CC BY
93
УДК 929+574.9+912.4+502.05
КРУПНОМАСШТАБНОЕ ЭКОЛОГО-ФНТОЦЕНОТНЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ АЭРОСНИМКОВ И ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ (НА ПРИМЕРЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ТАЗОВСКОГО ПОЛУОСТРОВА)
О 2012 Н.В. Кобелева
Санкт-Петербургского государственного университета Поступила 15.03.2012
В работе рассматриваются методические подходы к составлению эколого-фитоценотических карт. Крупномасштабные эколого-фитоценотические карты построены для ключевых участков тундровой зоны. Рассматриваются закономерности структуры растительных сообществ южных кустарниковых тундр Тазовского полуострова.
Ключевые слова: аэрофотоматериалы, блок-схема, ведущие факторы среды, ГИС, ключевой участок, крупномасштабное картографирование, тундра, эколого-фитоценотическая карта
С целью повышения информативности фитоце-нотических карт, наряду с растительностью следует показывать экологические факторы, дифференцирующие растительность, то есть создавать фитоэко-логические карты [2].
Район исследования: центральная часть Тазовского полуострова, относится к тундровой зоне. Ведущими экологическими факторами, коррелирующими с растительностью тундровой зоны, являются формы рельефа, температурный режим, льдистость грунтов, сезонно-талый слой. Структура растительного покрова является индикатором и почво-грунтовых разностей.
При этом, высокую степень неоднородности микро- и нанарельефа обуславливают криогенные условия, процессы промерзания - протаивания грунтов. Неоднородность почвенного покрова так же связана с дифференциацией мерзлотных форм рельефа. Криогенные условия создают особую среду обитания растений, поэтому все тундровые ландшафты характеризуются специфическим составом растительности и своеобразием её пространственного распространения. Следовательно, все вышеперечисленные факторы неразрывно связаны друг с другом, и для тундровых территорий главным дифференцирующими фактором среды является мерзлота. Криогенные условия создают особую среду обитания растений, поэтому все тундровые ландшафты характеризуются специфическим составом растительности и своеобразием её пространственного распределения. При этом, растительный покров в условиях тундры играя особую средообразующую роль.
Растительный покров - очень сложное системное образование представленное контрастными структурами: однородными и разнокачественными. Для территорий, где превалирует один или ограниченное количество экологических признаков, наблюдается очень большая пространственная мозаичность как растительного покрова, так и экологических факторов. Это выражается и в структуре контурной осно-
Кобелева Нэлли Васильевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры биогеографии и охраны природы факультета географии и геоэкологии. E-mail: [email protected]
вы карт природы, где гетерогенные природные образования, в виде комплексов, рядов, проявляются уже на крупномасштабных картах, даже при картографировании тундровых территорий в тысячном масштабе. Поэтому при составлении легенд к картам крупного масштаба тундровых территорий следует использовать классификацию, позволяющую отразить мозаичность природных параметров, его гомогенные и гетерогенные особенности, произвести типизацию гетерогенных территориальных единиц по признаку структурного подобия.
Такой классификацией может служить двухрядная классификация растительности В.Б. Сочавы, и его понятия о геомерах и геохорах [5]. При составлении крупномасштабных карт растительности с экологическими параметрами следует из всех гео-мер различных параметров среды и растительности, выбрать наименьшую геомеру. Особенность структуры тундровых территорий заключается в том, что структура растительного покрова геомер является наименьшей по сравнению с геомерами факторов среды. В том числе почвенные характеристики настолько коррелируют с растительностью, их структурой и настолько дробные по сравнению с дробностью отражения дифференциации рельефа на топографических картах, что границы почвенных разностей следует согласовывать с границами геомер растительности. Поэтому контурной основой для составления фитоценотических карт являются контуры геомер растительности. В связи с чем, крупномасштабные карты подобного типа тундровых территорий стало возможным назвать эколого-фитоце-нотическими, подчеркивая ведущую роль растительности в отражении дробности мозаики территории исследования.
При крупномасштабном картировании подобных территорий наибольшей сложностью является установление объема единиц картирования, которое, в свою очередь, связано с дифференциацией внутреннего строения картируемых территориальных единиц. При этом, аэрофотоматериалы являются той основой на которой проявляются пространственная выраженность мозаичности структуры растительного покрова.
1607
Выделение дешиф-ровочных признаков по однородному тону и мозаике рисунка фототонов
Соотнесение координат полевых описаний к де-шифровочным признакам
Полевые данные: почвенные, се-зонно-талый слой, рельеф
Кл ассиф икация растительных сообществ -выделение гео-
экологическая характеристика геомер
Составление эколого-фитоценической карты
Составление легенды к эколого- фитоценотиче-ской карте
Схема 1. Блок-схема составления крупномасштабной зколого-фитоценотической карты
На схеме 1 показана упрощенная блок-схема составления эколого-фитоценотической карты.
Для характеристики фитоэкологических особенностей центральной части Тазовского полуострова использовался метод ключевых участков. Под ключевым участком понимается территория типичная в пределах одного природного комплекса.
При построении эколого-фитоценотических карт была приведена классификация растительных сообществ с целью выделения однородных фитоценоти-ческих единиц - геомер (например лишайниковая тундра). Каждая геомера характеризовалась параметрами факторов среды, почвенными показателями. Далее проводилось выделение комплексов -геохор (например, бугристо-западинная тундра). Составлены легенды к эколого-фитоценотическим картам ключевых участков. На основе аэрофотоснимка по выявленным дешифровочным признакам
воспроизведены эколого-фитоценотические карты на каждый из типов местности.
