РАЗНООБРАЗИЕ СТЕПНЫХ ГЕОСИСТЕМ СРЕДНЕЙ СИБИРИ: КЛАССИФИКАЦИЯ, ПРОБЛЕМЫ МОНИТОРИНГА
Ю.М. Семенов
Институт географии СО РАН, Иркутск, Россия
Изучались дифференциация, интеграция, динамика, эволюция и функционирование степных геосистем некоторых степных и лесостепных регионов Средней Сибири (юго-восточного Забайкалья, Приольхонья, котловин Минусинского межгорного прогиба). На базе материалов полевых съемок, анализа и обобщения литературных и фондовых источников, данных стационарных исследований составлены серии карт и картосхем ландшафтного содержания.
В качестве основы для них были использованы карты геосистем с легендами, разработанными с использованием трехрядной классификации геосистем, принципы которой были ранее предложены академиком В.Б.Сочавой (1978). В основу разработки ландшафтной классификации положена концепция взаимозависимости организации геосистем с дифференциацией вещества их компонентов, реализованная в виде методов ландшафтно-геохимического анализа, синтеза и диагноза (Семенов, 1991).
Установлено, что различные аспекты организации геосистем обусловлены разными процессами дифференциации вещества.
Дифференциация геосистем определяется радиальной дифференциацией вещества, поэтому классификация геомеров основывается на ландшафтно-геохимическом анализе геосистем с учетом абсолютных количеств вещества в их компонентах: каждому иерархическому уровню степных геомеров соответствуют определенные амплитуды запасов вещества в почвах и фитомассе, возрастающие с рангом таксона. Внутри таксонов геомеры различаются по абсолютным количествам тех или иных элементов или их радиальной дифференциации.
Интеграция геосистем обусловливается латеральной дифференциацией вещества: каждый ранг геохор топологической размерности имеет определенные пределы колебаний абсолютных количеств вещества в компонентах подчиненных геомеров, ареалы распространения которых ограничиваются рамками данных геохор; всем рангам геохор соответствуют конкретные ранги геомеров с определенными запасами вещества; для низших уровней геохор характерны однонаправленная миграция и единый баланс дифференциации вещества. Поэтапная интеграция геохор осуществляется на основе ландшафтно-геохимического синтеза с учетом абсолютных количеств вещества.
Развитие геосистем определяется радиальными потоками вещества и сопровождается изменением его количеств и состава. При этом динамика геосистем отражается в миграции и режимах поведения подвижных соединений почв, а эволюция приводит к коренному изменению инварианта, которым служит валовой химический состав почв. Изучение поведения вещества во времени с помощью режимного, лизиметрического и микроморфологического методов дает возможность диагностировать динамическое состояние геомеров. Ландшафтно-геохимическая диагностика позволяет разделить коренные, мнимокоренные, серийные геосистемы и их антропогенные аналоги. Для коренных фаций характерны стабильный режим и относительно невысокая интенсивность потоков вещества, серийные отличаются резко выраженной нестабильностью миграции вещества и ее значительными масштабами, а мнимокоренным свойственны показатели, промежуточные между таковыми коренных и серийных фаций. Антропогенные модификации природных геосистем сохраняют в микростроении почв черты предшествующих спонтанных состояний, лишь иногда в почвах устойчиво длительно-производных фаций появляются признаки новых почво-образующих процессов. Миграция вещества в кратковременно-производных фациях менее стабильна, чем в длительно-производных. Техногенное воздействие на геосистемы приводит к расширению диапазонов колебаний ландшафтно-геохимических параметров. При эволюции геосистем происходит коренная трансформация химического состава почв, наиболее отчетливо проявляющаяся в их микроморфологии. Тенденции развития геосистем определяются через расчет балансов вещества.
В рамках создаваемой Единой системы экологического мониторинга Российской Федерации предложена подсистема ландшафтного мониторинга для Иркутской области, интегрирующая данные отраслевых подсистем экологического мониторинга на основе ландшафтных связей с выходом на их пространственную экстраполяцию (Семенов, Суворов, 1994). Объекты ландшафтного мониторинга геохоры ранга ландшафта или местности, геотехнические системы и экосистемы особо охраняемых территорий, основной параметр контроля - ландшафтная структура (соотношение площадей коренных, мнимокоренных, серийных геосистем, их антропогенных модификаций и геотехнических систем), критерии оценки состояния геосистем - расчетные ландшафтно-геохимические и ландшафтно-геофизические коэффициенты.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 96-05-65978).