Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Теоретические аспекты и методы оценки состояния лесоболотных комплексов зоны западно-сибирской тайги 10
1.1 Лесоболотные комплексы таежной зоны Западно-Сибирской равнины 10
1.2 Антропогенная трансформированность лесоболотных комплексов Западно-Сибирской тайги 16
1.3 Методы полевых наблюдений в ландшафтных исследованиях 24
1.4 Космические снимки в исследовании лесоболотных комплексов 26
1.4.1 Основные характеристики космических снимков 26
1.4.2 Общие вопросы картографирования с использованием космических снимков 32
1.5 ГИС и геоинформационное картографирование 35
1.6 Дешифрирование космических снимков 38
ГЛАВА 2 Условия формирования лесоболотных комплексов васюганской равнины 47
2.1 Рельеф 48
2.2 Геологическое строение 51
2.3 Климат 55
2.4 Гидрологические условия 59
2.5 Почвы 62
2.6 Растительность 66
ГЛАВА 3 Технология дешифрирования космических снимков и оценки состояния растительного покрова 70
3.1 Общая схема дешифрирования космических снимков и оценки состояния растительного покрова 70
3.2 Состав и структура геоинформационного комплекса 75
3.3 Классификация сообществ растительности Васюганской равнины на космических снимках 83
ГЛАВА 4. Оценка состояния растительного покрова васюганской равнины на основе космических снмков 89
4.1 Карты растительного покрова Васюганской равнины 89
4.2 Оценка точности дешифрирования космических снимков 108
4.3 Особенности структуры растительного покрова Большого Васюганского болота 111
4.4 Сравнительный анализ пространственной структуры и нарушенности растительного покрова 113
4.5 Анализ изменения растительного покрова на основе космических снимков разных лет съемки 117
4.6 Неоднородность нарушенных территорий 127
Заключение 130
Список литературы
- Лесоболотные комплексы таежной зоны Западно-Сибирской равнины
- Геологическое строение
- Общая схема дешифрирования космических снимков и оценки состояния растительного покрова
- Карты растительного покрова Васюганской равнины
Введение к работе
Актуальность работы. Наряду с лесными, заболоченные и болотные ландшафты являются важнейшими компонентами природной среды Западной Сибири и источниками ресурсов. В условиях промышленного освоения заболоченные ландшафты подвергаются антропогенным воздействиям, связанным, прежде всего, с эксплуатацией нефтегазовых месторождений, сельскохозяйственной и лесохозяйственной деятельностью. Вследствие этого возрастают плош,ади антропогенно нарушенных земель. Изменение видового состава растительного покрова является объективным показателем антропогенных трансформаций и выявляется не только при наземных исследованиях, но и при анализе серий космических снимков. Кроме того, использование дистанционных методов позволяет оперативно обнаруживать экологически неблагополучные ситуации, например, аварии на нефтепроводах, пожары и незаконные рубки леса. Поэтому в геоэкологических исследованиях все шире используют технологии, основанные на дешифрировании космических снимков разного пространственного разрешения и различных лет съемки (Барталев и др., 2005; Востокова и др., 1982; Ерохин и др., 2003; Ершов и др., 2004; Зятькова, 2007; Седых, 1991). Космические снимки обеспечивают достоверность, оперативность и регулярность измерения характеристик состояния природной среды и являются основой при организации мониторинга в отдаленных и труднодоступных вследствие высокой заболоченности районах бореальной зоны Западной Сибири.
Разнообразное программное обеспечение ГИС используется в геоинформационном картографировании, основанном на дешифрировании космических снимков и результатах полевых исследований. Но, как правило, требуется его адаптация, а в некоторых случаях и разработка новых программньгх продуктов для оценки состояния территорий с учетом их особенностей.
На территории Васюганской равнины, учитывая ее высокз^ю заболоченность и наличие полезных ресурсов, наряду с научными исследованиями на наземных полигонах, необходимо использование современных геоинформационно-космических технологий.
