Впервые применен системно-иерархический метод как

Впервые применен системно-иерархический метод как инструмент анализа
пространственной
изменчивости
разнообразия
геосистем.
Создан
электронный банк данных по разнообразию геосистем Евразии.
Авторы: Барышникова О. Н., Крупочкин Е. П., Червяков В. А.
Назначение: Создание технологии информационно-картографического моделирования
разнообразия геосистем и установление закономерностей его пространственного
изменения. Модели геосистемного разнообразия в дальнейшем могут послужить основой
для установления сейсмически активных зон, поиска месторождений полезных
ископаемых, наиболее рациональной организации системы особо охраняемых природных
территорий.
Описание, характеристики: Модифицирована технология создания компьютерных, в
том числе изолинейных карт разнообразия. Впервые применен системно-иерархический
метод как инструмент анализа пространственной изменчивости разнообразия.
Систематизирована картографическая и статистическая информация по геосистемному,
организменному и генетическому разнообразию. Подобраны разновременные аэро и
фотоматериалы. Проведена предварительная оценка космических снимков. Создан
электронный банк данных по разнообразию геосистем. Впервые созданы информационнокартографические изолинейные модели разнообразия геосистем для территории северной
Евразии и Алтайского региона (Масштаб: 1: 18 000 000, 1: 1 000 000; М 1: 500 000) и
отдельных физико-географических провинций (М 1:200 000). Установлены связи между
параметрами этих моделей и природными факторами.
Проведенные исследования позволяют предположить, что пространственное
распределение разнообразия геосистем является результатом взаимодействия потоков
тепла, влаги и биоты с рельефом земной поверхности. Разнообразие возрастает в
экотонных (переходных) зонах. Так в Северо-Западном Алтае происходит относительно
постепенная, для гор, смена абиотических условий.
Это определяет особенности высотной поясности и позволяет проявиться широтнозональным чертам ландшафтов. Здесь сочетаются ландшафты, зональных типов – степные
и лесостепные, а также горно-лесные, горно-луговые и горно-долинные, наблюдается
инверсионное проявление широтной зональности, изменяется разнообразие спектра
высотных поясов. Данная территория обладает не только значительным геосистемным, но
и видовым и организменным разнообразием. Значительное биологическое разнообразие
(более 1,3 тыс. видов, что составляет около 70% от всей флоры Алтайского региона). Для
этой территории характерно смешение растительных группировок характерных как для
степных, так и для лесных ассоциаций. Здесь сформировался широкий экологический
спектр растений от мезогигрофитов до мезоксерофитов и ксерофитов. Растения
принадлежат к 13 эколого-географическим группам флоры. Животные переходной зоны
представлены степными, таежными, тундровыми и горно-лугово-степными видами,
видами европейских и дальневосточных широколиственных лесов. В пределах
переходных зон наивысшие значения разнообразия приурочены к морфоструктурным
узлам, в которых характерно Повышенное площадное мелкоблоковое строение рельефа,
отражающееся в мозаичном сочетании, горных пород, почв, ландшафтов. Для узлов
характерно сочетание контрастных форм рельеф, слияние нескольких рек. В узлах
активизируются не только поверхностные, но и глубинные процессы: Тектоническое
дробление земной коры в них способствует усилению вертикальной миграции водных и
газовых потоков, фиксируемых геохимическими аномалиями, свойственными многим
морфоузлам. разнообразие региона объясняется многими факторами. Здесь происходит
пересечение морфоструктур субширотного и субмеридианального простирания. Имеют
место барьерный климатический и биоценотический эффекты. В Модели геосистемного
разнообразия в дальнейшем могут послужить основой для установления сейсмически
активных зон, поиска месторождений полезных ископаемых, наиболее рационального
выбора районов организации системы особо охраняемых природных территорий.
Преимущества перед известными аналогами: Из работ отечественных географов к
решаемым нами проблемам имеют тношение труды Б.В.Виноградова, К.И. Геренчука,
А.Г.Топчиева, В.В.Мазинга, С.В.Викторова и др. ученых, которые применяли различные
способы анализа ландшафтных рисунков или близких образований (структур почвенного,
растительного покрова и др.). Отдельное направление исследований было посвящено
изучению и использованию количественных характеристик ландшафтных мозаик и
исходных образований (Л.И. Ивашутина, В.А. Николаев, Ю.Г. Симонов, М.А. Глазовская,
Н.В.Фадеева, А.Г. Топчиев, А.М. Берлянт, А.С. Викторов и др.). Ряд работ были
направлены на поиск закономерностей, которым подчиняются количественные
характеристики. Они, как правило, были немногочисленны и связаны с конкретными
территориями (В.В. Толмачев, P. Williams, A. Coudie, J. Horn).
В ряде исследований ставился вопрос об изучении взаимосвязей между показателями,
решение которого, как правило, сводилось к поиску корреляций
(К. Ritters R. O’Neill, С. Hunsaker и др.). Большое количество работ освещало взаимосвязь
между различными физико-географическими факторами и свойствами морфологических
структур (Г.А. Горбунова, Е.Г. Мяло, И.С. Гудилин, С.В. Викторов, Ю.С. Толчельников,
Т.М. Хазанова, J. Mabbutt, R. Wooding, La Valle и др.).
Существующие в зарубежной литературе характеристики ландшафтного или
экосистемного образования не дают представления о его сущности. Некоторые авторы
(Turner, 1990, Milne, 1992; Gustafson, 1998) обращают внимание на важность
количественной оценки ландшафтного разнообразия в пространстве и во времени. В
рамках создания ГИС разработаны индексы для количественной оценки ландшафтов, в
том числе их разнообразия (O`Neill et al.,1988; McGarigal, Marks, 1995; Riitters et al., 1995).
Эксперименты по его вычислению производились для ограниченных территорий, тем не
менее, позволили оценить возможное влияние ландшафтной мозаики на экологические
процессы (Caswell, 1976;Harvey et al., 1983; Gotelli, Graves, 1996; With, King, 1997). Исходя
из теории разнообразия, вычисление энтропии позволяет рассматривать информацию как
физическую величину (Kaur et al., 1997; Orloci, 1991). Проводимые авторами исследования
дают возможность установить пространственно-временные изменения этого показателя на
разных иерархических уровнях организации геосистем от глобального до локального.
Области применения:
Мониторинговые исследования, индикационная география, рациональное
природопользование
Правовая защита: Объект авторского права
Стадия готовности к практическому использованию: Результаты исследования
докладывались на международных конференциях и частично опубликованы