латеральной и радиальной неоднородности почвенного покрова по содержанию элементов.

Внутрипочвенное распределение рассеянных элементов в исследуемых геосистемах имеет ряд общих закономерностей (табл., 3): 1) преимущественно максимальное накопление марганца, свинца, бария, ванадия и частично меди в гумусово-аккумулятивных горизонтах; 2) устойчивый радиальный вынос стронция вне зависимости от особенностей почвообразования и 3) слабо выраженную дифференциацию содержаний никеля.

Таблица 3'

Профильное распределение рассеянных элементов в почвах горнотаежных геосистем

Характер распределения элементов

Позиция Фацуй равномерный аккумуЛЯТИВНО-ЭЛЮВИЭ- льный слабый равномерный устойчивый рав-номер-ный устойчивый акку-мулятув-но-элю-виагьный устойчивый элювиально-иллкш-апьный устойчивый ак-кумулятивный

Геосистемы предгорного (подтаежного) лиственничного класса

Э Си Мг\У,Т1 &, РЬ, Со Ва, N¡,0

ТЭА II V, VI V Си, N1 Мп М,Ва Ва РЬ РЬ, Эг Си, Сг, Т| Сг, "П Бг, Со Со

ТА III, IV Си^ Ва,П РЬ, Со, Сг №1 N1 а-

Геоасгель1темно>иэйного смешанного кпаоса

ТЭ IV N1 Си РЬ,Сг Ва> Мп, Бг У, Со

ТЭА V М,<Сг) Си,РЬ Мп,Со^ Эг, Ва,П

С VI N1 РЬ,Сг СиЧП Со Мп, Эг, Ва

Таким образом, внутриландшафтные особенности-латерального и ради-' ального распределения химических элементов в горно-таёжных геосистемах определяются, преимущественно, изменением характера биологического круговорота в связи со сменой растительных группировок и пространственной неоднородностью дифференциации элементов как результата смены ландшафт-но-геохимических условий миграции вещества. Наиболее четко дифференциация горно-таежных ландшафтов Кузнецкого Алатау проявляется в распределении марганца, стронция, меди и свинца, что позволяет использовать закономерности дифференциации этих элементов для установления геохимической и миграционной структуры горно-таежных геосистем.

Гидрохимический сток и внутриландшафтная миграция вещества. Срав-" нение химического состава вод на отдельных этапах сквозного гидрохимического стока дает основания считать, что преобладающую часть химической на-

грузки воды местного стока приобретают в процессе внутрипочвенной миграции. Суммарная ионная минерализация вод на почвенном этапе миграции возрастает по сравнению с атмосферными осадками в 6-10 раз, с водной вытяжкой из подстилки - в 5-8, с речными водами - в 3-4 раза. В то же время поверхностные воды (родникового происхождения) практически не отличаются по нагрузке от лизиметрических вод гумусового горизонта.

Вещественный состав природных вод четко отражает характер миграции химических элементов. Максимальная миграция в растворенной форме характерна для типоморфных и биофильных элементов (Мп, вг, Ре, а также Си), в то время как дисперсный материал, транспортируемый водным стоком обогащен элементами, традиционно диагностирующими механогенез ("Л, V, Сг). Основная масса веществ выносится внутрипочвенным стоком из гумусового горизонта в весенне-летний период (июнь - август): до 90% в виде взвешенного и органического вещества и 50-70% - водорастворимого. Лишь в трансаккумулятивных условиях за этот период с лизиметрическими водами выносится около 50-70% (от годового выноса) органоминеральных соединений.

Сопряженный анализ вертикальной миграции веществ, поступающих с опадом древесного, травянистого ярусов, накапливаемых в подстилке и выносимых с лизиметрическими водами показал, что по величине миграционных потоков химические элементы образуют ряды поступления и выноса: позиция привнос вынос

тэ Бг > Мп = Са > Си > РЬ > И > V > Ре > Сг Эг > Мп > Са > РЬ > Си > Сг > Т| > V > Ре та Са > Мп > вг > Си > РЬ > Т| > V > Ре > Сг Мп > Са > РЬ > Эг > Си > "Л > V > Сг > Ре

ПРИРОДНОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ

Комплексное применение геоморфологических и ландшафтно-геохимических приемов позволяет провести совместное картографирование геомеров и геохор на уровне района и местности.