Целью работы является оценка состояния растительного покрова и выявление изменения заболоченных территорий при антропогенных воздействиях на основе совмещенного анализа космических снимков и результатов полевого исследования средствами ГИС. Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи: • разработать методические вопросы оценки состояния лесоболотных территорий на основе анализа космических снимков средствами ГИС; • разработать типологию растительного покрова и выбрать эталонные участки для обучения программы классификации космических снимков; • провести дешифрирование и картографирование растительного покрова ключевых участков средствами ГИС; • провести сравнительный анализ пространственной структуры растительного покрова различных участков Васюганской равнины; • выявить изменения растительного покрова на основе анализа космических снимков разных лет съемки.
Объект исследования — растительный покров Васюганской равнины.
Ключевые участки частично охватывают Васюганский болотный массив и прилегающие к нему лесные территории.
Предмет исследования — растительный покров, оценка его состояния на основе дешифрирования космических снимков.
Теоретическая и методологическая основа исследования базируется на идеях и трудах в области географии А.Г. Исаченко, В.Б. Сочавы, А.Г. Топчиева, болотоведения — Ф.З. Глебова, О.Л. Лисе, Н.И. Пьявченко, лесоведения и мониторинга лесного покрова — И.А. Беха, В.Н. Седых; учтен опыт региональных исследований Н.С. Евсеевой, В.И. Валуцкого, Л.И. Инишевой, Е.Д. Лапшиной, А.А. Храмова. С целью разработки методических вопросов дешифрирования космических снимков и оценки состояния растительного покрова на их основе, автором использовались теоретические концепции и практические рекомендации в области картографии, геоинформатики и моделирования геосистем: А. Барталева, A.M. Берлянта, Е.А. Востоковой, А.П. Карпика, В.Б. Кашкина, А.Д. Китова, А.В. Кошкарева, В.И. Кравцовой, B.C. Тикунова, В.В. Хромых.
Информационная база исследования. Исследования состояния растительного покрова проводились на нескольких ключевых участках, расположенных на юго-западе, юго-востоке и востоке Васюганской равнины. Участки частично охватывают Васюганский болотный массив и прилегаюш;ие заболоченные лесные территории. В основу диссертационной работы положены картографические материалы, описания полевых исследований, космические снимки и средства геоинформационных систем, в совокупности, составляющие геоинформационный комплекс. В работе использовались космические снимки 1989-2001 гг., полученные с космических аппаратов Ресурс-01 (сканер МСУ-Э), Terra (сканер ASTER), Landsat-5 и Landsat-7 (сканеры ТМ и ЕТМ+). Для дешифрирования космических снимков применялись топографические карты масштабов 1: 1 000 000, 1: 500 000 и 1: 200 000, карты планов лесонасаждений 1: 50 000, карта растительности масштаба 1: 2 500 000 и цифровые модели рельефа, созданные национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). В качестве материалов наземных исследований для дешифрирования космических снимков использовались точечные полевые описания сообщ;еств растительности и сведения о пожарах. Описания точек полевых исследований с географическими координатами на ключевых участках «Пономаревка» и «Икса» переданы автору работы сотрудниками Института мониторинга климатических и экологических систем. Сведения о месте, дате возникновения пожаров и ими пройденных плош,адей в восточной части Васюганской равнины, получены в Департаменте природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области и в Томской базе авиационной охраны лесов.
Методы исследования. В работе применялись методы комплексных физико-географических исследований, математико-статистические методы, методы геоинформационного картографирования и пространственного анализа.
Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие научные результаты:
1. Усовершенствована и адаптирована применительно к сильно заболоченным территориям методика дешифрирования космических снимков.
2. Разработаны методические вопросы геоэкологической оценки состояния растительного покрова территории с высокой активностью болотообразовательного процесса на основе дешифрирования космических снимков высокого пространственного разрешения.
3. Предложен геоинформационный комплекс, включающий специальное и общее программное обеспечение.
4. Автором разработаны специальные программные средства, расширяющие возможности геоинформационного анализа при оценке состояния растительного покрова и территории в целом.
5. Показаны различия в структуре растительного покрова разных участков Васюганской равнины.
6. На примере модельных территорий выявлено изменение растительного покрова при воздействии антропогенных и негативных природных факторов.
Достоверность результатов.
При оценке достоверности результатов дешифрирования космических снимков использовались статистические методы и средства программы MultiSpec 2.7. Степень соответствия картографическим материалам оценивалась с привлечением лично разработанной автором программы в среде Arc View 3.x.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Технология геоинформационного картографирования растительного покрова, основанная на дешифрировании космических снимков с привлечением математико-статистических методов, позволяет получать количественные оценки его состояния.
