CC BY
257
ИЗВЕСТИЯ
ПЕНЗЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени В. Г. БЕЛИНСКОГО ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ № 25 2011
IZVESTIA
PENZENSKOGO GOSUDARSTVENNOGO PEDAGOGICHESKOGO UNIVERSITETA imeni V. G. BELINSKOGO NATURAL SCIENCES № 25 2011
УДК 712(470, 345)
ЭЛЕКТРОННАЯ ЛАНДШАФТНАЯ КАРТА ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
© А. А. ЯМАШКИН*, С. Н. АРТЕМОВА, Л. А. НОВИКОВА, Н. А. ЛЕОНОВА, Н. С. АЛЕКСЕЕВА** *Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, кафедра геоэкологии и ландшафтного планирования **Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского, кафедра географии,
кафедра ботаники, физиологии и биохимии растений e-mail:yamash@smtp.ru,art-serafima@yandex.ru,la_novikova@mail.ru,na_leonova@mail.ru,penzge@rambler.ru
Ямашкин А. А., Артемова С. Н., Новикова Л. А., Леонова Н. А., Алексеева Н. С. - Электронная ландшафтная карта Пензенской области // Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского. 2011. № 25. С. 665-673. - Выявлены пространственные закономерности природной дифференциации Пензенской области и построена ландшафтная карта. Особенности генезиса, развития и характера взаимодействия зональных и азональных факторов определяют функционирование лесостепных ландшафтов эрозионно-денудационных и вторичных моренных равнин Приволжской возвышенности, лесных ландшафтов водно-ледниковых равнин Окско-Донской низменности. В результате индивидуального районирования выделено 28 физико-географических районов, значительно трансформированных хозяйственной деятельностью. Ландшафтная дифференциация отражает современную дифференциацию растительного покрова.
Ключевыеслова:природнаядифференциация,ландшафт,электроннаяландшафтнаякарта,геосистема,лесостепь, растительность, лес, степь, Пензенская область, ГИС-технологии.
Yamashkin A. A., Artemovа S. N., Novikova L. A., Leonova N. A., Alekseeva N. S. - Digital landscape map of the Penza region // Izv. Penz. gos. pedagog. univ. im.i V.G. Belinskogo. 2011. № 25. Р. 665-673. - Spatial patterns of natural differentiation of the Penza region, and built landscape map. Features of the genesis, development and nature of the interaction zone and azonal factors determine the functioning of the forest-steppe landscape erosion and denudation and secondary moraine the plains of the Volga Upland, forested landscapes of water and glacial valleys of the Oka-Don Plain. As a result, individual zoning allocated 28 physiographic regions, significantly transformed business operations. Physical differentiation reflects the modern differentiation of vegetation.
Keywords:naturaldifferentiationofthelandscape,thedigitallandscapemap,geosystem,forest-steppevegetation,forest steppe, the Penza region, GIS technology.
Важнейшим направлением оптимизации природопользования является адаптация хозяйственной деятельности к природному каркасу территории. В географии уделяется большое внимание ландшафтному планированию, которое опирается на теорию взаимодействия общества и природы. Разработка ландшафтных планов отдельных регионов России позволит уменьшить развитие деструктивных геоэкологических процессов в ландшафтах и определить стратегию устойчивого развития территорий.
Как показывает практика региональных исследований, работы по ландшафтному планированию целесообразноосуществлятьнаосновесинтетических ландшафтных карт, составленных на базе инструментального и визуального дешифрирования материалов дистанционного зондирования Земли. Эффектив-
ность исследований значительно возрастает при использовании электронных ландшафтных карт, функционирующих в региональной геоинформационной системе (ГИС).
Важнейшим достоинством электронных ландшафтных карт, базирующихся на инструментальных ГИС, является не только возможность обобщения разноуровневой информации, выработка нестандартных научных концепций по обоснованию решений по природопользованию, но и возможность экстраполяции выделенных закономерностей ландшафтной дифференциации на смежные территории. Это позволяет проводить согласование ландшафтных карт регионов, субъектовРоссийскойф едерации. Вданномконтексте выполнены ландшафтные работы по Республике Мордовия и Пензенской обл.
Рис. 1. ГИС Мордовия: электронная ландшафтная карта (фрагмент).
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Для разработки модели ландшафтной карты Пензенской обл., использована электронная ландшафтная карта Республики Мордовия, функционирующая в региональной ГИС «Мордовия». В качестве основных объектов картографирования выступают ландшафты, местности и урочища (рис. 1) [1, 2].
Общаясхемаработ включиласледующиепроце-дуры: подготовка цифровых данных дистанционного зондирования;цифроваяобработкаизображений;соз-дание основы для применения ГИС-технологий для анализа космических изображений; визуальный анализ космических снимков и интерпретация количественных и качественных признаков состояния культурных ландшафтов; картографическое оформление результатов исследования.
