Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Природные условия региона исследований 7
1.1. Агрогеоморфологические условия 7
1.2. Агроклиматические условия 9
1.3. Агроэкологические условия 21
ГЛАВА 2. Проблемы агролесомелиоративного картографирования водосборов 31
2.1. Роль агролесомелиоративного картографирования при адаптивно ландшафтном обустройстве территорий 31
2.2. Картографирование территории с использованием принципов ландшафт-но-водосборного подхода 35
2.3. Применение геоинформационных технологий при агролесомелиаратив-ном картографировании земель 41
ГЛАВА 3. Программа, объекты и методика исследований 48
3.1. Программа, объект исследования, используемые материалы 48
3.2. Методика агролесомелиоративной оценки земель, основанная на применении ландшафтно-водосборного подхода и картографического моделирования 51
ГЛАВА 4. Картографо-аэрокосмические исследования агроландшафтов на водосборах правобережья р. хопер 67
4.1. Картографирование ландшафтной структуры территории правобережья р. Хопер 67
4.2. Картографирование ключевых участков 72
4.3. Картографирование и оценка состояния агроландшафтов на водосборах правобережья реки Хопер 87 4.3.1. Картографирование и оценка эрозионных процессов 87
4.3.2. Картографирование и оценка рельефа изучаемого региона 93
4.3.3. Картографирование и оценка антропогенного воздействия 102
ГЛАВА 5. Агролесомелиоративное адаптивно-ландшафтное обустройство водосборов правобережья р. хопер 115
5.1. Оценка взаимосвязи между природной и антропогенной составляющими агроландшафтов как основа для проведения агролесомелиоративной оценки земель 115
5.2. Агролесомелиоративная группировка водосборов 121
5.3. Агролесомелиоративные мероприятия при проведении адаптивно ландшафтного обустройства водосборов правобережья р. Хопер 126
Заключение 140
Предложения производству 145
Литература 146
Приложения 165
- Агроклиматические условия
- Картографирование территории с использованием принципов ландшафт-но-водосборного подхода
- Методика агролесомелиоративной оценки земель, основанная на применении ландшафтно-водосборного подхода и картографического моделирования
- Картографирование ключевых участков
Введение к работе
Актуальность темы диссертационной работы «Агролесомелиоративное картографирование водосборов на примере правобережья р.Хопер» обоснована следующими положениями:
агролесомелиорация является одним из основных видов мелиорации, проводимых при адаптивно-ландшафтном обустройстве территорий в степной зоне. ЗЛН являются структурным элементом современных агро-ландшафтов, которые обеспечивают их экологическую сбалансированность, устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов и экономическую эффективность [1-21].
эффективность проводимых агролесомелиоративных мелиорации во многом определяется объемом и качеством проводимых планировочных мероприятий - определение местоположения лесным полос, подбор породного состава деревьев и т.д. Картографирование является важнейшим средством информационного обеспечения мелиоративных мероприятий. Научно-техническая революция позволила сделать широкодоступным применение методов построения карт, основанных на данных космофотосъемки с привлечением компьютерных средств обработки полученных изображений [22-28]. Существует необходимость разработок и обновления методик агролесомелиоративной оценки земель, основанных на применении новых технических средств.
проводимые исследования агроландшафтов выполнены в рамках ландшафтно-водосборного подхода. Данный подход является одним из наиболее востребованных при мелиоративных исследованиях, он позволяет объединить все существующие географические подходы к исследованию агроландшафтов [29].
объектом проводимых исследований является территория, нуждающаяся в проведении мелиоративных мероприятий. Правобережье р.Хопер представляет собой исторический центр производства сельскохозяйственной
продукции в Волгоградской области, который характеризуется наиболее ценными в сельскохозяйственном отношении типами почв - черноземом южным и черноземом обыкновенным. Наряду с этим территория объекта исследования характеризуется одним из наибольших в нашей области показателей эрозионного расчленения, указывающего на развитие деградации почвенных ресурсов.
Научная новизна работы заключается в следующем. Впервые произведено исследование компонентов агроландшафтов региона исследования в рамках ландшафтно-водосборной структуры и на основании использования данных дистанционного зондирования. Выявлена высокая значимость для агролесомелиоративной оценки земель расчетных параметров, характеризующих соотношение компонентов агроландшафта. Разработана методика агролесомелиоративной оценки земель с применением ландшафтно-водосборного подхода и картографического моделирования.