Природное районирование территории исследований проведено на основе анализа закономерностей пространственной дифференциации биоклиматических и литолого-геоморфологических характеристик с учетом особенностей структурно-функциональной организации геосистем.

О_10км

Рис. 2 Схема природного районирования (повышения заштрихованы). Границы: — - районов;----мезогеохор;--арелов площадного распространения геомов.

Мезогеохоры: Горячегорского подтаежного района - 1 - Кинжир -Урюпская предгорная, 2 - Объюльская предгсрная, 3 - Базырская предгорная и низкогорная, 4 - Берешская низкогорная; Бепогорского горно-таежного района - 5 - Урюпская низко- и среднегорная, 6 - Кургусуюльская низко- и средне-горная, 7 - Верхнеберешская среднегорная, 8 - Верхнеурюпская среднегорная.

Геомы; подгольцоеые южносибирские -1 - субальпийский горно-луговой; зорно-таежные южносибирские - II - темнохвойный редколесный, 111 - темно-хвойный горно-таежный, IV - мелколиственно-темнохвойный горно-таежный,

V - темнохвойный межгорных понижений и долин, VI - светлохвойный и смешанный горно-таежный; подтаежные южносибирские - VII - светлохвойный и смешанный подтаежный; степные южносибирские - VIII - подгорный степной и долинный.

С точки зрения природного районирования в условиях низкогорного и среднегорного рельефа, преобладающего на изучаемой территории, в качестве базовой морфологической единицы целесообразно использовать элементарные стоковые ландшафтно-гебхимические бассейны. Последние рассматриваются автором как структурная единица ландшафтного пространства, которой присущ определенный характер ландшафтной организации.

Различия литологии пород, рельефа, ландшафтной структуры территории взаимно налагаясь, определяют выделение двух физико-географических районов: Горячегорского предгорного и низкогорного подтаежного и Белогор-ского низко- и среднегорного горно-таежного. В основу выделения мезогеохор (местностей) (рис. 2) положены критерии, характеризующие их фациальную структуру: состав, соотношение площадей и пространственная приуроченность групп и классов фаций, характер образуемых ими пространственных комбинаций.

В пределах каждой мезогеохоры выделены типы урочищ (микрогеохор), наиболее ярко отражающие характерные особенности, свойственные именно данному сочетанию ландшафтных условий, данному типу ландшафтно-геохимической территориальной системы и приведены их основные ланд-шафтно-геохимические характеристики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты выполненных исследований позволили сформулировать следующие выводы:

1. Современная ландшафтная структура территории в общих чертах отвечает закону высотной поясности, что обусловливает существование двух территориальных общностей (зон): предгорной светлохвойной и смешанной, низкогорной светлохвойной и низко- и среднегорной темнохвойной.

2. Группировка геомеров (классов и групп фаций) по сходству частных ландшафтных характеристик и по типам местоположений с использованием кластер-анализа выявила отчетливо выраженную приуроченность фаций того или иного класса к одним и тем же структурным элементам земной поверхности в пределах определенного гипсометрического уровня.

3. Топологические различия внутрипрофильной и временной динамики процессов миграции водорастворимых веществ горно-таежных почв более четко отражают почвы автоморфных и транзитных звеньев ландшафтно-геохимических сопряжений (катен). Наиболее высокая емкость и напряженность процессов миграции мобильной органики и водорастворимых минеральных веществ характерна для почв низкогорных светлохвойных геосистем, далее по мере относительного снижения емкости и напряженности следуют предгорные смешанные и темнохвойные геосистемы. Смена скорости и соотношения вертикальной и горизонтальной миграции обусловливает накопление мобильных веществ на механических, сорбционных и окислительных барьерах. Особенно ярко выражена тенденция накопления водорастворимых веществ в нижней части гумусового горизонта;

