CC BY
19
ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
УДК 631.471
ГЕОПРОСТРАНСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ЮГО-ЗАПАДНОЙ БАРАБЫ (НОВОСИБИРСКАЯ ОБЛАСТЬ): НУМЕРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Константин Станиславович Байков
Центральный Сибирский ботанический сад СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Золо-тодолинская, 101, доктор биологических наук, старший научный сотрудник, тел. (383)339-98-01, e-mail: kbaikov2018@mail.ru
Юрий Васильевич Кравцов
Новосибирский государственный педагогический университет, 630126, Россия, г. Новосибирск, ул. Вилюйская, 28, доктор биологических наук, профессор, тел. (383)244-15-05, e-mail: kravtsov60@mail.ru
Сергей Викторович Соловьев
Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 8/2, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник, тел. (383)363-90-31, e-mail: solovyev87@mail.ru
Выполнено исследование геопространственной организации почвенного покрова Юго-Западной Барабы в пределах Новосибирской области на основе методов нумерического анализа. Впервые дана количественная оценка геопространственной организации почвенного покрова Юго-Западной Барабы в пределах центральной части Чановской котловины и ее северного макросклона. Изучены состав и количественные особенности почвенных композиций, выполнен нумерический анализ геопространственной структуры почвенного покрова Юго-Западной Барабы по числовым данным, полученным в результате обработки в среде ArcGIS и Global Mapper цифровых почвенных карт. Методическая новизна данного исследования состоит также в применении концепции картографической почвенной единицы (КПЕ). КПЕ - это генерализованный контур на среднемасштабной почвенной карте, названный по преобладающему почвенному таксону. В результате выполненного анализа цифровых данных установлено, что в Котловине бессточных озер 24,8 % территории покрыто озерами и 50,8 % - засоленными почвами, а суммарная доля автоморфных почв составляет лишь 3,5 %. Для Центрально-Барабинской низменности с высотами 90-120 м н.у.м. характерны: наибольшее разнообразие КПЕ (50); высокий удельный вес гидроморфных почв и их комплексов (43 КПЕ и 93,2 % площади), пространственное доминирование солонцов луговых (18,7 % территории), низкая доля автоморфных почв (4,4 %). В Западно-Барабинской и Восточно-Барабинской областях участие автоморфных почв возрастает до 27,9 %. Сформулирован вывод о том, что геопространственная организация почвенного покрова Юго-Западной Барабы
обусловлена прежде всего особенностями рельефа. Минимальное разнообразие КПЕ выявлено на междуречной плоско-западинной поверхности, максимальное - на ложбинно-увалис-той долинно-водораздельной. В самых южных частях геоморфологических районов, за исключением Восточно-Барабинского, возрастает общее разнообразие почв, снижение суммарной доли автоморфных почв, потеря доминирующего статуса торфяных болотных низинных глеевых почв. Это обусловлено положением южных фрагментов в наиболее пониженной части Чановской депрессии. При приближении к Котловине бессточных озер отмечается возрастание доли гидроморфных засоленных почв и сокращение площадей, занятых гидро-морфными незасоленными и автоморфными почвами.
Ключевые слова: геопространственная организация, почвенный покров, Юго-Западная Бараба, Новосибирская область, нумерический анализ, автоморфные почвы, гидро-морфные почвы, солонцы, рельеф.
Рациональное использование почвенного покрова в целом [1-4] и Бара-бинской равнины в частности должно проводиться с учетом его структуры. Особенности пространственной организации почв Барабинской равнины по формам структурного рельефа остаются по-прежнему недостаточно изученными. К настоящему времени накоплен значительный объем фактического материала, на основе которого сделаны обобщения по свойствам, режимам, происхождению и развитию барабинских почв и их комплексов [5-10]. В работах [11-16] анализировались вопросы пространственной организации почв в северо-западной части Барабинской равнины, которая представляет собой фрагмент долинно-водораздельной местности с преобладанием гривного и ложбинно-увалистого рельефа в районе развития речной системы Оми. Основными результатами этого анализа явилось установление количественных параметров организации почвенного покрова по геоморфологическим областям (элементам структурного рельефа) и выявление климатических пределов распространения ареалов некоторых почвенных единиц по среднемасштабной цифровой карте. Кроме того, в границах лесостепной зоны изучен компонентный состав, даны оценка и количественное сравнение структур почвенного покрова разных геоморфологических районов Барабинской равнины [17]. Сделанные обобщения позволили поставить следующую задачу - выявить количественные особенности пространственной организации почвенного покрова в Юго-Западной Бара-бе, представляющей в целом наиболее пониженную часть обширной Чановской депрессии с доминированием гривно-котловинного рельефа. Выполнение этой задачи позволит обратиться к определению количественных зависимостей географии почв Барабы от факторов почвообразования и, таким образом, приступить к формированию числовых моделей почвенного покрова региона.
Цель работы - на основании количественного анализа цифровой карты установить особенности пространственной организации почвенного покрова в Юго-Западной Барабе, т. е. в наиболее пониженной части Чановской котловины.