Практическая значимость работы. Разработанные на основе агролесомелиоративной группировки водосборов среднемасштабные планы обустройства деградированных земель отражают применяемые мелиоративные технологии и позволяют оценить очередность проведения и потребность в объемах агролесомелиоративных работ. Авторские оригиналы картографических моделей агроландшафта (ландшафтно-водосборной структуры, эрозионного расчленения, крутизны склонов, экспозиций склонов, структуры сельскохозяйственного использования земель, защитных лесных насаждений и лесов) могут быть использованы при обосновании и планировании других видов мелиорации адаптивно-ландшафтного комплекса мероприятий, а также при планировании структуры особо охраняемой природной территории «Нижнехоперский природный парк». Разработанная методика агролесомелиоративной оценки земель применима для исследования ландшафтов аналогов.
На защиту выносятся следующие положения:
Методика агролесомелиоративной оценки земель, основанная на применении ландшафтно-водосборного подхода и картографического моделирования.
Синтезированные картографические модели агроландшафта (ландшафтно-водосборной структуры, современного эрозионного состояния, крутизны и экспозиций склонов, структуры сельскохозяйственного использования земель, лесных насаждений и лесов), составленные на основе материалов разновременной космической съемки (1988, 2002, 2005 гг.), топографических, тематических карт и ключевых полевых исследований.
Агролесомелиоративная группировка водосборов, произведенная на основе интегральной оценки параметров, характеризующих современное эрозионное состояние водосборов (эрозионное расчленение - км/км ; плот-ность вершин оврагов - шт./км ) и потенциала развития эрозионных процессов (площадь пашни на водосборе, расположенная на склонах крутизной более 3 - %; площадь склонов на водосборе крутизной 7-35, не покрытых лесом - %).
Среднемасштабные (М 1:200 000) планы агролесомелиоративного обустройства деградированных земель, отражающие применяемые адаптивно-ландшафтные мелиоративные технологии, очередность проведения и оценку объемов агролесомелиоративных работ.
Апробация работы. Материалы диссертации неоднократно докладывались на региональных и районных научно-практических конференциях. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, предложений производству, списка литературы и 61 приложения. Текст диссертации изложен на 145 страницах машинописного текста содержит 13 рисунков, 21 таблицу. Список литературы включает 208 источников, в том числе 5 на иностранном языке. Общий объем диссертации 229 страниц.
Агроклиматические условия
По общепринятой классификации, территория изучаемого региона относится к континентальной Восточно-Европейской климатической провинции [38, 39]. Континентальность климата выражается в суточных и годовых амплитудах температуры воздуха, количестве и годовом ходе осадков, запыленности воздуха, режиме других метеорологических величин. Континентальность увеличивается с северо-запада на юго-восток. Для рассматриваемого региона это отражается в увеличении годовой амплитуды воздуха на 1С, уменьшении годовой суммы осадков на 50-100 мм, более частой повторяемости пыльных бурь и большей запыленности воздуха в летний период для юго-восточных в сравнении с северо-западными районами. На территории области среднегодовая продолжительность солнечного сияния (освещение поверхности Земли прямыми солнечными лучами) составляет 2070-2350 ч. В течение года эта величина существенно изменяется (таблица 1): минимального значения она достигает в декабре (31-50 ч), что связано с наименьшей продолжительностью дня и наибольшей вероятностью облачной погоды в это время года. Наибольшее число часов солнечного сияния приходится на июнь (307-325 ч или 10-11 ч каждый день), что обусловлено длинным днем и ясной малооблачной погодой. На продолжительности солнечного сияния сказывается влияние облачности, возникновение туманов и пыльных бурь. В течение года число дней без солнца изменяется от 72 в районе Волгограда до 83-85 в северо-западных районах области. В зимнее время число пасмурных дней составляет 10-20 ежемесячно, в июне - июле таких дней практически не отмечается, а в мае, августе и сентябре не превышает 1-2. Температура воздуха, как и другие метеорологические показатели (влажность, облачность, количество осадков, ветер), в значительной степени связана с циркуляцией воздушных масс в атмосфере.