Для дешифрирования космических снимков в работе использован программный комплекс ERDAS IMAGNE. При составлении ландшафтной карты использованы космические снимки Landsat 7 и отдельные снимки съемочной системы Space Imaging PAN. При дешифрировании природных комплексов акцентировалось внимание на определении генезиса (генетической сопряженности) природных комплексов,
характераихгеографическогососедства,типавзаимо-действия природных компонентов и степени однородности геокомплексов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Для территории Пензенской обл. и Мордовии общим является позиционный фактор формирования ландшафтов. Это положение в пределах Окско-Донской равнины и западных склонов Приволжской возвышенности, пограничное положение между приподнятыми геологическими структурами палеогена на востоке и меловыми отложениями на западе, воздействие древнего ледника и его талых вод на западе (рис. 2).
Ведущим фактором ландшафтной дифференциации является литогенная основа, формирующая инвариантную основу развития гидроклиматогенных, почвообразовательных, биогенных процессов, значительно трансформированных хозяйственной деятельностью.
Литогенную основу ландшафтов Пензенской обл. составляют коренные горные породы и четвертичные отложения, расположенные выше первого водоупорного водоносного горизонта, активно влия-
Рис. 2. Географическое положение региона: А - водноледниковые равнины Окско-Донской низменности; Б1 - вторичные моренные равнины краевой части Приволжской возвышенности; Б2 - эрозионно-денудационные равнины Приволжской возвышенности.
ющие на развитие экзогеодинамических процессов, формирование морфоскульптурных форм рельефа, динамику круговорота влаги, функционирование элементарныхпочвообразовательныхпроцессов, обособление группировок растительности и животного мира, а, следовательно, влияют на образование и развитие ландшафтов.
На формирование литогенной основы, особенно западной части Пензенской обл. значительное влияние оказали гляциальные процессы, обусловившие распространение моренных суглинков и флювиогля-циальных песков, взаимодействие льда, талой воды и ветраспособствовалообразованиюсложногокомплек-са четвертичных отложений (лессовидных суглинков, песчанистых глин, супесей разной мощности); в восточной части области литогенную основу составляют элювиально-делювиальные отложения четвертичного возраста - пески, супеси, суглинки коренных горных пород палеогенового и верхнемелового возраста.
Изменчивый фациальный состав осадков определяет условия залегания и режим грунтовых вод. Минимальные глубины отмечаются, преимущественно в северо-западной части Пензенской обл. - на Окско-Донской низменности, где воды залегают близко к дневной поверхности и обусловливают заболачивание отрицательных форм рельефа. В восточной части Пензенской обл. грунтовые воды вскрываются в коренных породах палеогенового и мелового возраста. По химическому составу и степени минерализации воды четвертичных отложений подчиняются географической зональности: преобладают пресные мягкие воды гидрокарбонатно-кальциевоготипасневысокоймине-рализацией и низкой жесткостью. В лесных ландшаф-
тах Окско-Донской низменности в болотных геокомплексах они содержат гумусовые кислоты.
Особенности динамикиландшафтообразующих процессов во многом определяются умеренно континентальным климатом. Среднемесячная температура самого холодного месяца ( января ) варьирует от 12 до 13°С, самого теплого (июля) от+19до+20°С; средне-годовоеколичествоатмосферныхосадковизменяется от 450 до 650 мм. Около 70% осадков выпадает в виде дождя в теплое время, максимальное количество в июле;болынаячастьвлаги(около70 80% )расходуется на испарение.
Реки относятся к бассейнам двух крупных рек Европейской территории Российской Федерации Волжскому и Донскому. Водораздел между этими бассейнами в пределах Пензенского края проходит по Керенско-Чембарской возвышенности.
В структуре почвенного покрова Приволжской возвышенности доминируют серые лесные почвы и черноземы, а на Окско-Донской низменности дерново-подзолистые почвы.
Особенности генезиса, развития и характера взаимодействия зональных и азональных факторов определяют функционирование в пределах Пензенской обл. лесостепных ландшафтов эрозионноденудационных и вторичных моренных равнин Приволжской возвышенности, лесных ландшафтов водно-ледниковых равнин Окско-Донской низменности. Выявлено закономерное размещение природных комплексов с доминированием лесных «А» и луговостепных ландшафтов «Б» (рис. 3).
1. Лесостепные ландшафты эрозионноденудационных равнин Приволжской возвышенности распространены, в основном, к востоку от долины Суры. Максимальные абсолютные отметки до 324 м. Денудационные поверхности выравнивания прослеживаются в виде изолированных площадей на междуречье Суры - Инзы и Суры - Барыша на абсолютных отметках 280-320 м. Их характерной чертой является широкоераспространениезападинныхформ рельефа, имеющих суффозионное происхождение. Они сложены палеогеновыми песками с подчиненными прослоями песчаников, подстилаемыми опоками, местами переходящими в диатомиты.
В целом, особенности геологического строения определяют значительную глубину залегания подземных вод. На междуречьях рек Барыша, Инзы, Суры (севернее Пензы) пески практически безводны.
Выходы подземных вод наблюдаются главным образом на уровне воды в реках. Дебиты родников до 0.1 л/сек. Колебания расходов обуславливаются различным гранулометрическим составом песков и наличием прослоев трещиноватых песчаников. Наибольшей водообильностью отличаются источники, расположенные в верховье р. Суры.