Материалы и методы
Для изучения пространственной организации почвенного покрова выделена территория между 54°40' и 55°20' с. ш. и между 75°00' и 79°00' в. д. В южной части этого района исследований расположена Котловина бессточных озер (далее - Котловина) [18] - наиболее пониженная часть Барабы (абсолютные высоты 90-110 м). На ее поверхности развит гривно-котловинный рельеф, глубина вертикального расчленения составляет менее 10 м. К Котловине с севера и востока примыкает геоморфологическая область Центрально-Барабинская низменность. Ее поверхность характеризуется высотами 90-120 м и также отличается наличием гривно-котловинного рельефа и глубинами расчленения менее 10 м. На западе обследуемой территории находится часть Западно-Барабинской области с плоско-западинными формами, с высотами 100-120 м и глубинами расчленения менее 5 м. На крайнем северо-востоке изучаемой местности земная поверхность характеризуется высотами более 120 м. Этот фрагмент обследуемой территории находится в пределах области Восточно-Барабинская равнина. Здесь развит ложбинно-увалистый рельеф. Ложбины заняты долинами рек. Для плоской поверхности увалов типичны понижения различной природы. Перепад высот между поверхностью увалов и днищами ложбин достигает 20 м. Таким образом, выделенная территория представляет собой наиболее пониженный фрагмент Чановской депрессии и нижнюю часть ее северного макросклона.
Практически вся обследуемая местность находится в южной лесостепи, крайний юго-запад - в умеренно-засушливой степи, а северо-восточный фрагмент территории - в пределах северной лесостепи [18]. В распределении метеоэлементов проявляется зональность [19]. Почвенный покров характеризуется разнообразием и доминированием гидроморфных почв.
Установление особенностей пространственной организации почвенного покрова производилось методом почвенно-спектрографического анализа карт [20, 21], т. е. путем изучения состава и особенностей почвенных композиций территории, определенных по числовым данным, полученным в результате обработки в среде ArcGIS и Global Mapper цифровой версии карт. В качестве основы для анализа использована таксономическая почвенная единица (КПЕ) -генерализованный почвенный контур на карте, названный по доминирующему почвенному таксону. Обозначения КПЕ приведены в соответствии с легендой карты [20]. В пределах обследуемой местности выделено четыре полосы шириной 10' каждая. Самая северная полоса обозначена как 1-я полоса. Самая южная - как 4-я полоса. На этих полосах выделено 96 одинаковых по размерам и конфигурации участков со сторонами 10' х 10' (рисунок). Для каждого участка установлен состав почвенных композиций и вычислена, в процентах площади, доля каждой КПЕ, т. е. определен почвенный спектр.
Положение 96 модельных участков на среднемасштабной почвенной карте
Новосибирской области
Для установления особенностей геопространственной организации почвенного покрова Юго-Западной Барабы был применен метод количественной оценки, использованный ранее для Северо-Западной Барабы.
Результаты исследования
Состав и количественные особенности почвенных композиций в Юго-Западной Барабе.
Использование почвенно-спектрографического анализа предоставляет возможность установить некоторые количественные характеристики разнообразия почв и доминирования их гидроморфных вариантов в почвенном покрове Юго-Западной Барабы. Разнообразие почв можно выразить через число КПЕ: на обследуемой местности по среднемасштабной карте их установлено 43. Из них 5 принадлежат автоморфным почвам, 25 - гидроморфным и 13 - нерасчле-ненным почвенным комплексам. Разнообразие почв проявляется также и в том, что 22 КПЕ (47 % их общего числа в пределах изучаемой территории) встречаются на ограниченном (до 10) числе участков, что составляет менее 10 % общего количества обследуемых участков. Дополнительно разнообразие почв отражается средним числом КПЕ на участке и средней площадью одной КПЕ. Среднее число КПЕ на участке достигает 7,74, площадь одной КПЕ составляет 25,45 км . Доминирование гидроморфных почв находит выражение не только
в числе их КПЕ в составе почвенных спектров, но и в площади, занятой ими в пределах обследуемой местности. Единицами гидроморфных почв покрыто 74,4 % территории, их нерасчлененными комплексами - 12,6 %, единицами автоморфных почв - 4,1 %, озерами - 8,9 %. Анализ почвенных спектров позволил установить площадь пространственно доминирующих КПЕ в пределах изучаемой местности. Единицы лугово-черноземных солонцеватых почв распространены на 11,5 % площади выделенного фрагмента местности, единицами солонцов луговых покрыто 10,2 % площади и КПЕ солонцов лугово-черноземных - 7,7 % территории. В пределах Юго-Западной Барабы ареалы единиц гидроморфных почв часто имеют изометрическую форму, соответствующую небольшим по размерам бессточным котловинам, и вытянутые очертания, отражающие межгривные понижения и речные долины.
Сравнение полученных данных с ранее установленными количественными особенностями организации почвенного покрова в северо-западной части Бара-бы показывает следующее. В пределах более южного фрагмента территории, представляющего собой наиболее пониженную часть Чановской депрессии с преобладанием гривно-котловинного рельефа, оказываются более высокими разнообразие почв (в северном фрагменте такой же площади и конфигурации выделено только 40 КПЕ), удельный вес КПЕ гидроморфных почв в почвенных спектрах (58 % списка почвенных единиц против 53 %) и представительство озер (в северном фрагменте озерами покрыто только 1,4 % территории). Соответственно в пределах южного фрагмента местности меньшая территория покрыта КПЕ автоморфных почв (в северном фрагменте единицами автоморфных почв занято 10,0 % площади). На северной территории среди доминирующих по площади КПЕ отмечены единицы торфяных болотных низинных глеевых почв, практически отсутствующие на юге. Почвенные ареалы характеризуются линейно вытянутыми и изометрическими очертаниями в пределах обоих фрагментов обследуемой территории. В южной части линейно вытянутые контуры КПЕ типичны для районов с гривным рельефом, в северной - с ложбинным; изометрические очертания КПЕ на юге характерны для местности с котловинным рельефом, на севере - для плоских поверхностей увалов.