Среднегодовая температура воздуха составляет величины 5,2-5,7С (таблица 2). Самым теплым месяцем на территории изучаемого региона является июль. Средняя температура воздуха в этом месяце повышается от северо-западных и северных районов к юго-восточным и южным. В Урюпинске она составляет 21,5С, а в Волгограде повышается до 24,3-24,8С. Это связано с тем, что в юго-восточных и восточных районах области в летнее время преобладает ясная и малооблачная погода, характерная для континентального умеренного воздуха. В северо-западных районах чаще ощущается влияние атлантического воздуха, поэтому температура летних месяцев там ниже. Четыре месяца в году (декабрь, январь, февраль и март) имеют среднюю отрицательную температуру. В ноябре в северных и центральных районах области температура также отрицательная. Самыми холодными месяцами являются январь и февраль (среднемесячная температура по данным Урюпинской станции равна соответственно -9,7...-9,2С). По мере продвижения к западу, зимние температуры повышаются. Влажность воздуха определяется количеством водяного пара, содержащегося в нем. Водяной пар поступает в воздух в результате испарения воды с подстилающей поверхности, скорость этого процесса зависит преимущественно от температуры воды и воздуха. Поэтому годовой ход упругости водяного пара аналогичен годовому ходу температуры воздуха. Самые низкие средние месячные величины упругости водяного пара отмечаются в январе и феврале (2,8-3,8 гПа), а самые высокие в июле (13,5-15,4 гПа) [31]. Весной упругость водяного пара резко возрастает, осенью - уменьшается. Относительная влажность воздуха имеет более сложный ход (таблица 3). Она зависит от общего содержания водяного пара и температуры воздуха. В целом суточный и годовой ход относительной влажности противоположен ходу температуры воздуха и упругости водяного пара. Для территории Волгоградской области характерна обратная закономерность в распределении сухих и влажных дней. Число дней с низкой относительной влажностью уменьшается с юга и на север, а с высокой, напротив, увеличивается в этом же направлении. В зимнее время повсеместно не отмечается ни одного дня, когда бы относительная влажность понижалась до 30 % и ниже. На территории Волгоградской области среднегодовое количество осадков изменяется от 270-300 мм в заволжских районах до 400-470 мм в северозападных районах области. Вместе с тем ресурсы тепла обеспечивают испарение с открытой водной поверхности в течение года 800-850 мм влаги, т.е. в 2 раза больше, чем ее выпадает с осадками. Это соотношение свидетельствует о том, что климатические условия области характеризуются большими ресурсами тепла, резким недостатком осадков, сильной засушливостью, особенно в весенне-летний период. Одним из существенных недостатков режима увлажнения является резкое колебание суммы осадков по отдельным годам (таблица 4). За последние 98 лет в Волгоградской области выпадало по осредненным данным 368 мм осадков ежегодно.
Больше всего осадков выпало в 1915 г. - 633 мм. Самым сухим был 1949 г., в котором выпало всего 208 мм осадков. В последнее время отмечались как очень сухие годы (1972 г. - 234 мм, 1975 г. - 242 мм; 1984 г. - 273 мм), так и влажные годы, когда осадков выпадало значительно больше среднемноголетней величины (1973,1976,1978,1988,1989-1990 гг.). Типичной особенностью климата степей Нижнего Поволжья является активный ветровой режим в течение всего года. Географическое положение территории области в системе общей циркуляции атмосферы предопределяет широтный перенос воздушных масс с изменением господствующего направления ветра на противоположное от одного сезона к другому. Зимой в связи с ростом давления в азиатском антициклоне и углублением черноморской депрессии наблюдается преобладание ветров восточного направления. В северных и центральных районах наиболее вероятны юго-восточные ветры. При прохождении над территорией области южных циклонов наблюдаются юго-западные и западные ветры, повторяемость которых составляет 10-20 %.
