WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Мищенко Наталья Владимировна

ПОЧВЕННО-ПРОДУКЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

ЭКОСИСТЕМ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ НА ОСНОВЕ

НАЗЕМНЫХ И ДИСТАНЦИОННЫХ ДАННЫХ

Специальность 03.02.08 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Владимир – 2011

Работа выполнена в ГОУ ВПО Владимирский государственный университет

Научный консультант:

доктор биологических наук, профессор Трифонова Т.А.

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, академик РАН Добровольский Г.В.

Доктор географических наук Викторов А.С.

Доктор биологических наук, профессор Мазиров М.А.

Ведущая организация: ГНУ Владимирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии

Защита состоится «24»июня 2011г. в 14-00 на заседании диссертационного совета ДМ 212.025.07 при Владимирском государственном университете Адрес: 600000, Владимир, ул. Горького, 87, Владимирский государственный университет, факультет химии и экологии, диссертационный совет ДМ 212.025.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, можно присылать по адресу 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, ВлГУ, кафедра экологии.

Автореферат разослан «23» марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Зинченко С.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований В настоящее время соостояние биосферы становится важнейшим эколого-экономическим индикатором макроэкономического развития регионов. Мировое сообщество ориентируется на адекватный учет не только экономических и социальных, но и экологических показателей развития. В связи с возрастающей угрозой деградации природы и полной ассимиляции экономических, социальных и экологических проблем на первый план выдвигается необходимость межгосударственного взаимодействия, учитывающего «экосистемные услуги» некоторых стран, в том числе и России (Тишков, 2005).




В этой связи актуальным становится поиск интегральных мониторинговых показателей оценки биосферных фукнций природных экосистем. С точки зрения эколого-экономических показателей, характеризующих структуру и функционирование экосистем, на первый план выходят параметры почвенного плодородия и продуктивности растительного покрова, которые в течение длительного времени изучались c позиции биосферных и средообразующих функций (Базилевич, 1983, 1993).

Пристальное внимание, которое уделяется сейчас проблеме изменения продуктивности растительного покрова, связано также с глобальной трансформацией климата. В то же время антропогенная трансформация экосистем, связанная в основном с изменениями в структуре землепользования и влиянием человека на плодородие почв, развивается в значительной мере независимо от климатических процессов и способна кардинально повлиять на продуктивность растительного покрова не только на локальном, но на региональном и даже на глобальном уровнях.

Актуальной является комплексная оценка состояния продукционного потенциала экосистем и их почвенного покрова, которую можно осуществлять путем обработки космических снимков совместно с использованием комплексных характеристик функционирования экосистем, что позволяет обеспечить высокий уровень достоверности, регулярности и оперативности мониторинговых оценок.

Цель работы Разработка концепции и методологии определения почвеннопродукционного потенциала на основе бассейнового подхода с использованием данных дистанционного зондирования для сохранения экосистемного разнообразия и рационализации природопользования.

Основные задачи исследований:

1.Разработать методологию и методику комплексной оценки почвенно-продукционного потенциала речных бассейнов с использованием наземных данных и дистанционного зондирования.

2.Оценить информативность материалов дистанционного зондирования для определения почвенно-продукционного потенциала при организации экологического мониторинга.

3. Выявить взаимосвязи структуры землепользования с показателями продуктивности и запасами фитомассы экосистем речных бассейнов.

4.Дать комплексную сравнительную характеристику почвеннопродукционного потенциала речных бассейнов различных порядков.

5.Разработать математическую модель стационарных состояний системы «фитоценоз – почва» для определения параметров устойчивых состояний бассейновых экосистем и их потенциальных возможностей.

6.Обосновать выбор малого модельного речного бассейна для почвенно-экологического мониторинга в пределах крупного речного бассейна.

7.Провести сравнительный анализ структуры землепользования и почвенно-продукционного потенциала речных бассейнов Европейской части России.

Научная новизна исследований Разработана концепция и предложена методика расчета почвеннопродукционного потенциала для оценки состояния бассейновых экосистем с использованием наземных и дистанционных данных. Почвеннопродукционный потенциал позволяет оценить средний многолетний ресурс территории для производства фитомассы естественных и природноантропогенных экосистем. Обосновано использование вегетационного индекса, определяемого по данным дистанционного зондирования, для мониторинга пространственно-временной изменчивости почвеннопродукционного потенциала и сравнительной оценки состояния экосистем.





Вегетационный индекс отражает состояние вегетации на конкретный момент времени с учетом свойств почв. Таким образом, почвеннопродукционный потенциал комплексно характеризует условия воспроизводства растительной продукции в экосистеме.

Выполнен анализ почвенно-продукционного потенциала для речных бассейнов Европейской части территории России. Предложен алгоритм выбора модельного речного бассейна малой реки для оценки почвеннопродукционного потенциала крупных речных бассейнов.

Показана возможность построения на основе бассейнового подхода стационарных функциональных моделей, устанавливающих связь между макропараметрами состояния системы «фитоценоз – почва», а также определения индекса почвенно-продукционного потенциала, характеризующего степень использования экосистемой почвеннобиоклиматических условий в рассматриваемый момент времени.

Практическая значимость и реализация работы Впервые для экологической характеристики и мониторинга экосистем речных бассейнов предлагается использовать комплексный показатель почвенно-продукционного потенциала, который характеризует состояние почвенно-растительного покрова и факторы, на него влияющие, на основе оперативных данных дистанционного мониторинга и обобщения многолетних сведений. В качестве динамичного мониторингового показателя почвенно-продукционного потенциала предложено использовать значение вегетационного индекса (NDVI). Выполнен анализ почвенно-продукционного потенциала для речных бассейнов Европейской части России и показана его пространственно-временная изменчивость.

Разработаны рекомендации по выбору наиболее типичных речных бассейнов, которые могут использоваться в качестве ключевых участков в экологическом мониторинге по показателю почвенно-продукционного потенциала бассейна реки Клязьмы.

Защищаемые положения:

1.Почвенно-продукционный характеризует способность природных или антропогенных экосистем в определенных почвенно-биоклиматических условиях воспроизводить продукцию (фитомассу).

2.Для почвенно-продукционной характеристики экосистем в определенный момент времени и для проведения мониторинговых исследований целесообразно использовать показатель вегетационного индекса (NDVI), определяемый по данным дистанционного зондирования.

3.Речные бассейны рассматриваются как фундаментальные биосферные геосистемы, в пределах которых с учетом зональных особенностей определяются и оцениваются параметры почвеннопродукционного потенциала.

4.Предложенные функциональные математические модели позволяют количественно характеризовать соотношения между лесными и луговыми фитоценозами при определенных стационарных состояниях почвенного и растительного покровов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международных научно-практических конференциях «Экология речных бассейнов», 1999, 2002, 2005, 2007, 2009; Всероссийской научной конференции «Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами» г. Муром, 2001; Fifth Int.

Conference On Urban Climate, Lodz, 2003; EUROSOIL 2004 Freiburg Germany, 2004; IV и V съездах Докучаевского общества почвоведов, 2004,2008; Second Workshop of the ERQ Sel SiG on Remote Sensing of Long Use and Long Cover, Bonn, 2006; 4th International Conference on Soils Urban Industrial, Traffic and Mining Areas, Nanjing, China, 2007; Eurosoil 2008. SoilSociety-Environment, 2008, Vienna, Austria; Научно-практической конференции «Экология Владимирского региона», 2008; The Fifth International Conference on Environmental Science and Technology, Houston, USA, 2010; Международной научно-практической конференции «Экология регионов», Владимир, 2010.

Результаты исследований используются на факультете химии и экологии Владимирского государственного университета при чтении лекций по курсам «Аэрокосмические методы в экологических исследованиях», «Экология».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 56 работ, в том числе 2 монографии, 2 свидетельства о государственной регистрации базы данных.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 363 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, заключения и приложений, включает 31 таблицу и 79 рисунков. Список цитируемой литературы насчитывает 415 наименований, из которых 64 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает особую признательность своему научному консультанту доктору биологических наук, профессору Татьяне Анатольевне Трифоновой за ценные советы, рекомендации и постоянное пристальное внимание к работе. Автор признателен за поддержку идей, методическую помощь и обсуждение результатов к.т.н, профессору Селивановой Нине Васильевне, к.х.н., доценту Ширкину Леониду Алексеевичу, к.б.н. Щербенко Елене Владимировне, также благодарен всем сотрудникам кафедры экологии Владимирского государственного университета и кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова за помощь, оказанную в работе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ НАЗЕМНЫЕ И

ДИСТАНЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ

ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА

Состояние растительности тесно связано с особенностями почвенного покрова, которому отводится особая роль в наземных экосистемах, поскольку он объединяет в единую функционирующую систему все остальные компоненты (Вернадский,1992;

Добровольский,2000; Арманд,1975.). Обычно для характеристики каждого компонента экосистемы используется конкретный набор параметров. При оценке состояния почвенного покрова чаще всего применяются бонитировочные показатели и почвенно-экологический индекс (Булгаков, 2002; Шишов,1991; Карманов, 2003).

Важнейшими характеристиками состояния растительного покрова, по мнению многих авторов, являются показатели его продуктивности, по которым также оценивается и устойчивость экосистем, поэтому их широко используют в комплексных эколого-экономических оценках (Базилевич, 1986; Исаченко, 1990; Одум,1986). В последнее время введено понятие «экосистемные услуги», перспективы развития которых активно обсуждаются ЮНЕП, и в этой связи биопродукционная функция растительного покрова рассматривается как важный фактор экономического развития (Мартынов,2001; Тишков,2005).

Продуктивность растительного покрова учитывается при определении природно-ресурсного и биоресурсного потенциалов ландшафта (Игнатенко, Руденко, 1986; Исаченко 1980); данные категории оценивают состояние почв и растительности в основном с позиции обеспечения социально-экономических потребностей человека и формирования среды его обитания. При этом, на наш взгляд, недостаточно учитывается взаимосвязь между почвенным и растительным покровами и их пространственно-временная изменчивость.