Склоны эрозионно-денудационных равнин сложены чередующимися слоями тонкозернистых пылевато-глинистых делювиальных песков, подстилаемыми кремнисто-глинистыми песчаниками, трещиноватыми опоками, диатомитами и песками сызранской
4 -Iovcicj па-щласргое
|фнднр1>г»пг7д|1;*1мр?г:п1к pijnxin!
Ш "15 О -1в
И -г.Э ^5 -2-4
—2.5
ИЛ -j 1 ЕЕ0 -« И -1-3 □ '■*
^ _Э1 £П£ -ii
Ш -М '□ -I.I □ -A.S □ -i.«
Рис. 3. Ландшафтная карта Пензенской области.
свиты.На сильнорасчлененныхверхнихучасткахскло-нов и высоких междуречьях грунтовые воды залегают на глубине до 100 м, а на нижних участках склонов они часто подходят к дневной поверхности и питают многочисленные родники. Дебит источников до 30 л/сек.
Южнее Пензы на водораздельных пространствах песчаные отложения палеогена практически безводны, а на склонах прослеживается разгрузка серии водоносных горизонтов, которые питают слабые источники с дебитами 0.01-0.5 л/сек. Подземные воды пресные гидрокарбонатные кальциевые, реже гидрокарбонатно-сульфатныекальциевые.Ониявля-ются основным источником питания рек и водоснабжения населения.
Пространственная неоднородность ландшафтного района, обусловленная особенностью развития в неоген-четвертичное время, позволила выделить в его пределахб физико-географическихрайонов: 1. Засурский, 2. Кададино-Сурский,3. Кададино-Узинский,4. Няньга-Узинский, 5. Инзенский, 6. Сурско-Вьясский. (рис. 3, номера районов 1-6).
Особенности литогенной основы определяют склоновую смену следующих природных комплексов.
1. 1. Слабоволнистые поверхности с западинами формами рельефа верхнего плато Приволжской возвышенности, сложенныеэлювиально-делювиальными образованиями палеогеновых песков и песчаников со светло-серыми и серыми лесными песчаными почвами под хвойными и хвойно-широколиственными лесами с доминированием в древесном ярусе сосны обыкновенной. В смешанных лесах к ней примешиваются виды широколиственных деревьев: дуба черешчатого (Quercus robur L.), липы сердцевидной (Tilia cordata Mill.), клена остролистного (Acer platanoides L.), березы повислой (Betula pendula Roth), осины (Populus tremula L.). Кустарниковый ярус образуют как неморальные - клен татарский (Acer tataricum L.), бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa Scop.), лещина обыкновенная (Corylus avellana L.), так и бореаль-ные виды кустарников - можжевельник обыкновенный (Juniperus communis L), волчье лыко обыкновенное (Daphne mezereum L.). В травяно-кустарничковом
ярусе доминируют: черника (Vaccinium myrtillus L.) и брусника ( Vaccinium vitis-idaea L.), вейник тростниковидный (Calamagrostis arundinacea (L.) Roth), орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn); встречаются: вероника лекарственная ( Veronica officinalis L.), грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia L.), зимолюбка зонтичная (Chimaphila umbellata (L.) W. Barton), ортилия однобокая (Orthilia secunda (L.) House). В этих лесах отмечается множество редких для Пензенской обл. таежных и подтаежных видов: баранец обыкновенный (Huperzia selago (L.) Bernh. ex Schrank & C. Mart.), дифазиаструм сплюснутый (Diphasiastrum complanatum (L.) Holub), плауны булавовидный (Lycopodium clavatum L.) и годичный (L. annotinum L.), ужовник обыкновенный (Ophioglossum vulgatum L.), диплазий сибирский ( Diplazium sibiricum (Turcz. ex G. Kunze) Kurata), голокучник Линнея (Gymnocarpium dryopteris (L.) Newm.), фегоптерис связывающий (Phegopteris connectilis (Michx.) Watt), неоттианта клобучковая (Neottianthe cucullata (L.) Schlechter), толокнянка обыкновенная (Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng.), кислица обыкновенная (Oxalis acetosella L.), одноцветка крупноцветковая (Moneses uniflora (L.) A. Gray) и другие. По западинам часто формируютсяверховыеипереходные болота с участием редких видов: клюквы болотной ( Oxycoccuspalustris Pers.), росянок круглолистной (Drosera rotundifolia L.) и английской (Drosera anglica Huds.), ив лапландской (Salix lapponum L.) и черничной (Salix myrtilloides L.). Природныйкомплексхарактеризуетсяпреобладанием лесохозяйственных антропогенных ландшафтов.