В летнее время циркуляция воздушных масс ослаблена и на большей части территории области преобладают ветры западных и северо-западных румбов. Но и ветры восточного направления имеют достаточно высокую вероятность возникновения. Они обычно обусловливают жаркую и засушливую погоду, тогда как западные ветры приносят прохладный и влажный воздух. В переходные сезоны года ветровой режим характеризуется определенным своеобразием. Характерной особенностью является наиболее высокая повторяемость ветров восточного направления в ранневесенний и весенний периоды и западных и северо-западных ветров - осенью. Среднегодовая скорость ветра на изучаемой территории по данным Урюпинской станции составляет 4,5 м/с (таблица 5). В северо-западных и западных районах области скорость ветра несколько выше по сравнению с заволжскими районами, здесь также лучше выражен годовой ход скорости ветра. Эти особенности ветрового режима
Картографирование территории с использованием принципов ландшафт-но-водосборного подхода
Картографирование представляет собой один из видов абстрагирования, при котором часть пространственной информации отсеивается, а часть наиболее важной и существенной остается. Поэтому большое практическое значение имеют теоретические представления о процессах развития картографируемых объектов. Именно знание закономерностей развития агроланд-шафта позволяет адекватно отображать картографируемые объекты.
Согласно литературным источникам [62-75] существует четыре подхода к исследованию ландшафта: 1 - генетико-морфологический; 2 - позици-онно-динамический; 3 - парагенетический; 4 - ландшафтно-водосборный. Каждый подход позволяет выделять собственную ландшафтную структуру природно-территориальных комплексов.
Генетико-морфологическая ландшафтная структура. При определении важное значение имеет сходство происхождения (генезиса) и условий развития (эволюции) ее территориальных единиц, называемых в ландшафтоведе-нии природно-территориальными комплексами (ПТК). По этому признаку территориально смежные фации объединяются в ПТК высших рангов - по-дурочища, урочища, местности и ландшафты. ПТК выделяют таким образом, чтобы в их пределах сохранялись относительно постоянные генетико-обусловленные соотношения компонентов природы. Низшей морфологической единицей ландшафта является фация ПТК, соответствующая одному элементу рельефа либо его части с одинаковым генезисом и литологией поч-вообразующих пород, одной почвенной разностью, глубиной залегания, степенью минерализации и типа химизма грунтовых вод, одним микроклиматом и одной растительной ассоциацией. Фация территориально неделима в природном отношении. Подурочище выделяется в том случае, если на одном элементе рельефа (склон эрозионной формы) сформировалось несколько фаций, близких по генезису и составу природных компонентов. Урочище -ПТК, формирующийся в пределах одной мезоформы рельефа, состоит из закономерно сочетающихся фаций, обладает выраженным генетическим единством. Местность - это ПТК, представляющий собой сочетание урочищ, развитых на одном геологическом фундаменте и характеризующийся комплексом форм рельефа одного генезиса. Ландшафт - высшая единица генетико-морфологической структуры. Это ПТК, имеющий один геологический фундамент, близкие генетические типы рельефа, единый климат и отличающийся только для данного участка территории набором урочищ.инамическая (позиционно-динамическая) ландшафтная структура отражает зависимость омплекса природных условий и процессов от положения фации относительно ландшафтнозначимых рубежей, вдоль которых происходит изменение интенсивности и направлений горизонтальных вещественно-энергетических потоков. Территориальную единицу структуры этого типа выделяют таким образом, чтобы в их пределах интенсивность современных процессов была в целом одинаковой и однотипной по динамическим показателям. Эти места в большинстве случаев соответствуют каркасным линиям рельефа (водораздельной линии, тальвегу, бровке, подошве склона, линиям его перегибов), вдоль которых меняется интенсивность поверхностного стока и, соответственно, водноэрозионного процесса, ветропотока в деятельном слое атмосферы. Ландшафтная полоса - группа фаций, имеющих общее положение относительно рубежей изменения интенсивности горизонтальных потоков, характеризующихся в силу этого единообразным протеканием физико-географических процессов. В пределах одной ландшафтной полосы горизонтальные потоки однонаправлены и во всех точках имеют одинаковые градиенты. Ландшафтные полосы, расположенные в одном диапазоне высот, характеризуются сходной морфологией рельефа, набором современных экзогенных процессов, почвенно-фитоценологическими процессами. Это и приводит к ярусной дифференциации не только гор, но и равнин. Для анализа этой закономерности необходимо выделять ландшафтные ярусы - территориальные единицы позиционно-динамической структуры, которую составляют смежные и связанные однонаправленные вещественно-энергетическим потоком ландшафтные полосы, имеющие общее высотное положение относительных гипсометрических рубежей, определяющих смену факторов ландшафтной динамики. Ландшафтные ярусы, связанные между собой в целом однонаправленными горизонтальными потоками и по общности направления этих истоков, объединяются в высшую единицу позиционно-динамической структуры - парадинамический район. Он представляет собой совокупность ландшафтных ярусов, связанных горизонтальными веще твенно-энергетическими потоками, берущими начало от одного общего «центрального места» - ландшафтного яруса, занимающего господствующее высотное положение, от которого радиально распределяются линии тока, объединяющие в одну динамическую систему склоновые и равнинные ландшафтные ярусы.
