Главная – Журналы – Поиск по журналам

Сделана попытка построить модели, аппроксимирующие собственные статистические свойства полезного притока в оз. Байкал и его взаимосвязи с потенциальными предикторами, позволяющие получать те или иные его прогнозные оценки. Решение задачи состоит из двух частей. В первой части строятся физико-статистические модели, отражающие известные закономерности формирования стока с водосбора. Эти закономерности проявляются в наличии значимых регрессионных взаимосвязей между прогнозируемым значением месячного притока и его гидрометеорологическими предикторами. Построенные модели могут быть использованы для предсказания среднего полезного притока на очередной месяц. Прогностическая поправка на межгодовую изменчивость к среднему многолетнему сезонному ходу притока в этих моделях формируется за счет учета такой изменчивости в известных к моменту составления прогноза значениях предикторов. Вторая часть задачи посвящена исследованию наличия возможных трендов и циклов в межгодовой изменчивости полезного притока в наиболее многоводном, третьем квартале года в целях попытки его прогнозирования с заблаговременностью в один год и более. Показано, что различные модели циклов с подбираемыми по обучающей выборке параметрами не обеспечивают устойчивость решения на контрольной выборке. Наилучший результат показала модель цикличности с принудительно заданными периодами, отражающая возможное воздействие на изменчивость притока, обусловленное гравитационным влиянием на Землю и Солнце Луны и больших планет. Тем не менее и эту модель из-за небольшой доли объясняемой дисперсии и ограниченности имеющихся данных по притоку пока нельзя признать статистически значимой.

Приведен анализ данных о трансформации основных компонентов экосистем остепненных сосновых лесов Селенгинского среднегорья в Западном Забайкалье под влиянием пожаров. Установлено, что преобладающие в регионе низовые пожары средней интенсивности преобразуют живой напочвенный покров, изменяют состав и свойства лесной подстилки, морфологические, физико-химические и гидротермические свойства почв. В ходе послепожарной динамики выявлено незначительное преобразование видового разнообразия, проективного покрытия и фитомассы травянистой растительности и более заметное - параметров мохово-лишайникового покрова, подстилки и почв. На свежей гари наблюдались полная гибель мхов и лишайников, малая мощность и низкие запасы подстилки, состоящей преимущественно из фракций свежего опада хвои и веток. В верхних пирогенных горизонтах почвы сразу после пожара уменьшалась влажность и возрастала температура. Установлено очень темное окрашивание продуктами горения органического вещества, подщелачивание, увеличение содержания катионов кальция и углерода в гумусово-аккумулятивных и оксалаторастворимого железа - в иллювиальных горизонтах профиля почв. Спустя пять лет после прохождения низового пожара отмечены положительные изменения, которые связаны с увеличением мощности подстилки и формированием мохово-лишайникового покрова, а также установлено постепенное изменение химических свойств, снижение температурных показателей и некоторая стабилизация параметров полевой влажности в верхней части профиля почв. Сделан вывод, что данные трансформации свойств подстилки, мохово-лишайникового покрова и почв негативно влияют на послепожарное восстановление лесной растительности и возобновление сосны на гарях, образованных низовыми пожарами средней интенсивности.

Рассмотрены основные особенности компонентов геосистем и осуществлен картографический анализ ландшафтной структуры ключевого полигона хр. Малый Хамар-Дабан, расположенного в бассейнах рек Темник - на северном макросклоне (район оз. Таглей) и Торей (приток р. Джиды) - на южном макросклоне хребта. Ландшафтный анализ и картографирование проводились на основе принципов структурно-динамического подхода, разработанного в учении о геосистемах Сибирской школой ландшафтоведения. Анализ ландшафтной структуры осуществлялся с помощью ручной и автоматической обработки пространственной информации с использованием ГИС-методов на основе данных дистанционного зондирования Земли, маршрутных исследований ландшафтов, карт различного содержания, а также литературных сведений. На часть маршрута полевых исследований построен физико-географический профиль, показывающий характеристики некоторых компонентов геосистем (растительность, рельеф, почвы, четвертичные отложения, дочетвертичные геологические образования). Составлена крупномасштабная ландшафтно-типологическая карта, состоящая из двух частей, на которых отображены геомеры разных масштабных уровней: регионального (геомы) и топологического (фации). В легенде карты отображены разные аспекты структурно-динамической неоднородности геосистем: классификационная принадлежность геосистем, факторально-динамические особенности, серийность, характер антропогенных нарушений геосистем. На карте отображены 2413 выделов, приуроченных к 4 геомам, 6 классам, 3 группам фаций, 24 фациям и их антропогенным вариантам. Показано четыре степени антропогенной нарушенности производных геосистем. На хребте в границах территории исследования выделено три высотно-ландшафтных пояса, отражающих ландшафтную организацию геосистем территории исследования: горно-таежный (подпояс водораздельно-склоновой лиственнично-кедровой тайги и подпояс склоновой лиственничной тайги), горно-лесостепной, предгорно-долинный степной.