По новейшим схемам зонального деления растительного покрова западно-сибирских тундр исследуемая территория относится к южной полосе подзоны типичных тундр [4]. Плакорные типы местообитаний растений - хорошо дренируемые склоны холмов и увалов, сложенных супесчаными и суглинистыми породами, - заняты сообществами низкокустарниковых ивняково-ерниковых (Betiüa папа, Salix ¡anata, S.glauca) тундр, в покрове которых преобладают зеленые мхи (Dicranum elongatwn, D.angustian, Aulacomnium turgidiim и др.) и лишайники из родов Cladonia и Cetraria, а также участвуют гипоарктические и бореальные кустарнички (Lechan decianbens, Vaccinhan lüiginosian, Empetmm nigrum s.l. ), осоки (Carex ensifolia ssp.arctsibirica, С. rotundatd) и некоторые виды трав (Rubus chamaemonis, Eriophonim angustífoliian).
1608
Растительные сообщества более южной подзоны кустарниковых тундр заходят на эту территорию преимущественно по дополнительно увлажненным нижним частям склонов холмов и неглубоким ложбинам или концентрируются на подветренных более теплых склонах. Кустарниковые си-нузии достигают здесь высоты 1-1,5 и; в травяно-кустарничковом ярусе преобладают бореальные виды (Carex globularis, Vaccinium vitis-idaea, Empetrum nigrum s.l.).
На песчаных почвах, имеющих очень широкое распространение в районе исследования, встречаются многочисленные псаммофитные варианты тундровой растительности. На пологих растянутых склонах водоразделов и речных террас они представлены ерничково-кустарничковыми лишайниковыми (с Arctous alpina) сообществами бугристых тундр, переходящих на вершинах и склонах холмов в чисто лишайниковые, преимущественно алекто-риевые тундры (с Alectoria ochroleuca, Cornicularia divergens), а затем в пятнистые лишайниковые тундры.
Слабо дренируемые водоразделы в южной тундре Тазовского полуострова заняты разными типами болот - плоско-бугристые кустарничково-осоково-моовые лишайниковые (Andromeda polifolia, Carex rotundata, Dicranum elongatum, Cladonia rangiferina), бугристо-грядово-мочажинные кустарничковые сфагновые (Chamaedaphne calyculata, Dicranum scoparium, Sphagnum balticum), а также, низинные -осоковые и осоково-сфагновые (Carex aquatilis, Sphagnum balticum, Sph. riparium) по берегам зарастающих озер и стариц.
Лиственничные редколесья заходят в южную тундру только по долинам рек и лишь изредка выходят на водоразделы, занимая наиболее дренированные участки с песчаными почвами [1]. Долины рек, берега зарастающих озер и стариц представлены сериями сообществ луговой, кустарничковой и кустарниковой растительностью. Последняя имеет наибольшее развитие. Заросли ивняков (Salix lanata, S. glauca, S. phylicifolia) и карликовой березы (Betula nana) занимают самые большие площади в долинах рек и ложбинах стока. Таковы общие черта состава и распределения растительности по основным типам местообитаний в пределах южных тундр Тазовского полуострова.
Наиболее крупные различия пространственной структуры растительного покрова определяют ландшафтно-геоморфологические особенности этой территории. Согласно ландшафтным делениям, поверхность Тазовского полуострова имеет ассимет-ричное строение. Западная часть наиболее расчленена. Рельеф ее холмистый, пересеченный множеством ложбин стока и оврагов, а также долинами ручьев и небольших речек. Эта территория находится в области интенсивных тектонических движений, здесь расположено Западно-Тазовское поднятие. Берега Обской губы крутые и обрывистые (высота некоторых обрывов достигает 40-50 м). Восточная
часть Тазовского полуострова имеет низменные берега с обширными отмелями и более широкие долины рек. Основная часть поверхности здесь мало расчленена, слабо дренирована и вследствие этого значительно заболочена. Отличительная черта ландшафтов - многочисленные озерно-болотные комплексы, хасыреи, участки кочковатых заболоченных тундр.
Ключевой участок I заложен в западной части Тазовского полуострова и характеризует наиболее типичный тип местности - глубокорасчлененную холмистую эрозионную равнину (рис.1). Основные черты его геоморфологического строения: средне- и крупнохолмистый рельеф, густая сеть эрозионных ложбин, глубоковрезанные речные долины с V -образным поперечным профилем. Геоботаническое содержание картируемых ввделов раскрывается в легендах-экспликациях [3].
Растительность дренированных водоразделов
1. Ивнячково-ерничковые низкокустарниковые багульниково-мохово-лишайниковые бугристые тундры плоских участков водоразделов, сложенных супесчаными и суглинистыми породами. Бугры высотой 40-45 см, диаметром до 3-4 м равномерно заселены низкорослыми (30-40 см) кустарниками . Betula папа, Salix glauca. Среди них в небольшом количестве (проективное покрытие-15-17%) распространены багульник (Ledum decumbens), голубика (Vaccinium uliginosum), шикша (Empetrum nigrum)', часто встречается осока (Carex ensifolia ssp, arctisibirica). Мохово-лишайниковый покров сплошной (100 %), в нем абсолютно преобладают кустистые лишайники (Cladonia rangiferina, Cladonia gracilis, Alectoria ochroleuca, Cetraria cucllata); среди них пятнами и вкраплениями (общее проективное покрытие - до 10 %) распространены (преимущественно на склонах бугров) зеленые мхи Dicranum elongatum, Aulacomnium turgidum. В понижениях между буграми растет пушица (Eriophorum vagi-natum), но при обводнении в них доминируют осо-ково-сфагновые группировки с Carex rotundata и Sphagnum compactum. Под буграми формируется торфяной слой небольшой мощности (7-10 см); глубина сезонного протаивания на буграх - 30 см, в понижениях - 60-70 см.