С парадинамической ландшафтной структурой тесным образом связана парагенетическая. Ее формирование происходит по линиям концентрации вещественно-энергетических потоков (линиям тока), сеть которых определяет закономерное функционирование контролируемой территории. Территориальными единицами парагенетические ландшафтные комплексы (ПГЖ), выделяемые на основе упорядоченности фаций относительно линий тока, а значит и ведущих динамических процессов, характеризуются взаимообусловленным происхождением и развитием (парагенезисом). Низшей единицей долинного парагенетического комплекса является парагенетическое звено. Это совокупность взаимосвязанных фаций, объединенных на основе генетического единства и однонаправленного развития в пределах поименно-русловой части долины. В качестве долинных признаков при выделении ПГ-звена используются характеристики поймы и русла, освещающие как морфологические связи, так и тип функционирования. Закономерное сочетание последовательно сопряженных ПГ-звеньев формирует парагенетический сектор. Это участок долины, характеризующийся однотипностью строения и динамики, прежде всего террас и склонов, в условиях однородной геолого-географической обстановки. Основными признаками при выделении ПГ-секторов служат характеристики склоново-террассового ряда геокомплексов (крутизна, форма, расчлененность склонов, подстилающие породы, почвы, растительность и др.). Несколько смежных однотипных ПГ-секторов объединяются в ПГ-пояса. Парагенетический пояс - территориально целостный фрагмент долины, характеризующийся общей направленностью протекания современных физико-географических процессов в условиях современной морфоструктуры. Доминантными признаками при выделении ПГ-пояса яв
Методика агролесомелиоративной оценки земель, основанная на применении ландшафтно-водосборного подхода и картографического моделирования
Основу первого блока составляет методика картографирования ландшафтов по аэрокосмическим снимкам, используемая в агролесомелиорации [131,132-155]. Данная методика состоит из пяти этапов. I этап - предварительного дешифрирования. Состоит из ряда операций, основными из которых являются: опознавание на АКФ объектов, описанных в литературе и показанных на существующих картах; рекогносцировочные объезды и облеты территорий. Итогом проведенных работ первого этапа яв ляется схема предварительного природного районирования региона исследо вания, которая служит основой для выбора числа и местоположения ключе вых участков. II этап - полевого эталонирования. Полевое эталонирование является основным этапом картографирования по аэрокосмическим снимкам. На ключевых участках производится изучение состава экосистем и связи между компонентами экосистем контактными методами. Относительная площадь ключевых участков зависит от цели исследования, масштаба картографирования, разнообразия картографируемых ландшафтов и варьирует от 2 до 25 %.