Состав и количественные особенности почвенных композиций геоморфологических областей
Обследуемая местность расположена в границах четырех геоморфологических областей. В пределах Котловины бессточных озер выделено 28 участков и 31 КПЕ (табл. 1), из которых 3 принадлежит автоморфным, 18 - гидроморфным почвам и 10 - нерасчлененным почвенным комплексам. Среднее число КПЕ на участке достигает 7,68. Площадь одной почвенной единицы составляет 25,65 км . 13 КПЕ (42 % общего числа выделенных в пределах 28 участков единиц) встречаются на одном-трех участках (менее 10 % их общего числа - 28). В Котловине отмечено наиболее высокое представительство озер и засоленных
почв. Озерами занято 24,8 % поверхности. Только единицами различных вариантов солонцов и солончаков и их нерасчлененных комплексов занято 44,9 % поверхности обследуемой местности. Вместе с ареалами луговых засоленных и торфяных болотных низинных засоленных почв суммарная доля площади засоленных почв в Котловине достигает 50,8 %. Участие автоморфных почв в почвенном покрове оказывается наиболее низким среди всех рассмотренных фрагментов геоморфологических областей в пределах Юго-Западной Барабы -3,5 %. Среди автоморфных почв типичны черноземы обыкновенные солонцеватые (ими покрыто 1,65 % территории), тяготеющие к окраинам области. Гид-роморфными почвами и их комплексами занято 71,7 % территории. Доминируют солонцы лугово-болотные - они отмечены на 9,8 % территории на 23 участках. Распространены единицы комплексов солонцов-солончаков и солончаков (8,4 % поверхности, 8 участков), лугово-черноземных солонцеватых почв (7,2 %, 17 участков) и солонцов лугово-черноземных (7,0 %, 12 участков). Для географии КПЕ характерны изометрические ареалы комплексов солонцов-солончаков и солончаков, солончаков лугово-болотных и солончаков, приуроченных к небольшим по площади котловинам. В местах развития гривного рельефа типичны линейно-вытянутые очертания КПЕ.
Таблица 1
Распределение КПЕ по геоморфологическим областям
Геоморфологическая область Количество участков Среднее число КПЕ на участке Число КПЕ Площадь, занятая озерами, % площади Участие КПЕ гидроморфных почв, % площади Участие КПЕ автоморфных почв,% площади Доминирующие КПЕ
название занятая площадь, % число участков
Котловина бессточных озер 28 7,68 31 24,8 71,5 3,47 Солонцы луго-во-болотные 9,8 23
Комплекс со-лонцов-солон-чаков и солончаков 8,4 8
Лугово-черно-земные солонцеватые почвы 7,2 17
Окончание табл. 1
е и т о а ч ^ а н ё « о ч с и ч е е н к Доминирующие КПЕ
Геоморфологическая область и о к а р е К ф ори од н ф ри
т с а ч ^ о и т о е ч и л о « Число КПЕ ющадь, занятая оз % площади 2 а- ощ рщ до а ^ Е К Ё * К ч ео ип т с од 2 & ощ то и к ал « £ 2 о £ Е с а название занятая площадь, % число участков
д е р О л П а ч > ч >
Центрально- 51 7,71 42 2,94 94,38 2,68 Солонцы луго- 15,28 45
Барабинская вые
низменность Черноземно-луговые солонцеватые почвы 9,94 28
Лугово-черно- 9,57 38
земные солон-
цеватые почвы
Западно- 13 6,15 21 0,42 95,79 3,79 Лугово-черно- 29,68 13
Барабинская земные солонцеватые почвы
Солонцы луго- 10,04 6
вые
Лугово-черно- 8,61 7
земные почвы
Восточно- 4 9,5 13 0 72,07 27,93 Солонцы луго- 14,04 4
Барабинская во-чернозем-ные
Черноземы обыкновенные 13,46 3
осолоделые
Черноземы 10,84 3
выщелоченные
Представленные данные по количественным особенностям географии почвенного покрова Котловины являются оригинальными для Юго-Западной Бара-бинской равнины, поскольку геоморфологическая область Котловины бессточных озер в обследованном северном фрагменте изучаемой территории Барабы отсутствует.