2. Ерничковые голубично-багульниковые лишайниковые тундры слабонаклонных участков водоразделов, сложенных песчаными и супесчаными породами с мелкобугорковатым микрорельефом. В травяно-кустарничковом ярусе (общее проективное покрытие - 10-30 %) доминируют карликовая береза, багульник, голубика, имеющие высоту от 15 до 30 см. Из трав характерны Hierochloe alpina на бугорках и пушица (Eriophorum vaginatum) в микропонижениях. В сплошном напочвенном покрове господствуют ягельные лишайники Cladonia atellaris, С. rangiferina, С. arbuscula, Cladonia uncialis', обильны также Cetraria cucullata, Alectoria ochroleuca; зеленые мхи встречаются небольшими вкраплениями
1609
отдельных синузий Polytrichum strictwn. Dicranum elongatum. Почва — торфянистый глеезем супесчаный, торфяный слой встречается не везде, мощность его не превышает 8-10 см; глубина сезонного протаивают (в конце лета)- 45-50 см.
3. Кустарничковые лишайниковые кочковато-бугристые тундры пологих растянутых склонов водоразделов, пересеченных морозобойными трещинами и ложбинами. Невысокие (20-30 см) бугры диаметром 2,5-3 м покрыты мелкими кочками (высота 5-7 см, ширина 30-40 см). На их склонах и вершинах - разреженный ярус низкорослых кустарнич-
ков (Betula папа; Salix myrtilloides, Vaccinium uliginosum) и сплошной лишайниковый покров (Cladonia stellaris, С. rangiferina, Cetraria ialandica, Cladonia gracilis, С. amaurocraed) с пятнами мхов (Aulacomnium turgidum, Dicranum angustium, D,elongatum ). Небольшие западинки между буграми заболочены и заселены осокой (Carex rotundatd) и Sphagnum balticum. Вдоль склонов - узкие морозо-бойные трещины, в которых растут ерник, багульник и пушица, а в напочвенном покрове доминируют гипновые и сфагновые мхи. Глубина сезонного протаивания в песчаных почвах бугров-70-80 см.
Рис.1. Ключевой участок 1. Эколого-фитоценотическая карта дренированных водоразделов. Легенда к карте представлена в тексте.
1610
4. Алекториевые тундры верхних частей склонов речных террас, сложенных песками. Сплошной покров мощно развитых кустистых лишайников, среди которых доминируют Alectoria ochroleuca и A. nigricans (70%), создает характерный белесовато-серый аспект. Кроме алекторий, в значительном количестве всегда присутствуют Cetraria cucullata, Cladonia stellaris, С. rangiferina, С. arbuscula. Единично встречаются синузии зеленых мхов Polytrichum piliferum, Dicranum elongatum. В разреженном и низкорослом кустарничковом ярусе представлены Arctous alpina, Empetrum nigrum sulholarcticum, Ledum decumbena иногда с примесью ерника и ивы (Salix numularia). Почва — псаммо-зем, протаивает на глубину I м и более.
5. Лишайниковые пятнистые тундры вершин и наветренных склонов речных террас и холмистых водоразделов. Развиваются в местах, наиболее подверженных действию ветров и морозному растрескиванию. По морфологическому строению представляют комплекс беспорядочно чередующихся пятен голых развеваемых песков по фону низкокустарниковых лишайниковых тундр. Высота ерника, ив и кустарничков - не более 10-15 см. В лишайниковом покрове преобладают Alectoria ochroleuca и A. nigricans, обильны также Cornicularia divergens, Cetraria cucullata, Srereocaulon paschale, Thamnolia verticularis. Глубина сезонного протаивания - более I м.
6. Лиственничные редколесья травяно-кустарничковые встречаются небольшими участками на верхних частях пологих береговых склонов. Лиственницы высотой от 3 до 7 м (диаметр стволов 7-15 см) образуют насаждения сомкнутостью 0,2-0,1 %. В них хорошо выражен подрост высотой до 2 м. В травяно-кустарничковом ярусе доминируют голубика, брусника, шикша; из трав в значительном количестве встречаются вейник (Calamagrostis neglects), овсяница (Festuca ovina), некоторые представители разнотравья (Polemoaium boreale, Campanula rotundifolia, Valeriana capitata). Мхи распределены пятнами, среди них обычны Ceradoton purpureas, Bolytricbum iiyperboreum, Drepanoaladus micintus. Почва - побдур песчаный. Глубина ее протаивания - более 1 м.
7. Ивняково-ерниковые голубично-моховые лишайниковые тундры распространены небольшими участками в низших частях склонов на расчлененных водоразделах. Кустарники Betula nana, Salix lanata, S. glauca достигают здесь высоты 1 м, покрытие ими увеличивается до 30-40%, в покрове из кустарничков обычно преобладают голубика (до 70%), пятнами встречаются зеленые мхи (Aulacomnium turgidum, Polytrichum piliferum). Самые больше площади заняты лишайниками (Cladonia rangiferina, С. stellaris, Cetraria cucullata, С. nivalis). Подобные сообщества представляют варианты подзоны южных кустарниковых тундр, заходящих на эту территорию по более отепленным местообитаниям. Почвы супесчаные и песчаные,
оттаивающие на глубину 70-80 см.