2. Мозаичность, мелкоконтурность и типологическое разнообразие растительности различных участков Васюганской равнины обусловлено сочетанием специфических условий природной среды и антропогенных воздействий.
3. Различия в структуре растительного покрова Васюганского болота обусловлены особенностями гидрологического стока, формирующегося в условиях неоднородного рельефа.
Практическая значимость работы. Основными результатами диссертационной работы, составляющими ее практическую ценность, являются:
1. Построенные на основе космических снимков карты растительного покрова з^астков Васюганской равнины, отражающие состояние территории и перспективы ее использования и готовые для управления хозяйствующими субъектами.
2. Геоинформационный комплекс для картографирования лесоболотных комплексов на основе космических снимков, включающий специальное и общее программное обеспечение. Геоинформационный комплекс можно использовать для ресурсного и экологического картографирования и в учебном процессе при подготовке специалистов географов, экологов, лесо- и землеустроителей.
Апробация результатов исследования. Основные результаты диссертационной работы бьши доложены на 12 научных конференциях и симпозиумах, в том числе: 11-ой международной конференция ШРКА (Красноярск, 2002), международной конференции «Окружающая среда и экология Сибири, Дальнего Востока и Арктики» (Томск, 2003), 3-ем и 4-ом международных симпозиумах «Контроль и реабилитация окружающей среды» (Томск 2002, 2004), международных конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды «Enviromis» (Томск, 2004, 2006), международной научно-практической конференции «Лесопользование, экология и охрана лесов: фундаментальные и прикладные аспекты» (Томск, 2005 г).
В работе использованы материалы, полученные лично автором при выполнении интеграционных проектов СО РАН: проект № 73 «Комплексный мониторинг Большого Васюганского болота: исследования современного состояния и процессов развития под воздействием природных и антропогенных факторов»; проект № 137 «Комплексный мониторинг Большого Васюганского болота: исследования современного состояния и процессов развития»; проект № 138 «Сибирская геосферно-биосферная программа: интегрированные региональные исследования современных природно-климатических изменений» (2003 - 2005 гг.).
По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 3 статьи в зарубежных и рецензируемых отечественных журналах («Геоинформатика», 2002; «Вестник Томского госуниверситета», 2002; «География и природные ресурсы», 2004).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Основной текст изложен на 150 страницах и включает 52 рисунка и 10 таблиц. Список литературы содержит 187 источников.
Автор выражает искреннюю признательность профессору Полищуку Ю.М., поставившему в свое время задачу и оказавшему методическую помощь в ее выполнении. Автор также благодарит за консультации и советы сотрудников НИИЦ ИХН, которые способствовали выполнению работы.
Лесоболотные комплексы таежной зоны Западно-Сибирской равнины
Таежный биом Западно-Сибирской равнины составляют леса и болота и их сочетания – лесоболотные комплексы (лесоболотные ландшафты). На-ряду с лесными ландшафтами, площадь которых по данным В.Н. Седых (1997) составляет 73,8 млн.га с запасом древесины 10 млрд. м3, на террито-рии таежной зоны Западно-Сибирской равнины расположены крупные бо-лотные системы с колоссальными запасами торфа. Особенно сильно заболо-чена центральная часть Западно-Сибирской равнины: Обь – Иртышское и Обь-Енисейское междуречья. Огромные массивы выпуклых олиготрофных болот площадью в несколько десятков и сотен тысяч, а в отдельных случаях и миллиона гектаров почти сплошь покрывают плоские водораздельные рав-нины и надпойменные террасы рек (Лисс и др., 2001; Пьявченко, 1963, 1980). Под влиянием болотных массивов оказываются практически все леса водо-раздельных равнин. Горизонтальные скорости наступания болот на леса со-ставляют 7-9 см/год, вертикальные - 0,17 – 0,8 мм/год (Лисс и др., 2001; Нейштадт, 1977). Характеризуя территорию Западно-Сибирской равнины, Ф.