автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Разработка содержания и методики создания фитоэкологических карт

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

На правах рукописи УДК 528.9:912.4(4/9)

НГУЕН ТХИ ТХАНЬ БИНЬ

РАЗРАБОТКА СОДЕРЖАНИЯ И МЕТОДИКИ СОЗДАНИЯ ФЙТОЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ (НА ПРИМЕРЕ ВЬЕТНАМА)

Специальность 05.04.03 - Картография

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА

1994

- г -

Работа выполнена на кафедре картографии Московского государственного университета геодезии и картографии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор ВЕРЕЩАКА Т.В.

Официальные оппоненты - доктор технических наук А.Г.ТОПЧИЕВ

кандидат географических наук Т.В.КОТОВА

Ведущая организация - Лаборатория дистанционных методов исследования и картографии института водных проблем РАН

Защита диссертации состоится " /I? " ^(^¡¿ИХГУ^¿1 1994 г. в час. на заседании специализированного совета К.063.01.02 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу: 103064, Москва, К-64, Гороховский пер., д.4, МИИГАиК, ауд.321.

-С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МШГАиК.

Автореферат разослан " " с^&ЯлЛ/Ь 1994 г

Ученый секретарь специализированного совета

КРАСНОПЕВЦЕВ Б.В.

- 3 -

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Основы природопользования базируются на комплексных исследованиях природы и общества. В картографическом обеспечении этих исследований большое значение имеют карты, раскрывающие экологическую обстановку, остроту ситуаций, вызванную антропогенным прессом, который приводит к экологическому кризису, охватывающему все большие и большие территории. Не является исключением и Вьетнам.

Ярким индикатором состояния ландшафта является растительный покров, чутко реагирующий на все изменения. Нарушение растительности связано с загрязнением воздуха, почв, усилением эрозии,• действием природных катастроф и сопоставимой с ними по размаху хозяйственной деятельностью человека.

Растительный покров Вьетнама очень богат, но уже сильно разрушен. Так, к моменту полного освобождения страны из 15 млн. га лесов остались целыми только 4 млн. га старых лесов, растущих в труднодоступных районах. Остальную территорию занимают низкокачественные леса - 5 млн.га и оголенные холмы - 6 млн. га. Качество растительности также ухудшается. На месте густых лесов теперь на обширных пространствах возникли вторичные леса или кустарники, редколесья, травы, саванны и псевдостепи. Многие редкие и ценные, типичные для территории виды исчезают или уже исчезли.

Актуальность исследования обусловлена большим значением и широким диапазоном использования карт, отражающих условия и закономерности формирования и функционирования биологических систем разных уровней. Такие карты могут дать объективный материал для планирования, управления ресурсами, разработки мероприятий по охране природы, совместного решения экономических, экологических, социальных проблем. В теоретико-методическом отношении экологическое картографирование находится в стадии становления. Поэтому актуальны также работы по его научному и практическому развитию.

Целью исследования является разработка теоретических.аспектов и практических методов фитозкологического картографирования на основе научного анализа методологических подходов к изображению растительных сообществ и изучения международного опыта картографирования растительности.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить природные условия, особенности и историю формирования растительности Вьетнама;

выявить тенденции изменений растительного покрова, средона-рушающие и средорегулирующие факторы его развития;

- изучить научные школы, теоретико- методологические подходы к изображению растительности в России и зарубежных странах, наиболее ценные карты и методы их составления;

- обобщить опыт и охарактеризовать состояние картографирования растительности во Вьетнаме;

- разработать концептуальную модель фитозкологических карт и методы их создания на Сазе полевых исследований, аэрокосмических материалов, применения математических методов.

На защиту выносятся:

1. Концептуальные аспекты фитоэкологического картографирования.

2. Содержание фитозкологических карт. Системный подход к определению показателей картографирования.

3. Рекомендации по азрокосмическому обеспечению фитоэкологи-неского картографирования.

4. Обоснование картографических проекций для карт растительности Вьетнама.

5. Авторские оригиналы карт на районы СРВ и методы их составления.

Научная новизна. Предлагаемая диссертация является первой работой, обобщающей методологические подходы и опыт картографирования растительности Вьетнама с учетом ее особенностей и экологических проблем страны. Предпринята попытка определить сущность экологических карт растительности и подойти к их созданию с позиций системного подхода, исходя из строения всей фитосферы, отраженной в классификации Б.В.Сочавы. Это вносит вклад в развитие картографии Вьетнама, а также в теорию и практику экологического картогра-фировапия.