8. Ивняково-ерниковые кустарничковые тундры распространены на нижних частях кругах подветренных склонов водораздельных холмов и береговых террас. По составу и структуре они также представляют элемент подзоны кустарниковых тундр. Ивы и ерник имеют здесь высоту не менее 50-60 см, их сомкнутость колеблется от 0,3 до 0,7%. В травяно-кустарничковом ярусе господствуют следующие кустарнички: голубика (до 50%), багульник, в меньшем количестве присутствует брусника (Vaccinium vitis-idaea). Иногда в прилесье встречаются отдельные злаки (Calamagrostis negiecta, Festuca ovina) и представители разнотравья (Tanacetum bipinnatum, Campanula rotundifolia). Общее проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса - 60-70%. Мохово-лишайниковый покров развит слабо, лишайники Cetraria cucullata, Cladonia rangiferina, С. stellaris, С. arbuscula, Cetraria islanditea занимают около 10 % площади; зеленые мхи встречаются еще меньше (3 %), Почва - обычно псаммозем, хорошо протаивающая в течение лета на глубину 1- 1,5 м.
Растительность слабодренированных водоразделов
Процессы заболачивания развиты в западной части Тазовского полуострова слабо. На исследованном ключевом участке закартировано только несколько небольших массивов болот и заболоченных тундр. Они представлены следующими типами.
9. Ивовые (Salix glauca) травяно-осоковые моховые (Eriophorum vaginatum, Carex rotundata, Drepanocladus revolvens) кочковатые заболоченные тундры.
10. Грядово-бугристо-мочажинные комплексные болота с кустарничковыми сфагновыми
(Vaccinium uliginosum, Chamaedaphne caiyculata, Dicranum acoparium, Sphagnum balticum, Sph.warnstorfii) группировкам на валиках и осоковыми сфагновыми (Сагех rotundata, С. chordorrhiza, Sphagnum lindbergii) в понижениях.
Растительность долин ручьев и ложбин стока
Территория ключевого участка пересечена долиной ручья Яры-Яха - левого притока р. Нгарка-Адлюдр-Епоко, а также несколькими ложбинами стока, расположенными на холмистом водоразделе и имеющими равные глубину вреза и обводненность. Характер растительного покрова здесь резко меняется по составу и пространственной структуре. В долине ручья наблюдается частая смена луговых, кустарниковых и тундровых сообществ, образующих закономерный поясной-полосчатый ряд смен -серию в направлении от водотока к склону водораздела. На разных участках долины ручья пространственно хорошо выражены и картируются в данном масштабе отдельные стадии долинной серии.
11. Серия пушицево-осоковых, осоково-мохо-вых и кустарниковых сообществ долины ручья Яры-
1611
Яха:
а) гигрофитноразнотравные и пушицево-осоковые (Com arum pahistre, Сагех aquatilis, Eriophorum scheuchzeri) группировки;
б) осоково-гипновые и сфагновые (Сагех aquatilie, Drepanocladus uncinatus, Sphagnum fibriatujri)',
в) ивовые разнотравные (Salix Janata, S. phylicifolia, Solidago virgaurea, Viola epipsiloides, Calcimagrostis neglecta);
г) ерниково-ивовые травяно-моховые (Scdix glauca, Betula nana, Rubus arotious, Drepanocladus uncinatusy,
д) можжевельниково-травяные моховые (Juniperus communis s.l., Equisetum pratense, Hylocomium splendens, Polytrichum piliferum, Drepanocladus uncinatus).
12. Ивово-ерниковые заросли с голубично-травяным моховым покровом по склонам глубоко-врезанных ложбин. Ерники имеют высоту 60-80 см (проективное покрытие-75%), ивы (Salix glauca, S. phylicifolia, S. Janata) достигают высоты 1,5 м, но их значительно меньше (20- 25%); в кустарничковом ярусе преобладают голубика и хорошо представлены травы: хвощи (Equisetum an'ense, Е. pratense); Geranium albiflorum, Polemonium acutifolium, Ranunculus lapponlcue и др. Мхи и лишайники не образуют сплошного покрова, распределены пятнами (общее проективное покрытие - 15-30%). Среди мхов преобладают Aulacomniuia .pahistre, Polytrichum commune, Dicranum elongatum. Почвы -подбуры, протаивающие на глубину более 1 м.
13. Ерниково-ивовые заросли разнотравные на хорошо увлажняемых днищах и пологих склонах ложбин и балок. В них абсолютно преобладают кустарниковые ивы (Salix phyilcifoiia, S. lanata, S.giauca), достигающие высоты 1,5-1,7 м и имевшие сомкнутость 0,3-0,7%; ерника гораздо меньше (0,10,2 %). Из кустарничков обычны голубика, черника, брусника. Хорошо развиты травы: Rubus arcticus, Veratrum lobslianum, Tanacetum bipinnatum. Ranunculus glabriuecuhis, Polemonium acutifolium, Calcimagrostis lahgsdorffii. Мхи встречаются отдельными пятнами, их покрытие не превышает 10 %. Почвы в таких местообитаниях протаивают на значительную глубину - более I м.
14. Развеваемые пески на наветренных склонах холмов и увалов.