З. Глебов (2000) отмечает наряду с болотами наличие огромных площадей заболочен-ных лесов. Критерием их отличия от болота является небольшая мощность органогенного горизонта. В отличие от заболоченного, болотный лес пред-ставляет лесную стадию развития болота (Пьявченко, 1985). Для нее харак-терно наличие древесного яруса лесного облика (достаточной сомкнутости и высоты), присутствие в напочвенном покрове болотных и отчасти лесных мезофильных растений и хорошо выраженного торфяного слоя почвы (глуб-же 50 см), в поверхности которого развиваются корневые системы деревьев и кустарничков. Обычная производительность болотных лесов не выше 5 -5а классов бонитета, но изредка, в условиях проточного водного режима и пе-риодического дренажа она может быть и выше. К категории болотных лесов относятся и согры, формирующиеся на низинных торфяниках грунтового пи-тания, и отличающиеся сравнительно высокой продуктивностью. Сочетание болот, болотных, заболоченных и суходольных лесов представляет лесобо-лотный комплекс. Болотный массив в соответствии с определениями Ю.А. Львова (1974) и Е.Д. Лапшиной (2000), является географическим ландшафтом, состоящим из далее неделимых ландшафтных единиц – элементарных болотных участ-ков. Н.И. Пьявченко (1985) рассматривает болото как ландшафт, законо-мерно возникающий и развивающийся при сочетании определенных факто-ров среды и растительности, характеризующийся постоянно избыточным ув-лажнением, гидрофильностью напочвенного растительного покрова, накоп-лением торфа и болотным типом почвообразовательного процесса. Ландшафт в физической географии (Исаченко, 1991) определяется как однородная по зональным и азональным признакам генетически единая гео-система, заключающая в себе специфический набор сопряженных локальных геосистем. На территории каждого ландшафта находится ограниченный и определенный набор компонентов, например скульптурных форм рельефа, водоемов, почв, биоценозов и простых природных территориальных ком-плексов – урочищ и фаций, рассматриваемых как морфологические части ландшафта. В ландшафте все компоненты среды и морфологические единицы взаимосвязаны обменом веществом и энергией. Так, В.Н. Солнцев (1981) от-мечает, что при выделении ландшафта следует главное внимание уделять ус-тойчивым связям и свойствам компонентов, благодаря которым они форми-руются. В формировании пространственной упорядоченности ландшафта особую роль играют горизонтальные (пространственные) связи, определяе-мые взаимодействием соседних единиц (таксонов), которые соответствуют более дробным геосистемам (Топчиев, 1988).
Для каждого ландшафта и его морфологических подразделений харак-терны изменения во времени (Беручашвили, 1986; Мамай, 1992). Например, для фации характерен определенный набор и последовательная смена со-стояний, обусловленных сезонной ритмикой, погодой и динамической тен-денцией развития. А.И. Голованов c соавторами (2005) отдельно рассматривают про-странственную, временную и пространственно-временную организацию ландшафтов. Пространственная организация ландшафтов включает горизон-тальную и вертикальную составляющие. При анализе временной организа-ции ландшафта выделяют три группы временных изменений: краткоперио-дичные (функционирование), среднепериодичные (динамика), длинноперио-дичные (эволюция). Пространственно-временную организацию ландшафта рассматривают в условиях антропогенного воздействия, в результате которо-го происходит изменение в пространственной структуре и функционирова-нии.
Геологическое строение
В геологическом отношении Васюганская наклонная равнина расположена на юго-востоке Западно-Сибирской эпигерцинской плиты и относится к Центрально-Западносибирскому региону. В геологическом строении выделяется складчатый фундамент и рыхлый осадочный чехол мезозойско-кайнозойского возраста (География.., 1988).