К оригинальным результатам исследования относятся:

- определение и классификация фитозкологических карт;

- обоснование показателей картографирования (содержания карт);

- исследования по динамике растительности, подходам к ее отображению;

- разработка требований к аэрокосмической информации (для условий СРВ);

- систематизация эколога-морфологических и йитоценометричес-ких показателей и методов их определения по азро - и космическим снимкам;

- исследования математических проекций для фитоэкологических карт Вьетнама;

- выбор и обоснование показателей корреляционных связей;

- оригинальные карты на районы Вьетнама: динамики лесов, современного растительного покрова, фитокорреляционные.

Методы исследований, примененные в диссертационной работе, опираются на учение о геосистемах, азрокосмические методы и методы математической статистики, теорию картографических проекций, законы зрительного восприятия.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на конференции молодых ученых МИИГАиК, первой географической конференции Вьетнама.

Публикации. Основное содержание работы отражено в двух опубликованных статьях и научно-технических отчетах кафедры картографии (1991 - 1993 гг.).

Исследования. изложенные в диссертации, базируются на производственном оль:те составления и редактирования карт в отделе картографии Дентра географии и ресурсов вьетнамского института науч-«х исследований.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий !бъем работы составляет 163 страницы машинописного текста и вклю-[ает 19 таблиц, 6 рисунков, 13 приложений. Описок литературы со-ержит 112 наименований.

Автор выражает искреннюю и глубокую благодарность научному уководителю - доктору технических наук, профессору Верещаке Т.В. а большую помощь и внимание на всех этапа* работы над диссертаций.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ И УСЛОВИЯ ¡КЭШИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВЬЕТНАМА. ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ

Вьетнам - на три четверти горная область, протянувшаяся на 15° широты и 7° долготы. Здесь насчитывается 14624 видов растений, принадлежащих к 200 семействам. Для флоры характерна зональность, выражающаяся в смене растительности с севера на юг и от равнин в горы. Но и в пределах одной зоны состав растительности не одинаков. так как зависит от коккретг« условий и истории ее развития. В диссертации приведены сводные *.энные, характеризующие природные условия территории: крутизна поверхности в разных районах, показатели температур в различных частях страны, режим осадков и ряд ДРУГИХ.

Весь растительный покров Вьетнама разделен на две группы типов: широтно-зональную и высотно-поясную. Типы растительности охарактеризованы в диссертации в виде последовательного ряда от сомкнутого вечнозеленого леса до сухих форм растительности. Более подробно рассмотрены леса, составляющие основное богатство флоры; их во Вьетнаме насчитывается'13 типов. Разнообразие флоры представляет помещенная в диссертации карта типов растительности нагорья Тзйнгуен.

Растительный покров Вьетнама уже сильно разрушен. Его нарушение связано с загрязнением воздуха, разрушением почвенного слоя, особенно в горах, на высоких склонах, где нет защитного покрова. На приморских побережьях губительные тайфуны разрушают не только растительность, но и целые села. Жители высоких гор поджигают леса и травы во время охоты. Сии но пострадала растительность от пожаров, вызванных подсечно-огневым способом земледелия, от применения дефолиантов в период войны, рубок леса и от многих других причин.

Леса сохранились главным образом на возвышенностях. Расположенные на более низких местах и удобные для эксплуатации.леса почти истощены. Огромная площадь голых земель требует немедленных мер для их облесения, в первуц очередь с целью восстановления нормальных экологических условий среды.

Лесистость является показателем нормального функционирования экосистем. По мнению специалистов, во Вьетнаме она должна достигать 60 - 70Z в горных, 40 - 50% - в холмистых и 10 - 30% - в равнинных,. районах. Однако в настоящее время ни в одном районе страны лесистость не достигает необходимой нормы, хотя и сильно дифференцирована по территории, составляя максимальную величину в районе

Тэйнгуен, где еще мало освоенных территорий. Самой низкой лесистостью отличаются горные и холмистые районы Бакбо. Такой уровень лесистости доходит до степени "тревоги", что требует специальной политики спасения лесов. Более 1/4 покрытой лесом площади Вьетнама приходится на леса защитного назначения.

В диссертации приведены систематизированные сведения (таблицы) о соотношениях лесистости и степени покрытия лесом лесной площади (по районам), соотношениях лесов защитного и эксплуатационного значения (по районам), о распределении площадей и запасах лесов различных категорий в районах Вьетнама, графики динамики лесистости по всей территории Вьетнама.

После освобождения страны (1975 г.) принят ряд мер для защиты и восстановления растительных'ресурсов. Но острота экологической ситуации остается.

ГЛАВА 2. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА В РОССИИ, СРВ, ДРУГИХ ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАНАХ

Картографирование растительного покрова обратило на себя внимание, поскольку имеет отношение ко многим сторонам деятельности человека. Особенно интерес к картам растительности возрос, когда они стали применяться при решении вопросов охраны и защиты биосферы.