Применение ГИС-технологий позволяет не только строить карты, использовать в оформлении штриховые и красочные шкалы, но и получать количественные характеристики: такие, например, как площадное соотношение типов выделов на карте (рис.2).
На рисунке показаны типы выделов, соответствующие типам выделов на карте (рис.1) и процент площади, которые они занимают (значения округлены до целого числа).
Ключевой участок 2 определяет состав и структуру растительности в условиях заболачивания
(рис.3).
Рис.2. Диаграмма соотношения площадей типов выделов ключевого участка 1: дренированного водораздела.
Он расположен на плоском водоразделе в восточной части исследуемой территории, характеризуется преобладанием озерно-болотных ландшафтов [3].
Растительность заболоченного водораздела
1. Кустарничково-осоковые мохово-лишайни-ковые комплексные плоскобугристые болота широко распространены в обширных плоских понижениях между группами озер. Бугры до 50 см высотой довольно широкие - 10-15 м. Они покрыты кустар-ничковой мохово-лишайниковой растительностью. На вершинах их обычны багульник, голубика, андромеда (Andromeda poiifolia) и очень низкорослая карликовая березка; из трав почти постоянно присутствуют морошка (Rubus chamaemorus), пушица (Eriophorum vaginatum), осока (Сагех rotundata) . В моховом покрове доминируют сфагны (Sphagnum balticum, Sph.lenense) и мхи (Aulaeomnium turgidiim, Dicranum angustum, D.elongatum). Участие лишайников очень значительно, постоянно присутствуют Cladonia rangiferina (50%) , С. arbuscula (30%), C.stellciris, Cetscirici cucuiiata, C.islandica, Мочежины между буграми обводнены. В них доминирует Сагех rotundata, ей сопутствуют Eriophorum riisscolum, E.angustifohum. В моховом покрове преобладают сфагновые и гипновые мхи. Последние (Drepanocladus fluitans, D. revolves, D. aduncus) обычно погружены в воду. Сфагны Sphagnum compactum, Sph.lindbergii образуют небольшие кочки. Почва торфяно-глеезем, мощность торфяного горизонта на буграх - 30-40 см, ниже его начинается мерзлота. В мочажинах модность торфа - до 25 см, но глубина залегания мерзлого слоя - 90 см.
2. Осоковые низинные болота распространены по берегам зараставших водораздельных озер. Они имеют поясное расположение, иногда полосчатое и создают характерный рисунок пространственной структуры растительности. Эти болота обычно сильно обводнены, ярус травяного покрова имеет проективное покрытие не более 50%. В нем абсолютно преобладает водная осока Ccirex aquatilis, в большом количестве встречаются также пушица (Eriophorum angustifolium), калужница (Caltha palustris), сабельник (Comarum palustre), арктофила (Arctophila fulva).
1612
Рис. 3. Ключевой участок 2. Эколого-фитоценотическая карта слабо дренированного водораздела. Легенда к карте представлена ниже.
Отдельные синузии Sphagnum lindbergii обычно погружены в воду. Такие болота оттаивают на большую глубину, а слой вечной мерзлоты находится здесь гораздо глубже, чем на водоразделах - 1,5-2 м.
3. Осоково-сфагновые болота встречаются в следующем от озера поясе заболачивания, их пространственная структура имеет в основном полосчатый и ячеистый рисунок расположения растительности. Болота менее обводнены и покрыты сплошным покровом сфановых мхов (Sphagnum squarrosum, Sph. balticum, S. riparium); отдельными вкраплениями встречаются Polytrichia commune. В травяном покрове доминируют водная осока и пушица (Eriophorum angustifolium, Е. russeolum), часто встречаются сабельник, вахта (Menyanthes trifoliate), а также осоки. Общее покрытие трав-50-60 %. В торфянистых глееземах, развивающихся на таких болотах, глубина протаивания составляет более 1 м.
Растительность дренированных участков водораздела
4. Ерничково-кустарничковые мохово-лишайни-ковые (Betula папа, Ledum decumbens, Aulacomnium turgidum, Cladonia rangiferina, Cladonia gracilis) бугристые тундры на склонах водоразделов, сложенных песчаными и суглинистыми породами с глубиной сезонного протаивания 30- 40 см.
5. Алекториевые трещиновато-полигональные тундры с Aleotorici ochroleuca, А.nigricans, Arctous alpina на полигонах и Betula папа, Salix glauca, Polytrichum piliferum, Rhacomitrium lanuginosum в трещинах; почвы на полигонах — псаммоземы, протаивают на глубину 1 м и более.
6. Лишайниковые (Alectoria ochroleuca, Cetraria cucullata) пятнистые тундры на наветренных песчаных склонах водоразделов с глубиной протаивания более 1 м.
На диаграмме (рис. 4) представлено площадное соотношение типов выделов на карте слабо дренированного участка.
Рис.4. Диаграмма соотношения площадей типов выделов ключевого участка 2: слабо дренированного водораздела.
Ключевой участок 3 заложен с целью изучения пространственной структуры растительности долинных местообитаний (рис.5).
На большей части его территории расположена долина р. Нюда-Адлюдр-Ёпоко, которая имеет хорошо развитую прирусловую пойму и первую надпойменную террасу, где растительность представлена серией смен долинных сообществ, начиная от первичных аллювиев до формирования зональных типов тундр, а также более старую притеррасную пойму с множеством озер и зарастающих стариц [3].