Центрально-Барабинская низменность занимает наибольшую часть обследуемой местности, на ее территории выделен 51 участок. В почвенных композициях выявлено 42 КПЕ, из которых 11 принадлежит нерасчлененным комплексам почв, 24 - гидроморфным и 7 - автоморфным почвам. 20 КПЕ (48 %
общего их количества в пределах низменности) встречаются на одном-трех участках. Среднее число КПЕ на участке достигает 7,71, площадь одной почвенной единицы составляет 25,5 км2. Единицами автоморфных почв покрыто 2,7 % поверхности. Среди автоморфных почв характерны те же самые, типичные и для Котловины бессточных озер, черноземы обыкновенные солонцеватые (ими занято 1,8 % территории, встречаются на 17 участках). Участие гидро-морфных почв и их нерасчлененных комплексов в почвенных композициях Центрально-Барабинской низменности достигает 94,4 %. Наиболее распространены солонцы луговые (ими покрыто 15,3 % территории на 45 участках), чер-ноземно-луговые солонцеватые почвы (ими занято 9,9 % поверхности области на 28 участках), лугово-черноземные солонцеватые почвы (их единицами покрыто 9,6 % территории на 38 участках). На озера приходится 2,9 % территории, отмечены они на 15 участках. В географии КПЕ можно выделить следующие особенности. На бортах озерных котловин типичны единицы солонцов луговых, торфяных болотных низинных глеевых почв, солончаков луговых. На пониженных равнинах между озерами доминируют единицы солодей луговых. У берега озера Чаны характерны КПЕ осолоделых и солонцеватых лугово-черноземных и черноземно-луговых почв. На гривах слабо дренируемых междуречий типичны солонцы луговые с линейно вытянутыми ареалами. Комплексы лугово-черноземных почв и солончаков луговых приурочены к водоразделам. Для западин на междуречьях типичны торфяные болотные низинные глее-вые почвы, солонцы луговые и лугово-черноземные солонцеватые почвы.
Сравнение особенностей пространственной организации почвенного покрова в северной и южной частях Центрально-Барабинской низменности дало следующие результаты. Южная часть рассматриваемой геоморфологической области отличается заметно более высоким разнообразием почвенного покрова (на севере выделено только 35 КПЕ в пределах 67 участков), меньшим участием в его пространственной организации КПЕ автоморфных почв (в северной части единицами автоморфных почв занято 4,2 % поверхности), отсутствием среди КПЕ-доминантов единиц торфяных болотных низинных глеевых почв и преобладающими единицами автоморфных почв (в северной части среди автоморф-ных типичны единицы темно-серых лесных почв). В конфигурации ареалов почвенных единиц выраженных различий не зафиксировано.
На возвышенной западной окраине обследуемой местности - Западно-Барабинской области - отмечена 21 КПЕ на 13 участках и возрастание доли в почвенном покрове, по сравнению с Котловиной бессточных озер и Централь-но-Барабинской низменностью, автоморфных почв (этими единицами занято 3,5 % поверхности). Среди КПЕ 16 принадлежит гидроморфным почвам, 3 - ав-томорфным и 2 - нерасчлененным почвенным комплексам. 11 КПЕ (85 % общего количества почвенных единиц области) встречаются на одном-двух участках. Среднее число КПЕ на участке достигает минимальных значений -6,15, площадь одной КПЕ составляет 32,03 км2, т. е. максимума среди обследованных фрагментов местности. Минимальное разнообразие КПЕ в пределах
Западно-Барабинской области связано, по-видимому, с преобладанием в ее границах междуречного слабо расчлененного рельефа с плоско-западинными формами. Участие в почвенном покрове гидроморфных почв и их нерасчлененных комплексов, несмотря на более приподнятое по отношению к Центрально-Барабинской низменности положение земной поверхности, достигает 95,8 %. Столь высокое участие гидроморфных почв на приподнятой территории связано с близким к земной поверхности залеганием грунтовых вод из-за небольшой глубины вертикального расчленения геоморфологической области. Среди доминирующих КПЕ наблюдаются единицы лугово-черноземных солонцеватых почв (ими занято 29,7 % территории, встречаются на всех 13 участках), солонцов луговых (10,0 % площади на 6 участках) и лугово-черноземных почв (8,6 % поверхности на 7 участках). Особенностью области является низкое представительство озер - ими покрыто 0,4 % территории. В географии КПЕ отмечается приуроченность крупных ареалов автоморфных почв к междуречьям.
В северном фрагменте Западно-Барабинской равнины выделено только 7 участков. В пределах южного фрагмента этой геоморфологической области отмечено возрастание числа КПЕ (в северной части их только 16), резкое снижение участия в почвенном покрове единиц автоморфных почв (в северной части ими занято 20,1 % поверхности). Это связано с общим снижением уровня земной поверхности в непосредственной близости от Котловины бессточных озер. Доминирующие единицы сохранились практически без изменений, по сравнению с северным фрагментом этой области.
Почвенные композиции Восточно-Барабинской области (4 участка) состоят из 13 КПЕ. Из них 3 принадлежат автоморфным почвам, 9 - гидроморфным и 1 - нерасчлененным комплексам почв. Автоморфными почвами покрыто 27,9 % территории, гидроморфными и их нерасчлененными комплексами -72,1 %. Пространственно преобладают солонцы лугово-черноземные (ими занято 14,0 % поверхности, встречаются на всех 4 участках), черноземы обыкновенные осолоделые (распространены на 13,5% площади, 3 участка) и черноземы выщелоченные (10,8 % территории, 3 участка). Среднее число КПЕ на участке достигает 9,5. Площадь одной КПЕ составляет 20,74 км . Максимальное разнообразие почвенных единиц в границах области связано с преобладанием наиболее расчлененного ложбинно-увалистого рельефа. Контуры озер в пределах области на среднемасштабной карте не выделяются. Среди особенностей географии КПЕ характерны линейные очертания почвенных ареалов в речных долинах и на гривах.