Практическое значение карт растительности было осознано еще в прошлом столетии, но планомерное развитие геоботанической картографии оказалось возможным, когда геоботаника достигла определенного уровня развития. Этому способствовало создание современных топографических карт и возможности аэро- и космических снимков.

Сформировалось несколько научных центров, занимающихся изуче- ■ иием и картографированием растительного покрова. Это ботанический институт им.В.Л.Комарова, Ботанические сады РАН, МГУ, Центральный Сибирский институт географии РАН Сибири и Дальнего Востока, Ботанические институты академий наук республик бывшего советского Союза. В них разрабатываются теоретические и методологические вопросы геоботанической картографии и по.оригинальным полевым материалам создаются крупные картографические произведения.

Картографирование растительности прослежено в историческом развитии. Изучен опыт детальных стационарных съемок, составления среднемасштабных карт, пути становления мелкомасштабного геоботанического картографирования. Проанализированы наиболее крупные

произведения: геоботаническая карта СССР масштаба 1:4 ООО ООО (1954), серии карт растительности в составе ФГАМ (1964), карта гор Южной Сибири масштаба 1:2 500 ООО (1976), обзорная карта растительности Европейской части СССР (1980) и др. Особое внимание при анализе карт обращено на формирование новых направлений, отвечающих осознанию особой роли карт растительности в системе карт окру-жаюнь-й среды. Среди этих направлений - появление карт ресурсных, динамических, фенологических, корреляционных. Особый интерес для цел!' нашего исследования представляют корреляционная карта Азиатской России масштаба 1:7 500 ООО (1974 - 1975 гг.), составленная под руководством В.Б.Сочавы и карта "Растительность СССР" масштаба' 1:4 ООО ООО М990), представляющая естественный растительный покров равнин и гор с их антропогенными модификациями.

Достижением последних лет является разработка теоретических и. методологических вопросов, типологии картографирования хорологи ческих категорий растительного покроЕа, вопрс-тв отражения его структуры. Вопросы картографии растительности стали предметом обсуждения на международных ботанических географических конг^с-с-сах (в Стокгольме, Париже, Дели., Ленинграде). Актуальность проблемы обратила на себя внимание ЮНЕСКО, ксторый г ¡.960 г. стал созывать совещания в Париже под председательством Г.Госсека по оптимизации легенды мировой карты растительности.

Во Вьетнаме изучению растительности у. составлению ее карт пока уделяется малое внимание. Карты растительности, составленные на территории СРВ, отражают преимущественно размещение растительных сообществ. Основные исследования растительности были обращены только к систематизации растительности северного района Вьетьама.

Изыскательские работы предпринимались с целью выявления и оценки природных ресурсов страны. Можно назвать отдельные карты в "Генеральном атласе Индокитая" (1909), карту лесов Индокитайского полуострова (1943), в Атласе Вьетнама (1964), Атласе лесного хозяйства СРВ (1977), региональных атласах отдельных провинций (Лай-тяу, 1975; Хашонбинь, 1S83). По исследованию растительности Вьетнама выделяются работы Тхай Ван Чынг, а также карты растительности разных масштабов на районы страны, составленные в Центре географии и ресурсов института научных исследований.

Направление экологического картографирования остается пока предстоящей актуальной задачей и важным условием рационального использования природных ресурсов страны.

ГЛАВА 3.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФИТОЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ

В начале главы раскрыто значение фитоэкологических карт для познания всего комплекса природной обстановки и решения широкого круга практических задач. Приведен анализ классификаций растительного покрова. Живой покров является индикатором состояния ландшафта. Он индицирует экологические условия, давая возможность оценить состояние экосистем, прогнозировать динамику процессов, предвидеть экстремальные и стрессовые экологические ситуации, вызываемые агропромышленными, рекреационными, бытовыми и другими видами нагрузок, ведущим к необратимым изменениям в природе. Растительность -важный автотрофный блок живой природы и структурно-функциональная основа экосистем.

Уровень знаний о растительном покрове отражает его классификация, являющаяся и основой картографирования. Наиболее фундаментальной и признанной является классификация В.Б.Сочавы, построенная на фитоценологических, эколого-географических и генетических принципах. Она использована и в наших разработках.

Учитывая разные порядки размерности (планетарный, региональный, топологический, она выявляет и разные уровни экологического картографирования в соответствии с масштабами карт.