При комплексном мониторинге состояния почвенно-растительного покрова все более широкое применение получают материалы многозональной космической съемки, которые позволяют оперативно оценить его пространственно-временную динамику и экстраполировать результаты наземных измерений (Виногрдов, 1982; Рачкулик,1981; Сухих, 1990; Савинных, 1999,2001; Замятин, 2007; Кравцов, 1995; Барталев, 2005). Как в нашей стране, так и за рубежом для количественной характеристики проективного покрытия территории растительностью активно используются вегетационные индексы, рассчитанные по данным дистанционного зондирования (ДДЗ) (Асмус, 1989; Telesca, 2006; Zhao Xian Wen, 2006; и др.). С помощью дистанционных методов оценивается состояние почвенного покрова, осуществляется почвенное картографирование, изучаются физические и химические свойства почв (Трифонова и др., 1992; Афанасьева, Трифонова, 1983; Щербенко, Асмус, 1990; Королюк, Щербенко, 2003 и др.).

Однако недостаточно разработанными остаются вопросы применения методов дистанционного зондирования и математического моделирования для качественной и количественной оценки состояния системы «почва – растительный покров» и установления в ней взаимосвязей. Необходимо введение оперативных, интегральных показателей, которые дали бы возможность характеризовать пространственно-временные взаимосвязи в этой системе, а также степень ее нарушенности, потенциальные возможности и стабильность.

Глава 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ И ОБЪЕКТЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования явились экосистемы речных водосборных бассейнов различных порядков, расположенные на Европейской территории России. Параметры почвенно-продукционного потенциала рассмотрены как для малых речных бассейнов (4-го порядка), так и для бассейнов рек 1-го порядка. Основной объем исследований выполнен на примере территории бассейна реки Ока.

2.1. Бассейновый подход в почвенно-экологических исследованиях К настоящему времени сложился ряд подходов к экологическому районированию территории. Поскольку понятие “экосистема” не имеет определенной пространственной привязки, для оценки ее структуры и ландшафтные, административно-территориальные, хозяйственные, гидрометеорологические и др. Проблема выбора территориальных единиц обсуждалась многими авторами (Корытный, 2001; Коломыц, 2005;

Мильков, 2001; Зотов, 1992; Трифонова, Мищенко, 2002).

Известно, что бассейновый и зональный типы геопространства являются основными в биосфере, однако различаются структурной организованностью. Так, зональные системы характеризуются открытым способом организации, границы между ними имеют переходные зоны и часто неоднозначно определяются разными исследователями (Коломыц, 2005; Трифонова, 2005).

Речной бассейн имеет полузамкнутый способ организации с четко выраженными границами. Ведущую системообразующую роль здесь играет речной сток, он формирует экосистему речного бассейна через распределение водных ресурсов, особенности рельефа и микроклимата, тем самым влияя на почвенный покров и растительность (Корытный, 2001;

Добровольский,2005; Трифонова, 1999).

В наших работах показано, что речные бассейны можно рассматривать как основные биосферные структуры, в пределах которых целесообразно анализировать состояние природно-антропогенных экосистем и особенности землепользования (Трифонова, Мищенко, 2002).

Наложение границ речных бассейнов на зональные системы позволяет учесть при анализе особенности этих двух основных геопространств.

2.2. Определение почвенно-продукционного потенциала экосистем Для комплексной характеристики состояния почвенного и растительного покровов экосистем нами предлагается использовать показатель «почвенно-продукционный потенциал» (ППП), который характеризует способность природной, или природно-антропогенной экосистем в определенных почвенно-биоклиматических условиях в течение длительного времени воспроизводить продукцию (фитомассу). Он характеризует ресурс экосистем через показатель, выраженный в баллах, и усредняет следующие параметры:

удельный запас фитомассы (учитывается сумма живых надземных и подземных органов растений в показателях абсолютно сухой удельную продуктивность (прирост фитомассы за год на единицу естественное плодородие почв (в качестве его характеристики принято содержание гумуса, %);

урожайность (учитывается урожайность зерновых культур, ц/га);

биоклиматические параметры (комплексный показатель, включающий сумму биологически активных температур и коэффициент увлажнения);

почвенно-экологический индекс (ПЭИ).

Почвенно-продукционный потенциал позволяет оценить средний многолетний ресурс территории для производства фитомассы естественными и природно-антропогенными экосистемами.

Для удобства осуществления сравнительных оценок проводится ранжирование характеристик путем деления их на равные интервалы по 5-балльной шкале с последующим сведением данных к обобщенному показателю суммированием баллов. В результате рассчитывается как почвенно-продукционный потенциал естественных экосистем, так и общий почвенно-продукционный потенциал всей территории с учетом состояния присутствующих агроценозов (табл.1) (Трифонова, Мищенко, 2005).

Для оценки показателей продуктивности экосистем речных бассейнов использовались электронные карты структуры землепользования, составленные по результатам дешифрирования космических снимков, материалы наземной съемки. В структуре землепользования выделялись следующие основные угодья: леса, сельскохозяйственные угодья, болота, луга, населенные пункты, дороги и т.п. Определялась продукция и фитомасса всех угодий в пределах каждого бассейна, а для проведения сравнительных оценок рассчитывались также удельные показатели запаса фитомассы и продуктивности растительности.

В качестве оперативного дистанционно определяемого мониторингового показателя, характеризующего пространственновременную изменчивость почвенно-продукционного потенциала, предложено использовать вегетационный индекс нормализованной разности (NDVI).

Концепция вегетационных индексов, рассчитываемых по данным многозональной космической съемки, основывается на различиях в спектральной отражательной способности растительности и почв.

Состояние растительности находится в прямой зависимости от свойств почвенного покрова, следовательно, физико-химические параметры почв опосредованно определяют и показатели спектральной отражательной способности экосистем (Асмус, 1989; Rigina, Rasmussen, 2003).

Нами был выбран вегетационный индекс нормализованной разности NDVI – показатель, наиболее устойчивый к изменению высоты солнца над горизонтом, состоянию атмосферы и типу датчика. NDVI рассчитывается по формуле:

где IR – среднее значение класса в ближнем ИК-канале; R – среднее значение класса в красном канале.

Оценка почвенно-продукционного потенциала экосистем по Почвенно-продукционный потенциал Оценочные параметры Естественные экосистемы (без учета 1. Удельный запас фитомассы Экосистемы в целом (с учетом 1.Удельный запас фитомассы Оперативный мониторинговый NDVI показатель, определяемый по ДДЗ 2.3. Методы математического моделирование состояния системы Показатели почвенно-продукционного потенциала явились исходными данными для математического моделирования системы «фитоценоз – почва». Для построения математической модели в работе использованы методы и принципы функционального моделирования на основе регрессионного, корреляционного и факторного анализов.

Установление значений коэффициентов в построенной статической модели распределения фитопродуктивности проводилось посредством нелинейной аппроксимации методом наименьших квадратов с помощью математического программного продукта в среде Mathcad. Статистическая обработка данных и построение диаграмм производились с использованием программы «Statsoft Statistica».

Для выбора модельного речного бассейна Клязьмы нами предложено использовать метод кластеризации. Показатели, характеризующие речные бассейны, являются входными данными для кластеризации. В качестве инструмента обработки использована аналитическая платформа Deductor 5.2 и применялся алгоритм k-means, оптимально разбивающий множества данных на k кластеров. Выбор числа k базируется на экспертной оценке имеющегося набора данных.

2.4. Данные дистанционного зондирования, картографическая Для оценки показателей продукционного потенциала почв использовались космические данные с искусственных спутников Земли (ИСЗ): «Метеор», аппаратура МСУ-Э, пространственное разрешение 45 м, 3 спектральных канала (1-й зеленый (0,5-0,6 мкм), 2-й красный (0,6-0, мкм), 3-й блИК – (0,8-0,9 мкм)), 2004 год; «Landsat» ЕТМ+, выбраны спектральных канала, пространственное разрешение 30м (1-й синий (0,45мкм), 2-й зеленый (0,52-0,60 мкм), 3-й красный (0,63-0,69мкм), 4-й блИК (0,76-0,90 мкм), 2001 год (рис. 1).

Рис.1. Исходное изображение бассейнов рек Пекша и Колокша (Landsat ETM )(2-й зеленый (0,52-0,60 мкм), 3-й красный (0,63-0,69мкм), 4-й блИК (0,76-0,90 мкм) В процессе работы над снимками применялись топографические карты, карты почвенно-растительного покрова, литературные данные, характеризующие ландшафтную структуру территории. Обработка картографического материала и космических снимков осуществлялась на базе следующих программных продуктов: ArcView, ArcGIS, Erdas Imagine.

Для анализа информации о структуре и функционировании почвенно-растительного покрова нами разработана информационноаналитическая система на основе Arc View (на примере Владимирской области), которая позволяет проводить необходимые расчеты, визуализировать данные в виде диаграмм и карт и готовить соответствующие отчеты (рис.2).

Набор дополнительных модулей, для расчета почвенно-продукционного потенциала Рис. 2. Информационно-аналитическая система для расчета Хранение и обработка данных, а также доступ к информации организованы по разделам, соответствующим основным параметрам почвенно-продукционного потенциала. В свою очередь, данные в разделах могут быть сгруппированы как по административным единицам, так и по речным бассейнам. База данных разработана с учетом постоянного обновления данных, а также предусматривается добавление в процессе работы новых разделов, отражающих другие параметры.

Глава 3. ПОЧВЕННО-ПРОДУКЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

БАССЕЙНОВ МАЛЫХ РЕК

Исследование проводилось на примере бассейнов притоков реки Клязьма, расположенных в основном в пределах Владимирской области.

В работе использовались космические снимки «Landsat» ETM+, которые подвергались цифровой обработке на базе программы «Erdas Imagine».

Классификация осуществлялась методом ISODATA (кластерный анализ) без обучения с разделением объектов на 40 кластеров. Затем осуществлялась идентификация выделенных кластеров и объединение их в более крупные группы путем анализа спектральных кривых отражения и рассчитанных вегетационных индексов, а также визуальной оценки и сопоставления с топографическими картами. Исходя из спектральных кривых, характеризующих кластеры, получены типичные спектральные кривые основных природных объектов данной территории, представленные на рис. 3.

значение спектральной яркости Рис. 3. Типичные кривые спектральных яркостей природных и антропогенных объектов (Landsat ETM ) (1-й зеленый (0,52-0,60 мкм), 2-й красный (0,63-0,69мкм), Рассчитанные значения вегетационного индекса отражены в виде графика (рис.4), который показывает хорошее разграничение классов, отличающихся различными типами растительности, а также поверхностей, лишенных растительного покрова. Крайние верхние точки соответствуют областям с наиболее плотным растительным покровом. В результате дешифрированы типы ландшафтов, представленные в табл. 2 и на рис. 5.