По сравнению с северным фрагментом (на котором выделено 12 участков) в южной части Восточно-Барабинской области увеличен процент участия в почвенном покрове КПЕ автоморфных почв (в северном фрагменте ими занято 13,4 % поверхности). Из списка доминирующих почвенных единиц в южной части рассматриваемой геоморфологической области выпадают единицы торфяных болотных низинных глеевых почв в связи со снижением атмосферного
увлажнения. Линейные очертания многих почвенных ареалов прослеживаются как в южном, так и в северном фрагменте Восточно-Барабинской области.
Состав и количественные особенности почвенных композиций широтных полос местности
Использование почвенно-спектрографического анализа позволило выявить количественные особенности состава и почвенных композиций широтных полос местности в юго-западной части Барабинской равнины. Результаты анализа дают основание прийти к заключению, что широтная географическая зональность при движении вдоль меридиана на 40' в пределах рассматриваемой местности практически не прослеживается. Заметно, что более весомое влияние на пространственную организацию КПЕ на обследуемой территории оказывает котловинообразный характер земной поверхности с наиболее пониженными районами в центральной части 3-й и 4-й полос. В связи с уклоном поверхности при движении с севера на юг возрастает участие озер (ими покрыто от 0,38 % в первой полосе до 18,64 % в третьей), уменьшается участие автоморфных почв - от 1,37 % в 1-й полосе до 0,28 % в 3-й полосе (табл. 2).
Таблица 2
Распределение КПЕ по широтным полосам
Номер полосы Среднее число КПЕ на участке Общее число КПЕ в полосе Площадь, занятая озерами, % площади Участие КПЕ гидроморфных почв, % площади Участие КПЕ автоморфных почв, % площади Доминирующие КПЕ
название занятая площадь, % число участков, в пределах которых встречаются
1 8 24 0,38 98,25 1,37 Солонцы луговые 23,39 24
Солоди луговые 11,26 9
Черноземно-луго-вые солонцеватые почвы 9,58 12
2 7 26 5,62 93,64 0,74 Лугово-чернозем-ные солонцеватые почвы 15,33 20
Луговые засоленные почвы 9,03 17
Солонцы луговые 9,00 18
Окончание табл. 2
Номер полосы Среднее число КПЕ на участке Общее число КПЕ в полосе Площадь, занятая озерами, % площади Участие КПЕ гидроморфных почв, % площади Участие КПЕ автоморфных почв, % площади Доминирующие КПЕ
название занятая площадь, % число участков, в пределах которых встречаются
3 7 30 18,63 81,09 0,28 Лугово-чернозем-ные солонцеватые почвы 11,33 14
Солонцы лугово-черноземные 9,17 10
Черноземно-луго-вые солонцеватые почвы 8,51 12
4 8 33 10,78 88,37 0,85 Лугово-чернозем-ные солонцеватые почвы 9,58 19
Солонцы лугово-болотные 9,48 16
Солонцы лугово-черноземные 9,35 12
В распределении гидроморфных почв наблюдается возрастание участия засоленных и уменьшение доли незасоленных почв в сторону Котловины бессточных озер. Так, единицами солонцов луговых в 1-й полосе занято 13,16 % территории (на 15 участках), во 2-й - 19,77 % площади (на 18 участках), в 3-й -16,69 %, в 4-й - 20,0 % поверхности и в 5-й - 23,39 %. В 3, 4-й и 5-й полосах КПЕ солонцы луговые присутствуют на всех участках. Единицы торфяных болотных низинных глеевых почв в 1-й полосе встречаются на 14, во 2-й - на 22, в 3-й - на 18, в 4-й - на 16 участках.
Крайняя северная полоса отличается значительными высотами (120-130 м) и максимальной глубиной вертикального расчленения. В связи с этим на 1-ю полосу приходится наибольший процент участия в почвенном покрове авто-морфных почв (16,52 %), наименьший - гидроморфных (79,53 %). В остальных полосах с меньшими глубинами расчленения земной поверхности гидроморф-ными почвами занято 80-92 % территории, автоморфными - 6-10 %. В связи с наклоном местности в сторону Котловины бессточных озер уменьшается участие в почвенном покрове автоморфных почв (с 16,52 % в 1-й полосе до 1,41 % в 3-й полосе) и возрастает число КПЕ (от 25-27 в 1-6-й полосах до 31-34 в 3, 4-й полосах).
По сравнению с четырьмя более северными полосами (между 55°20' и 56°00' с. ш.) на рассматриваемых широтных отрезках местности практически не выражена географическая зональность в распределении КПЕ. Главным фактором, предопределяющим в их пределах размещение почвенных единиц, является наклон земной поверхности к наиболее пониженной части Чановской депрессии.
Заключение
Почвенно-спектрографический анализ среднемасштабной цифровой карты, смоделированной при помощи геоинформационных программных продуктов Arc GIS, Global Mapper и MapInfo, позволил выделить количественные данные пространственной организации почвенного покрова в юго-западной части Ба-рабы в зависимости от распределения элементов структурного рельефа.