Представлены результаты выполненного впервые в 2012-2019 гг. детального картографирования ландшафтно-морфологической структуры Анапской пересыпи на основе дешифрирования аэро- и космических снимков и полевых исследований. На новом уровне проанализирована история формирования геосистемы Анапской пересыпи и составляющих ее элементов, в том числе Витязевской пересыпи. Выявлено, что ландшафтно-морфологическая структура Анапской пересыпи формировалась под влиянием неоднократных колебаний уровня Черного моря и объемов твердого стока р. Кубани. Установлено, что изменчивость внешних условий предопределила значительное различие в строении отдельных участков пересыпи. Характерная особенность Витязевской пересыпи - это наличие реликтовых дюнных гряд. Анализ ландшафтно-морфологической структуры, дополненный данными по гидро-литодинамическому режиму, показал, что Витязевская пересыпь отличается наибольшей шириной и развитием всех четырех характерных для Анапской пересыпи в целом продольных зон: пляжа, дюнного пояса, бугристых песков, прилиманного понижения. Строение и расположение форм рельефа отражает этапы формирования исследуемого аккумулятивного тела в ходе изменения конфигурации прилегающих берегов под действием абразии и других процессов. Витязевская пересыпь, расположенная в наиболее гидродинамически активной зоне, подвержена периодическому воздействию экстремального волнения. В этот период происходит гидрогенное переформирование рельефа пляжа, значительному преобразованию подвергается зона дюн. В дальнейшем вновь наблюдается эоловая трансформация прибрежного рельефа, развивается растительность. Высокая изменчивость рельефа и периодическое затопление-осушение части территории способствуют формированию значительного разнообразия дюнных и аквальных ландшафтов, определяющих высокую природоохранную ценность Витязевской пересыпи.

Впервые представлены результаты исследований валового содержания макро- и микроэлементов в торфяной залежи лесного болота в северной части Сым-Дубчесского междуречья (Красноярский край). Болото образовалось 11 800 л. н. Залежь смешанная и образована низинными, переходными и верховыми торфами лесотопяного и топяного подтипов. Выявлено, что среднее содержание элементов в верховом и переходном типах торфа ниже кларка литосферы. В низинном типе торфа 12 элементов значительно превышают кларк. Средние концентрации элементов в торфах верхового и переходного типов слабо различаются между собой. В торфе низинного типа концентрация части элементов превышает их содержание в верховом и переходном типах торфа от 4 до 20 раз. Сравнительный анализ среднего содержания элементов в различных видах верхового и переходного типов показал, что их величины при смене одного вида другим изменяются незначительно. В низинных видах торфа наибольшей концентрацией элементов отличаются древесно-гипновый, древесный и гипновый виды, слагающие придонную часть залежи. Высокое содержание большинства химических элементов в низинных видах торфа объясняется генезисом болота, богатым водно-минеральным питанием на протяжении 7 тыс. лет, химическим составом растений-торфообразователей, а также сочетанием двух процессов - биогенеза и гидроморфогенеза, которые способствуют накоплению Fe, S, P, Si, Al, Ca, Cu, Mn, Ni, Ba, V, Co. На высокую концентрацию таких макро- и микроэлементов, как K, Cr, Ti, Ge, Se, Zr, повлияли лесные пожары, которые происходили 5030, 5745, 7412 и 7790 лет назад, о чем свидетельствуют пожарные прослойки.