1. 2. Склоны верхнего плато Приволжской возвышенности, сложенные делювиальными пылеватопесчаными и песчаными отложениями, подстилаемые палеогеновыми песчаниками, опоками, диатомитами со светло-серыми и серыми лесными песчаными почвами под мезофильными широколиственными лесами и луговыми степями. Широколиственные леса с доминированием дуба черешчатого, липы сердцевидной, клена остролистного, березы повислой, осины и на севере - ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior L.). Кустарниковый ярус образован в основном лещиной обыкновенной. В травяном покрове доминируют типичные неморальные виды: сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.), осока волосистая (Carex pilosa Scop.), копытень европейский (Asarum europaeum L.), пролесник многолетний (Mercurialis perennis L.) с участием редких видов: дремлика темно-красного(Epipactisatrorubens (Hoffm. exBernh.) Bess.), наперстянки крупноцветковой ( Digitalis grandiflora Mill.), люпинника белого (Lupinaster pentaphyllus Moench), володушки длиннолистной (Bupleurum longifolium subsp. aureum(Fisch. exHoffm.) Soo^^rn^ цеголовника красного ( Cephalanthera rubra (L.) Rich.), башмачков крапчатого (Cypripedium guttatum Sw.) и настоящего (C. calceolus L.), любки зеленоцветковой (Platanthera chlorantha (Cust.) Reichenb.). Луговые степи носят меловой характер (на севере) нередко с участием кустарников: кизильника черноплодного (Cotoneaster melanocarpus Fisch. ex Blytt) и спи-
реи Литвинова (Spiraea litwinowii Dobrocz.), а также: перловника трансильванского ( Melica transsilvanica Schur), шалфея мутовчатого (Salvia verticillata L.). В природном комплексе преобладают лесохозяйственные антропогенные ландшафты.
1. 3. Водораздельные массивыосевой части Приволжской возвышенности, сложенные маломощным элювием терригенных (песчаники) пород палеогенового возраста со светло-серыми и серыми лесными щебнистыми почвами под широколиственными лесами сдоминированиемдуба черешчатоговдревесном ярусе и участием степных кустарников - в кустарниковом. В травяном ярусе доминируют: коротконожка перистая (Brachypodium pinnatum (L.) Beauv.), вейник наземный (Calamagrostisepigeios (L.) Roth), медуница мягкая (Pulmonaria mollis Wulf. ex Hornem.) и другие. Вэтих лесах отсутствуют некоторые неморальные элементы: копытень европейский, пролесник многолетний, и, напротив, встречается много лесостепных видов: лапчатка белая (Potentilla alba L.) и прямостоячая (Potentilla erecta (L.) Raeusch.), пиретрум щитковый (Pyrethrum corymbosum (L.) Scop.), ирис безлистный (Iris aphylla L.). На обнажениях (на севере) представлены меловые степи с участием таких редких видов, как оносма простейшая (Onosma simplicissima L.), василек русский (Centaurea ruthenica Lam.), володушка серповидная (Bupleurum falcatum L.), истод меловой (Polygala sibirica L.). Выборочно освоены.
1. 4. Склоны верхнего плато Приволжской возвышенности, сложенные делювиальными пылеватопесчаными и песчаными отложениями, подстилаемые палеогеновыми песчаниками, опоками, мергелями, диатомитами со светло-серыми и серыми лесными песчаными почвами под хвойными и хвойношироколиственными лесами с участием степных видов: цмин песчаный ( Helichrysum arenarium (L.) Moench), келериясизая (Koeleriaglauca (Spreng.)DC.), осока приземистая (Carexsupina Willd. ex Wahlenb.), полынь равнинная (Artemisia campestris L.), гвоздика песчаная (Dianthus arenarius L.), наголоватка васильковая (Jurinea cyanoides (L.) Reichenb.). С преоблада-ниемлесохозяйственныхантропогенныхландшафтов.
1. 5. Придолинные участки склонов, сложенные делювиальными и лессовидными суглинками с оподзоленными, выщелоченными и луговыми черноземами под широколиственными лесами (остеп-ненными дубравами) и луговыми степями, которые отличаются высокой встречаемостью представителей лесостепного и степного комплексов: миндаль низкий (Amygdalusnana L.),спиреягородчатая(Spiraeacrenata L.), адонис весенний (Adonis vernalis L.), астра бессарабская (Aster bessarabicus Bernh. ex Reichenb.), солонечник мохнатый (Galatella villosa (L.) Reichenb. fil.), горечавка перекрестнолистная (Gentiana cruciata L.), ирис безлистный, лук желтеющий (Allium flavescens Bess.), полыни армянская (Artemisia armeniaca Lam.) и широколистная ( Artemisia latifolia Ledeb.), астрагалы австрийский (Astragalus austriacus Jacq.) и эспарцет-ный (Astragalus onobrychis L.), перловник трансильванский, кизильник черноплодный, ковыль перистый
(Stipapennata L.). Местами формируются солонцы из полыни сантонинной (Artemisia santonica L.), одуван-чикабессарабского ( Taraxacumbessarabicum ( Hornem.) Hand.-Mazz.), бассии очитковидной (Bassia sedoides (Pall.) Aschers.), крестовника эруколистного (Senecio erucifolius L.), бескильницы расставленной (Puccinellia distans (J acq .)Parl.).Tерритория природного комплекса значительно распахана.