Наиболее ответственной операцией эталонирования является выявление дешифровочных признаков. Выполняется эта операция путем многократного сопоставления объекта и его изображения, выполненного при оптимальных условиях съемки. III этап - экстраполяции. Включает операции по дешифрированию непосещаемых территорий по признакам, выработанным на ключевых участках. Этап состоит из трех взаимодополняющих процессов: разграничительного дешифрирования (проведение на основе различия между рисунками изображения контуров геосистем всего региона исследования); распознавательного дешифрирования (осуществляется путем сопоставления дешифрируемого изображения с эталонами изображений, полученных на основе исследования ландшафтов-аналогов); типологического дешифрирования (классификация распознанных контуров на основе использования различных подходов к изучению ландшафта). IV этап - полевого контроля. Данный этап включает в себя три опера ции: Выборочной оценки достоверности и детальности дешифрирования при экстраполяции (для границ контуров не менее 0,95, а состава контуров 0,90). Дополнительного посещения участков контуров с сомнительным изображе нием, пропущенных при выборе ключевых участков. Сбор информации, не обходимой, но не отражаемой дистанционными методами информации (тех нико-экономические показатели и другие), V этап - окончательного дешифрирования и картосоставления. Наибо лее продолжительный этап, который предусматривает выполнение всех опе раций, предусмотренных используемой технологией создания карт. Эталонирование является основным этапом картографирования ландшафтов по аэрокосмическим снимкам. Полевые исследования проводились на ключевых участков трех типов: калибровочных, проверочных, экстрапо-ляционных. Порядок расположения ключевых участков региона исследований приведен на «картосхеме расположения ключевых участков региона исследования» (приложение 1). Характеристика количества ключевых участков по их видам, площадная характеристика и характеристика долевого участия приведены в таблице 8, Объем выполненных полевых работ при данном исследовании соответствует методическим требованиям обеспечения достовер-ности дешифрирования. Общая площадь ключевых участков 401 км , - что составляет 10,7 % от площади всего региона исследований.
Исследования на калибровочных участках проводились в июле 2004 года. Всего было заложено четыре ключевых участка данного вида. Общая занимаемая ими площадь составляет 56 км2, или 1,5 % от площади исследуемого региона. Целью проведения исследований являлось установление взаимосвязи между основными компонентами ландшафта и особенностями их изображения на аэрокосмических фотоснимках (АКФ). Достигалось это путем многократного сравнения различных геокомплексов в натуре и характера их отображения на картах, снимках различных масштабов, уровней генерализации и временных аспектов съемки. Использовались космофотоснимки, топокарты, материалы аэрофотосъемки (М 1:20 000) и карты землеустройства (М 1:100 000). Во время проведения исследований были посещены все типы подлежащих дешифрированию геосистем, установлены их основные де-шифровочные признаки. Во время проведения исследований на калибровочных участках главное внимание было уделено изучению глубины взаимодействия природных факторов. На ключевых участках: проведено изучение почвенного покрова. Установлены основные типы почв исследуемого региона. Ими являются чернозем обыкновенный, чернозем южный, аллювиальные пойменные почвы, неполноразвитые почвы балок. Исследования на проверочных участках представляют собой исследования классов изображений с целью выявления особенностей их отображения в зависимости от различных условий. Основным методом исследований, позволяющим установить взаимосвязи и взаимодействия между компонентами геосистемы, является инструментальное профилирование ключевых участков. Критерием, обеспечивающим надежность выявления дешифровочных признаков, является количество проводимых исследований [139]. Исследования, проведенные на 14 проверочных участках, позволяют статистически подтвердить достоверность определения геосистем по их отображению на АКФ. Исследования на проверочных участках осуществлялись в июле 2005 года. Площадь проверочных участков равна 231 км , что составляет долю 6,2 % от региона исследований.
Картографирование ключевых участков
Полевые исследования ключевых участков были произведены в летний период в течении трех лет: 2004, 2005, 2006 гг. Всего было заложено 20 клю-чевых участков общей площадью 401 км , что составило 10,7 % от площади всего региона. Исследования на калибровочных участках проводились в июле 2004 года. Всего было определено четыре ключевых участка данного типа (приложение 3). Выбор был обусловлен главной направленностью проведения исследований - установлением основных дешифровочных признаков картографируемых геосистем. Ключевые участки заложены на водосборах с максимально разнообразными условиями: выбраны водосборы двух типов (собирающие и межбалочные); испытывающие максимальную (ключевые участки А, В непосредственно примыкают к станице Букановской) и минималь ную антропогенную нагрузку (водосборы С, D удалены от селитебных территорий); различающиеся характеристикой крутизны и экспозиций склонов. Во время проведения исследований на калибровочных участках главное внимание было уделено изучению глубины взаимодействия компонент агроландшафта. Автор был участником почвенных экспедиций, направленных на сбор материалов для «Красной книги почв Волгоградской области» [179]. Данные экспедиции совершались под руководством ведущего почвоведа ВНИАЛМИ, д. с.-х.н., Кретинина В. М. На территории рассматриваемых ключевых участков было произведено морфологическое описание целого ряда почвенных разрезов, взяты почвенные образцы для проведения лабораторных анализов (приложения 4,5). Результат проведенных полевых работ на калибровочных участках выражен в установлении основных дешифровочных признаков изучаемых геосистем: агроценозов (пашня, пастбище), овражно-балочных земель, защитных лесных насаждений. Исследования на проверочных участках представляют собой исследование классов изображений с целью выявления особенностей их отображения в зависимости от различных условий.