Проведенные почвенные исследования на территории Южного Предбайкалья показали, что на разнообразие и пространственное распространение почвенного покрова на макро- и мезоуровне заметное влияние оказывают климат и рельеф. Сложное геологическое строение, разновозрастность и многообразие коренных пород, состав и степень выветрелости почвообразующих определили самобытность почв исследуемой территории. Например, развитие буроземов остаточно-карбонатных приурочено к местам выходов на поверхность кембрийских высококарбонатных пород. Организация почвенного покрова на микроуровне обусловлена палеокриогенным позднеплейстоценовым микрорельефом. Его бугристо-западинные формы способствовали дифференциации процессов почвообразования, что привело к усложнению почвенного покрова. Контрастные почвенные микрокомбинации представлены комплексами автоморфных, автономных почв на полигонах-буграх и полугидроморфных, гетерономных в криогенных клиновидных структурах (западинах). На полигонах-буграх профиль почв формируется в ненарушенной массе грунта, что соответствует постлитогенному типу почвообразования, а периодический снос почвенного материала указывает на денудационную модель педогенеза. В западинах почвообразование идет в переотложенном почвенном материале, наличие одного или нескольких погребенных гумусовых горизонтов отвечает синлитогенному типу почвообразования и аккумулятивно-осадочной (седиментационной) модели педогенеза. Результатом проведенных работ стало составление ландшафтной и почвенной карты Южного Предбайкалья с помощью программы Quantum-GIS путем интерполяции точек почвенного опробования с использованием методов ландшафтной индикации.

Температурные характеристики атмосферного воздуха и почвы являются одним из основных показателей, определяющих метеорологические условия выбранного периода. Однако к ним относится не только собственно сама температура воздуха и почвы, но и такие метеорологические параметры, как начало сезонного промерзания и оттаивания почвы, глубина промерзания почвы, что в свою очередь немало зависит от сроков снеготаяния. Для оценки термической обусловленности возникновения весенне-раннелетних паводков на реках Ие и Уде в 2019 г. решено несколько задач. Рассмотрен многолетний термический режим атмосферы и почвы по данным метеорологических станций Тулун, Нижнеудинск, Алыгджер. Показана многолетняя динамика термических показателей и рассчитаны тенденции их изменений, проанализированы особенности термических режимов мая-июня 2019 г., предшествующих паводку. Установлено, что для долин рек Ии и Уды характерна высокая согласованность термических режимов воздуха и почвы. За последний 30-летний период зафиксированные положительные (тем более отрицательные) аномалии температуры воздуха в мае-июле не были крайне высокими, способными оказывать влияние на физико-географические процессы, в том числе и на водный режим речного стока. Температура воздуха и почвы в мае-июле 2019 г. была близка к средним многолетним значениям и не оказала существенного влияния на силу и продолжительность аномального паводка. Косвенное влияние могло оказать переувлажение почвы за счет прошедших сильных дождей второй декады июня, так как наличие «нулевой завесы» в почвенной толще препятствует прохождению влаги на глубину более 80 см.

На основе биостратиграфического анализа отложений высокой пойменной террасы р. Кневичанки восстановлена история развития природной среды в долине реки за последние 5350 кал. л. Выявлены различия и определены особенности структуры растительного покрова в завершающую фазу оптимума голоцена, а также при разнонаправленных климатических флуктуациях позднего голоцена. Установлено, что в завершающую фазу оптимума голоцена на склонах горного обрамления широколиственные растения были распространены более широко, чем в настоящее время. На аккумулятивных равнинах преобладали мелколиственные растительные сообщества с доминированием березы обыкновенной, гибридных берез и ольхи. В растительности на склонах долины р. Кневичанки доминировали смешанные леса с доминированием сосны корейской, сосны густоцветковой, дуба, ильма, бархата амурского, липы, сирени, ореха маньчжурского и других пород. В нижнем течении р. Кневичанки на месте заболоченной равнин и акваторий озер Кролевецкого и Орловского существовал обширный мелководный морской залив, соединявшийся через узкий пролив с Уссурийским заливом. Похолодание, начавшееся в конце среднего и продолжившееся в начале позднего голоцена, привело к сокращению в растительности широколиственных растений и к более широкому распространению мелколиственных. В это время началось формирование почвенной толщи высокой пойменной террасы в нижнем течении реки. В ходе морской регрессии прибрежные низменности освободились от морских вод, а кутовая часть мелководного залива отшнуровалась от моря. На месте морского залива образовалась лагуна. Она постепенно опреснялась, мелела и стала соединяться с морем руслами рек Кневичанки и Артёмовки. Однако во время сизигийных приливов и ветровых нагонов в нее еще периодические проникали морские воды. В конце позднего голоцена в долине р. Кневичанки сложились природные условия, обусловившие формирование современной структуры растительности. Произошло опреснение озер Кролевецкого и Орловского, очертания которых приняли современное положение.