Фундамент в пределах Васюганской наклонной равнины залегает на глубине от 2,5 до 5 км (Карта рельефа поверхности…., 1981). Максимальная глубина его залегания отмечается в районе субмеридионального отрезка долины р. Васюгана, которая приурочена к зоне Колтогорско-Уренгойского грабен - рифта (Тектоническая карта фундамента…, 1981). По данным В.С. Суркова и О.Г. Жеро (1981) фундамент исследуемой территории сложен сланцами, гранитными батолитами, карбонатными и осадочными породами среднего и позднего палеозоя и карбонатно-глинистой формацией, сложенной переслаивающимися пачками известняков, алевролитов и аргиллитов. К интрузивным образованиям относятся Назинский, Сенькинский и Тибинакский массивы, сложенные гранитами и реже грано-диоритами, и Нарымский массив, сложенный кварцевыми диоритами. На породах фундамента залегает мезозойско-кайнозойский осадочный чехол мощностью до 5 км (Тектоническая карта мезозойско..,1981), сложенный глинами, песками, суглинками, супесями, торфами, илами и др. В осадочном чехле мезозойско-кайнозойского возраста выделяется девять серий: тампейская, заводоуковская, полудинская, саргатская, покурская, дербышинская, называевская, некрасовская и бурлинская, которые объединяются в три мегацикла: триас-аптский, апт-олигоценовый, олигоцен-четвертичный (Геология...., 1975). В триас-аптский мегацикл входят четыре первые из девяти названных серий. Отложения заводоуковской серии юрского терригенового комплекса частично включают тюменскую свиту, представленную чередующимися черными и темно-серыми глинами с гнездами песчано-алевритового материала. На этих глинах залегают переслаивающиеся алевриты, уплотненные глины и песчаники (кананакская пачка). Выше по разрезу залегает верхнеюрско-нижнемеловой (второй), образованный полудинской серией. Отложения полудинской серии имеют морской генезис и представлены пестро-и сероцветными терригенными нефтегазоносными формациями, а на востоке они имеют континентальный генезис –это известковые глинистые осадки. Саргатская серия нижнего мела – это толща более или менее равномерно чередующихся серых, темно-серых и зеленовато-серых глин с песчаниками, которая накапливалась в условиях прогрессирующего обмеления морского бассейна.
Второй верхнемелово-палеогеновый мегацикл включает три серии – нижнюю покурскую, сформировавшуюся в континентальных условиях, дербышинскую и называевскую, которые сформировались в условиях крупной морской трансгрессии. В составе покурской серии сероцветные и пестроцветные песчаники. Дербышинская серия сложена сероцветными кремнистыми, глинисто-кремнистыми и глинистыми породами с прослоями алевролитов и песчаников. Называевская серия включает сероцветные и зеленоватые глинистые, глинисто-кремнистые и кремнистые породы. С середины олигоцена до начала четвертичного периода на всей территории Западно-Сибирской плиты устанавливается континентальный режим и формируется комплекс осадков (некрасовской и бурлинской) серий. Породы имеют континентальный генезис и представлены чередованием песков, алевритов, глин с прослоями бурого угля и лигнита. В третий еще не завершенный мегацикл входят и отложения четвертичной системы. Четвертичные отложения в исследуемом районе представлены озерно-аллювиальными, озерными, аллювиальными и болотными отложениями. С поверхности незаболоченные междуречья перекрыты покровными отложениями – лессовидными суглинками и супесями мощностью до 10 м, которые являются почвообразующими. В долинах рек выделяются до трех надпойменных террас и пойма. Как правило, в аллювии террас выделяются пойменная, русловая и старичная фация. Пойменная и старичная фация представлены, как правило, суглинками, глинами, илами (рис. 8). Возраст названных отложений верхненеоплейстоцен – голоценовый. Мощность отложений колеблется от 1 до 2 м и более. Русловая фация сложена песками, местами с гравием и галькой. В пределах Чузикской ложбины древнего стока развиты средне-верхненеоплейстоценовые отложения - пески, супеси, местами глины мощностью до 10-12 м (Евсеева, 2001).
Общая схема дешифрирования космических снимков и оценки состояния растительного покрова
Растительный покров Васюганской равнины отличается высокой гид-роморфностью. В этих условиях оценку его состояния наиболее целесооб-разно проводить с использованием космических снимков (Алексеева, 2003; Алексеева и др., 2003; Алексеева и др., 2002; Алексеева, Полищук, 2004). Технология дешифрирования космических снимков и оценки состояния рас-тительного покрова основывается на выполнении нескольких этапов (рис.10).