Рис. 4. Вегетационный индекс нормализованной разности NDVI (2-й канал красный (0,63-0,69мкм), 3-й канал блИК (0,76-0,90 мкм) По векторизованному растровому изображению в программе «ArcView созданы карты структуры землепользования, использованные для определения площади земельных угодий (естественных экосистем - лесов, лугов и антропогенных экосистем – территорий населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий (пашен)), запасов фитомассы и показателей продуктивности бассейна.

Дешифрирование ландшафтов бассейна реки Пекша Смешанный и лиственный лес (сосна, ель, береза, осина) Поросль лиственного леса, древесно-кустарниковая растительность Территории не покрытые растительностью, открытые почвы, Почвы, покрытые незначительным количеством растительности, сельскохозяйственные угодья.

Травянистая и травянисто-кустарниковая растительность, Древесно-кустраниковая растительность Травянистая растительность Не покрытые растительностью территории Водные объекты и участки с повышенной влажностью Рис.5. Структура землепользования участка реки Пекша по результатам 3.2. Сравнительная характеристика почвенно-продукционного Реки Киржач, Шерна, Колокша и Пекша являются левобережными притоками реки Клязьма, их бассейны расположены рядом, имеют много общего в ландшафтной и почвенной структурах, но вместе с тем каждый из них характеризуется своими особенностями.

Максимальным почвенно-продукционным потенциалом естественных экосистем (без учета агроценозов) отличается бассейн реки Колокша: здесь наиболее благоприятные условия для произрастания растений создаются за счет самых плодородных серых лесных почв и биоклиматических условий (наиболее высокая сумма биологически активных температур). В результате в этом речном бассейне формируются высокопродуктивные естественные экосистемы, однако большого запаса фитомассы здесь не создается, поскольку значительные площади заняты луговой растительностью, имеющей высокую продуктивность, но не накапливающей большой фитомассы (табл. 3).

В бассейнах, расположенных рядом с Колокшей, менее благоприятные почвенные и климатические условия, что обусловило снижение продуктивности естественных экосистем и соответственно уменьшение показателя почвенно-продукционного потенциала (табл. 3).

Итоговое значение общего почвенно-продукционного потенциала (с учетом агроценозов) в бассейне реки Колокша выше чем в бассейнах расположенных рядом, во многом за счет хорошего состояния сельскохозяйственных угодий, о чем свидетельствуют высокие значения почвенно-экологического индекса и урожайности зерновых культур.

Однако следует принимать во внимание, что не всегда высокий ПЭИ соответствует хорошей урожайности. Так, например, в бассейне реки Киржач потенциальные возможности пахотных угодий существенно лучше, чем в бассейне Пекши, а урожайность немного ниже.

Для определения почвенно-продукционного потенциала по данным дистанционного зондирования были рассчитаны значения вегетационного индекса для растительного покрова различных угодий в пределах исследуемых речных бассейнов (рис. 6).

Анализ результатов показывает, что активнее продукционные процессы проходят в бассейне реки Колокша: здесь выше абсолютные и средневзвешенные значения вегетационного индекса для всех видов растительности по всему бассейну, и это соответствует самым плодородным в регионе серым лесным почвам и наиболее благоприятным биоклиматическим условиям.

Почвенно-продукционный потенциал экосистем речных бассейнов Почвенно- продукционный потенциал естественных экосистем Удельная фитомасса естественных экосистем, Удельная продуктивность естественных Естественное плодородие почв, % гумуса Биоклиматический показатель:

сумма биологически активных температур/коэффициент увлажнения (балл) 1885/1,05 (1) 1885/1,05 (1) 1905/1,05 (3) 1920/1,05 (5) Почвенно-продукционный потенциал Почвенно- продукционный потенциал речного бассейна (общий) Удельная продуктивность, тыс.т./га в год Плодородие почв, урожайность зерновых, Рис.6. NDVI растительных сообществ в бассейнах рек Киржач, Шерна, Полученные значения вегетационного индекса сочетаются с максимальным значением почвенно-продукционного потенциала в этом бассейне, определенным наземными методами (табл 3).

Существенно ниже активность продукционных процессов в бассейне Шерны, где основу почвенного покрова составляют дерново-подзолистые почвы, что находится в соответствии с низким значением почвеннопродукционного потенциала. Промежуточное положение занимают бассейны, расположенные между Колокшей и Шерной, – это бассейны Киржача и Пекши.

Таким образом, в бассейне реки Колокша складываются оптимальные условия для сельскохозяйственного производства. Но в прогнозных оценках необходимо учитывать и неблагоприятные последствия активного использования данной территории, которые могут сказаться в дальнейшем:

прежде всего, это невысокий расход воды в реке, что может привести к недостатку воды для орошения, а также высокая степень развития овражно-балочной сети и эрозионных процессов.

Глава 4. СТРУКТУРА ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ

И ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

ПОЧВЕННО-ПРОДУКЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА В БАССЕЙНАХ

МАЛЫХ РЕК ПО МАТЕРИАЛАМ ДИСТАНЦИОННОГО

ЗОНДИРОВАНИЯ

4.1. Почвенно-продукционный потенциал малого речного бассейна и его пространственная изменчивость В качестве примера оценки пространственной изменчивости почвенно-продукционного потенциала по материалам дистанционного зондирования выбран бассейн реки Лух, одной из самых многоводных левых притоков Клязьмы. Территория бассейна разделяется на две части почвенными округами: Ивановским (дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почв на двучленных отложениях) и Горьковским (дерновоподзолистых иллювиально-железистых и дерново- и торфянисто- и торфяно-подзолисто-глеевых песчаных почв на древнеаллювиальных и флювиогляциальных отложениях), граница которых хорошо прослеживается по космоснимкам, на них видны сильная заболоченность и переувлаженность территории Горьковского округа (рис.7).

Ивановский округ Рис.7. Дешифрирование космоснимка бассейна реки Лух Следствием неоднородности природных условий бассейна реки Лух является пространственная изменчивость вегетационного индекса NDVI (рис.8). Наиболее существенная разница отмечается в состоянии растительности двух почвенных округов – Ивановского и Горьковского.

В целом почвенно-продукционный потенциал Горьковского округа ниже (NDVI 0,18), чем в Ивановском округе (NDVI 0,22), поскольку здесь определенные территории заняты угнетенной лесной растительностью (сосновые леса) на переувлажненных и заболоченных территориях.

Рис. 8. Значение NDVI для почвенных округов (бассейн р.Лух) Для луговой растительности в Ивановском округе, напротив, складываются менее благоприятные условия, и ее вегетационный индекс немного ниже по сравнению с соседним округом. Следует обратить внимание и на тот факт, что разница в продукционном потенциале лесов двух почвенных округов более существенная, чем травянистой растительности.

4.2. Сравнительная характеристика почвенно-продукционного потенциала и структуры землепользования Бассейны рек Гусь и Судогда относятся к водосбору Оки. Река Гусь (приток Оки) образует водосбор 3-го порядка, Судогда (приток Клязьмы) – 4-го порядка, оба бассейна находятся в пределах Мещерской провинции зоны смешанных лесов (подтайги) Русской равнины, которая представлена заболоченными зандрово-аллювиальными низменностями (полесьями) и куполообразным поднятием Окско-Цнинского вала, где распространены более сухие зандровые равнины.

На основе дешифрирования космических снимков («Метеор» от августа 2004 г.) показано, что данные речные бассейны имеют различные структуры землепользования и отличаются по характеру антропогенной нагрузки. Бассейн реки Гусь по сравнению с бассейном реки Судогда, подвержен меньшей сельскохозяйственной нагрузке, поскольку большая его часть занята лесами или заболочена, под сельскохозяйственные угодья отведено только 16 % территории. Антропогенная нагрузка здесь обусловлена в основном вырубкой лесов и торфоразработками на заболоченных участках.

Естественные экосистемы в бассейне реки Судогда дают более высокий прирост фитомассы (10,12 т/га в год), чем в бассейне реки Гусь (8,31 т/га в год), что объясняется большими площадями луговой растительности, которые обладают высокой продуктивностью, в то же время прирост фитомассы, пересчитанный на всю площадь бассейна с учетом естественных и антропогенных экосистем, у этих двух бассейнов существенно не различается (бассейн Судогды 6,26 т/га в год, бассейн реки Гусь 6,74 т/га в год).

Средневзвешенное значение NDVI в мае и августе в бассейне реки Гусь ниже, чем реки Судогда, следовательно, его территория обладает меньшим почвенно-продукционным потенциалом (табл.4). Различие обусловлено, главным образом, состоянием луговой растительности. В бассейне Судогды складываются лучшие условия для произрастания луговой растительности и ее продуктивность выше.

Вегетационный индекс растительности бассейнов рек Гусь и Судогда Средневзвешенное значение для речного В том числе:

Для луговой растительности в хорошем Максимальное значение для травянистой Глава 5. ПОЧВЕННО-ПРОДУКЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

БАССЕЙНА РЕКИ КЛЯЗЬМА

Для оценки почвенно-продукционного потенциала бассейна реки Клязьма нами было использовано два подхода. Первый предполагает характеристику общего среднего многолетнего почвенно-продукционного потенциала этого бассейна и основан на использовании картографического и статистического материалов, обрабатанных в информационной системе ARC GIS. Второй основан на применении вегетационного индекса (NDVI) и позволяет охарактеризовать текущее состояние растительности и почвенно-продукционный потенциал на территории этого бассейна в различных его районах, а также в бассейне в целом. На основе полученных данных осуществлен выбор малого речного бассейна, в пределах которого целесообразно осуществлять почвенноэкологический мониторинг бассейна реки Клязьма и осуществлено математическое моделирование в системе «почва – растительный покров».

5.1. Сравнительная характеристика почвенно-продукционного По разработанной методике определялся почвенно-продукционный потенциал целого бассейна реки Клязьма и е притоков (табл. 5). Затем осуществлялась сравнительная оценка почвенно-продукционного потенциала речных бассейнов Клязьмы (табл. 5, рис. 9). По значениям ППП бассейны были разделены на 5 классов. Самые высокие значения почвенно-продукционного потенциала в бассейне Клязьмы приходятся на водосборы Нерехты и Нерли. Бассейн реки Нерль более крупный и разнообразный в ландшафтном отношении, сельскохозяйственные угодья здесь приурочены в основном к серым лесным почвам, имеют высокий ПЭИ и урожайность, но продуктивность естественных экосистем невысока, что компенсируется накоплением большого запаса фитомассы лесными массивами, расположенными на дерново-подзолистых почвах.