В пределах расположенной в южной части обследуемой местности Котловины бессточных озер 24,8 % территории покрыто озерами и 50,8 % - засоленными почвами; участие автоморфных почв в пределах области наиболее низкое - КПЕ автоморфных почв покрыто 3,5 % территории. Для Центрально-Барабинской низменности (с высотами 90-120 м) характерны: наибольшее разнообразие КПЕ (50); высокий удельный вес гидроморфных почв и их комплексов (43 единицы и 93,2 % площади), пространственное доминирование солонцов луговых (18,7 % территории) и низкая доля автоморфных почв (4,4 %). В связи с развитием гривного рельефа для ареалов почв в этой области типичны вытянутые очертания. На возвышенных окраинах обследуемой местности возрастает участие автоморфных почв. В Западно-Барабинской и Восточно-Барабинской областях участие автоморфных почв нарастает до 27,9 %. Выявленные различия в параметрах разнообразия КПЕ (число почвенных единиц на одном участке, средняя площадь одной почвенной единицы) связаны с преобладающим типом рельефа. Минимальное разнообразие отмечено на междуречной плоско-западинной поверхности, максимальное - на ложбинно-увалистой долинно-водораздельной. География КПЕ на северо-восточной окраине определяется ложбинно-увалистым рельефом, на юго-западной - слабо расчлененным междуречным рельефом.
В южных частях рассмотренных геоморфологических областей, за исключением Восточно-Барабинской, наблюдается возрастание разнообразия почв, снижение участия в почвенном покрове КПЕ автоморфных почв и выпадение из списка единиц-доминантов торфяных болотных низинных глеевых почв. Отмеченные особенности связаны с положением южных фрагментов областей в наиболее пониженной части Чановской депрессии.
Зональность в распределении гидроморфных почв по обследуемой территории практически не выражена. При приближении к Котловине отмечается возрастание участия гидроморфных засоленных почв и уменьшение доли гид-роморфных незасоленных почв и автоморфных почв.
Благодарности
Авторы выражают благодарность Я. Г. Пошивайло (СГУГиТ) и В. Н. Никитину (СГУГиТ) за картографическое обеспечение данного исследования, Н. А. Шергунову за обработку цифровых данных в программных средах ArcGIS и Global Mapper.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Добротворская Н. И., Дубровский А. В. Общие вопросы охраны и защиты почвенного покрова для цели рационального землепользования на территории населенных пунктов // Вестник СГУГиТ. - 2016. - Вып. 2 (34). - С. 184-191.
2. Жарников В. Б. Рациональное использование земель как задача геоинформационного пространственного анализа // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 3 (23). - С. 77-82.
3. Ларионов Ю. С. Альтернативные подходы к современному земледелию и наращиванию плодородия почв (новая парадигма) // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 1 (21). - С. 49-60.
4. Ларионов Ю. С. Закон плодородия почв - основа новой парадигмы сельскохозяйственного производства // Вестник СГУГиТ. - 2015. - Вып. 4 (32). - С. 120-133.
5. Базилевич Н. И. Типы засоления природных вод и почв Барабинской низменности // Тр. Почв. ин-та им. В. В. Докучаева. - 1953. - Т. 36. - С. 172-435.
6. Почвы Новосибирской области. - Новосибирск, 1966. - 422 с.
7. Структура и функционирование биогеоценозов Барабы. - Новосибирск, 1976. - 496 с.
8. Казанцев В. А. Проблемы педогалогенеза (на примере Барабинской равнины). - Новосибирск, 1998. - 192 с.
9. Хмелев В. А., Танасиенко А. А. Земельные ресурсы Новосибирской области и пути их рационального использования. - Новосибирск, 2009. - 348 с.
10. Устинов М. Т., Магаева Л. А. Структурно-функциональная организация почвенного покрова экосистем Кулунды и Барабы (на примере Юдинского плеса озера Чаны) // Мелиорация и водное хозяйство. - 2014. - № 1. - С. 28-30.
11. Почвенные спектры и эколого-мелиоративные особенности плодородия земель Барабы и Кулунды / Байков К. С., Устинов М. Т., Кравцов Ю. В., Соловьев С. В. // Мелиорация и водное хозяйство. - 2015. - № 6. - С. 40-45.
12. Количественный анализ цифровой почвенной карты северной Барабы / К. С. Байков, А. П. Карпик, Ю. В. Кравцов, С. В. Соловьев, Н. А. Шергунова, А. В. Дубровский // Вестник СГУГиТ. - 2016. - Вып. 4 (36). - С. 161-176.
13. Количественная оценка географии почв северо-западной части Барабы / Кравцов Ю. В., Соловьев С. В., Шергунова Н. А., Черненко Ю. В., Устинов М. Т., Байков К. С. // Географическая наука, туризм и образование: современные проблемы и перспективы развития: материалы V Всеросс. науч.-практ. конф. (21-22 апреля 2016 г.). - Новосибирск: изд-во НГПУ, 2016. - С. 21-25.
14. Почвенные спектры западной части Барабы / Кравцов Ю. В., Шергунова Н. А., Соловьев С. В., Черненко Ю. В., Байков К. С., Пошивайло Я. Г. // Географическая наука, туризм и образование: современные проблемы и перспективы развития: материалы V Всеросс. на-уч.-практ. конф. (21-22 апреля 2016 г.). - Новосибирск: изд-во НГПУ, 2016. - С. 29-33.
