Дистанционная индикация лесо-болотных ландшафтов Беларуси Обуховский, Юрий Максимович

Введение к работе

Актуальность тзмы. Последние десятилетия характеризуется ь$-тивиым внедрением аэрокосмических методов в изучение природных ресурсов Земли, Езг больше расширяется сфера их применения - от тектоники и структурной геоморфологии до экологии и охраны окру -жающей ореды. 3 этой связи возрастает роль ландшафтной индикации как методологической основы интерпретации материалов дистанционных съемок (НДС;. Однако особенности индикационных связей в лесных и болотных природних территориальных комплексах, подвергающихся наиболее активному антропогенному воздействию, изучены все ече недостаточно. Наиболее актуальны исследования вопросов индикации современных географических процеосов, диагностика которых, по орав -нению со статичными объектами, разработана значительно слабее.Вая-нооть названных задач возрастает в связи с потребностью а экопресс-методах изучения труднопроходимых территорий и районов, где пребы -вание человека сопряжено с риском.

3 диссертации разработаны теоретические и методические основы аэролакдшафткой индикации и выполнен индикационный анализ лесо-оо-лотных ландшафтов Беларуси, что позволяет повысить эффективность крупномасштабного тематического и комплексного картографирования, уотаноаить осооенмости динамики антропогенно нарушенных природных систем.

Необходимо отметить, что целевые ландшафтко-индикационные исследования, выполнявшиеся в Беларуси,единичны и касаются преимущественно гумидной зоны Зосточно-Европейскоя равнины в целом. При этом одни из них направлены на использование индикаторов вне.связи о аэрокоемичеокой информацией (Справочник.., І963Л другие основываются на тематическом, а не на комплексном ландшафтном дешифрировании НДС (Дешифрирование.., I966J,третьи,отличаясь детальностью и методической завершенностью, базируются на недоста -точном по объему фактическом материале (Березин и др., 1969;. Отсутствие крупной обоощаюаей работы по индикационному исследованию лесо-болотных ландшафтов для всей территории отраны делает потребность в её выполнении веоьма актуальной.

Связь работы о хрупкими научными программами, темами. Разработки автора были положены в основу выполнения.НИР Института проблем использования природных ресурсов и экологии АН Беларуси (до 1990 г. - Института торфа АН БСС> "Торф" (№ Госрегистрации OI8II0032V7.) и "Мелиорация" (* Госрегистрации 0І86002О7І8,). связа-

ни о реопубликанокой программой НИР "дистанционная диагностика" (№ Гоорегистрации 75.03 ?).

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилась разработка региональной системы ландшафтных индикаторов зале-оенных и заболоченных земель Беларуси. Это предопределило необходимость решения ряда задач:

изучения внутриландшафтных связей в ПТК и дешифровочиых признаков пооледних;

установления лито- и гидроикдикациоиных свойств эктояруоов ландшафта;

определения возможностей экстраполяции индикационно-дешифро-вочиых признаков и районирования страны по этому показателю;

исследования ландшафтной индикации гляциодиолокаций Беларуси, как эталонного района их распространения;

выявления особенностей морфогенезе и индикации экзогенных процессов в антропогенно нарушенных болотных ландшафтах;

совершенствования методики дистанционной индикации лесо-бо-лотных лаидшффтов.

Научная новизна полученных результатов заключается в разработке теории, методики и прикладных аспектов индикации в гумидкой зоне:

раскрыты индикационные связи в лесных и болотных ландшафтах Беларуси. Разработана наиболее полная из существующих сиотема индикаторов четвертичкхх отложений, почв и грунтовых вод. Установлено, что лито-и гидроиндикационные свойства эктоярусов-аналогов зонально изменчивы и объяснены причины названного явления;

впервые проведено районирование Беларуси по условиям экстраполяции индикационно-дешифровочных признаков почзогрунтов и грунтовых вод;