1. 6. Склоны водоразделов и придолинные склоны, сложенные делювиальными, солифлюкционными и лессоидными отложениями (суглинки, лессоиды с прослоями песка, щебня) с выщелоченными черноземами под разнотравно-ковыльно-типчаковыми луговыми степями и остепненными дубравами с участием редких видов: вишня степная ( Cerasus fruticosa Pall.), спирея городчатая, рябчик русский (Fritillaria ruthenica Wikstr.), лук шароголовый (Allium sphaerocephalon L.), ирис безлистный, хохлатка плотная (Corydalis solida (L.) Clairv.), прострел раскрытый ( Pulsatilla patens (L.) Mill.), астрагал изменчивый (Astragalus varius S.G. Gmel.), медуница узколистная (Pulmonaria angustifolia L.), гвоздика песчаная, льнянка дроколистная ( Linaria genistifolia (L.) Mill.), бубенчик лилиелистный (Adenophora lilifolia (L.) A. DC.), лапчатка белая.
2. Лесостепные ландшафты вторичных моренных равнин приурочены к краевой части При-волжскойвозвышенности, кзападу от долиныСуры. максимальные абсолютные отметки междуречных пространств до 278 м. В рельефе прослеживаются отдельные фрагменты денудационной равнины среднего яруса, лежащей на высотах 180-240 м. Ландшафтообразующая роль гляциальных отложений фрагментарна, так как они в значительной степени переработаныэрозионно-денудационными процессами. В тоже время следует отметить геокомплексы, где литогенную основу ландшафтов составляют флювиогляциальные отложения - мелко- и разнозернистые пески, сверху глинистые, в подошве с гравием, галечником и небольшими валунами. Максимальные мощности (до 25 м) отмечаются в левобережных склонах речных долин, минимальные - на водоразделах. В песчаных и галечниковых линзахфлювиогляциальных отложений содержатся грунтовые воды. Максимальная мощность водоносных пород (10-20 м) прослеживается в бассейне р. Вороны, в верховьях Хопра. Водоупором служат моренные глины и суглинки или меловые глины. Дебит источников 0.02-8 л/сек. Воды ледниковых отложений характеризуются гидрокарбонатным кальциевым и гидрокарбонатно-хлоридным кальциевым составом.
Значительную ландшафтообразующую роль в ландшафтах вторичных моренных равнин играют верхнемеловыеотложения,представленные сложным комплексом пород мергельно-мелового и песчаного состава, характеризующихся различной степенью обводненности. на отдельных междуречьях из-за отсутствия водоупора и высокого гипсометрического положенияверхнемеловыеотложенияполностьюдре-
нированы и безводны. Западнее р. Узы мощная толща мела полностью обводнена и питает многочисленные родники. Дебиты источников 0.5-1 л/сек. На большей площади распространения воды располагаются в зоне весьма активного водообмена, что определяет их малую минерализацию (0.3-0.6 г/л). Они относятся преимущественно к гидрокарбонатному кальциевому, реже гидрокарбонатно-сульфатному кальциевомагниевому типам.
На западе Пензенской обл. (бассейны рек Мокши, Вороны и Хопра) сантонский ярус верхнего мела сложен глинами и опоками внизу, песками и песчаниками вверху общей мощностью от 20 до 135 м. Максимальные мощности отмечены в верховьях рек Чембара и Сердобы. В этом комплексе пород обычно наблюдаются два или три водоносных горизонта, характеризующихся непостоянной мощностью и различной водоо-бильностью. Верхний водоносный горизонт заключен в кварцево-глауконитовых мелкозернистых песках с подчиненными прослоями опоковидных песчаников. На междуречных пространствах воды грунтовые, залегают на глубине 30-60 м. В долинах рек Хопра, Мокши, Вороны, водами сантона питается большое количество нисходящих источников с дебитом 0.4-4 л/сек. Воды пресные гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией 0.4-0.8 г/л.
Ландшафтообразующая роль сеноманского горизонта верхнего мела проявляется на нижних участках склонов и овражно-балочной сети, где разгрузка подземных вод питает небольшие, преимущественно нисходящего типа источники с дебитом от 0.2 до 1-2 л/сек. Т акие источники наблюдаются в верховьях рек Атмиса (у с. Каменки), Чембара. Однако чаще разгрузка сеноманского водоносного горизонта имеет пластовый характер, увлажняя склоны берегов рек и оврагов.
В западные части Пензенской обл. и в лево-бережьеСурыпроявляется ландшафтообразующая роль нижнемеловых отложений. Верхняя часть геологического разреза в этих районах сложена глинами мощностью 25-100 м, нижняя - мелкозернистыми песками с прослоями рыхлых и крепких песчаников мощностью 6-40 м. Наибольшая глубина залегания водоносного горизонта установлена в долине р. Суры севернее Пензы и в центральной части Пензенско-Муромского прогиба (г. Нижний Ломов). Величина напора 55-160 м с изливом воды на поверхность в долине р. Суры. Воды пресные с минерализацией 0.5-0.8 г/л, гидрокарбонатносульфатные кальциевые и гидрокарбонатнонатриевые (щелочные).
В пределах лесостепных ландшафтов вторичных моренных равнин можно выделить 12 физикогеографических районов: 7. Иссинско-Плетьминский, 8. Сурско-Мокшинский, 9. Мокшинско-Инсарский, 10.Мокшинско-Атмисский, 11. Ломовско-Шелдаисский, 12. Вороно-Мокшинский, 13. Хопровско-Мокшинский, 14. Вороно-Вышенский, 15. Вороно-Хопровский, 16. Хопровско-Арчадинский, 17. Хопровско-Колышлейский, 18. Малосердобинский (рис. 3).