Основным методом исследований, позволяющим установить взаимосвязи и взаимодействия между компонентами геосистемы, является инструментальное профилирование ключевых участков. Надежным критерием, обеспечивающим точность выявления дешифровочных признаков, является количество проводимых исследований [139]. Поэтому основным акцентом проводимых работ на проверочных участках явилось обеспечение статистической достоверности определения дешифровочных признаков. Исследования на проверочных участках осуществлялись в июле 2005 года. Площадь проверочных участков равна 231 км , что составляет долю 6,2 % от региона исследований (приложение 1, таблица 8). Первый проверочный ключевой участок (приложения 10-12) был заложен на балочном водосборе, открывающемся в пойму р. Хопер, в 3 км северо-восточнее станицы Букановской. Ландшафтный профиль расположен по левому юго-западному склону балки. Направление профиля с северо-запада на юго-восток. Протяженность профиля 2,8 км. Почвенный покров представлен: черноземами южными маломощными, сформировавшимися на супесчаной материнской породе; смытыми почвами балок (чернозем южный маломощный); аллювиальными слоистыми почвами поймы. Территория ключевого участка характеризуется значительной величиной древнего эрозионного расчленения - 0,9 км/км . Современные эрозионные процессы развиты незначительно, они характеризуются величиной овражного расчленения 0,3 км/км при плотности вершин оврагов - 0,7 шт./км . Основной формой проявления линейной эрозии является береговой размыв (80 % оврагов). Рельеф водосбора ключевого участка характеризуется 64 % долей склонов крутизной более 3. Антропогенная нагрузка на геосистему ключевого участка незначительна - доля пашни составляет 18 % площади. Нагрузка выпаса также мала - водосбор удален от населенных пунктов. Естественная лесистость водосбора характеризуется величиной 33 %. Она больше чем средняя величина по всему региону исследования. Защитные лесные насаждения немногочисленны и представлены 5-рядной прибалочной лесной полосой с размещением растений 1 х 3 м, состоящих из деревьев пород ясеня, шелковицы и лоха. Для определения характеристик состояния древостоя ЛП в ней была заложена пробная площадь №1 (приложение 2). Проверочный участок № 2 (приложения 13-15) занимает площадь балки «Малая Растеряева». На территории данного водосбора располагается хутор Галкин. Инструментальный профиль был заложен в юго-восточной части водосбора и направлен вдоль склона от водораздела к тальвегу. Длина профиля 3 км. Преобладающим типом почв данного ключевого участка является чернозем южный маломощный. В присетевой части склона на поверхность выходят небольшие массивы слабозадернованных песков.
Эрозионное расчленение проверочного участка имеет следующие параметры: балочное рас-членение - 0,4 км/км ; овражное расчленение - 0,3 км/км ; плотность вершин оврагов 0,7 шт./км . Основной формой проявления современной эрозия яв ляются отвершковые овраги. Склоны оврагов имеют задернение 70-80 %, а в нижней части лощин наблюдается зарастание древесной растительностью -груша, тополь. Активность эрозионных процессов сохраняется, об этом свидетельствуют активные вершины оврагов. Рельеф ключевого участка характеризуется значительной выравненностью - доля склонов с крутизной до 3 составляет 70 % территории. Экосистемы исследуемого ключевого участка подвержены значительным антропогенным нагрузкам - площадь селитебных угодий составляет 4 % от площади водосбора, а площадь пашни - 58 %. Наличие в присетевой части склона выходов песков предрасполагает к возникновению очагов дефляции. Защитные лесные насаждения на данном участке представлены тремя типами насаждений: полезащитными, прибалочными и придорожными лесными полосами. В пятирядной полезащитной лесной полосе, которую пересекает ландшафтный профиль (дуб черешчатый, размещение 1,5 х 2,5 м) для исследования характеристик деревьев заложена пробная площадь № 2 (приложение 2).