Несмотря на широкое признание значимости экологических карт, теоретические и методологические вопросы этого направления картографирования пока не разработаны. Поэтому нам пришлось обратиться к понятиям "экология","экологическая карта". Экология - наука об отношении организмов к окружающей среде. Экологические карты в строгом смысле слоЕа являются биоцентрическими и их можно определить, как карты,отражающие взаимосвязи между живыми организмами и средой обитания..Экологическая карта должна охватывать показатели качества видов и сообществах устойчивости и интенсивности использования.

Наиболее деятельный слой биосферы (пленку жизни, биострому, биоту), где сосредоточена основная масса живых организмов, и происходит наиболее активное их взаимодействие, образует совокупность растительных сообществ. Отсюда представляется актуальным среди экологических карт выделить и обосновать фитозкологические карты. Предложено определение фитоэкологических карт.

Фитозкологические (экологические карты растительного покрова) - карты, отражающие места обитания, состояние, динамику видов растений или растительных сообществ, взаимодействие между растительными организмами, а также их прямые и обратные связи со средой

обитания.

Картографируемыми единицами таких карт являются категории растительности, систематизированные в легенде, в порядке значимости какого-либо фактора или комплекса факторов. В диссертации подробно рассмотрены экологические факторы - абиотические, биотические, антропогенные, воздействующие на растительные организмы или сообщества и на которые они реагируют приспособительными реакциями.

Одна из основных задач фитозкологических карт - анализ связи растительности с факторами среды, ее реакции на их изменения, установление пороговых значений экологических факторов. Эти факторы обычно взаимосвязаны, реакция на них отдельных организмов и биоценозов зависит от их совместного воздействия.. Для реальной оценки экологической ситуации устанавливаются корреляционные связи биоценозов с двумя или несколькими факторами в их количественном выражении.

Набор факторов, формирующих наиболее важные экологические связи, различны на разных структурных уровнях биосферы. В .общем виде принято считать, что на планетарном и региональном уровнях -это климатические факторы, на ландшафтном - геоморфологические и "эдафические. Кроме того, экологические факторы и связи необходимо прослеживать в конкретном районе (в нашем случае они будут рассмотрены для Вьетнама).

Уровни фитозкологического картографирования,, представляемые картами разных масштабов, сортветствующие им объекты и ведущие экологические факторы, предложены в таблице 1.

Уровни размерности определяются масштабом и величиной охватываемой территории. Каждая размерность характеризуемся своими временными и пространственными закономерностями, экологическими и динамическими связями, устойчивостью.

Связи и теснота связей между растительными сообществами и факторами среды могут быть выражаны качественными показателями и количественно. А в зависимости от полноты охвата условий внешней среды можно выделить частные и комплексные карты.

На экологических картах растительности может быть отображен ее ресурсный потенциал (кормовой, сырьевой, топливный и т.д.) и ландшафтные функции, поддерживающие и реагирующие свойства окружающей среды (стокорегулирующая, водоохранная, галомелиоративная, седиментационная функции и др'.). Эти рассуждения легли в основу группировки и систематизации фитозкологических карт по разным признакам (рис.1).

Таблица 1

УРОВНИ «ОТОЛОГИЧЕСКОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ

МАСШТАБЫ КАРТ УРОВНИ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ОБЪЕКТЫ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ВЕДУЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Крупные (1:2000;1:5000, 1:10000) Локальный Картографирование особей, популя-ляций видов растений,отдельных их сообществ и сообществ низших рангов (ассоциаций); локальных воздействий экологических факторов Почвенно-литологические Геоморфологические Антропогенные

Средние (1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000) Региональный Картографирование сообществ низших и средних рангов (классы ассоциаций, группы и классы ассоциаций, формации); ареалов экологических факторов (одного или нескольких), степени их воздействия

Мелкие (1:500000, 1:1000000) Региональный Картографирование сообществ средних рангов (формации и их классы), закономерностей распространения сообществ и их взаимосвязей с экологическими факторами Структурно-геологические Климатические Антропогенные

Мелкие (мельче 1:2500000) Глобальный Картографирование характера распространения сообществ высшего ранга -(типы и свиты растений), взаимосвязей с экологическими факторами в глобальном масштабе

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

1 -2 -

Рис. 1

Основания и принципы деления Группы карт

Большая часть главы посвящена разработке содержания фитоэко-логических карт, системы главных показателей картографирования.

Предлагаемая система показателей включает четыре основных раздела, характеризующих:

- СОСТОЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ;

- НАРУШЕННОСТЬ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ;

- МОРФОПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ;

- ИНДИКАТОРЫ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ;

- ПРИРОДООХРАННУЮ ЦЕННОСТЬ;

- ДИНАМИКУ.

Показатели внутри разделов определяются составом растительных сообществ и образующих их биоморф - жизненных форм, определяющих рост и биологические ритмы. Каждая из них имеет специфические признаки, конфигурации и внутреннюю структуру.

