Картометрический анализ почвенного покрова древнеледниковой зоны Вятско-Камского Предуралья

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Баранов А. И., Матушкин А. С., Охорзин Н. Д., Прокашев А. М. Картометрический анализ почвенного покрова древнеледниковой зоны Вятско-Камского Предуралья // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 11. – С. 2321–2325. – URL: http://e-koncept.ru/2016/86493.htm.
Аннотация. Исследования структуры почвенного покрова Вятско-Камского Предуралья в пределах Кировской области отличаются крайней неравномерностью территориального охвата. Если в южной, внеледниковой, части подобные исследования проводились c 1980-х годов XX века, то северную, ледниковую, часть почвоведы-географы обделили вниманием. Разумеется, это во многом объясняется высокой лесистостью данного региона, господством бедных подзолистых почв, которые здесь имеют фоновый характер распространения, и, соответственно, малой долей сельскохозяйственных угодий. Однако такая ситуация характерна не везде. Северные Увалы – одна из основных водораздельных возвышенностей Русской равнины, западная и центральная части которой относительно плотно заселены и отличаются сельскохозяйственной специализацией. Именно этот регион мы определили в качестве основного объекта наших почвенно-географических исследований.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Баранов Алексей Игоревич,студент 4 курса Института естественных наук Вятского государственного гуманитарного университета, г. Кировarmatarius@yandex.ru

Матушкин Алексей Сергеевич,канд. геогр. наук, ст. преп. кафедры географииВятского государственного гуманитарного университета, г. Кировmatushkinas@yandex.ru

Охорзин Николай Дмитриевич,канд. с/х наук, доцент кафедры географииВятского государственного гуманитарного университета, г. Кировohorzinnd@yandex.ru

Прокашев Алексей Михайлович,Доктор с/х наук, профессор кафедры географии Вятского государственного гуманитарного университета, г. Кировamprokashev@gmail.com

Картометрический анализ почвенного покрова древнеледниковой зоны ВятскоКамского Предуралья

Аннотация.Исследования структуры почвенного покрова ВятскоКамского Предуралья в пределах Кировской области отличаются крайней неравномерностью территориального охвата. Если в южной, внеледниковой, части подобные исследования проводилисьc1980х годовXXвека [1], то северную, ледниковую, часть почвоведыгеографы обделиливниманием. Разумеется, это во многом объясняется высокой лесистостью данного региона, господством бедных подзолистых почв, которые здесь имеют фоновый характер распространения и, соответственно, малой долей сельскохозяйственных угодий. Однако, такая ситуация характерна не везде. Северные Увалы ‬одна из основных водораздельных возвышенностей Русской равнины, западная и центральная части которой относительно плотно заселены и отличаются сельскохозяйственной специализацией. Именно этот регион мы определили вкачестве основного объекта наших почвенногеографических исследований.Ключевые слова:структура почвенного покрова, Северные Увалы, картометрический анализ, почвенногеографическое разнообразие.

Северные Увалы имеют сложный почвенный покров, что во многом объясняется частой сменой почвообразующих пород, главным образом, моренных суглинков, флювиогляциальных песков и двучленных наносов, в верхней метровой толще которых происходит смена легких песчаносупесчаных пород на суглинистоглинистые. Изучение структуры почвенного покрова (СПП)проводилось на 2х ключевых участкахв пределах Мурашинского района Кировской области. Участки удалены на 40км друг от друга и лежат на южном макросклоне Северных Увалов примерно на равном расстоянии от центральной оси этой линейно вытянутой возвышенности(рис. 1).

