Введение 3
1. Овражная эрозия 6
1.1. Понятие овражной эрозии 6
1.2. Факторы развития овражной сети 10
1.3. Изученность овражной расчлененности 13
1.4. Методы картографирования оврагов 16
2. Современное развитие овражной эрозии на территории Западаного
Закамья 19
2.1. Ландшафтная характеристика района исследований 19
2.2. Картографирование современной овражной сети 27
2.3. Оценка факторов развития овражного расчленения 39
2.4. Мониторинг динамики развития овражной эрозии 44
Заключение 55
Литература 57
Приложение
Овражная эрозия - это активный рельефообразующий процесс. Развитие оврага может продолжаться в течение сотен лет, нанося при этом огромный ущерб всем отраслям хозяйства, изменяя структуру землепользования. Негативная роль оврагообразования в наибольшей степени определяется полным смывом почвы, выводом земельных угодий из сельскохозяйственного оборота, разрушением инженерных объектов, коммуникаций.
Среди ученых, работы которых были посвящены изучению оврагов, значимое место занимают труды Б.Ф. Косова, А.П. Дедкова, С.С. Соболева, И.И. Рысина, Е.Ф. Зориной, В,А. Дуглава и др. В ряду исследователей, изучавших овражное расчленение на территории Татарстана, можно выделить географов Казанского университета. Все они занимались изучением данного явления с помощью различных методов картографирования. Например, некоторые основывались на получении данных посредством крупномасштабного выборочного картографирования, с их дальнейшим распространением на неизученные территории. Тем не менее данный метод нельзя назвать сплошным картографированием. Помимо этого метода картографирование оврагов проводилось по аэрофотоснимкам 50-70х годов прошлого века. Однако данные, полученные более 50-ти лет назад, могли утратить свою актуальность и достоверность. За это время не стало СССР с соответствующей системой хозяйствования. В связи с чем возникла новая экономическая отрасль ведения сельского хозяйства. К тому же произошли достаточно серьезные изменения в климатической системе. С1970-х годов начинается потепление климата, в результате чего изменяется соотношение талого и дождевого стока. Все эти причины стали следствием изменения состояния современной овражной сети.
В настоящее время не существует государственного мониторинга земель с точки зрения овражной расчлененности. Более того давно не
проводилось новых научных исследований этой проблемы. Либо происходит изучение лишь выборочных территорий. В конечном итоге мы не знаем, как протекает данный процесс сейчас и каково современное овражное расчленение территории. Таким образом, совокупность вышеизложенных факторов обосновывают актуальность данной темы.
Объект исследования — овражная эрозия.
Предметом исследования является картографирование, пространственное распределение и динамика современных овражных форм в лесостепной зоне востока Русской равнины.
Цель работы заключается в картографировании овражной эрозии и пространственно-временном анализе оврагообразования части территории лесостепной зоны в пределах Республики Татарстан (в регионе Западного Закамья).
Задачи:
1. Разработка методики картографирования оврагов по космическим снимкам высокого и сверхвысокого разрешения;
2. Анализ построения карт современной овражности и пространственный анализ динамики овражного расчленения исследуемой территории;
3. Математико-статистический анализ зависимости количественных показателей оврагов от ряда природно-антропогенных факторов, влияющих на данный процесс;
4. Создание геоинформационной базы данных по современной овражности и ее динамике на территории Западного Закамья.
Методы исследования, широко использованные в работе: картографический, геоинформационный, математико-статистический, дешифрирование данных дистанционного зондирования Земли из космоса.
Фактические материалы: карты и литература по исследуемой
территории, космические снимки высокого и сверхвысокого разрешения, находящиеся в открытом доступе, ранее полученные геоинформационные базы данных, открытые Интернет-ресурсы.
Автор выражает благодарность научному руководителю
O. П.Ермолаеву и сотруднику кафедры ландшафтной экологии
P. А.Медведевой за ценные консультации и оказанную помощь при выполнении работы.
Таким образом, в ходе работы было проанализировано современное овражное расчленение и динамика его изменений на территории лесостепной зоны Западного Закамья.
В результате работы установлено, что материалы данных дистанционного зондирования являются эффективным средством контроля мониторинга и удобны для картографирования овражного расчленения. Работа по снимкам высокого и сверхвысокого разрешения позволяет верно определить линейные эрозионные формы, выраженные оврагами, а также дает возможность исследовать динамику овражного расчленения при условии временного отрезка более 5-7 лет.
Для комплексной оценки современного оврагообразования по снимкам высокого и сверхвысокого разрешения были разработаны основные региональные дешифровочные признаки идентификации овражных форм. В каждой зоне овраги имеют свои специфические особенности и разные региональные аспекты.
В ходе работы были составлены электронные векторные карты густоты овражного расчленения и плотности современной овражной сети на исследуемой территории. На основании собранных и обработанных показателей создана геоинформационная база данных густоты и плотности овражной сети, а также динамики развития овражных форм.
Проведен пространственный анализ густоты и плотности овражной эрозии. Для лесостепной зоны Западного Закамья характерно отсутствие или спорадическое (очаговое) овражное расчленение, где густота находится в диапазоне 0 - 0,005 км/км2 и занимает почти 70% от общей территории. Среднее значение современной овражной густоты составляет 0,006 км/км2. Наблюдается общее уменьшение показателя с севера на юг.
Направление формирования плотности овражной сети в основном совпадает с изменениями густоты. Максимальные значения показателя
плотности оврагов по большей части прослеживаются в северной части региона. В свою очередь средняя плотность овражного расчленения составляет 0,067 ед/км2.
Сравнение данных карт за 1960-1970гг. с современными картами показывает, что идет тенденция к снижению густоты овражного расчленения и сокращению процесса овражной эрозии на исследуемой территории. Так в пределах изученного региона современные значения густоты овражной сети сократились в 16 раз.
Помимо этого выполнен анализ динамики овражной эрозии. В ходе которого с помощью спутниковых данных установлено, что среднегодовой площадной прирост оврагов составил 9,22 м2/год, а среднегодовой линейный прирост 0,6 м/год. Однако происходит не столько интенсивное линейное развитие оврагов (прирост вершины), сколько переработка боковых стенок оврага, как следствие увеличение площадных характеристик. Это указывает на то, что большинство овражных форм достигло пика интенсивности своего развития и в настоящее время неактивны, в связи с этим постепенно переходят в балочную стадию.
В ходе работы были рассмотрены факторы, влияющие на развитие овражного расчленения. Так посредством математико-статистического анализа установлено, что такие факторы, как лесистость, распаханность, средний уклон, модуль стока, являются основными в процессе развития овражной сети на территории Западного Закамья. При этом распаханность, средний уклон и модули стока имеют прямую корреляционную зависимость, а лесистость - обратную.
Можно сделать вывод о том, что созданные векторные слои тальвегов овражной сети лесостепной зоны Западного Закамья могут редактироваться и обновляться, как следствие нести в себе актуальную информацию и для дальнейших исследований, а также послужить базой для осуществления геоэкологического мониторинга овражной эрозии.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