Для получения показателей, относящихся к топологическому уровню картографирования, предложена программа полевых обследований на пробной площади (показатели состояния).

ГЛАВА 4. АЭРОКОСМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ

В главе рассмотрено значение и преимущества аэро- и космических снимков для изучения растительного покрова и составления фито-экологических карт. Результаты дешифрирования могут быть использованы в самых различных направлениях: для изучения структуры, динамики, экологической приуроченности растительного покрова, таксации растительных ресурсов, индикационных комплексных географических исследований и т.п.

Качество и эффективность использования- снимков зависят от природных и технических условий съемки. В диссертации рассмотрены требования и влияние пленок, масштабов, типов аэро- и космических снимков на результаты дешифрирования, возможные и предельные соотношения масштабов снимков и составляемых по ним карт. Наиболее детально проработаны природные условия съемки. Разработаны рекомендации по условиям м срокам аэрокосмических съемок для территории Вьетнама с учетом метеорологических факторов (включая опасные явления), доминирующей растительности, сезонов ее максимального развития и динамики (таблица 2).

Основная часть главы посвящена выявлению по снимкам эколо-го-морфологических и .фитоценомётрических показателей растительное-

- Г4 -

Таблица 2

Рекомендации по условиям и срокам азрокосмичвской съемки

Кпиматичес кие области и основные характеристики СЕВЕРНАЯ восточный чыонгшон ЮЖНХЯ восточное море (шЕЛыиюое

прохладный зимний пгривд|хи-ш),жар шлетшй1у-1Х),5имои" температура ло няженз Ha4-5Í.}M»uí мтгш-ш облачность и влажность,в горах образуются сплошные туманы, в приб-режшхр«йоиах-тайшу«ы(У1-УШ) Северная часть '.большое общее количество осадков (иоо -зооомм} тэйозушрт-н),западные сухм ветры. Центральная частыдежливый сеа««(<|11-1) ,тайшуны. (Охая часть: малая облачности самый засушливый район страна Высокая тентратура кр; глш годдожливый се; 3mlw-x)JoTO4W» Намбо-сухой семи (хь Ml). РЗвнинз Нзмбо -вяаис ны»,теплый район. Жаркое леи .теплая зима.высокая мажметь.мль-ные ветры .туманы в ноше н, начале V, тайшуны сезон дождей (/XII).

Районы МШВНГ- Куангнию Вьетвак-Коа нгпиеншон Равнина Бакбо Тэйм (¿верный Чунгбо прмЁргкяьй Чунгёо Центральна лгато Восточное Намбо feíHHW Намбо Восточное море

период о наибольшей облачность» II-W Годовал 7.J W-W облачность 7.5" И-IV Щаялы J 9 Суш to облачная погода. и-т йи'он с наи меньшим количеством ясных ДМЙ vm-i W-XI IV-XI ' IV-V m - XII

Малооблачный период Х-1 а-х XI-XII XII-IV IV-V XI -XII II -V i-m II-Ш Х-1 111 - IV

Опасные явления Тайшуны (VI -VIII) Туманы .ш-тори IX -II) Тайшунь (V-VII) — Тайшуны IVIII-IX) Тайшуны (X-XI) - — Тайшуны И1-х) Туманы |в конце II и в начале V), Тайфуны.

Типичная ДО минирующая растительность Листай ные леса, рмикш саванны гольцы. бечшепе-ньилеез.к) стэрнмо-вые сазан ны Вечн«» ясные леса 1опуписп ладныед са,»)си- (ШКОВЬМ саваны Вечнозеле ные леса Вечнозеленые леса, травяные и яустэрни ковыз саванны. голь цы на дюнах • [Ьюопад-ныелесаи редколесья. Пистогад-ныелеса, мангровые леса, редколесья. Нечноэепе^ ные леса, редколесья гольцы из дпнзх вечнозеленые леса, кустарниковые саванны, гольцы.