Рис. 1. Положениеключевых участков 1 и 2 в пределах Мурашинского района Кировской области

Почвенные карты хозяйств подвергались векторизации в программе EasyTrace9.6, после чего подгружались в ГИС MapInfo10.0, где создавалась легенда карт и проводилась их первичная картометрическая обработка с вычислением площадей и периметров отдельных элементарных почвенных ареалов (ЭПА). Для определения сложности (пестроты) ПК, использовался коэффициент сложности [2]:КС=�ܴ(�−ܵ݉ܽݔ)∗1000ܵ⋅�где �ܴ‬средний коэффициент расчленения для ЭПА участка, ܵ‬средняя величина ЭПА на участке, Smax‬площадь наиболее крупного ЭПА на участке, A‬площадь участка. Коэффициент контрастности почвенного покрова вычислялся сразу по 4 основным показателям, имеющим значение для агрономического использования почв: по генетическим свойствам, по гранулометрическому составу, по увлажнению и по степени эродированности. Данный показатель рассчитывался с помощью формулы [1]:�=ܽݔ+ܾݕ+ܿݖ+⋯20где a, b, c‬площади почв в % от общей площади участка; x, y, z‬степени контрастности соответствующих почв по отношению к доминирующей почве.Почвенногеографическое разнообразие определялось с помощью индекса Шеннона, который основан на формуле энтропии:�=−∑ܵ�ܵ��=1݈��2ܵ�ܵ.Как отмечают некоторые авторы [3], индекс Шеннона, зависит не только и не столько от числа контуров, но в значительной степени от равномерности их распределения и не обнаруживает четкой связи с общей площадью.С помощью индекса Шеннона можно оценить не только выравненность площадей почв (H), но и равномерность распределения числа их контуров (H*), или энтропийную меру разнообразия почвенного покрова.Тогда формула энтропии примет следующий вид:�∗=−∑�����=1݈��2���.

Изрезанность почвенных ареалов определялась при помощи коэффициента расчленения [2]:��=ܵ3,54√�где S‬длина границы (периметр) ЭПА; A‬площадь ЭПА.Характеристика любой почвенной комбинации включает анализ сложности и контрастности почвенного покрова. Дополнительно мы определили его разнообразие ‬показатель, который чаще применяется при характеристике структуры географического ландшафта[4].ЭПА участка характеризуются преимущественно резкими границами (Р), протяжённость ясных (Я) и постепенных (П) ‬значительно меньше. Это хорошо согласуется с высокой контрастностью почв по генетическим свойствам.Ключевой участок 1. Первый ключевой участок расположен в 5 км к юговостоку от районного центра ‬пгт Мураши и занимает в основном правобережье верхнего течения р.Великой. Участок полностью расположен на землях бывшего колхоза ©Октябрьскийª. Общий план строения рельефа участка довольно прост. Максимальная абс. отметка ‬207 м ‬находится в северозападном углу участка. Отсюда территория имеет наклон на юговосток к р. Великой, урез которой в границах участка расположен на абс. отметке 139 м. Таким образом, общий перепад высот значительный и составляет 68 м.В структуре почвенного покрова Ключевого участка № 1 преобладают сильноподзолистые почвы на моренных суглинках (526 га). В основном они расположены на равнинных участках с абсолютной высотой 160 и 180 м.Подчиненным положениемхарактеризуютсядерновосреднеподзолистые, дерновосильноподзолистые, среднеподзолистые и овражнобалочные дерновые намытые глеевые почвы. Все почвы, за исключением последних, расположены на равнинных участках с абсолютной высотой 160 и 180 м. Овражнобалочные дерновые намытые глеевые почвы занимают днища оврагов и балокс абсолютной высотой 140 м.Характер почвенных ареалов данного участка не фоновый, так как на карте сложно определить преобладающий тип почв (рис. 2).По форме ЭПА на этом участке преобладают дырчатые изоморфные, вытянутые и линейные.Показатель характера границ (ПХГ) можно записать следующим образом: 81Р+16Я+3П, где Р ‬резкие границы, Я ‬ясные, П ‬постепенные.Абсолютное преобладание резких границ (81%) связано, прежде всего, с частой сменой различных по гранулометрическому составу почвообразующих пород в пределах участка.