Бассейн Нерехты, напротив, характеризуется небольшими размерами и невысокой сельскохозяйственной нагрузкой. Высокие значения почвеннопродукционного потенциала обеспечиваются накоплением фитомассы и хорошей продуктивностью.

Отмечено, что у речных бассейнов с невысоким ППП, как правило, один из показателей существенно ниже остальных. Так, в бассейне реки Суворощь урожайность зерновых одна из самых низких в регионе, хотя ПЭИ средний, следовательно, возможности сельскохозяйственных земель используются не полностью.

Рис.9. Почвенно-продукционный потенциал бассейнов Клязьмы Сопоставление ППП со структурой землепользования речных бассейнов показывает, что в настоящее время бассейны, обладающие высоким потенциалом, активно используются в сельскохозяйственном производстве (табл.6).

Структура землепользования речных бассейнов Клязьмы 5.2. Почвенно-продукционный потенциал бассейна реки Клязьма по материалам дистанционного зондирования Рассчитанный вегетационный индекс для каждого пиксела изображения (снимки среднего разрешения со спутника «Метеор» 13 июня и 26 июля 1999 г.) хорошо демонстрирует пространственную изменчивость почвенно-продукционного потенциала. На обработанном снимке выделяются ареалы, соответствующие высоким значениям NDVI, их больше всего на территории речных бассейнов Нерли и Колокши. Такая оценка вегетационного индекса важна для общего анализа состояния растительности на определенной территории при проведении текущего мониторинга, но при этом не учитываются тип растительности и структура землепользования, поэтому далее был выполнен расчет NDVI для основных типов земельных угодий (табл. 7).

Общий почвенно-продукционный потенциал территории, который для конкретного момента времени характеризуется через средневзвешенное значение вегетационного индекса для растительных сообществ, в соответствии с изменениями, происходящими в растительном покрове, снижается с середины июня к концу июля.

Вегетационный индекс бассейна реки Клязьма Таким образом, снимки среднего разрешения являются достаточно информативными для общей оценки почвенно-продукционного потенциала в бассейне Клязьмы и определения основных тенденций его изменения, но для более подробной оценки в рамках малых речных бассейнов и анализа структуры землепользования они не могут быть использованы. В этом случае требуется более детальная информация, которая может быть получена только со снимков высокого разрешения.

5.3. Почвенно-экологический мониторинг в бассейне реки Клязьма Одной из важнейших задач экологического мониторинга больших территорий является выбор модельных ключевых участков (объектов), которые, обладая индивидуальными особенностями структуры и функционирования, могли бы отражать процессы, происходящие в системе в целом. Моделирование процессов и экологический мониторинг крупных речных бассейнов целесообразно осуществлять на уровне речного бассейна на порядок выше. Такой модельный бассейн должен по большинству параметров иметь сходство с крупным бассейном. Интерес могут представлять также отдельные нетипичные объекты, не вписывающиеся ни в один из кластеров и требующие особых подходов к мониторингу.

На основании разработанного алгоритма пятнадцать речных бассейнов Клязьмы разделены на кластеры по совокупности признаков (фитомассе, продуктивности, структуре землепользования, почвенноэкологическому индексу, степени развития экзогенных процессов – расчлененности территории) (рис.10), а также выполнена кластеризация по отдельным параметрам и по антропогенной нагрузке на речные бассейны.

Рис.10. Кластеризация речных бассейнов Клязьмы Учет всех имеющихся параметров показал, что наиболее существенно от всей выборки отличаются бассейны рек Колокша, Пекша и Нерехта, особенности этих бассейнов обусловлены почвенным покровом, запасом фитомассы и продуктивностью. Весь же бассейн Клязьмы попал в одну категорию с бассейнами таких рек, как Шерна, Нерль, Лух, Киржач.

Очевидно, что именно из этой группы целесообразно выбирать бассейн наиболее подходящий для осуществления общего мониторинга почвеннопродукционного потенциала. В качестве такого бассейна мы предлагаем водосбор Киржача, поскольку он имеет относительно других бассейнов небольшую площадь, что более удобно для проведения мониторинга, а структура его почвенного покрова, где основу составляют дерновоподзолистые почвы с небольшим количеством серых лесных почв, наиболее соответствует целому бассейну. Также по ряду групповых кластеризаций (фитомассе и продуктивности, экзогенным процессам) он попадает в одну группу с бассейном Клязьмы.

Кластеризация речных бассейнов Клязьмы по отдельным параметрам позволяет определить ключевые участки для мониторинговых работ по более узким направлениям и, кроме того, она даже формализовано подтверждает, что в целом в бассейне Клязмы наиболее уникальными являются бассейны рек Колокша и Пекша (расположенных в пределах Ополья), где необходимо организовать специальные мониторинговые наблюдения.

В пределах речных бассейнов 4-го порядка также можно предложить выбирать более мелкие ключевые бассейны для проведения мониторинга, однако по упрощенному варианту – без кластерного анализа (с применением большого количества параметров), а с использованием только данных по запасам фитомассы и продуктивности. Так, например, в бассейне реки Судогда согласно проведенному анализу таким участком может быть наиболее соответствующий целому бассейну водосбор 5-го порядка реки Сердуга.

5.4. Моделирование распределения фитопродуктивности в речном Проблемы экологического нормирования являются актуальными в настоящее время, но для оценки антропогенного воздействия важно знать исходное стационарное состояние экосистемы, подвергающейся изменению, которое целесообразно определять методами математического моделирования. Такое моделирование может быть реализовано в рамках бассейнового подхода.

фитопродуктивности в бассейне реки положена применяемая в популяционной биологии нелинейная логистическая функция роста, согласно которой скорость прироста фитомассы (продуктивность) (P, т/(гагод)) определяется уравнением:

где r – коэффициент интенсивности прироста фитомассы (коэффициент фотосинтетической активности растений), год–1; B – фитомасса, т/га; K – предельное значение фитомассы для фитоценоза (мкость экосистемы), т/га.

Модель строится исходя из положения, что емкость экосистемы представляет собой комплексный фактор, который определяет ограниченность роста фитомассы в данном ареале обитания. Бассейн реки нами рассматривается как целостная экосистема, фитомасса и фитопродуктивность которой определяются взаимосвязанными подсистемами – лесными и луговыми фитоценозами, функционирующими в условиях ограниченного роста.

Для построения модели были использованы параметры, полученные при расчете почвенно-продукционного потенциала малых речных бассейнов Клязьмы (продуктивность фитоценозов, фитомасса, содержание гумуса). Методами математической статистики рассчитаны мкость экосистемы, максимальная продуктивность и коэффициент интенсивности прироста фитомассы бассейна Клязьмы и (для сравнительной характеристики более крупного речного бассейна, к которому принадлежит Клязьма) бассейна Оки (табл. 8).

Параметры фитоценозов для бассейнов рек Ока и Клязьма Фитоценоз Модель распределения фитопродуктивности в бассейне реки Клязьма реализована стандартно в алгоритме нелинейной аппроксимации методом наименьших квадратов в программном пакете в среде «Mathcad».

Входные переменные построенной модели: диапазон значений удельной фитомассы (B = 40 – 180 т/га); диапазон значений содержания гумуса в почвах (X = 1,4 – 2,8 %). Результаты расчта по данной модели показаны на диаграмме (рис. 11).

Полученная диаграмма отражает поле возможных стационарных состояний системы «фитоценоз – почва» в координатах P, B, X в бассейне реки Клязьма: 1) бассейны с преобладающими луговыми фитоценозами, характеризующиеся низкой фитомассой (меньше 94 т/га) и максимальной фитопродуктивностью, плавно убывающей с ростом содержания гумуса почв; 2) бассейны с преобладающими лесными фитоценозами, характеризующиеся максимальной фитомассой (больше 146 т/га) и фитопродуктивностью, резко убывающей с ростом содержания гумуса почв; 3) бассейны, занимающие промежуточное положение по фитомассе, но в которых фитопродуктивность может иметь локальные максимумы, связанные с определнными соотношениями лесных и луговых фитоценозов.

Показано, что продуктивность фитоценозов определяется не только фотосинтетической активностью растений, но и соотношением площадей лесных и луговых фитоценозов. На диаграмме распределения фитопродуктивности в бассейне (рис. 11) имеются локальные максимумы, которые приурочены к определенным областям фитомассы территории и содержания гумуса в почве. Одна из таких областей находится в районе значений удельной фитомассы B = 133,56 т/га и ему соответствуют содержание гумуса 2,29 % и наиболее устойчивое состояние системы «фитоценоз – почва».

Для удельной фитомассы 133,56 т/га значения долей площадей для лесных и луговых фитоценозов в бассейне равны соответственно 57,6 и 8,3 %, то есть доля естественных экосистем в бассейне составляет 65,9 %.

При этом для естественных экосистем доля лесных фитоценозов составляет 0,874, а луговых – 0,126.

Таким образом, оптимальное соотношение площадей естественных лесных и луговых фитоценозов для бассейна реки Клязьма, при котором достигается наиболее устойчивое стационарное состояние, должно составлять 7:1. Это соответствует положению бассейна Клязьмы в зоне южной тайги и подтверждается интенсивным зарастанием лесами заброшенных сельскохозяйственных угодий. Для бассейна реки Клязьма наиболее близки к указанным оптимальным параметрам бассейны малых рек: Шерна, Уводь, Теза.

Рис.11. Расчётное распределение фитопродуктивности в бассейне р. Клязьма в зависимости от удельной фитомассы и содержания гумуса в почвах В области значений B = 133,56 т/га и X = 2,29 % у фитоценозов бассейна р. Клязьма происходит прирост емкости (K, т/га), в этой области предельные значения фитомассы территорий больше, чем просто сумма мкостей лесных и луговых фитоценозов (рис.12). Увеличение потенциала экосистемы, в свою очередь, приводит к росту общей продуктивности фитоценоза согласно логистическому уравнению. Данный синергетический эффект объясняет закономерное возникновение локальных максимумов фитопродуктивности. На область вблизи этих значений приходятся максимальные значения индекса Шеннона.