1613
Рис. 5. Ключевой участок 3. Эколого-фитоценотическая карта пойменной территории. Легенда к карте представлена ниже.
Своеобразная пространственная структура долинной растительности хорошо отражена в рисунках картографического изображения. Пространственную выраженность в масштабе аэрофотосъемки имеют следующие типы серий и их стадий долинной растительности.
Растительность долины р.Нюды-Адлюдр-Ёпоко
I. Серия разнотравно-луговых, ивняково-кустарниковых и ерниковых мохово-лишайниковых тундровых сообществ долины р. Нюды-Адлюдр-Ёпоко:
а) песчаные отмели;
б) открытые группировки из Eqiiisetiim arven.se, Arctagrostis latifolia на песчано-илистых аллювиальных наносах;
в) пушицево-осоковые моховые группировки, в которых на долю осоки Carex aquatilis приходится около 50%, а пушицы Eriophorum angustifoliun, Е. scheuchzeri покрывают до. 20% территории. Моховой покров хорошо развит, в нем преобладают Aulacomnium pahistre и Sphagnum aquarrosum.
г) ивняковые моховые сообщества; в них преобладают Salix lanata и S. glauca высотой более 1-1,2 м; вместе с единичной ольхой (Duschekia fruticosa) и карликовой березой они образуют кустарниковые заросли сомкнутостью 0,7-0,8%, в разреженном тра-вянокустарниковом ярусе встречаются голубика, пушица (Eriophorum scheuchzeri), вейник (Calamagrostis neglecta), мытник (Pedicularis sudetica) и др.; моховый покров почти сплошной, в
нем преобладают Auiacomnium turgidum, Drepanocladus uncinatus. Sphagnum aquarroum, пятнами встречаются отдельные лишайники (Cetraria islándico, Cladonia rangiferina, C¡. tincialis);
д) ерниково-ольховниково-ивняковые моховые бугры; те же кустарники образуют сомкнутый ярус (0,7-0,8 %), среди них больше ерника (15 %) и ольхи (10 %); их высота достигает 1,5-2 м; среди трав и кустарничков встречаются багульник, голубика, валериана (Valeriana capitata) , нардосмия (Nardosmia frígida), Arotogrostis latifolia хвощ полевой; в моховом покрове преобладают зеленые мхи (Auiacomnium turgidum, Hylocomium spien dens var.alascanumy,
е) ерниковые мохово-лишайниковые тундры развиваются уже на участках высокого уровня поймы и на первой надпойменной террасе. Ерник здесь имеет меньшую высоту 20-30 см, хотя проективное покрытие его довольно высокое (до 40%). Хорошо развиты кустарничковые: шикша, багульник, голубика; из разнотравья присутствуют хвощ, пижма, горец (Polemonium viviparum); в мохово-лишай-никовом покрове доминируют Cetraria islándico, С. cucullata, Cladonia gracilis, CI. rangiferina; из мхов обычны Digranum angustum, D.elongatum, Hylocomium splendens, Auiacomnium turgidum; почвы под такими тундровыми сообществами торфянисто-глеевые, протаивающие на глубину 25-40 см;
ж) алекториевые (A lee tori a ochroieuca) тундры с разреженным кустарничковым ярусом (Betula папа.
1614
Salix lanata, Vaociniura Uiginosum, Empetrum nigrum s. 1.) на останцах надпойменных террас, сложенных песчаными породами;
з) лишайниковые (Alectoria ochr oleusa, Cetraria cucullata, Cladonia stellaris) пятнистые тундры на останцовых плоских буграх среди поймы;
и) открытые группировки из Рос/ pratense, Alopeourus alpinus, Equisetum an'enae на дефляционных отложениях.
2. Серия гигрофитноразнотравно-злаковых сообществ, низинных пушицево-сфагновых болот и ивняково-ерниковых моховых тундр, зарастающих озер и стариц р.Нюды-Адлюдр-Ёпоко:
а) гигрофитнозлаковые и гигрофитноразно-травные сообщества по обводненным берегам водоемов; их проективное покрытие не превышает 20-30 %; из злаков преобладает Arctophiia fuiva, в воде концентрируются группировки ежеголовника (Sparganium minimum) и калужницы болотной (Caltha palustris); в менее обводненных местах распространенны осока (Сагех aquatilis), сабельник (Comarum palustre), пушица (Eriophorum angustifolium), лютик (Rammculuspallasiiy
б) осоково-пушицевые сфагновые низинные болота; в них фон образует разреженный ярус пушицы (Eriophorum russeolum, Е. polystachion) и осок (Сагех aquatilis, С. rotundata); среди них встречаются сабельник, калужница, лютик; в сплошном моховом покрове преобладают Sphagnum balticum, Sphagnum squarrosum;
в) ивняковые кустарничковые сфагновые низинные болота; от предыдущих сообществ они отличаются наличием группировок низкорослых (4050 см) ив (Salix glauca, S. lanata), появлением сину-зий олиготрофных кустарничков (багульника и голубики) и трав (Rubus chamaemorusy
г) ивняково-ерниковые лишайниково-моховые тундры - конечная стадия зарастания берегов водоемов в южной тундре Тазовского полуострова; здесь синузии тундровых кустарников ерника и различных видов ив приобретают характерную для подзоны низкорослую форму; в этом же ярусе встречаются багульник, голубика и подбел; из трав обычны пушицы, морошка, валериана; моховой покров почти сплошной с пятнами кустистых лишайников; преобладают зеленые мхи (Aulacomnium turgidum, Dicranum angustum, D.elongatum), из лишайников -Cladonia graciIis, Cl. rangiferina, Alectoria ochroleucа.