Впервые описаны обнаруженные автором работы фрагменты реликтовой мерзлоты на побережье Татарского пролива в долине р. Медвежьей, представленные комплексом бугров пучения, расположенных в межгорье гор Купол и Малая Медвежка. Изучены форма, основные особенности, площадь распространения, а также выявлены ландшафтно-индикационные и дешифровочные признаки комплекса мерзлотных бугров пучения на территории Татарского пролива. На одном из ярко выраженных бугров пучения пробурена скважина на всю глубину распространения многолетнемерзлых грунтов с описанием керна (состав пород, наличие признаков мерзлоты, глубина и мощность ММГ) и выявлены ее грунтово-геологические условия - мощность и состав пород. Охарактеризованы основные грунтово-геологические и климатические факторы сохранения комплекса мерзлотных бугров пучения в долине р. Медвежьей, среди которых мощный торфяной горизонт, геоморфологические условия и микроклиматические особенности. Дана вероятная оценка времени образования реликтовых криогенных форм. Затронуты вопросы происхождения бугристых торфяников по отношению к выявленным реликтовым мерзлотным формам. Кроме этого, отмечена и интерполирована роль палеогеографических условий на территории Нижнего Приамурья на примере ближайшего объекта исследований: торфяника Тяпка и урочища Большая Марь. Определено сходство с миграционными буграми пучения, связанными с миграцией влаги к фронту промерзания при промерзании сильнообводненных мочажинных болот. Однако установлено, что доминирующая роль при образовании реликтовых мерзлотных форм в долине р. Медвежьей принадлежит эрозионным и термокарстовым процессам.

Выполнена качественная оценка пылевого загрязнения в пределах влияния карьеров по добыче щебня, а также проведен пространственный анализ распространения пыли с использованием геоинформационных технологий. Первичными материалами являются результаты полевого геохимического опробования почв и снежного покрова, а также данные дистанционного зондирования Земли. Факторный анализ, проведенный по геохимическим данным, выявил ассоциацию микроэлементов (V, Co, Ni, Cu, Sc), характерную как для почвы, так и для снега. Эти элементы имеют повышенные коэффициенты концентраций в разрабатываемых на изучаемых карьерах породах, представленных поздневепсийскими габбродолеритами. По результатам исследования с использованием программного продукта QuantumGIS созданы модели пространственного распределения выделенной ассоциации элементов. При этом отмечено, что высокие значения фактора приурочены непосредственно к территориям вблизи карьеров. Анализ спектральных характеристик снегового покрова по данным космоснимков Landsat позволяет выявить пути миграции карьерной пыли. В качестве критериев оценки выступают нормализованный индекс снега и индекс загрязнения снега. Они рассчитаны для открытых площадок мониторинга с обильным снегонакоплением, в пределах которых снег сохраняет естественное состояние в течение всего зимнего периода. Построены интерполяционные модели распространения этих индексов. Результаты распределения хорошо коррелируются с ветровым режимом. Показана ограничивающая роль рельефа местности при перемещении и аккумуляции пылевого загрязнения. Сравнение спектральных индексов, полученных для снимков разных лет, показало, что более контрастные результаты выявлены для данных, полученных на стадии снеготаяния. При этом картина пространственного распределения загрязнения в целом меняется слабо.