Пространственное совмещение КС включает преобразование форматов и географическую привязку космических снимков к топооснове с использованием программы ERDAS Imagine 8.1. В работе при географической привязке космических снимков, полученных со спутников Ресурс-О1 и Terra, за исходные принимаются географические угловые координаты, прилагаемые к файлам космических снимков с последующей их коррекцией по опорным точкам топоосновы. Для коррекции космических снимков по опорным точкам используются тематические цифровые слои топографических карт различных масштабов: реки, озера, населенные пункты. Дешифрирование космических снимков подразумевает классификацию космических снимков и оценку ее точности. Классификация космических снимков проводится с обучением на эталонных участках средствами про-граммы MultiSpec 2.7 (Landgrebe, Biehl, 2005). В качестве эталонных участ-ков (эталонов) рассматриваются однородные по пиксельным значениям яр-кости фрагменты космического снимка, которые соответствуют одному из-вестному типу растительности. Эталоны выделяютя в результате анализа описаний точек полевых исследований, лесотаксационных данных и карт растительности. Использование карт растительности различных участков Ва-сюганского болота (Carbon..., 2001) в качестве учителей при дешифрирова-нии космических снимков позволяет расширить картированную площадь растительного покрова. Оценка точности классификации пикселов космического снимка, полученного с космического аппарата Ресурс-О1 ключевого участка «Пономаревка», проводится путем вычисления относительного количества правильно классифицированных пикселов эталона. В качестве правильно классифицированных рассматриваются те пикселы эталона, которые после проведения классификации по значениям яркости не перегруппировались с пикселами других эталонов. Точность классификации рассчитывается в программе MultiSpec 2.7 по формуле: где ni – количество пикселов заданного эталона сообщества растительности, которые по значениям яркости не перегруппировались с пикселами других эталонных участков, ni – сумма пикселов заданного эталона и пикселов других эталонов, которые в результате классификации объединились в группу по наиболее близким значениям яркости. Алгоритм количественной оценки точности классификации снимков, проведенной с использованием в качестве «учителей» карт растительности (Carbon…, 2001), реализован на языке программирования Avenue (Avenue.., 1996) в среде ArcView 3.x и состоит из следующих этапов: - слияние таблиц грид – тем, содержащих площади и наименования сообществ растительности, полученных при дешифрировании космических снимков и цифровании карт (Carbon…, 2001); - расчет относительной разности площадей одинаковых сообществ растительности, определенных по классифицированному космическому снимку и картам; - отображение полигональной темы границ пересечения классифицированного космического снимка с картами и атрибутивной таблицы, содержащей коэффициент относительной среднеквадратичной разности. Пользователь в окне рабочего проекта программы ArcView 3.x должен выбрать грид-темы карт растительности и классифицированных космических снимках, и запустить программу расчета относительной среднеквадратичной разности площадей. Относительная среднеквадратичная разность площадей сообществ растительности рассчитывается в пределах перекрытий классифицированных космических снимков с картами растительности (Carbon…, 2001) по формуле: где qi , qj - количество ячеек грид – тем, представляющих площади сообществ растительности, определенных по карте и по классифицированному снимку соответственно, n – количество типов сообществ растительности.
Карты растительного покрова Васюганской равнины
Пространственная структура лесоболотных комплексов Васюганской равнины рассмотрена на примере нескольких ключевых участков, располо-женных в различных ее частях. Ключевые участки «Бородинск, «Плотнико-во», «Икса», «Пономаревка» расположены в восточной и юго-восточной части Васюганской равнины (Алексеева и др., 2002; Крутиков и др., 2002). Участки «Узас» и «Ича» расположены в юго-западной части Васюганской равнины. Дешифрирование сообществ растительности (табл.4) ключевых участ-ков на космических снимках проводилось по вышеописанной методике. Ана-лиз пространственной структуры растительного покрова проводился с расче-том относительных площадей сообществ растительности.
Ключевой участок «Узас». Ключевой участок «Узас» с абсолютными отметками рельефа поверхности 99-144 м располагается в юго-западной час-ти Васюганской равнины и охватывает на севере истоки притоков реки Оби (р. Васюган), на юге истоки притоков реки Тара (Чека и Майзас), которые относятся к бассейну реки Иртыша. Ключевой участок «Узас» характеризу-ется большим разнообразием растительного покрова (рис. 21). На ключевом участке «Узас» выделяются низкие и рослые рямы. Низкие ря-мы приурочены к наиболее выпуклым центральным участкам массива и представляют собой разреженный древостой, состоящий из невысоких сосен (Pinus sylvestris f. Litwinowii) 5б бонитета с высотой деревьев 0,5-3 м, диа-метром стволов 3-7 см при возрасте 120-180 лет (Храмов, Валуцкий, 1977).