Растительность дренированных водоразделов
3. Ивняково-ерниковые (Betula папа, Salix) ба-гульничковые мохово-лишайниковые (Ledum decumbens, Dicranum elongatum, Cladonia rangiferina), бугристые тундры вершин и верхних частей склонов холмистых водоразделов. Почвы супесчаные и песчаные, мощность торфяного слоя -10-20 см, глубина протаивания - 50 см.
4. Ерниковые кустарничковые лишайниковые полигональные тундры плоских участков водоразделов с ерничково-багульниково-алекториевыми
(Betula nana, Ledum decumbens, Alectoria ochroleuca) сообществами на полигонах и зарослями ерника с багульником и моховым покровом (Aidaoomnium turgidum, Dicranum elongatum) по трещинам. Глубина протаивания песчаных почв полигонов - более 1
5. Лишайниковые, преимущественно алекторие-вые (Alectoria ochroleuca, А. nigricans) тундры склонов холмов и увалов с песчаными почвами, глубина протаивания-более 1 м.
6. Кустарничковые лишайниковые (Ledum decumbens, Alectoria ochroleuca, Cetraria cucullata, Stereocaulon paschale) пятнистые тундры на крутых наветренных склонах.
Растительность водораздельных склонов и ложбин
7. Ивово-ерниковые (Betula папа, Salix lanata, S. glauca) голубично-багульничковые мохово-лишайниковые (Ledum decumbens, Aulacomnium turgidum, Vaccinium uliginosum, Polytrichum commune, Cladonia gracilis, Cetraria cucullata) тундры водораздельных склонов.
8. Ивняково-ерниковые кустарничковые
(Vaccinium uliginosum, Vaccinium vitis-idciea, Empetrum nignim s.l.) тундры крутых подветренных склонов. Почвы песчаные, протаивают на глубину 1,5-2 м.
9. Ивовые заросли с голубично-мохово-травя-ным (Vacoinium uliginoaum, Auiacomnium palustre, Polytrichum commune, Equisetum an'ense, Polemonium acutifolonin. Ranunculus lapponicus) покровом глубо-коврезанных ложбин стока.
10. Ивняково-ерниковые заросла травяным лишайниково-моховые. (Tanacefcum bipinnatum, Calamagrosis langsdorfßi, Veratrum lobelianum, Polytrichum strictum, Auiacomnium turgidum) в ложбинах стока неглубоковрезанных.
Растительность заболоченных водоразделов
11. Кустарничковые зеленомошно-сфагновые (Chamaedaphne calyculata, Dicranum scoparium, Sphagnum balticum) осоковые сфагновые (Сагех rotundata, Sphagnum lindbergii) валиково-полигональные болота.
Площадное соотношение типов выделов на эко-лого-фитоценотической карте представлено на диаграмме рисунка 6.
Рис.6. Диаграмма соотношения площадей типов выделов ключевого участка 3: территории долины р. Нюда-Адлюдр-Ёпоко.
1615
Рис. 7. Ключевой участок 4. Эколого-фитоценотическая карта береговых склонов Обской губы.
Легенда к карте представлена ниже.
Ключевой участок 4 на береговых склонах Обской губы характеризует территорию прибрежной зоны тектонических поднятий, протянувшуюся вдоль Обской губы к северу от пос.Ямбург (рис.7).
Растительность склонов Обской губы
1. Ивняково-арктоусово-травяные (Salix ¡anata, A rctous alpina, Vaccinium uliginosum, 'Equisetum an'ense) с зеленым мхом (Atüacomniwn turgidum) и лишайником (Cladonia arbuscula) сообщества выпо-ложенных частей береговых склонов (шлейфов).
2. Разнотравные луговины (Tanacetum bipinnatum, Equisetum an'ense, Rumex thyrsiflora, Solidago virgaurea, Cerastiun an'ense) выположенных песчаных склонов.
3. Злаково-разнотравные луговины (Astragalus subpolaris, Cerastium maximum, Pedicularis verticulata, Poci alpina, Draba hirta, Gentiana tenelia) по обрывам береговых склонов.
4. Ивовово-разнотравно-осоковые (Salix glauca, Carex aquatilis, С.tripartita, Eriophorum acheuchzeri, Equisetum an'ense) с пятнами мхов (Calliergon stramineum, Bryum purpur ae seen s) ни-вальные луговины нижних частей береговых склонов и днищ оврагов.
5. Илистые и песчаные наносы на берегах Обской губы.
Растительность дренированных водоразделов
6. Ивняково-ерниковые лишайниково-моховые бугристые тундры водораздельных склонов, сложенных суглинистыми породами. Бугры высотой 0,5-1 м, диаметром до 2 м покрыты ерником (40%) и ивой (Salix lamta), высота которых равна 50-70 см; кустарнички (брусника и голубика) имеют высоту до 30 см. В напочвенном покрове доминируют зеленые мхи Polytrichum strictum (60%), Aulacomnium palustre (20%). Среди лишайников типичны Cladonia а г hi istmia, CI. rangiferina. Мочажины обводнены, в них преобладают осоки, пушицы, пятнами встречаются гипновые мхи. Глубина сезонного протаивания под буграми 40 см, в мочажинах-80- 90 см.