Максимальной развитие расти -тельности VI-VIII IV -XI V-IX IV -к VII-IX VII-X V-X IV-VIII V-VIII V- IX

Сезон съем-пи для раз ных видов пленки к-xi »1-14 VIII-IX IX- X IV-V VI- IX IX-XI W-V VI»-« X-XI W-V VI-IX Панхром X-XI | IY-V цветные W-V | \\\-\ч Сммрозональиые VII-VIII (VII-УШ Х-XI 1U-IX IV-V XI" XII 111 - К VIII -IX Х-XI ш-v V-VI VIII cepeanmauaoce.-редины IV VI-VII

Слектраль -ш>1С диапо-заны для р® ных Экологических групп Мемфиты [530гб10нм; 750-В00«м) Гигрммты 1540 ни,700 - 900 ни) Ксерофиты U90-680HM) Галогаты (65о-?50нм|

* в р Í& 21 £ £ 1 5.« р * « £ es г 1 « Í 1' ® £ £ g Никл 12 -15мт 3-10лет для наблюдения динамики восстановлений« сукцеесии в ээловеднимх

i? Повторные съемки о интервалом 15 -18дней

¿I Наблюдение в течение всега дня(радиационные температуры, коаттщиеят спектральной яркости )

« X х 5 11 а.| I d 7-10 лет-устойчивые .окультуренн&и элосмстема .преимущественно пастбищного ^есоховййственпого ислоло зования 3 - 5 лет - подвижные , интенсивно осваиваемые зкосистеми 1 - 5 года (нгачлыю рэз в год) -переходные с катастрофическими сменами зкосистем и сильным антропогенным воздействием

. - 15 -

ти, методам их дешифрирования и, особенно, определения количественных характеристик.

При достаточном наборе ключевых участков (эталонов) и правильной экстраполяции выявленных на них признаков дешифрирование проводится до групп и классов ассоциаций по аэроснимкам 1:10 ООО -1:30 ООО масштабов;до формаций и их сочетаний по снимкам 1:100 ООО масштаба; до классов формаций, их мезо- и мегакомбинаций - по космическим снимкам масштабов'1:300 ООО и мельче.

Аэрокосмическое обеспечение фитоэкологических карт представлено в диссертации в виде разработанной системы дешифрировочных признаков растительности - ее свойств и характеристик, как непосредственно изображающихся на снимках, так и определяемых через индикаторы. Приведены сводки установленных зависимостей и методы вычисления показателей по формулам.

Яешифрировочные признаки установлены для биоморф и экосистем. Выделено три группы биоморф (деревья, крупные кустарники; кустарники, полукустарники, крупные травы; травы, кустарники) и соответствующие им морфологические типы изображений на снимках. Указаны предельные масштабы раздельного восприятия биоморф всех групп.

Как основные эколого-морфологические и фитоценометрические показатели биоморф рассмотрены: диаметр крон, высота, фитомасса экземпляра (запас), фитомасса сообществ, густота, сомкнутость крон, размещение, запас древесины, проективное покрытие, листовой индекс, свето-теневая мозаика.

В разделе аэрокосмической интерпретации экосистем и их дистанционного анализа выявлены и охарактеризованы типы рисунков изображений, дешифрировочные признаки и роль в познании фитоцено-зов таких показателей как: характер границ, генезис, состав, структура, ритмика (типы фиторитмов), биосфера заповедных систем, антропогенная нарушенность.

ГЛАВА 5. МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ ФИТОЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ

Среди широкого диапазона методических вопросов составления карт, многие из которых разработаны и освещены в литературе, в диссертации выделены исследования, связанные со спецификой территории Вьетнама, составлением карт корреляционных связей и использованием аэрокосмической информации.

При создании любых карт важное значение имеет вопрос о выборе или изыскании картографических Проекций, обеспечивающих оптималь-

ное решение по этим картам различных задач. Поэтому один из разделов диссертации посвящен математической основе фитоэкологических карт. Для составления карт на территорию Вьетнама используются различные по характеру искажений и свойствам картографические проекции: равноугольные (проекции Гаусса-Крюгера, нормальные конические), равновеликие (косые, азимутальные, проекции Бонна), равноп-ромежуточные вдоль меридианов, конические проекции.

Более того, на юге страны карты растительности составлены в одних проекциях, на севере страны - в других. До сих пор задача определения и выбора единых, наилучших картографических проекций для карт растительности еще не решена.

На фитоэкологических картах часто проводятся измерения (площадей, высот, расстояний), поэтому проекция должна обеспечивать наименьшие искажения площадей и длин. Особенно это необходимо для точного определения площадей, ареалов распространения болезней растительности, нарушенное™ растений, решения ресурсных, динамических задач и других.

В диссертации наиболее детально исследованы и вычислены проекции Гаусса-Крюгера, 1)ТМ, равновеликая поликоническая, составлены таблицы результатов вычисления прямоугольных координат, частных масштабов длин и площадей, максимальных искажений углов для этих ■проекций. Проведенные исследования послужили обоснованием оптимальной проекции для фитоэкологических карт. Для них рекомендована равновеликая поликоническая проекция, в которой на среднем меридиане отсутствуют все виды искажений, территория Вьетнама мало вытянута по долготе, искажения-в любых точках незначительны и отсутствуют искажения площади.