Прослеживается склоновая смена природных комплексов.
2. 1. Холмистые междуречные пространства, сложенные маломощными моренными и элювиальноделювиальными суглинками кремнисто-карбонатных пород верхнего мела (мел, опоки), часто выходящими на дневную поверхность, с серыми и темно-серыми лесными почвами под широколиственными лесами с доминированиемвдревесномяруседубачерешчатого, с примесью других видов деревьев: клена остролистного и липы сердцевидной; в кустарниковом ярусе: лещины обыкновенной, бересклета бородавчатого, крушины ломкой (Frangula alnus Mill.), жимолости лесной (Lonicera xylosteum L.), иногда - волчьего лыка обыкновенного.Втравяномярусепреобладают: сныть обыкновнная и осока волосистая, а также участвуют некоторые редкие типичные лесные виды: зеленчук желтый (Galeobdolon luteum Huds.) и некоторые лесостепные виды: лилия саранка (Lilium martagon L.), гладиолус тонкий (Gladiolus tenuis Bieb.), бубенчик лилиелистный, ирис безлистный, лапчатка белая, черноголовка крупноцветковая (Prunella grandiflora (L.) Scholl.), живокость клиновидная ( Delphinium cuneatum Stev. ex DC.), зорька обыкновенная (Lychnis chalcedonica L.), пролеска сибирская (Scilla sibirica Haw.), хохлатка Маршалла ( Corydalis marschalliana (Pall . ex Willd.) Pers.), зубянка пятилистная (Dentaria quinquefolia Bieb.).
на останцах порой развиваются наиболее ксе-рофильные сообщества каменистых степей из эфедры двуколосковой (Ephedra distachya L.), терескена серого (Ceratoidespapposa Botsch.); с участием астрагала шершавого (Astragalus asperJacq.) и изменчивого, лапчатки песчаной (Potentilla arenaria Borkh.), василька сумского ( Centaurea sumensis Kalen.), солонечников мохнатого (Galatella villosa (L.) Reichenb. fil.) и узколистного (Galatella angustissima (Tausch) Novopokr.). В пределах природного комплекса отмечается лесохозяйственная и сельскохозяйственная антропогенная трансформация геосистем.
2. 2. Пологоволнистые поверхности приводораздельных пространств сложены гляциальными и элювиально-делювиальными суглинками с серыми лесными почвами и оподзоленными черноземами. Характерны широколиственные леса с доминированием в древесных ярусах: дуба черешчатого и его спутников: кленаостролистного, липысердцевидной. В кустарниковом ярусе отмечаются те же виды: лещина обыкновенная, бересклет бородавчатый, крушина ломкая, жимолость лесная. В травяном ярусе доминируют: снытьобыкновенная, осокаволосистая, копытень европейский, пролесник многолетний и участвуют некоторые редкие лесные виды: зубянка пятилистная, ирис сибирский (Iris sibirica L.), ветре-ничка алтайская (Anemonoides altaica (C.A. Mey.) Holub), хохлатка Маршалла ( Corydalis marschalliana (Pall. ex Willd.) Pers.), пролеска сибирская, тюльпан Биберштейна ( Tulipa biebersteiniana Schult. & Schult. fil.), рябчик русский (Fritillaria ruthenica Wikstr.). Выборочно распаханные.
2. 3. Пологоволнистые склоны сложенные делювиальными и лессовидными суглинками с выщелоченными и типичными черноземами; антропогенные комплексы на месте разнотравно-ковыльно-типчаковых луговых степей (типичная лесостепь) с доминированием из злаков: типчака, ковылей перистого и узколистного ( Stipa tirsa Stev.), костреца берегового (Bromopsis riparia (Rehm.) Holub); из бобовых: клеверов альпийского ( Trifolium alpestre L.) и горного (Trifolium montanum L.), чины бледноватой (Lathyrus pallescens (Bieb.) C. Koch); из разнотравья: подмаренника настоящего (Galium verum L.), шалфеев степного (Salvia stepposa Shost.) и лугового (Salvia pratensis L.), лабазника обыкновенного (Filipendula vulgaris Moench), полукустарничек - чабрец Маршалла ( Thymus marschallianus Willd.). Водораздельные степи сохранились только на территории двух участков за-поведника:«Попереченскаястепь»и«Островцовская лесостепь». В структуре луговых степей часто принимают участие кустарники: миндаль низкий (Amygdalus nana L.), вишня степная, ракитник русский, спирея городчатая,сливаколючая(PrunusspinosaL.). Отмеча-ютсятакиередкиевиды, какастрабессарабская, полыни шелковистая (Artemisia sericea Web.) и широколистная (A. latifolia Ledeb.), валериана русская ( Valeriana rossica P. Smirn.), смолевка сибирская (Silene sibirica (L.) Pers.), лен желтый (Linum flavum L.).