Наряду c олиготрофными типами болот в структуре растительного покрова ключевого участка «Узас» значительную площадь (52166,6 га) занимают евтрофные тростниково-осоковые сообщества в сочетании с сосново-кустарничково-сфагновыми болотами. Этот тип болот распространен в пределах подтаежного южного макросклона Васюганской равнины. В растительном покрове этого типа болот господствуют тростник (Phragmites australis) и осоки (Carex cepitosa, Carex Appropinquata, Carex riparia), в большом количестве также встречается светлуха (Scolochloa festucacea) и вейник (Calamagrostis neglecta). Древесный покров на займищах отсутствует, он начинает проявляться только у самых границ рямов, встречающихся островками среди займищ. По окраинам займищ и на подсушенных участках произрастает светлуха. Ближе к периферии болота к тростнику и светлухе примешивается вейник (Calamagrostis neglecta) (Ильина и др., 1985). Веретьево – топяные комплексы (рис. 23) расположены в осевой части Васюганского болота и занимают в структуре ключевого участка «Узас» 15137,3 га.
Веретья спускаются «языками» шириной от 2-3 до 20 км по южному пологому склону водораздела (см. рис. 23), чередуясь с крупными массивами и системами выпуклых верховых болот (Лапшина и др., 2000). Веретья имеют направление соответствующее гидрологическому стоку. В некоторых местах веретья формируются во взаимно перпендикулярных направлениях, образуя более или менее выраженную сетчатую структуру в виде округлых (до 50-100 м) топей, разделенных цепочками залесенных гряд. В долинах реки Васюган и ее притоков, берущих начало на Большом Васюганском болоте, сформированы сосново-кедровые леса (18678,8 га). Междуречья занимают сосново-березовые травяные и травяно-болотные леса (161034,9 га). Луга и пашни составляют небольшую площадь (10808,5 га) ключевого участка «Узас».
Основу растительного покрова топей образуют осоково-гипновые со-общества (Carex lasiocarpa, Scorpidium scorpioides). Кроме различных видов осок в травяном покрове встречаются пушица (Eriophorum polystachyon), ро-сянка английская (Drosera anglica), пузырчатка средняя (Utricularia intermedia), клюква болотная (Oxycoccus palustris), очеретник белый (Rhynchospora alba). На веретьях поодиночке или небольшими группами рас-тут береза белая (Betula pubescens), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), ива лапландская (Salix lapponum), ива розмаринолистная (Salix Rosmarinifolia). Из кустарничкового яруса наиболее распространены карли-ковая береза (Betula nana), андромеда (Andromeda polifolia), несколько реже растут багульник болотный (Ledum palustra), хамедафне болотная (Chamaedaphne calyculata). В моховом покрове веретий преобладают различ-ные виды наиболее гидроморфного сфагнума. Мезоолиготрофные кустарничково-осоково-пушицево-сфагновые топи общей площадью 40852,8 га развиваются с южной стороны крупных выпуклых верховиков, в зоне гидрологического влияния стекающих с них вниз по южному склону водораздела олиготрофных вод. Составом кустарничково-сфагновых сообществ по буграм и грядам топей являются: береза (Betula nana), хамедафне болотная (Chamaedaphne calyculata), андромеда (Andromeda polifolia), сфагнум бурый (Sphagnum Fuscum) и сфагнум узколистный (Sphagnum angustifolium). В топях в травяном ярусе доминирует пушица (Eriophorum vaginatum), различные виды осок и сфагнума. Кустарничковый ярус образуют береза и хамедафне болотная (Chamaedaphne calyculata) (Лапшина, Королюк и др., 2000). Древесный ярус в данном типе растительной группировки не выражен или представлен единичными соснами. Кустарничково-осоково-пушицево-сфагновые топи на космическом снимке ображаются в виде светлых полос (рис. 24).
Похожие диссертации на Геоэкологическая оценка состояния растительного покрова Васюганской равнины на основе дешифрирования космических снимков