15. Кравцов Ю. В., Байков К. С., Соловьев С. В. Геопространственный анализ почв Северо-Западной Барабы // Вестник СГУГиТ. - 2017. - Т. 22, № 3. - С. 240-249.
16. Закономерности размещения почв на контакте южной тайги и лесостепи Западной Сибири / Байков К. С., Соловьев С. В., Шергунова Н. А., Пошивайло Я. Г., Черненко Ю. В. // География и природные ресурсы. - 2017. - № 1. - С. 134-142.
17. Смоленцев Б. А., Вологжина О. В. Пространственная и функционально-генетическая характеристика почвенных комбинаций Барабинской равнины // Сибирский экологический журнал. - 2004. - № 3. - С. 355-366.
18. Природное районирование и современное состояние почв Новосибирской области (атлас) / Под ред. К. С. Байкова. - Новосибирск, 2010. - 20 с.
19. Почвенно-климатический атлас Новосибирской области. - Новосибирск : Наука, Сиб. отд-ние, 1978. - 121 с.
20. Почвы Новосибирской области: карта. Масштаб 1 : 1 000 000 / Под ред. К. С. Бай-кова. 2007. - 1 л.
21. Почвенная карта Омской области: карта. Масштаб 1 : 600 000. - 1986. - 1 л. Получено 02.03.2018
© К. С. Байков, Ю. В. Кравцов, С. В. Соловьев, 2018
GEOSPATIAL ORGANISATION OF SOIL COVER IN SOUTH-WESTERN BARABA (NOVOSIBIRSK REGION): NUMERICAL ANALYSIS
Konstantin S. Baikov
Central Siberian Botanical Garden SB RAS, 101, Zolotodolinskaya St., Novosibirsk, 630090, Russia, Senior Researcher, phone (383)339-98-01, e-mail: kbaikov2018@mail.ru
Yuri V. Kravtsov
Novosibirsk State Pedagogical University, 28, Viluiskaya St., Novosibirsk, 630126, Russia, Dr. Sc., Professor, phone: (383)244-15-05, e-mail: kravtsov60@mail.ru
Sergey V. Solovev
Institute of Soil Science and Agrochemistry SB RAS, 8/2, Prospect Аkademik Lavrentyev St., Novosibirsk, 630090, Russia, Ph. D., Researcher, phone: (383)363-90-31, e-mail: solovyev87@mail.ru
Investigation of the geospatial organization of the soil cover of South-Western Baraba in the Novosibirsk region was carried out on the basis of methods of numerical analysis. For the first time, a quantitative assessment of the geospatial organization of the soil cover of the South-Western Baraba was made within the central part of the Chanovsky basin and its northern macroslope. There were studied the composition and quantitative characteristics of soil compositions, performed the numerical analysis of soil geospatial structure in Southwest Baraba on numerical data obtained by processing with ArcGIS and Global Mapper digital soil maps. The methodological novelty of this study is also the application of the cartographic soil unit (CSU) concept. CSU is a generalized contour on a medium-scale soil map, named for the prevailing soil taxon. The result of digital data analysis revealed that 24.8 % of the area is covered by lakes and 50.8 % is saline soils, and the total automorphous soil proportion is only 3.5 % in the hollow closed lakes. It is stated that for the Central Baraba lowland with heights of 90-120 m above sea level the characteristics are as follows: the greatest variety of CSU (50); high proportion hydromorphous soils and their complexes (variable capacitor 43 and 93.2 area %), a spatial dominance solonetzes meadow (18.7 % area), low proportion automorphous soil (4.4 %). In West-Barabinsk and East-Barabinsk regions, the presence of automorphic soils increases to 27.9 %. The conclusion is drawn that the geospatial organization of the soil cover of the South-Western Baraba is primarily due to the features of the relief. The minimum variety of CSU is revealed on the interfluvial flat-sink surface, the maximum - on the hollow-dump valley-watershed. In the most southern parts of geomorphological regions except East Baraba, increases the overall diversity of the soil, reducing the total share of automorphic soils, loss
Вестник CTyTuT, Tom 23, № 2, 2018
of the dominant status of lowland peat bog gley soils. This is due to the location of southern fragments in the most depressed part of the Chan depression. When approaching the drainage basins of lakes one marks the increase in the proportion of hydromorphic saline soils and reduction of the areas occupied by non-saline hydromorphic and automorphic soils.
Key words: geospatial organization, soil cover, South-Western Baraba, Novosibirsk region, numeric analysis, automorphic soils, hydromorphic soils, solonetzes, relief.
REFERENCES
1. Dobrotvorskaja, N. I., & Dubrovskiy, A. V. (2016). General questions of safeguard and protection of soil cover for the purpose of rational land use on the territory of settlements. Vestnik SGUGiT[VestnikSSUGT], 2(34), 184-191 [in Russian].
2. Zharnikov, V. B. (2013). Rational land use as a problem of GIS spatial analysis. Vestnik SGGA [VestnikSSGA], 3(23), 77-82 [in Russian].
3. Larionov, Yu. S. (2013). Alternative approaches to the modern soil cultivation and improvement of soil fertility (new paradigm). Vestnik SGGA [Vestnik SSGA], 1(21), 49-60 [in Russian].