Рис. 12. Изменение функции емкости лесных (K1, т/га), луговых фитоценозов (K2, т/га) и суммарной емкости территории (K, т/га) в зависимости от удельной фитомассы (B, т/га) в бассейне р. Клязьма при содержании гумуса X = 2,29 % Зная величины фитомассы, продуктивности и мкости фитоценоза возможно оценить потенциальные возможности экосистемы, для чего предлагается использовать индекс почвенно-продукционного потенциала (IППП), который представляет собой величину чистой продукции зеленой фитомассы (rB), взятую в сравнении с е предельным значением (r0K):

В данном виде индекс почвенно-продукционного потенциала отражает степень использования потенциальных возможностей фитоценоза по синтезу зелной фитомассы, или фотосинтетической активности.

В то же время чистая продукция зелной фитомассы (произведение rB, т/(гагод)) связана с общей продуктивностью (P, т/(гагод)), фитомассой (B, т/га) и емкостью (K, т/га) территории по фитомассе известным уравнением:

В этом случае индекс почвенно-продукционного потенциала принимает следующий вид:

Данные о распределении индекса почвенно-продукционного потенциала показывают, что луговые фитоценозы в 2 раза более эффективно используют потенциальные возможности по синтезу зелной фитомассы, или фотосинтетической активности (IППП 0,49), чем лесные фитоценозы (IППП 0,24) (рис.13).

Рис.13. 3D-диаграмма распределения индекса почвенно-продукционного потенциала (IППП) в бассейне р. Клязьма в зависимости от фитомассы и валового содержания Значения индекса почвенно-продукционного потенциала речных бассейнов были сопоставлены с показателем вегетационного индекса (NDVI), который мы рассматриваем как характеристику почвеннопродукционного потенциала территории в конкретный момент времени (табл. 9).

Значения индекса почвенно-продукционного потенциала IППП и вегетационного индекса NDVI для бассейнов рек На основании градуировочной функции NDVI и модели распределения фитопродуктивности в бассейне реки была составлена синтетическая диаграммы распределения вегетационного индекса NDVI в бассейне р. Клязьма в зависимости от фитомассы и валового содержания гумуса в почвах (рис.14).

Рис. 14. 3D-диаграмма распределения вегетационного индекса NDVI в бассейне р. Клязьма в зависимости от удельной фитомассы (B, т/га) и валового содержания Связь индекса почвенно-продукционного потенциала с вегетационным индексом NDVI характеризуется как сложная нелинейная, обусловленная не только фотосинтетической активностью фитоценоза, но и спектральной отражательной способностью подстилающей поверхности почв.

Анализ данных позволяет получить расчтные значения индекса почвенно-продукционного потенциала (IППП) и вегетационного индекса (NDVI) для бассейнов рек (табл.10).

Значения индекса почвенно-продукционного потенциала (IППП) и вегетационного индекса (NDVI) для бассейнов рек Индекс почвенно-продукционного Вегетационный индекс Бассейн реки Многие бассейны имеют близкие значения вегетационного индекса, но при этом могут существенно различаться по индексу почвеннопродукционного потенциала, из чего следует, что они по-разному используют потенциальные возможности экосистемы.

Глава 6. ПОЧВЕННО-ПРОДУКЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ РЕЧНЫХ

БАССЕЙНОВ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

6.1. Оценка почвенно-продукционного потенциала бассейна реки Ока по данным дистанционного зондирования Выполнена оценка почвенно-продукционного потенциала различных почвенных зон на территории бассейна реки Ока по материалам данных дистанционного зондирования с использованием вегетационного индекса. Оценка состояния растительности произведена как по целому бассейну Оки, так и по почвенно-экологическим зонам.

Бассейн реки Ока относится к Волжскому бассейну. Это второй по величине приток Волги. Согласно почвенно-экологическому районированию Восточно-Европейской равнины (Добровольский, Урусевская, 1997) на территории бассейна расположены три почвенноэкологические зоны (рис.15.):

дерново-подзолистых почв южной тайги;

серых лесных почв широколиственных лесов;

оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов и серых лесных почв лесостепи.

30 июня 2001 г.

Снимок с ИСЗ «Landsat»

21 июля 20002г.

Рис.15. Почвенное районирование бассейна реки Оки и фрагменты характерного изображения ландшафтов на космоснимках Распознавание объектов бассейна реки Ока и оценка их состояния проводились по снимкам среднего разрешения «Метеор» (13 июня и 26 июля 1999 г.), использовалась методика кластерного анализ без обучения с выделением 20 кластеров.

Отмечено, что показатели вегетационного индекса NDVI растительности на почвах трех зональных типов различны. На графиках представлено значение NDVI основных типов растительности трех почвенно-экологических зон в июне и июле (рис. 16).

Рис.16. Значение вегетационного индекса в разных почвенно-экологических зонах:

Средневзвешенное значение NDVI древесной, травянистокустарниковой и луговой растительности выше в зоне дерновоподзолистых почв южной тайги, меньше на серых лесных почвах и еще ниже – на черноземах. Были выявлены также различия в динамике этого показателя в течение лета. Так, наиболее существенно изменяется состояние луговой растительности: в начале лета ее вегетационный индекс одинаков во всех зонах, а к концу июля продуктивность снижается, но наиболее резкое падение вегетационного индекса характерно для черноземов: здесь он снижается от 0,55 до 0,46.

Далее было проведено сопоставление полученных значений NDVI с биоклиматическими данными, показателями плодородия почв и продуктивности, которые получены наземными методами исследования. В юго-восточном направлении увеличиваются сумма биологически активных температур и продолжительность вегетационного периода, но снижается увлажненность, о чем свидетельствуют увеличение радиационного индекса сухости Будыко, снижение годового коэффициента увлажнения Иванова и снижение запасов продуктивной влаги (табл. 11). Первичная биологическая продуктивность ландшафтов, несмотря на значительное увеличение содержания гумуса, уменьшается с 13,0 до 9,5 т/(гагод).

Климатические особенности, показатели плодородия почв Сумма биологически активных Запасы продуктивной влаги (мм) в Мощность гумусового горизонта, Продолжительность NDVI травянисто-кустарниковой NDVI травянистой растительности Таким образом, в бассейне реки Ока дерново-подзолистые почвы обладают наименьшим плодородием, но в условиях достаточно влажного и теплого климата почвенно-продукционный потенциал достигает здесь максимального значения, о чем свидетельствуют высокие значения NDVI.

Зона серых лесных почв – переходная от влажного климата к засушливому, растения меньше получают влаги, необходимой для нормального функционирования, в результате вегетационный индекс снижается. Для климата зоны черноземов характерны еще большее увеличение биологически активных температур, уменьшение запаса продуктивной влаги. Все перечисленные факторы, несмотря на значительное содержание в почве гумуса, снижают интенсивность продукционных процессов, и значение NDVI здесь наименьшее среди всех почвенно-экологических зон.

В зоне дерново-подзолистых почв встречаются и нетипичные для нее серые лесные почвы. В частности, они составляют основу почвенного покрова владимирского Ополья, занимающего бассейн реки Колокша (левого притока реки Клязьма). Нами были сопоставлены значения вегетационного индекса в бассейне Колокши с его значениями в бассейне реки Шерна (тоже левого притока реки Клязьма), который характеризуется типичным для данной зоны почвенным покровом с доминированием дерново-подзолистых почв. Результаты представлены на диаграмме (рис. 17).

В бассейне реки Колокша продукционный потенциал всех типов растительности на серых лесных почвах по показателю вегетационного индекса выше, чем на дерново-подзолистых почвах бассейна реки Шерна.

В то же время, как было показано, зона серых лесных почв, расположенная южнее, характеризуется более низкими значениями вегетационного индекса по сравнению с дерново-подзолистыми почвами.

Это объясняется тем, что в зоне дерново-подзолистых почв более благоприятные условия увлажнения, поэтому продукционный потенциал выше, тогда как в зоне серых лесных почв недостаток влаги является лимитирующим фактором, который не позволяет в полной мере реализоваться плодородию почв в виде растительной продукции.

Рис.17. Значения вегетационных индексов растительности 6.2. Почвенно-продукционный потенциал и состояние земельных угодий речных бассейнов Европейской части России Выполнена оценка почвенно-продукционного потенциала 12-ти крупных речных бассейнов 1-го порядка Европейской части России. Внути самого большого по площади водобсора реки Волга, отдельно выделили и охарактеризовали бассейны рек Ока и Кама (речные бассейны 2-го порядка) (табл.12, рис. 18).

Использовался метод наложения границ речных бассейнов (по электронной карте масштаба 1:1000000) на зональные пространства в программе «Arc GIS».

Наибольший запас фитомассы сосредоточен в бассейнах Невы и Оки, в южном направлении запас фитомассы начинает снижаться, что является следствием уменьшения площади лесов. Наиболее продуктивным являются бассейны рек Дон, Урал, Кубань, продуктивность экосистем бассейна Волги в целом имеет среднее значение (самые высокие показатели приурочены к бассейну Оки). Наибольшее содержание гумуса в почвах бассейна реки Кубань, наименьшее – в бассейне Северной Двины, а максимально благоприятные биоклиматические условия складываются в бассейне Днепра. В итоге высокие значения почвенно-продукционного потенциала характерны для экосистем бассейнов Днепра, Кубани и Волги, в которых этот показатель высокий в основном за счет территории бассейна Оки.

Полученные значения почвенно-продукционного потенциала были сопоставлены с гидрологическими характеристиками данных бассейнов, особенностями земплепользования и состоянием пахотных угодий (по ПЭИ и урожайности). Отмечено, что высокий модуль стока характерен для бассейнов северных рек с небольшим почвенно-продукционным потенциалом (Печора, Мезень); речные бассейны с высокими значениями почвенно-продукционного потенциала характеризуются низкими или средними значениями модуля стока (Днепр, Ока, Кубань).

МУРМАНСК

ПЕЧОРА

МЕЗЕНЬ

АРХАНГЕЛЬСК

СЕВЕРНАЯ ДВИНА

ВОЛОГДА

НОВГОРОД

РЫБИНСК

НИЖНИЙ НОВГОРОД

МОСКВА КАЗАНЬ

СМОЛЕНСК

ТОЛЬЯТИ

КУРСК ВОРОНЕЖ САРАТОВ !