Одна из главных задач диссертации, Еытекающая из сущности фитоэкологических карт, - оценка степени влияния факторов среды на растительность, выделение районов экологической зависимости растительности со средой. Основу для такого исследования создают методы корреляционного анализа (регрессивного, дисперсионного, факторного, комплексного), которые можно поставить в ряд наиболее перспективных математико-картографических моделей. Эти методы позволяют вычислять зависимость не только, когда имеются количественные данные о рассматриваемых явлениях, но и когда их нет.

В мощном и разнообразном аппарате корреляционного анализа нам представилось наиболее целесообразным исследовать возможность по-лихорического парного коэффициента корреляции и коэффициента Фех-нера.

Формулы вычисления полихорического коэффициента связи следующие:

/__^___

у - Гн?2 -

; - частое ячс-к кгккдгдошюй реветки по первому и второму признакам;

п 1 - частоты ряда сюг>- признака по столбцам в нижней суммарной строю.

«г " частоты ряда : г.-и.^нака по строкам в правом суммар-

ном столоце:

¿1. 82 - число град.шй. которое разбиты первый и второй признаки.

Полихорический покате л* связи Есегда выражается положительным числом. Расчет полихорического показателя связи выполнен в два этапа:

1) составлена коргглядезнвая решетка, т.е. изображения формализованы путем перевода качественной информации карт в символы в' узлах регулярной сетки с ячейкой;

2) подсчитан коэффициент корреляции, для чего был применен метод "скользящего окна".

Рассчитанные показатели связи были нанесены на основу, причем каждый показатель в центре того "скользящего окна", для которого оь был рассчитан и проведены изокорреляты.

Достоверность полихорического показателя связи можно определить при помощи критерия т?, который для данного показателя равен произведению объема группы на коэффициент контингенции.

х2к - ПФ2 > х^ь {V - (е1 - 1)(ег - 1)>-

Коэффициент Фехнера строится на сравнении поведения отклоне-

ний отдельных вариантов от своей средней величины по каждому признаку и вычисляется по формуле:

ЕС - ЕН Кф ~ - ,

ас + а

где С - совпадения знаков;

Н - несовпадение знаков.

В нашем случае применен видоизмененный способ Фехнера, при котором рассмотрены три состояния явления: конкретный результат меньше, больше или равен среднему.

Рассмотренные методы были использованы при составлении фитоэ-кологических корреляционных карт на район нагорья Гзйнгуен. Составлены карты масштабов 1:1 ООО ООО "Типы растительности и климата", "Типы растительности и почв". Основами для них послужили предварительно составленные карты "Типы климата", "Типы растительности", "Почвенная карта" масштабов 1:1 ООО ООО. Пример корреляционной карты, составленной по двум способам, показан на рис.2 и 3.

Анализ таких карт показывает, что связи между растительностью и компонентами среды непрямолинейны и сложны. Интерпретация карт -не менее сложная задача.

Особую группу в системе экологических карт растительности занимают карты динамики. Для Вьетнама, где три четверти плошдци страны покрыты лесом и площади эти сильно сокращаются, проблемы исследования их развития и прогноза стали особенно необходимы. Поэтому мы посчитали наиболее актуальным составить карту динамики леса. Наилучшим способом является, конечно, сопоставление снимков разных сроков съемки. Но такими материалами мы не располагали, а использовали карты лесов Вьетнама, составленные в разные годы. Карты динамики лесов отражают сведения о лесах на 1943, 1975, 1985 гг. (рис.4).

Имеющиеся в наличии космические снимки позволили составить по ним лишь карту современной растительности (рис.5). В процессе ее составления были проработаны вопросы географической привязки снимков, дешифрирования растительности и последовательности этапов (технологии) составления. На карте'отображаются антропогенные саванны, сельскохозяйственные земли, леса смешанные, галлерейные, .сосновые и диптекарповые.

КОРРЕЛЯЦИОННАЯ КАРТА: типы РАСТИТЕЛЬНОСТИ И КЛИМАТА(НАГОРЬЕ ТЭЙИГУЕН)

Значения полиздричеош* показателей корреляции и области и* деистьиа

0,4

с,г и од

»««оррмвт» I

«к «олгмек

государствгнч** гр!няцы —— гр»ншш проеиищя о ц|нтры провинции 9« ПН

Масштаб 1-1000 ООО

ряс. г

КОРРЕЛЯЦИОННАЯ КАРТА-' типы растительности и климатлщагоры; тэйнгуеш

Рис. 3

- 21 - ■

ДИНАМИКА ЛЕСОВ ЗА ПЕРИОД-1943-1982 ГГ.(РАЙОН НАГОРЬЯ ТЭЙНГУЕН)