Ключевой участок 1 характеризуется древовидным сочетанием дерновосильноподзолистых, дерновосреднеподзолистых и дерновосреднеподзолистых слабосмытых почв, пятнистостью дерновосреднеподзолистых грунтовоглееватых и дерновоглееватых почв, вариациями среднеподзолистыми и сильноподзолистыми почвами, вариациями аллювиальными дерновыми и болотнонизинными торфянистоперегнойными почвами.Формулу почвенной комбинации ключевого участка1в индексации классификации почв 1977 г. можно записать следующим образом:[(П3д*П2д*Пдэ)+ПдгДг+(П2П3)+Бнтп+Ад].



Рис. 2. Почвенный покров ключевого участка№1

Ключевой участок 2.Второй ключевой участок расположен в пределах бывшего колхоза ©им. В.И. Ленинаª на западе Мурашинского района Кировской области в левобережной части бассейна р. Моломы. Наиболее высокую часть участка с абс. отметками 205‬207 м занимает водораздел р. Шубрюг и его крупного левого притока ‬р.Выдрицы, долина которой по диагонали рассекает центральную часть второго участка.Минимальная абс. отметка соответствует урезу р. Выдрицы (137 м) в югозападном углу территории. В структуре почвенного покрова ключевого участка 2 преобладают дерновосильноподзолистые почвы на водноледниковых отложениях, которые подстилаютсяморенными суглинками на глубине до 0,5 м. Эти почвырасположены на равнинных участках с абсолютной высотой до 200м. Подчиненное положение занимают сильноподзолистые, дерновосреднеподзолистые, дерновоглееватые оподзоленные среднегумусные и дерновосреднеподзолистыепочвы. Они расположены на равнинных участках с абсолютной высотой 160м. Как и на первом ключевом участке,фоновая почва отсутствует(рис. 3).

Рис. 3. Почвенный покров ключевого участка №2(условные обозначения см. в легенде к рис. 2)

По форме ЭПА на этом участке преобладают дырчатые изоморфные, вытянутые, линейные и монолитные линейные ареалы.Коэффициент расчленения (КР) для ключевого участка 2 составляет 4,85, что превышает показатель первого участка, во многом благодаря широкому распространению здесь разветвлённых овражнобалочных систем и наличию узкого вытянутого через всю территорию ареалааллювиальной дерновой почвы поймы р.Выдрицы.ПХГ ключевогоучастка 2 можно записать следующим образом:76Р+21Я+3П.Можно отметить, что характер границ двух участков во многом сходен.Ключевой участок 2 характеризуется древовидным сочетанием дерновосильноподзолистых, дерновосреднеподзолистых и дерновосреднеподзолистых слабосмытых почв, пятнистостью дерновосреднеподзолистых грунтовоглееватых и дерновоглееватых почв, вариациями среднеподзолистых и сильноподзолистых почв, вариациями аллювиальных дерновых и болотнонизинных торфянистоперегнойных почв.Формулу почвенной комбинации ключевого участка 2 можно записать следующим образом:[(П3д*П2д*Пдэ)+ПдгДг+(П2П3)+Бнтп+Ад].Количественные показатели, характеризующие СПП второго ключевого участка в сравнении с первым, сведены в таблице1.Наиболее показательные характеристики СПП отражены на гистограмме (рис. 4).

Таблица 1Показатели СПП ключевых участков КУ1 и КУ2ПоказательКУ 1КУ 2Коэффициент расчленения ЭПА (КР)3,524,85Коэффициент сложности почвенного покрова (КС)0,200,72Индекс Шеннона по площадям (Н)2,903,52Индекс Шеннона по числу ареалов (H*)4,705,04Контрастность по генетическим свойствам9,800,80Контрастность по гранулометрическому составу0,131,30Контрастность по увлажнению3,772,38Контрастность по степени эродированности4,304,36Суммарный коэффициент контрастности(СКК)18,008,84

Рис. 4. Гистограмма сравнения расчленения ЭПА (КР), сложности (КС), разнообразия (Hи H*) и контрастности (СКК) почвенного покрова по ключевым участкам КУ1 и КУ2