ВОЛГОГРАД

АСТРАХАНЬ

КУБАНЬ ТЕРЕК

МАХАЧКАЛА

Рис. 18. Почвенно-продукционный потенциал речных бассейнов почвенно-продукционного потенциала, балл Северная Двина Волга в том чиле:

Наиболее освоенным в сельскохозяйственном отношении является бассейн реки Дон, здесь сельскохозяйственная нагрузка достигла предельного уровня, распахано более 60 % территории, хотя потенциал естественных экосистем и агроэкосистем не самый большой, что может создавать угрозу нарушения функционирования этого бассейна. В бассейне реки Кубань высокий почвенно-продукционный потенциал экосистемы соответствует хорошему состоянию пахотных угодий, высокой урожайности и большой сельскохозяйственной освоенности территории.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показывают эффективность применения предложенного комплексного показателя почвенно-продукционного потенциала для оценки структуры и функционирования экосистем речных бассейнов и антропогенного воздействия. При расчете показателей почвенно-продукционного потенциала осуществляется наложение границ речных бассейнов на зональные пространства, различающиеся своими естественными характеристиками, что дает возможность учесть при оценке состояния экосистем два основных типа геопространств (природные ландшафты и речные бассейны). Расчет показателей производится с использованием данных дистанционного зондирования с привлечением картографического и статистического материалов. Для обработки и анализа данных разработаны методические подходы к использованию геоинформационных систем и дешифрированию космических снимков. Предложены алгоритмы обработки космических снимков с целью оценки общего почвенно-продукционного потенциала и его отдельных показателей.

Разработана математическая модель стационарных состояний системы «фитоценоз – почва» в речном бассейне, основанная на применяемой в популяционной биологии и экологии нелинейной логистической функции роста. Обобщенная пространственнораспределенная модель в пределах речного бассейна Клязьмы использована для анализа стационарных состояний экосистемы и характеристики продуктивности фитоценозов с учетом биоразнообразия и пространственной организации ландшафтов.

Предложены рекомендации по выбору наиболее типичных речных бассейнов, которые могут использоваться в качестве ключевых участков в экологическом мониторинге по показателю почвенно-продукционного потенциала. Выполнен анализ почвенно-продукционного потенциала для речных бассейнов различных порядков: от крупных бассейнов 1-го порядка, расположенных на Европейской территории России, до малых речных бассейнов.

Полученные результаты позволяют оценить реальное состояние почвенно-растительного покрова речных бассейнов как в естественном состоянии, так и под воздействием антропогенного фактора и могут быть использованы в работах по рационализации структуры землепользования.

Так, в настоящее время в бассейне реки Клязьма большая часть заброшенных сельскохозяйственных угодий зарастает низкокачественной древесной растительностью, что соответствует более стабильному состоянию экосистемы согласно модели стационарных состояний системы «фитоценоз – почва», и она стремится к более устойчивому состоянию.

Следовательно, на этой территории требуются значительные усилия, для того, чтобы поддерживать качество пахотных угодий, потеря которых приводит к снижению почвенно-продукционного потенциала экосистемы в целом, а также может обернуться в дальнейшем экономическими издержками при попытке их восстановления.

Существует также проблема снижения качества луговых угодий:

уменьшается их продуктивность, часть зарастает древесно-кустарниковой растительностью, хотя именно эти территории обеспечивают основной прирост фитомассы в экосистемах и являются кормовыми угодьями.

Таким образом, эффективное использование биосферных ресурсов с экологической и экономической точек зрения возможно, если оно способствует поддержанию продукционного потенциала территории и находится в соответствии с ее структурно-функциональными особенностями. Поэтому дальнейшее изучение пространственновременной динамики параметров почвенно-продукционного потенциала является актуальным как с научной, так и практической стороны и должно способствовать регламентации антропогенного воздействия с учетом естественных, стабильных состояний экосистем.

ВЫВОДЫ

1. Для экологической характеристики экосистем речных бассейнов разработаны концепция и методика определения почвеннопродукционного потенциала (ППП), который количественно характеризует способность природной или антропогенной экосистем в определенных почвенно-биоклиматических условиях воспроизводить продукцию (фитомассу). ППП обобщает многолетние сведения о продуктивности растительного покрова, накоплении фитомассы, плодородии почв, а также биоклиматических параметрах, урожайности и почвенно-экологическом индексе.

2. Для почвенно-продукционной характеристики экосистем на конкретный момент времени используется показатель вегетационного индекса (NDVI), определяемый по данным дистанционного зондирования, который и рекомендуется в качестве мониторингового показателя.

3. Установлено, что в пределах одной почвенно-экологической зоны, где нет существенных различий по биоклиматическим показателям, почвенно-продукционный потенциал зависит, в основном, от характеристик почвенного покрова, тогда как в разных почвенноэкологических зонах на продукционный потенциал сильное влияние оказывают биоклиматические факторы и, прежде всего, увлажнение территории.

4. Характер функционирования речных бассейнов как многомерных экосистем зависит как от порядка бассейна, так и от его площади. Обычно биоклиматической и ландшафтной неоднородностью, поэтому определение почвенно-продукционного потенциала следует проводить в пределах бассейнов 2-го порядка.

Среди малых речных бассейнов притоков реки Клязьма наибольшим почвенно-продукционным потенциалом отличаются территории, с преобладанием серых лесных почв с наибольшей продуктивностью растительного покрова и содержанием в почве основных элементов питания растений, но не накапливающих большого запаса фитомассы.

фотосинтетической активностью растений, но и соотношением площадей лесных и луговых фитоценозов. При определнных соотношениях лесных и луговых фитоценозов возникает синергетический эффект, когда предельные значения фитомассы (мкость) территорий больше, чем просто сумма мкостей лесных и луговых фитоценозов. Для бассейна реки Клязьма выявлено, что одно из наиболее устойчивых стационарных состояний приходится на область значений удельной фитомассы 133,56 т/га, при котором оптимальное соотношение площадей естественных лесных и луговых фитоценозов составляет 7:1.

7. Бассейны, имеющие близкие значения вегетационного индекса, но при этом существенно различающиеся по индексу почвеннопродукционного потенциала, по-разному используют потенциальные возможности экосистемы.

8. Моделирование процессов и экологический мониторинг для крупных речных бассейнов целесообразно осуществлять на уровне речного бассейна на порядок ниже. Такой модельный бассейн должен по большинству параметров иметь сходство с крупным бассейном, и его выбор наиболее рационально осуществлять путем кластерного анализа. В качестве модельного бассейна Клязьмы предложено использовать бассейн малой реки Киржач.

9. Кластеризация речных бассейнов Клязьмы по отдельным параметрам позволяет определить ключевые участки для мониторинговых работ по более узким направлениям, и кроме того, она подтверждает, что в целом в бассейне Клязмы наиболее уникальными являются бассейны рек Колокша и Пекша, где целесообразно организовать специальные мониторинговые наблюдения.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Трифонова, Т.А. Индикация атмосферного техногенного загрязнения по материалам космофотосъемки/ Т.А.Трифонова, Е.П Гришина, Н.В. Мищенко // Изв РАН. Сер.

географическая – 1997. – № 3. – С. 126 – 132.

Трифонова, Т.А. Сравнительный анализ структуры землепользования различных природно-территориальных комплексов/ Т.А.Трифонова, Н.В. Мищенко // Почвоведение. – 2002. – № 12. – С. 1479–1487.

Трифонова, Т.А. Использование геоинформационных технологий в почвенноэкологических исследованиях/ Т.А. Трифонова, Н.В. Мищенко, Д.А. Будаков // Почвоведение. – 2007. – № 1. – С.23-30.

Мищенко, Н.В. Оценка состояния растительности и почв на основе данных дистанционного зондирования / Н.В.Мищенко, Т.А.Трифонова, М.М. Карева // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, Почвоведение. – 2008. – № 3. – С.14-19.

Мищенко, Н.В. Оценка состояния почвенно-растительного покрова промышленного центра с применением геоинформационных технологий / Н.В.Мищенко, А.Н.Краснощеков, Т.А.Трифонова //Экология урбанизированных территорий. – 2009. – № 1. – С.89-95.

Трифонова, Т.А. Оценка продукционного потенциала растительного покрова бассейна реки Оки с использованием материалов космической съемки /Т.А.Трифонова, Н.В. Мищенко, Р.В.Репкин // Проблемы региональной экологии. – Мищенко, Н.В. Почвенно-продукционный потенциал малых речных бассейнов / Н.В. Мищенко, Т.А. Трифонова, С.А. Шоба // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, Почвоведение. – 2009. – № 4. – С.26-32.

Трифонова, Т.А. Дерново-подзолистые почвы бассейна реки Судогды Владимирской области и их биологическая продуктивность / Т.А.Трифонова, Е.П.Быкова, Н.В.Орешникова, Н.П.Матекина, Н.В Мищенко // Вестн. Моск.ун-та.

Сер. 17, Почвоведение. – 2010. – № 2. – С.3-7.

Трифонова, Т.А. Почвенно-экологическая характеристика пойм рек Владимирской области/ Т.А.Трифонова, Е.П. Быкова, Н.В.Орешникова, А.А.Горбунова, Н.В.Мищенко, Н.П.Матекина // Проблемы агрохимии и экологии. – 2010. – № 3. – Мищенко, Н.В. Оценка состояния почв Владимирской области / Н.В.Мищенко, 10.

К.Е. Баринова // Агрохимический вестник. – 2011– № 3. – С. 28-29.

Электронный экологический атлас Владимирской области/Т.А.Трифонова, 11.

А.Н.Краснощеков, Н.В.Селиванова, Н.В.Мищенко, Л.А.Ширкин и др.//Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2008620221, Геоинформационная база данных по качеству атмосферного воздуха на территории 12.

Владимирской и Ивановской областей/А.Н.Краснощеков, Т.А,Трифонова, Н.В.Селиванова, Н.В. Мищенко, Е.Ю.Кулагина //Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2010620496 от 14 сентября 2010 г.

Мищенко, Н.В. Оценка состояния почвенно-растительного покрова методами 13.

геоинформационного анализа/ Н.В.Мищенко, Т.А. Трифонова. – Владимир. :

ВладимирПолиграф, 2007. – 92 с.

Трифонова, Т.А. Комплексная оценка пространственно-временной динамики 14.