выявлены особенности индикации гляциодислокаций Беларуси, как эталонного региона их распространения. Показано, что они зависят от природы дислоцированных тел, рельефа, ландшафтной обстановки и экологии местообитаний;

впервые предложена концепция торфяно-болотных комплексов (ТЕК как основа анализа структуры,динамики и эволюции антропогенно нарушенных природных систем в районах осушительной мелиорации и торфодо бычи. Очерчен круг вопросов,решаемых ландшафтной индикацией ТБК;

показано,что стадийно-синхронная и ретроспективная индикация экзогенных процессов носит ассоциативно-контурный характер и коррелирует о установленным зонированием морфогенеза в антропогенно нарушенные ТБК.

установлено, что интенсивность деградации литогенной основы

в трансформируемых ТЬК зависит от их морфогеиеткческоя приуро-чекмооти. Последняя влияет на оработку оргаыогенных почв в двух аспектах: как предопределившая ботаническую природу торфа; как обуславливающая режим грунтовых вод, от которого зависит скорость минерализации и вынос продуктов деструкции органического вещества торфа;

- определены критерии выявления экологичеоки нестабильных участков в антропогенно нарушенных ТЬК: наличие маломощных органогенных почз; вовлечемие земель в севооборот; факторы, обусловливавшие проточный режим грунтовых вод.

Практическая значимость полученных результатов. Прикладные аспекты исследования заключается в использовании его результатов для целей отраслевого и комплексного картографирования - геологического, инженерно-геологического, гидрогеологического,почвенного, ландшафтного, экологического, для поисков минеральных строительных материалов, планирования природоохранных мероприя -тий, Области реализации научных и иетодических положений н выводов - дандшафтоведение, геология антропогене, геоморфология,гидрогеология, геоботаника, палеогеография, мелиоративная география, экология, они использованы БелНиГРИ и Минским отделом ВНИИКАЙ при структурно-геоморфологических исследованиях и составлении геоморфологической карты юга Беларуси, геолого-геоморфологическом обосновании промплощадок АХ, Белорусской геологоразведочной экспедицией - для поисков минеральнох строительных материалов, Белорусской геологопоисковой экспедицией - для крупномасштабной геологической съемки, Союзгидроиелиоводхозом - для организации мониторинга польдерных систем, Минводхозом - для разработки природоохранных меропрхятий регионального уровня при проектировании мелиоративных и водохозяйственных систем, ИПИПРЭ АН Беларуои и РНТЦ "Эконир" - для картографирования ландшафтов, болот и заболоченных земель, институтом "Еелгипродор" - для инженерно-геодогичеохих иэыоканий автодорог в Минской, Гомедьокой и Могилевокой областях. Монографии автора используются в учебном процессе на географическом факультете Белгосуниверситета.

Экономическая значимость полученных результатов. Снижение себестоимости крупномасштабных отраслевых и комплексных съемок на 10-20$ с одновременным повышением качества работ, снижение стоимости ревизионных съемок на 25-50$.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. На основе созданной региональное системы ландшафтных индикаторов, как оинтеза информации, получаемол дистанционными и. контактными методами, возможны прогноз геолого-гидрогеологических особенностей и крупномасштабное картографирование залесенных и зазолоченных земель.

2. Разработанная концепция торфяно-болотных комплексов, как зонированных ярусных лолихрониых и полигенетических систем различной сложности, сопряженных процессами массо- и энергообмека, является основол индикации экзогенных процессов в мелиоративных ланд-ввфтах.

3. Индикация морфогенеза в антропогенно нарушенных ТЬК является ассоциативно-контурной и позволяет осуществлять стадийно-синхронную и ретроспективную диагностику экзогенных процессов.

4. Предложенная методика дистанционной ландшафтной индикации

и динамического картографирования позволяет повысить эффективность тематических и комплексных съемок территории, трансформированных хозяйственной деятельностью.