4. Larionov, Ju. S. (2015). Soil fertility law - the basis of new paradigm of agricultural production. Vestnik SGUGiT [Vestnik SSUGT], 4(32), 120-133 [in Russian].
5. Bazilevich, N. I. (1953). Types of salinization of natural waters and soils of the Barabinsk lowland. In Trudy Pochvennogo instituta im. V. V. Dokuchaeva [Proceedings of the Soil Institute named after V. V. Dokuchaeva], 36, 172-435 [in Russian].
6. Pochvy Novosibirskoy oblasti [The soils of the Novosibirsk region]. (1966). Novosibirsk [in Russian].
7. Struktura, funkcionirovanie i evolyuciya sistemy biogeocenozov Baraby [Structure, functioning and evolution of the Baraba biogeocoenoses]. (1976). Novosibirsk [in Russian].
8. Kazancev, V. A. (1998). Problemy pedogalogeneza na primere Barabinskoy ravniny [Problems of pedogalogenesis (on the example of the Baraba plain)]. Novosibirsk [in Russian].
9. Khmelev, V. A., & Tanasienko, A. A. (2009). Zemel'nye resursy Novosibirskoy oblasti i puti ikh ratsional'nogo ispol'zovaniya [Land resources of the Novosibirsk region and ways of their rational use]. Novosibirsk [in Russian].
10. Ustinov, M. T., & Magaeva, L. A. (2014). Structural-functional soils organization at the ecosystems of Kulunda and Baraba (on the example of Iudisky stretch of Tchany lake). Melioraciya i vodnoe hozyajstvo [Melioration and Water Management], 1, 28-30 [in Russian].
11. Baikov, K. S., Ustinov, M. T., Kravtsov, Yu. V., & Solovev, S. V. (2015). Soil spectra and ecological-meliorative features of the fertility of the lands of Baraba and Kulunda. Melioraciya i vodnoe hozyajstvo [Melioration and Water Management], 6, 40-45 [in Russian].
12. Baikov, K. S., Karpik, A. P., Kravtsov, Yu. V., Solovev, S. V., Shergunova, N. A., & Dubrovsky, A. V. (2016). Quantitative analysis in digital soil mapping for northern Baraba. Vestnik SGUGiT [Vestnik SSUGT], 4(36), 161-176 [in Russian].
13. Kravtsov, Yu. V., Solovev, S. V., Shergunova, N. A., Chernenko, Yu. V., Ustinov, M. T., & Baikov, K. S. (2016). Quantitative assessment of the geography of soils in the northwestern part of Baraba. In Materialy V Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii: Geograficheskaya nauka turizm i obrazovanie sovremennye problemy i perspektivy razvitiya [Proceedings of the V All-Russian Scientific and Practical Conference: Geographical Science, Tourism and Education: Modern Problems and Development Prospects] (pp. 21-25). Novosibirsk: NSPU Publ. [in Russian].
14. Kravtsov, Yu. V., Shergunova, N. A., Solovev, S. V., Chernenko, Yu. V., Baikov, K. S., & Poshivaylo, Ya. G. (2016). Soil spectra of the western part of Baraba. In Materialy V Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii: Geograficheskaya nauka turizm i obrazovanie sovremennye problemy i perspektivy razvitiya [Proceedings of the V All-Russian Scientific and
Practical Conference: Geographical Science, Tourism and Education: Modern Problems and Development Prospects] (pp. 29-33). Novosibirsk: NSPU Publ. [in Russian].
15. Kravtsov, Yu. V., Baikov, K. S., & Solovev, S. V. (2017). Geospatial analysis of soils in northern-western Baraba. Vestnik SGUGiT[Vestnik SSUGT], 22(3), 240-249 [in Russian].
16. Baikov, K. S., Solovev, S. V., Shergunova, N. A., Poshivaylo, Ya. G., & Chernenko, Yu. V. (2017). The regularities of soil distribution on the southern taiga-forest-steppe interface in Western Siberia. Geografiya i prirodnye resursy [Geography and Natural Resources], 1, 134-142 [in Russian].
17. Smolentsev, B. A., & Vologzhina, O. V. (2004) The spatial and functional-genetic characterization of soil combinations Baraba plains. Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal [Siberian Journal of Ecology], 3, 355-366 [in Russian].
18. Prirodnoe raionirovanie i sovremennoe sostoyanie pochv Novosibirskoi oblasti. Atlas [Natural zoning and the current state of soils in Novosibirsk region. Atlas]. (2010). Novosibirsk [in Russian].
19. Pochvenno-klimaticheskiy atlas Novosibirskoj oblasti [Soil and climatic atlas for Novosibirsk Region]. (1978). Novosibirsk: Nauka Publ. [in Russian].
20. Pochvy Novosibirskoj oblasti: karta. Masshtab 1 : 1 000 000 [Soils of Novosibirsk region: Map. Scale 1: 1 000 000]. (2007). Novosibirsk [in Russian].
21. Pochvennaya karta Omskoy oblasti: karta. Masshtab 1 : 600 000 [Soil map of the Omsk region]. (1986). Novosibirsk [in Russian].
Received 02.03.2018
© K. S. Baikov, Yu. V. Kravtsov, S. V. Solovev, 2018