урбанизированной территории/ Т.А.Трифонова, С.М. Чеснокова, Н.В. Мищенко, А.Н. Краснощеков – Владимир. : Рост, 2010. – 92 с.

Трифонова, Т.А. Экологическое картографирование природно-антропогенных 15.

геосистем на основе аэрокосмической фотоинформации/ Т.А.Трифонова,В.М.

Вильдяев, В.П. Терещенков, Н.В. Мищенко // Экология Владимирского региона :

сб.науч.тр. /Владим. гос. ун-т.– Владимир, 1994. – С. 52 - 53.

Трифонова, Т.А. Критерии экологической оценки состояния природной среды/ Т.А.

16.

Трифонова, Н.В.Мищенко // Экология Владимирского региона: сб.науч.тр./ Владим.

гос. ун-т.– Владимир, 1994. – С.37 - 40.

Трифонова, Т.А. Мониторинг окружающей среды на основе лазерной 17.

флуоресцентной спектроскопии рассеяния и обработки космических снимков/ Т.А.

Трифонова, В.М. Вильдяев, А.Л. Тихомиров, Н.В. Мищенко // Лазерные технологии JLLA^95 : Тез. докл. – Шатура, 1995. – С.71 - 72.

Трифонова, Т.А. Применение аэрокосмической информации при экологическом 18.

картографировании (на примере Владимирской области)/ Т.А. Трифонова, Е.П. Гришина, А.Л. Тихомиров, Н.В. Мищенко // Сб. науч. тр. астрономогеодезического общества России. – Владимир, 1995. – С.37 - 40.

Трифонова, Т.А. Компьютерная обработка и эколого-географические исследования 19.

на основе аэрокосмической фотоинформации/ Т.А.Трифонова, Е.П. Гришина, А.Л. Тихомиров, Н.В. Мищенко // Экология и охрана окружающей среды: тез. докл./ Владим. гос. ун-т. – Владимир, 1996. – С.125.

20. Трифонова, Т.А.Оценка экологического состояния регионов Владимирской области на основе обработки космоснимков/ Т.А.Трифонова, Е.П. Гришина, А.Л. Тихомиров, Н.В. Мищенко // Экология и охрана окружающей среды: тез. докл./ Владим. гос.

ун-т. – Владимир, 1996. – С.304 - 305.

21. Трифонова, Т.А. Исследование влияния загрязнения реки Клязьмы на микроэлементный состав гидробионтов/ Т.А.Трифонова, Е.П. Гришина, В.Г. Амелин, Н.В. Мищенко, А.Л.Тихомиров // Экология и охрана окружающей среды : тез. докл./ Владим. гос. ун-т. – Владимир, 1996. – С. 30-304.

22. Трифонова, Т.А. Индикация техногенного загрязнения урбанизированных экосистем на основе дешифрирования космоснимков/ Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко// Экобалтика – XXI век : тез. докл. – СПб.,1996. – С. 119- 23. Джалалян, О.Б. Интегрированная оболочка ГИС и нейрокомпьютерной сети для прогнозирования экологических и чрезвычайных ситуаций/ О.Б.Джалалян, В.Г. Прокошев, Т.А. Трифонова, С.М. Аракелян, Н.В. Мищенко // Методы дистанционного зондирования и ГИС-технологии для контроля и диагностики состояния окружающей среды : тез. докл. – М, 1996. – С. 95.

24. Трифонова, Т.А. Химия окружающей среды. (практикум)/ Т.А. Трифонова, Е.П. Гришина, Н.В. Мищенко/ Владим. гос. ун-т. – Владимир, 1996. – 56 с.

25. Вильдяев, В.М. Проблема риска территорий и оценка последствий для населения Владимирской области функционирования Судогодского водовода/ В.М. Вильдяев, Т.А.Трифонова, Н.В. Мищенко// Гражданская защита. – 1997. – № 11. – С. 52 - 54.

26. Трифонова, Т.А. Биомониторинг реки Клязьмы с использованием космической фотоинформации/ Т.А.Трифонова, В.Г.Амелин, Е.П.Гришина, Н.В. Мищенко [и др.] // Мониторинг.Безопасность жизнедеятельности. – 1997. – № 1. – С. 22 - 24.

27. Трифонова, Т.А. Практикум по общей экологии/Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко / Владим. гос. ун-т.– Владимир, 1997 – 48 c.

28. Трифонова, Т.А. Основные подходы к изучению структуры и классификации речных бассейнов/Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко, Д.Н.Васильев // Нечеткая логика, интеллектуальные системы и технологии : тез. докл. – Владимир, 1998. – С. 209 Мищенко, Н.В. Экологическая оценка землепользования/Н.В.Мищенко, Н.В.Бурова // Почва. Экология. Общество: тез. докл. – СПб., 1999. – С. 97 - 98.

30. Ширкин, Л.Н. Трансформация и миграция токсичных компонентов промышленных отходов в почвах/ Л.А.Ширкин, Н.В.Мищенко// Почва. Экология. Общество: Тез.

докл. – СПб., 1999. – С.121-122.

31. Трифонова, Т.А. Науки о Земле: практикум/ Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко/ Владим. гос. ун-т. – Владимир, 1999. – 84 с.

32. Мищенко, Н.В. Оценка продуктивности угодий бассейна реки Судогды / Н.В.Мищенко// Экология речных бассейнов: материалы междунар. Науч.практ.конф./ Владим. гос. ун-т. – Владимир,1999. – С. 19-20.

33. Трифонова, Т.А. Экологическая оценка биопродуктивности и землепользования ландшафтов Владимирской области/Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко // Экология речных бассейнов: материалы междунар. науч.-практ.конф./ Владим. гос. ун-т. – Владимир,1999. – С. 80-81.

34. Трифонова, Т.А.Почвенно-ландшафтная структура бассейнов Владимирской области/ Т.А. Трифонова, Н.В.Мищенко// Экология речных бассейнов: материалы междунар. науч.-практ.конф./ Владим. гос. ун-т. – Владимир,1999. – С. 81-83.

35. Трифонова, Т.А.Особенности гидрохимического и токсикологического режимов рек Клязьма, Нерль во Владимирской области/ Т.А.Трифонова, С.М.Чеснокова, Н.В.

Васильева, Е.П.Гришина, Н.В.Мищенко// Экология речных бассейнов: материалы междунар. науч.-практ.конф./ Владим. гос. ун-т. – Владимир,1999. – С. 105-106.

Трифонова, Т.А. Экологическая оценка землепользования и биопродуктивности 36.

различных типов природно-территориальных комплексов/Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко // Экология Владимирского региона: сб.науч.тр./Владимирский государственный университет. – Владимир, 2001. – С. 15-20.

Трифонова, Т.А. Дистанционное зондирование в целях экологического 37.

мониторинга/ Т.А.Трифонова, Е.П.Гришина, О.В.Кузьмни, Н.В.Мищенко// Всерос.

науч. конф. Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2001 – Трифонова, Т.А. Почвенно-продукционный потенциал бассейнов малых 38.

рек/Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко// Экология речных бассейнов: материалы междунар. науч.-практ.конф./ Владим. гос. ун-т. – Владимир, 2002. – С. 54-58.

Репкин, Р.В. Бассейновый подход в преподавании курсов «Экологическое 39.

картографирование» и «Аэрокосмические методы в экологических исследованиях»

В сб. «Экология речных бассейнов»/Р.В.Репкин, Н.В.Мищенко// Экология речных бассейнов: материалы междунар. науч.-практ.конф./ Владим. гос. ун-т. – Владимир, Мальцев, И.В. Биолого-экологические учебные полевые практики 40.

студентов/И.В.Мальцев, Н.В.Мищенко// Экология речных бассейнов: материалы междунар. науч.-практ.конф./ Владим. гос. ун-т. – Владимир, 2002. – С. 285-288.

Trifonova, T.A. The research of atmospheric pollution of industrial cities by remote 41.

sensing/ Т.A.Trifonova, N.V. Mishchenko //Fifth Int. Cont. On Urban Climate. 1-5 sept.

2003. – Lodz, Poland, 2003 – Р. 181-184.

Trifonova, T.A. Geoinformational System for Soil Antropogenic Transformation 42.

Research/ Т.A.Trifonova, N.V. Mishchenko// EUROSOIL 2004 Freiburg Germany Sept.

4-12 2004. – Freiburg, 2004. – Р.141.

Трифонова,Т.А. Геоинформационные системы в экологии. Учебное 43.

пособие./Т.А.Трифонова, А.Н.Краснощеков, Н.В.Мищенко/Владим. гос. ун–т. – Владимир, 2004. – 152 с.

Трифонова, Т.А. Мониторинг антропогенной трансформации почвенного покрова 44.

на основе Гис-технологий / Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко//Почвы – национальное достояние России : материалы IV съезда Докучаев. о-ва почвоведов. – Новосибирск : Наука-Центр, 2004. – С.193.

Трифонова, Т.А. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в 45.

экологических исследованиях/ Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко, А.Н.Краснощеков. – М.: Академ. проект, 2005. – 352 с.

Трифонова, Т.А. Прикладная экология: учеб. пособие для вузов/ Т.А.Трифонова, 46.

Н.В.Селиванова, Н.В.Мищенко. – М.: Академ. проект, 2005. – 384 с.

47. Trifonova, T.A. Remote sensing for land use structure and natural and antropogenic ecosystems productivity assessment/ T.A. Trifonova, N.V. Mishchenko, E.V. Shcherbenko // Second Workshop of the ERQ Sel SiG on Remote Sensing of Long Use and Long Cover. Bonn, 28-30 September, 2006. – Bonn, 2006. – Р. 125.

Мищенко, Н.В. Использование данных дистанционного зондирования для оценки 48.

продукционного потенциала и структуры землепользования бассейнов рек Киржач и Судогды/Н.В.Мищенко, М.М.Карева// Экология речных бассейнов: материалы IV междунар. науч.-практ.конф.– Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007. – С.

Трифонова, Т.А Оценка продукционного потенциала растительного покрова 49.

бассейна реки Ока с использованием данных дистанционного зондирования/Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко, А.В.Кржеминская// Экология речных бассейнов: IV материалы междунар. науч.-практ.конф.– Владимир : Изд-во Владим.

гос. ун-та, 2007. – С. 232-237.

Будаков, Д.А. Использование геоинформационных систем для создания 50.