7. Пушицево-кустарничковые мохово-лишай-никовые кочкарные тундры встречаются на пониженных участках водоразделов. На кочках высотой до 20-30 см преобладают кустарнички (багульник, голубика, брусника) пушица Eriophonim vaginatum и осока Carex enaifolia, единично встречаются Betuia nana, Saiix glauca. Проективное покрытие - 40-50%. Мохово-лишайниковый покров сплошной; доминируют Sphagnum balticum, Aulacomnium turgidum, Polytrichnum strictum, P. jensenil; виды рода Dicranum, Ptilidium cilare; лишайники Cladonia rangiferina, C. arbuscula, Alectoria ochroleuca, Cetraria cucullata.
Во влажных понижениях между кочками встречаются Carex rotundata, Sphagnum compactum, Sph.fibriatum, Drepanocladus revolvens, Calliergon stramineum, Aulacomnium palustre. Почва — торфянистый глеезем песчаный. Глубина залегания мерзлого слоя - 45 см.
8. Кустарничковые лишайниковые (Ledum decumbens, Alectoria nigricans, A. ochroleuca, Cetraria eueuUat) пятнистые тундры на песчаных наветренных склонах.
Растительность заболоченных водоразделов
9. Кустарничково-осоковые мохово-лишайниковые (Andromeda polifolia, Carex rotundata- Sphagnum lenense, Cladonia rangiferina, Cetraria cucullata) - плоскобугристые болота. Мощность торфяного слоя - 40 см, глубина протаивания на буграх - 35 см, в мочажинах - 90 см.
10. Кустарничково-мелкоосоковые моховое (Ledum decumbens, Chamaedaphne calyculata, Carex rotundata, C.rariflora, Sphagnum lindbergii, Sph. balticum, Aulacomnium turgidum) грядово-бугристо-мочажинные болота.
Растительность глубоковрезанных обводненных ложбин и зарастающих озер
11. Серия пушицево-осоковых, моховых и кустарниковых тундр ложбин стока:
а) гигрофитноразнотравно-осоковые (Сотагит palustre, Carex aquatilis, С. rotundata) сообщества;
б) осоково-пушицевые моховые (Eriophorum angustifolum, Aulacomnium palustre. Sphagnum riparium) сообщества;
1616
в) ивняково-травяные моховые (Salix lanata, S. phylicifolia, Equisetum an'ense, Geranium albiflorum, Aulacomnium palustre) сообщества;
г) ивняково-ерниковые кустарничковые ли-шайниково-моховые (Betula папа, Salix lanata, Vaceinium vitis-idaea, Dicranum majus, Fleurozium achreberi, Cetraria islándico) тундры.
12. Серия ивняково-осоковых моховых сообществ ложбин стока:
а) ивовые разнотравно-осоковые сфагновые (Sphagnum baiticum, Comarum palustre, Сагех rotuadata, Salix lanata) сообщества;
б) ивняково-ерниковые лишайниково-моховые (Betula папа, Salix glauca, Aulaeomnium turgidums, Polytrichum commune, Cetraria cuculí ata) тундры'.
13. Серия пушицево-гигрофитноразнотравно-осоковых болотных сообществ зарастающего озера:
а) водноосоковые группировки (Сагех aquatilis) в воде;
б) трилистниково-осоковые сфагновые (Menianthes trifoliata, Сагех aquatilis. Sphagnum compactum) сообщества;
в) пушицевые сфагновые (Eriophorum angustifolium. Sphagnum baiticum) сообщества.
14. Развеваемые песчаные массивы.
Площадное соотношение типов выделов на эко-
лого-фитоценотической карте береговых склонов Обской губы представлено на диаграмме рисунка 8.
126 12в 13а 13613b 14 1 2 3
Рис. 8. Диаграмма соотношения площадей типов выделов ключевого участка 4: эколого-фитоценотической карты береговых склонов Обской губы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горячкин С. В. Почвенный покров Севера. - М. : Геос, 2010.413 с.
2. Ильина U.C., Юрковская Т.К. Фитоэкологическое картографирование и его актуальные проблемы //Ботанический журнал 1999, № 12,. С. 1-б'
3. Ильина U.C. Кобелева И.В., Масапкин С.Д., Ребская О.В., и др. Характеристика геологических и почвенно-растительностей особенностей территории газоконденсатно-го месторождения севера Тюменской области. М., 1989. С. 13-98.
4. Мельцер Л. II. Отображение гетерогенной растительности западносибирских тундр при среднемасштабном картографировании //Геоботаническое картографирование.1980. С. 11-24.
5. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах Новосибирск: Наука. Сиб.отд-ние. 1973. 42 с.
LARGE-SCALE ECOLOGICAL COMMUNITIES BASED ON AIRPHOTOS MAPPING AND GIS-TECHNOLOGIES (FOR EXAMPLE, THE CENTRAL PART OF THE TAZOVSKY PENINSULA)
© 2012 N.V. Kobeleva
Saint-Petersburg State University
The paper deals with methodological approaches to ecological and litocenoticheskih cards. Large-scale environmental- Ecology-litocenoticheskay map built for the key sites tundra zone. Examines patterns of plant communities of the southern scrub tundras Tazovskogo peninsula.
Keywords: aerofotomaterialy, block diagram, leading GIS, environmental factors, a key area, large-scale mapping, Tundra, ecology-fitocenoticheskay map
Kobeleva Nelli Vasilievna, Employment: associate professor in Saint-Petersburg State University, the department of biogeogra-phy and environmental protecton.
1617