Личный вклад соискателя. Фактический материал, лежащий в основе диссертации, собран автором за 25-летнии период структурно-геоморфологических и ландшафтно-индикационных исследований в ходе выполнения научно-тематических работ БелНИГРИ, Минского отдела ШИЙКАМ, Института проблем использования природных ресурсов и экологии АН Беларуси (до 1990 г. - института торфа АН БССРЛ При этом на территории Беларуси, Украины и Прибалтики было исследовано более 200 ключевых участков, произведено дешифрирование КдС (с учетом масштаба и сезона съемок более 20 видов однослойных, спектро-и многозональных аэро- и космофотосмимков, радиолокационных снимков; на территорию около 19 тыо.кв.км, выполнено наземное ландшафтное профилирование (более 200 профилей общей длиной около 1500км, проведены маршрутные аэровизуальные наблюдения протяженностью более 18 тыс.км, описано около Ч тыс. геологических разрезов покровных отложений (шурфов, скважин, обнажения, зондировок,), проанализированы гранулометрический состав и водно-физические свойства горных пород, проведезы режимные гидрогеологические и гидрохимические наблюдения на Старобинском оолотном стационаре и Киткоьичском полигоне дистанционного зондирования, площадное картографирование ландшафтов, оолот и заболоченных земель Полоцкого, Воложинского и Соли-горского районов в масштабе 1:50 ОСО, геоморфологическое картографирование в Полесье в масштабе 1:200 0OQ и 1:50 000. Научные и методические выводы диссертации получены в результате личных иссле -

дований автора. При составлении индикационных таОдиц использованы материалы тематичеоких съемок, а также опубликованные данные.

Апробация результатов диссертации. Материалы и научные выводы работы докладывались на международных, всесоюзных и республиканских конференциях, совещаниях и семинарах: всесоюзном совещании "Ландшафтная индикация и ее использование в народном хозяйстве" (.Москва, 1979); международном симпозиуме 17 и П комиссий МТО "торф, его овойотва и применение" (.Минск, 1982), всесоюзной конференции по эволюции торфяных почв (Минск, 1983,»; тестом (.Пермь, 1983) и седьмом (.Ровно, 1986) всесоюзных симпозиумах по мелиоративной географии; всесоюзном совещании по аэрокосмическим методам (.Москва, 198^і»); всесоюзном совещании по космической ант-ропоэкологии (.Ленинград, 1984); международном семинаре СЗВ "Антропогенные изменения болот и их охрана" (.Минск, 1985); всесоюзном совещании "Коомоаэрогеоиндикация-89" (Киев, 1989); республиканском семинаре "Эффективность аэрокосмических методов в изучении недр Белоруссии и охране геологической среды" (Минск,1988); четвертом съезде ГО БССР (Брест, 1989); на конференциях "Геоло -гическое картографирование Беларуси", Развіцце геаграфП Белару-оі" (Минск, 199^і»;, "Проблемы охраны геологической ореды" (Минск, 1995). Кроме того, отдельные положения работы обсуждались на конференциях геологов Беларуси, заседаниях Белорусских комиссия (антропогенового периода, геоморфологической, антропогенного ландшаф-товедения./, в рабочем порядке - в институте сельскохозяйственной и лесной среды АН РП (Познань, I99U). Исследования антропогенной динамики ТЬК были удостоены премии АН Беларуси за 1990 г.

Опубликованность результатов. Основные результаты выполненных исследований изложены в отчетах НИР и 42 опубликованных работах,в том числе в 4 монографиях и методическом пособии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, пяти глав, выводов, списка использованных источников, приложений, включаючих дешифровочные эталоны, сведения о публикациях автора и актов внедрения работы. Общий объем диссертации 290 страниц, в том числе основного текста 126 страниц, 34 рисунка иа 27 страницах, 20 таблиц на 47 отраии -цах; список литературы включает 372 источника. Работа дополняется 3 приложениями на 60 страницах.