информационно-аналитических баз данных в экологических исследованиях/Д.А.Будаков, Н.В.Мищенко// Экология речных бассейнов:

материалы IV междунар. науч.-практ.конф.– Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007.– С. 384-386.

Trifonova, T.А. Land vegetation condition assessment of industrial centre territory 51.

applying GIS-technologies/ T.Trifonova, N. Mishchenko, A. Krasnoshchekov //4th International Conference on Soils Urban Industrial, Traffic and Mining Areas, Nanjing, China, October 18 – 27, 2007. – Nanjing, 2007. – Р.39.

Трифонова, Т.А. Использование данных дистанционного зондирования для оценки 52.

состояния почвенного и растительного покрова бассейнов малых рек/Т.А.Трифонова, Н.В.Мищенко// Материалы V съезда Всерос. о-ва почвоведов им. В.В. Докучаева. – Ростов Н/Д, 2008. – С. 230.

Trifonova, Т.А.Remote sensing data for small rivers basins 53.

soil and vegetation mantle assessment/ Т.А.Trifonova, N.V. Mishchenko //Eurosoil 2008.

Soil-Society-Environment, 25-29 August, 2008, Vienna, Austria. – Vienna, 2008. – Мищенко, Н.В. Оценка продукционного потенциала и структуры землепользования 54.

территорий бассейнов малых рек с использованием данных дистанционного зондирования/ Н.В.Мищенко, Т.А.Трифонова, М.М.Карева// Экология Владимирского региона: сб. материалов II научн.-практ. конф. – Владимир :

ВладимирПолиграф, 2008. – С. 132-136.

Мищенко, Н.В. Почвенно-продукционный потенциал речных бассейнов 55.

Европейской части России/Н.В.Мищенко// Экология речных бассейнов: материалы V междунар. науч.-практ.конф.– Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2009.– С.

Trifonova, T.A.Remote sensing methods for determining soil-productive potential of 56.

minor river basins/ T.Trifonova, E. Shcherbenko, N. Mishchenko // The Fifth International Conference on Environmental Science and Technology July 12-16, 2010, Houston, USA. Houston,2010. – Р. 74.



 
Похожие работы:

«БЕКБАСАРОВ Шакир Шарипович Научно-методическое и технологическое обеспечение управления отходами производства и потребления 03.00.16 – Экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Республика Казахстан Алматы, 2010 1 Работа выполнена в Центральной лаборатории сертификационных испытаний строительных материалов (ЦеЛСИМ) Научные консультанты: доктор технических наук Естемесов З.А доктор технических наук Аманкулов Е....»

«УДК 591.3591.465+576.31 ЛАРИНА Татьяна Михайловна ПРИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИИ НОТОХОРДА КУЛЬТИВИРУЕМОЙ МОЛОДИ ТРЕСКИ GADUS MORHUA LINNAEUS, 1758 Специальность 03.02.06 — ихтиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва — 2011 Работа выполнена на кафедре биоэкологии биологического факультета ФГОУ ВПО Мурманского государственного технического университета Научный руководитель : доктор биологических наук Журавлёва Нонна Георгиевна...»

«ЗОГРАФ ЮЛИЯ КОНСТАНТИНОВНА Ультраструктура мужской половой системы и сперматозоидов у свободноживущих морских нематод из отряда Chromadorida 03.00.25 – гистология, цитология, клеточная биология 03.00.08 – зоология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Владивосток – 2006 2 Работа выполнена в Институте биологии моря имени А.В. Жирмунского ДВО РАН и на кафедре зоологии Академии экологии, морской биологии и биотехнологии Дальневосточного...»

«ПОЛОВКОВА Оксана Геннадьевна РОЛЬ ГЕНОВ СИГНАЛЬНОГО ПУТИ КАЛЬЦИНЕУРИНА В РАЗВИТИИ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ МИОКАРДА У БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА 03.02.07 – генетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Томск – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении “Научно-исследовательский институт медицинской генетики” Сибирского отделения РАМН и в Федеральном государственном бюджетном учреждении...»

«Дудченко Людмила Вадимовна ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ЛЕСОПОЛОС В ТРАВОСТОИ ЗОНАЛЬНОГО ТИПА МЕТОДОМ АГРОСТЕПЕЙ 03.02.08 – экология (биологические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Ростов-на-Дону - 2013 Работа выполнена в Ставропольском научно-исследовательском институте сельского хозяйства Россельхозакадемии Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Дзыбов Джантемир Сосренович...»

«Нестерова Анастасия Петровна ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МУТАНТНЫХ ГЕНОВ Fgf5go-Y, hr, we и wal, НАРУШАЮЩИХ РАЗВИТИЕ И РОСТ ВОЛОС У МЫШИ Специальность 03.02.07 – генетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва, 2010 Работа выполнена в лаборатории генетики развития Учреждения Российской Академии Наук Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН Научный доктор биологических наук, профессор руководитель: Конюхов Борис Владимирович...»

«Верещагин Владимир Александрович Молекулярное типирование клинических штаммов Neisseria gonorrhoeae 03.00.04 – Биохимия 03.00.03-Молекулярная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва - 2006 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении Научноисследовательском институте физико-химической медицины Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ Научные руководители: доктор биологических...»

«УДК 597.553.2:597-114.78 ПАВЛОВ Ефим Димитриевич Состояние половых желёз лососевых рыб в условиях интродукции Специальность 03.02.06 – ихтиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Москва - 2011 г. Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП ВНИРО). Научный руководитель : профессор, доктор биологических наук Микодина Екатерина Викторовна Официальные доктор...»

«Устюгова Екатерина Александровна СИНТЕЗ АНТИБИОТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ШИРОКОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ ЛАКТОКОККОМ LACTOCOCCUS LACTIS SUBSP. LACTIS 194-K 03.02.03 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре микробиологии биологического факультета ФГБОУ ВПО МГУ имени М.В. Ломоносова. Некоторые эксперименты были выполнены в ФГБУ НИИ по изысканию новых антибиотиков имени Г.Ф. Гаузе РАМН, ГУ НИИ...»

«Духовная Наталья Игоревна ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ ФИТОПЛАНКТОННЫХ СООБЩЕСТВ В ВОДОЕМАХ С РАЗНЫМ УРОВНЕМ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ 03.01.01 – Радиобиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва-2011 2 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки Уральский научно-практический центр радиационной медицины Федерального медикобиологического агентства Российской Федерации, г. Челябинск Научный руководитель доктор...»

«Науменко Сергей Анатольевич Динамика однолокусного мультиаллельного адаптивного ландшафта в молекулярной эволюции белок-кодирующих последовательностей ДНК 03.01.09 — математическая биология, биоинформатика Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Москва — 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте проблем передачи информации им. А.А. Харкевича Российской академии наук (ИППИ РАН). Научный...»

«БАЛАКИНА АНАСТАСИЯ АЛЕКСАНДРОВНА Влияние условий культивирования in vitro на морфогенные процессы и активность ферментов антиоксидантной системы в растениях люпина узколистного Специальности: 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) 03.01.05 – Физиология и биохимия растений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва — 2012 1 Работа выполнена в лаборатории молекулярной биологии Федерального государственного...»

«Пластинина Наталья Андреевна ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ ФЕНОЛА И СПАВ В СОВМЕЩЕННЫХ ПЛАЗМЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ 03.00.16 – Экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук Иваново - 2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” доктор химических наук, профессор Научный руководитель : Гриневич Владимир Иванович Официальные...»

«Лихошвай Виталий Александрович МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ГЕННЫХ СЕТЕЙ Биоинформатика - 03.00.28 Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Новосибирск - 2008 Работа выполнена в секторе молекулярной эволюции Института цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск Научный консультант : Академик РАН, доктор биологических наук, профессор Н. А. Колчанов Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск Официальные...»

«ЗАЙЦЕВА ЮЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ QUORUM SENSING СИСТЕМ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ (НА МОДЕЛИ SERRATIA) И ИЗУЧЕНИЕ ИХ РОЛИ В РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ 03.02.07 – генетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва-2012 Работа выполнена в Лаборатории регуляции экспрессии генов микроорганизмов Федерального государственного бюджетного учреждении науки Института молекулярной генетики РАН, г. Москва....»

«КОСОГОВА Татьяна Алексеевна ШТАММЫ БАЗИДИАЛЬНЫХ ГРИБОВ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ – ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПРОДУЦЕНТЫ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ 03.01.06 – биотехнология (в том числе бионанотехнологии) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Кольцово – 2013 Работа выполнена в Федеральном бюджетном учреждении науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор доктор биологических наук, профессор Научный руководитель :...»

«МИЧУКОВА МАРИНА ВАЛЕНТИНОВНА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ DAPHNIA MAGNA STRAUS, 1826 В БИОИНДИКАЦИИ, УЛУЧШЕНИИ БИОПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ВОДЫ ВОДОЕМОВ 03. 00. 16 – Экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань - 2008 Работа выполнена на кафедре Пищевая биотехнология Казанского Государственного технологического университета Научный руководитель доктор технических наук, профессор Канарский Альберт Владимирович Официальные оппоненты доктор...»

«Микрюкова Тамара Петровна Молекулярно-генетическая оценка возбудителей клещевых инфекций и их переносчиков в природных очагах Западной Сибири и Северо-Восточного региона Европейской части России 03.01.03 – молекулярная биология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Кольцово-2012 Работа выполнена в Федеральном бюджетном учреждении науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор Научный Терновой Владимир...»

«ПАНИНА Яна Сергеевна МОДУЛИРОВАНИЕ ИНДУЦИРОВАННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ И ВОСПРИИМЧИВОСТИ КАРТОФЕЛЯ 03.00.04 – биологическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологическпих наук Москва 2005 2 Работа выполнена в лаборатории биохимии фитоиммунитета Института биохимии им. А.Н. Баха РАН Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор ОЗЕРЕЦКОВСКАЯ Ольга Леонидовна Официальные оппоненты...»

«МУЗАФАРОВА АЛЬБИНА АЛЕКОВНА ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЯ НА ОТВАЛАХ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ Специальность 03.00.16 – Экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Уфа - 2006 2 Работа выполнена в Институте биологии Уфимского научного центра РАН, Сибайском институте (филиале) Башкирского государственного университета Научный руководитель : доктор биологических наук Кулагин Андрей...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.