Как видно из таблицы, сложность почвенного покрова ключевого участка 2, определяемая КС, значительно превышает соответствующую величину для первого участка и составляет 0,72, что связано с большим количеством сильно расчленённых небольших по площади ЭПА. Интересно, что, несмотряна высокую сложность, суммарный коэффициент контрастности второго ключевого участка (8,84) более чем в 2 раза ниже, чем для первого участка(рис. 4), что видимо,связано с большой долей почв на лёгких отложениях, которые нивелируют различия почвенных свойств. В то 02468101214161820КРКСHH*СКККУ 1КУ 2же время,для второго участка характерна относительно более высокая контрастность по гранулометрическому составу (1,30) и по степени эродированности (4,36).Почвенногеографическое разнообразие, определяемое по индексу Шеннона, превышает таковое для первого участка (табл. 1), что обусловлено, главным образом, наличием в пределах второго участка очень большого числа почвенных разностей (45 против 19 на первом участке), относительно равномерно распределённых по площадям и числу ареалов.Разнообразиепочвенного покрова Северных Увалов мы сравнили с другой территорией в пределах южной внеледниковой части ВятскоКамского Предуралья, где проводились подобные исследования ‬долиннозандровыми ландшафтами нижнего течения р. Вятки в районе памятника природы©Медведский борª [5]. На территории со сложным дюннокарстовым рельефом медведского зандра индекс Шеннона почвенного покрова (H=1,99) значительно уступает даже показателю ключевого участка 1 Северных увалов (H=2,90). В других частях зандровой равнины с глубокими древнеаллювиальными отложениями и отсутствием карстовых процессов разнообразие почвенного покрова и того ниже (индекс Шеннона изменяется в пределах 1,22‬1,57). Эти данные подтверждают большую зависимость разнообразия почвенного покрова от пестроты почвообразующих пород различного гранулометрического состава и глубины залегания подстилающих отложений. Так, несмотря на близкие параметры рельефа ключевых участков 1 и 2Северных Увалов, почвенный покров второго участка отличается большим разнообразиемблагодаря значительной доли там двучленных отложений, верхняя часть которых образована флювиогляциальными песками, а нижняя ‬моренными суглинками.Выводы.Таким образом, СПП ключевого участка 1, расположенного в восточной части района исследований, характеризуетсяочень слабой мелкоконтурностью,очень сильной расчлененностью,средней сложностью,очень сильнойсуммарной контрастностью, которая определяется в основном контрастностью по генетическим свойствам. Почвенногеографическое разнообразие высокое. СПП ключевого участка 2в центральной части района исследованийхарактеризуется средней мелкоконтурностью, очень сильной расчлененностью,превышающей показатель первого участка,высокой сложностью, средней суммарной контрастностью, которая определяется в основном контрастностью по степени эродированности.Почвенногеографическое разнообразие очень высокое.

Ссылки на источники1. Охорзин Н.Д.Структура почвенного покрова как основа районирования, типизации и качественной оценки земель на северовостоке Русской равнины. Дисс. … канд. с.х. наук. Киров, 1985. 281 с.2. Фридланд В.М.Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972. 423 с.3. Иванов А.Н., Крушина Ю.В.Ландшафтное разнообразие и методы его измерения //Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика: Материалы XIМеждународной ландшафтной конференции. М.: Географический факультет МГУ, 2006. С. 99‬101.4. Матушкин А.С., Прокашев А.М.Долиннозандровые ландшафты Медведского бора. Киров: РадугаПРЕСС, 2013. 217 с.5. Матушкин А.С., Баранов А.И.Структура почвенного покрова долинных зандров ВятскоКамского Предуралья //Отражение био, гео. антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове: сборник материалов VМеждународной научной конференции, посвящённой 85летию кафедры почвоведения и экологии почв ТГУ (711 сентября 2015 г., г. Томск, Россия). Томск: Издательский дом Томского государственного университета, 2015. С. 142146.