А. Внутриландшафтные особенности миграции влаги определяются контрастностью литолого-геоморфологической обстановки, разнообразием и сложностью ландшафтно-геохимических условий в ряду элементарных сопряжений, образующих целостные функциональные системы. Локальная неоднородность содержания водорастворимых органических и минеральных веществ и характера процессов их миграции в сопряженных рядах геосистем связана, прежде всего, с положением почв в системе элементарных геохимических ландшафтов "элювиальный - транзитный - транзитно-аккумулятивный - аллю-виально-аккумулятивный" и с гравитационной экспозицией элементарных ландшафтов.

5. Топологические особенности биогеохимической миграции вещества определяются изменением характера биологического круговорота в связи со сменой растительных группировок и пространственной неоднородностью ландшафтно-геохимических условий. Система типичных линейных и площадных ландшафтно-геохимических барьеров южносибирской горной тайги создает контрастную обстановку миграции химических элементов.

6. Абсолютные запасы вещества или/и их амплитуда слабо отражают топологические особенности ландшафтно-геохимической обстановки при исследовании небольших, более или менее однородных в основных'чертах, ландшафтных участков. Кроме того, в ряде звеньев и по отдельным годам в различ-

»

ных ландшафтно-геохимических условиях возникают значительные отклонения от средних значений запасов вещества, что в пределах крупного генетически однородного района также значительно осложняет их применение. По-видимому, для анализа особенностей структуры и функционирования локальных природных систем необходимо более детально рассматривать показатели, вскрывающие главную сущность системы, а именно - характер и соотношение протекающих процессов.

7. Пространственно сопряженные элементарные геохимические ландшафты образуют единую функциональную систему, которая характеризуется определенной пространственной структурой и временной динамикой процессов дифференциации вещества. Напряженность процессов зависит от климатических условий (соотношение тепла и влаги) и литолого-морфогенетических характеристик, изменяется в сезонном, годовом и многолетнем режимах.

8. Большинство современных ландшафтных карт по существу отражают - лишь территориальное положение дробных подразделений ландшафтной оболочки, но отнюдь не их пространственное взаимодействие и связи. Совместное картографирование геомеров и геохор на основе карт пластики рельефа позволяет создать ландшафтную карту с одновременным показом территориальных и типологических единиц на уровне района и местности.

СПИСОК

основных работ автора, опубликованных по теме диссертации

1. Дифференциация рассеянных элементов в геосистемах Кузнецкого Алатау II География и природ, ресурсы . -1994. - № 1.- С. 124-129.

2. Оценка параметров функционирования локальных геосистем северо-востока Кузнецкого Алатау // Стационарные географические исследования и ландшафтное прогнозирование. - Иркутск: Изд. Ин-та географии СО РАН, 1994,-С. 37-39.

3. Ландшафтно-геохимический аспект структурно-функционального анализа состояния геосистем II IV Объединенный международный симпозиум по проблемам прикладной геохимии. Тез. докл. - Иркутск: Изд. Ин-та геохимии СО РАН, 1994 -С.45. '

4. Ландшафтное прогнозирование как пространственно-временная экстраполяция трендов геосистем: некоторые итоги исследований И Российский фонд фундаментальных исследований в Сибирском регионе (земная кора и мантия). - Иркутск: Изд. Ин-та земной коры СО РАН, 1995. - Т. 1. - С. 47-48 (в соавторстве).

5. Ландшафтное прогнозирование как пространственно-временная экстраполяция трендов геосистем И Географические исследования Азиатской России: История и современность. - Иркутск: Изд. Ин-та географии СО РАН, 1995,-С. 20-21 (в соавторстве).

6. Миграция влаги и водорастворимых веществ в почвах горно-таежных ландшафтов // II Съезд Общества почвоведов. Тез. докл. - С-Пб., 1996. - Т. 1.-С. 74-75.

Л.^^мб/а?

Подписано к печати 11.08.96г. Объем 1 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 25 Ротапринт Института географии СО РАН. 663033, Иркутск, Уланбаторская 1.