2. 4. Волнистые поверхности придолинных участков склонов сложенные делювиальными и лессовидными суглинками с типичными, выщелоченными и луговыми черноземами под разнотравно-ковыльно-типчаковыми луговыми степями (южная лесостепь), которые включают много настоящих степных видов: ковыль волосатиковидный, осока приземистая, астрагалы австрийский и эспарцет-ный, коровяк фиолетовый, скабиоза желтая ( Scabiosa ochroleuca L.), шалфей поникающий (Salvia nutans L.), зопник колючий ( Phlomis pungens Willd.), луки желтеющий и метельчатый (Allium paniculatum L.), полыни армянская и понтийская. значительно распаханные. Могут встречаться засоленные участки с типичными галофильными видами: кермек опушенный ( Limonium tomentellum (Boiss.) O. Kuntze), полынь сантонинная, морковник обыкновенный, ирис солончаковый ( Iris halophila Pall.), одуванчик бессарабский, крестовники эруколистный, бескильница расставленная. территория природного комплекса значительно распахана.
2. 5. Пологоволнистые поверхности приводораздельных пространства, сложенные элювиальноделювиальными суглинками с выщелоченными и типичными черноземами; антропогенные комплексы на месте разнотравно-ковыльно-типчаковых луговых степей (южная лесостепь) с доминированием типчака ( Festuca valesiaca Gaudin) и ковыля волосатиковидного (Stipa capillata L.). Недостаточно изучены. отмечаются такие редкие виды растений, как астра бессарабская, козелец крымский ( Scorzonera taurica Bieb.), полыни армянская и понтийская, зорька обыкновенная, ирис безлистный. Возможно развитие засоленных степей и лугов: морковник обыкновенный
(Silaum silaus (L.) Schinz & Thell.), мытник мохнатоколосый (Pedicularis dasystachys Schrenk).
3. Ландшафты смешанных лесов водно-ледниковыхравнин распространены на северо-западе Пензенской обл., в краевой части Окско-Донской низменности. Абсолютные отметки до 180 м. Литогенная основа геосистем сложена песками с прослоями суглинков. По составу пески разнозернистые, кварцевые, с незначительным содержанием гравия. Грунтовые воды имеют спорадическое распространение и залегают на разной глубине (до 13.0 м), что вызывает большую мозаичность в степени увлажненности природных комплексов. Флювиогляциальные отложения формируют единый водоносный горизонт. По периферии водно-ледниковых равнин флювиогляциаль-ные пески сохранились только на отдельных изолированных участках, где они выполняют западины и понижения рельефа. Приуроченные к ним воды являются верховодкой, с которой связаны заболоченные земли и болота.
В структуре почвенного покрова ландшафтов преобладают подзолистые и серые лесные почвы. В западинах и котловинных формах рельефа с относительно высоким уровнем грунтовых вод встречаются болотно-подзолистые и торфяные болотные почвы. В краевой части водно-ледниковых равнин распространены черноземные почвы.
Растительному покрову природных комплексов свойственно сочетание таежной, широколиственной и степной флоры, что отражает историю его формирования и переходный характер условий местообитаний. Преобладающим типом леса являются сосняки.
Физико-географическое районирование позволило выделить 3 района: 19 - Кермись-Вышенский, 20 - Вадо-Вышенский, 21 - Орьев-Вышенский (рис. 3).
Преобладание в ландшафтах очень пологих склонов и слабого эрозионного вреза обусловливает преобладание ячеистой структуры ПтК. В морфологической структуре ландшафтов выделяются следующие геокомплексы.
3. 1. Слабоволнистые междуречья, сложенные мощной толщей флювиогляциальных отложений, залегающих на моренных суглинках с дерновоподзолистыми и серыми лесными почвами под хвойными лесами с доминированием в сосны обыкновенной и смешанными лесами с участием лиственных видов деревьев в подчиненных ярусах. С участием та -ежных и подтаежных видов: вереска обыкновенного ( Calluna vulgaris (L.) Hull), багульника (Ledumpalustre L.), плаунов булавовидного и годичного, можжевельника обыкновенного, ежевики несской, или куманики (Rubus nessensis W. Hall). Территория природного комплекса ограниченно распахана.
3. 2. Слабоволнистые междуречные пространства, сложенные маломощными флювиогляциальны-ми отложениями с серыми лесными и черноземными почвами под широколиственными лесами с доминированием: дуба черешчатого, липы сердцевидной, клена остролистного. Выборочно распаханные, с участием таких редких видов: зубянка пятилистная, ирис
сибирский (Iris sibirica L.), ломонос прямой (Clematis recta L.). Т ерритория природного комплекса выборочно распахана.
4. Долинные комплексы.
Приволжская возвышенность и краевая часть Окско-Донской низменности расчленяется крупными эрозионными формами - долинами рек Суры, Мокши и их притоков. В южной части Пензенской обл. проходит водораздел между Волжской и Донской речными системами. В долинах рек выделяется серии террас от современнойдонижнечетвертичной.Исследованиями последних лет выявлены древнейшие (доплиоцено-вые) значительно углубленные русла, заполненные плиоценовыми и древнечетвертичными осадками.
литологический состав аллювия изменяется в разрезе и территориально в зависимости от строения террас. Мощность его зависит от эрозионнотектонического рельефа и глубины вреза речных долин. Аллювиальные отложения залегают на породах различной стратиграфической принадлежности. Подстилающие отложения коренного ложа в одних случаях водоупорны, в других водоносны и гидравлически связаны с аллювием. гидрогеологические взаимоотношения тех и других пород отражаются на режиме грунтовых вод, химическом составе и степени минерализации.