ДИНАМИКА ЛЕСИСТОСТИ &ЬЕТЦМАЬ (всей территории)

ДИНАМИКА ЛЕСИСТОСТИ РАЙОНОВ ВЬЕТНАМА

(По материалам Министерства лесного иамйопва ___Вьетнама)_

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ : -«• «м- [ЪмДарэтМнмм грдиицд — Границы лроккнцмй О Ц#и'Р»> П(Ю»мн1|иА

ПАОШАДИ АЕС06 НА :

С^З ««'•

ЁЁШЗ

и

| [ Билесьщ прострвнетт на. <943е --Границы *им

АршвчФпН. Площади, «втдммм* поЗ пев—ч ш период л» 1962 г., • мцсгпрмцм иисш

или зачеты имр&тоо *стст»4ммоЛ у **штр*оО роспхлпмм'оеп'«*.

Масштаб Г-<000005

Рнс. 4

КАРТА- СОВРЕМЕННАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ (НАГОРЬЕ ТЭЙНГУЕН)

fktxA^pcTMHitb« грацици ...._ Грвн«ом йровинцим о ЩНТры «роеинции -.■¿И pttVH

^ | - | сосмоеые нем ^ р—^ <Х8ша»нв>» лем ^ —| в,мтепд[иювы* лш - гакрейиы» я ела

Антропогеннее «мчны e j- —| Сбяьекохоэяиствбнныв ЗЬнм

Масштаб 1-1000000

Рис. 5

- 23 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью в диссертации разработаны теоретические аспекты, методы составления фитоэкологических карт, а также авторские оригиналы •разных видов экологических карт растительности на территорию Вьетнама.

Основные выводы и результаты исследований состоят в следующем:

1. На основе детального изучения природы и особенностей растительного покрова Вьетнама установлено, что в стране все более нарастает острота экологических проблем.

Растительный покров Вьетнама богат, но уже сильно разрушен. Особенно низок процент лесистости - основной показатель нормального функционирования экосистем, он нигде не достигает необходимой нормы. В диссертации систематизированы и обобщены сведения по ряду экологических показателей, доходящих до степени "тревоги".

2. В историческом развитии прослежено картографирование растительности В России, СРВ, других зарубежных странах, его теоретические и методологические основы. Сделан вывод, что в настоящее время особенно активно формируются направления картографирования, отвечающие осознанию роли карт растительности в системе карт окружающей среды и актуальны экологические карты растительности.

Изучены пространственно-временные свойства фитосферы и выбрана классификация в качестве основы картографирования.

В работе впервые охарактеризовано состояние картографирования растительности Вьетнама и выделены перспективные направления его развития с учетом экологических проблем.

3. Предложено определение фитоэкологических карт, их классификация по разным признакам, выделены и обоснованы уровни фи-тоэкологического картографирования.

4. Разработан проект содержания фитоэкологических карт с позиций системного подхода, исходя из строения всей фитосферы, отраженной в классификации Б.В.Сочавы. Предложена система главных.показателей картографирования, характеризующих пространственно-временную динамику растительности под Влиянием условий среды.

5. Исследованы вопросы аэрокосмического фитоэкологического картографирования. Разработаны требования и рекомендации по условиям и срокам аэрокосмической съемки для. СРВ, обобщены дешифрировоч-ные признаки биоморф и экосистем, методы определения по снимкам зколого-морфологических и фитоценометрических показателей.

6. Детально исследованы и вычислены несколько картографических

проекций. Обоснована оптимальная проекция для экологических карт растительности Вьетнама, в которой на среднем меридиане отсутствуют все виды искажений, в пределах СРВ, искажения в любых точках незначительны и отсутствуют искажения площади.

7. Для оценки степени влияния факторов среды на растительность и выделения районов ее экологической зависимости применен корреляционный анализ и разработана методика составления коррелядаонных карт.

8.'Разработаны концепции и методы апробированы в составленных автором оригинальных картах на районы Вьетнама.

Исследования, проведенные автором, могут найти применение и дальнейшее развитие в теории экологического картографирования и практических методах составления карт.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах: 1.Нгуен Тхи Тхань Бинь. Картографирование растительности Вьетнама и проблемы экологии. Изв. вузов. Геодезия и и аэрофотосъемка, N 2, 1992, С.153-158.

2-Нгуен Тхи Тхань Бинь Оценка способов отображения содержания биологических карт , 'ом государственном атласе Вьетнама. - Изв. Центра географии и . ;оов вьетнамского института научных иссле-

дований, N 1. - Ханой

Подпмано В печать 17.02.94 г. Ткриж 100 экз. Зик. 3434 УПП " РЕПРОГРАФИЯ "