Весьма важным обстоятельством, определяющим условия водоносности аллювиальных отложений, является тесная связь их вод с гидрографической сетью и активное участие в формировании речного стока. В долинах рек Мокши, Суры и их притоков аллювиальные отложения либо надстроены флювиогля-циальными песками, либо подстилают их. Воды в этих отложениях образуют единый флювиогляциально-аллювиальный водоносный горизонт. Воды аллювия имеют обычно свободную поверхность, но под линзами глинистых пород приобретают местный напор до 10-25 м. Глубина залегания водоносного горизонта до 5 м. Уклон зеркала воды направлен к реке. Воды аллювиальных отложений в основном имеют гидрокарбонатный кальциевый состав.
Физико-географическиерайоны соответствуют долинам одноименных рек (рис. 3, номера 22-28). Долинные комплексы Пензенской обл. отличаются широким спектром типов ландшафтов.
4. 1. Надпойменно-террасовые волнистые поверхности, с эоловыми, суффозионными и термокарстовыми формами рельефа, сложенные древнеаллювиальными отложениями со слаборазвитыми песчаными почвами под хвойными и смешанными лесами с доминированием сосны обыкновенной, дуба черешчатого, липы сердцевидной, березы повислой, вяза горного (Ulmus glabra Huds.), клёна остролист-ного,осины. Ярускустарниковобразованбересклетом бородавчатым, лещиной обыкновенной, крушиной ломкой, изредка отмечается волчье лыко. В травянистом покрове доминируют пролесник многолетний, сныть обыкновенная, ветреница лютиковая (Anemone ranunculoides L.), хвощ зимующий (Equisetum hyemale L.). Встречаются редкие для области виды: вене-
рин башмачок настоящий (Cypripedium calceolus L.), ятрышник шлемовидный (Orchis militaris L.), кокуш-ник длиннорогий (Gymnadenia conopsea (L.) R. Br.), ужовник обыкновенный (Ophioglossum vulgatum L.), осока лесная (Carexsylvatica Huds.).
4. 2. Надпойменно-террасовые волнистые по-верхности,сложенные древнеаллювиальными и делювиальными отложениями с серыми лесными и черноземными почвами под широколиственными лесами с доминированием дуба черешчатого и липы сердцевидной, кустарниковыми, луговыми степями и остеп-ненными лугами с доминированием вейника наземного, терна, значительно освоенные.
4. 3. Надпойменно-террасовые слабоволнистые поверхности, сложенные древнеаллювиальными, делювиальными и лессовидными отложениями с черноземными почвами под кустарниковыми и луговыми степями с преобладанием костреца берегового, ковы-лей перистого и узколистного, рябчика шахматовидного (Fritillaria meleagris L.), тюльпана Бибирштейна, пролески сибирской, миндаля низкого терна; значительно освоенные.
4. 4. Пойменные и надпойменно-террасовые ландшафты, сложенные современными и древнеаллювиальными отложениями с черноземными почвами под широколиственными лесами - дубравами и разнотравно-злаковыми и остепненными полыннозлаковыми лугами. Местообитание тюльпана Бибирштейна.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ ландшафтной карты позволяет выделить следующие закономерности природной дифференциации на территории Пензенской обл. 1) географическое соседство лесостепных ландшафтов Приволжской возвышенности и лесных геосистем Окско-Донской низменности обусловливает хорошую выраженность границ природных комплексов
эрозионно-денудационных, вторичных моренных и водно-ледниковых равнин; 2) для лесостепных ландшафтов эрозионно-денудационных и вторичных моренных равнин отчетливо проявляется ступенчатый ландшафтный рисунок, обусловленный высотнойсме-ной лесных геокомплексов приводораздельных пространств лугово-степными природными территориальными комплексами на нижних участках склонов; 3) позиционные факторы, трансформация энергетических и вещественных потоков литогенной основой определяетзакономерностираспространенияфитоце-нозов и встречаемость редких видов растений; 4) процессы хозяйственного освоения носят выборочный характер.
Следующий этап развития электронной ландшафтной карты для целей ландшафтного планирования территории заключается в сопряженном исполь-зованииобщенаучнойландшафтнойкарты,характери-зующей инварианты природных комплексов, с информацией о техногенных системах и геоэкологических трансформациях природных комплексов.
При углубленной проработке легенды ЭЛК технологично трансформируются в серии прикладных ландшафтно-экологических (геоэкологических) карт (устойчивости природных комплексов, прогнозирования аномальных (катастрофических) явлений, ландшаф тно-экологического(геоэкологического)по-тенциала, техногенного изменения ландшафтов и др.).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Культурный ландшафт Мордовии (геоэкологические проблемы и ландшафтное планирование) / Науч. ред. и сост.А.А.Ямашкин. Саранск: Изд-воМордов. ун-та, 2003. 204 с.
2. Ямашкин А.А. Физико-географические условия и ландшафты Мордовии. Саранск: Изд-во Мордов. унта, 1998. 156 с.
