Гидроиндикационные карты. 
Экологическое картографирование

Большой объем информации о гидрологическом режиме территории, запасах пресной воды дают карты растительности болот и водно-болотных угодий. Взаимосвязь растительности и ландшафтной структуры территории используется для выявления уровня грунтовых вод, что определяется биологическими особенностями растений — фреатофитов, непосредственно использующих влагу подземных вод. Значительными индикационными свойствами обладают сообщества фреатофитов и их экологические ряды, позволяющие с большой вероятностью получить информацию о формировании и режиме грунтовых вод. Этот подход получил широкое распространение при исследованиях в различных типах пустынь аридных областей (Востокова, 1967).

Хорошие результаты получены при выяснении зависимости уровня грунтовых вод и характерных типов лесов в связи с ландшафтной структурой территории. Для разных районов Московской области составлены аналитические карты глубины залегания грунтовых вод на основе анализа среднемасштабной карты растительности Московской области (1996), ландшафтной карты Московской области (Анненская и др., 1997) и полевых контрольных промеров глубин залегания грунтовых вод. В качестве примера приводим фрагмент табличной формы легенды для одного из южных районов Московской области в пределах Нижнеосетринского ландшафта моренноводноледниковых, эрозионно-денудационных и водноледниковых свежих равнин (табл. 4).

Особую группу составляют карты, показывающие влияние водохранилищ на прилегающие к ним территории, необходимые при Таблица 4.

Связь эпиассоциаций лесов Московской области с уровнем грунтовых вод (УГ)

(фрагмент легенды карты).

эксплуатации и проектировании искусственных водоемов. В тематическом содержании таких карт можно отметить часто встречающиеся сюжеты: подтопление зон влияния водохранилищ, зарастание и заиление водоемов и переформирование берегов, оценка заселенности (численность населения) и освоенности зон подтопления, использование и охрана прибрежных территорий и другие.

Хионо-ботапические карты показывают распространение растительных сообществ в зависимости от распределения снежного покрова (хионо-ботанические комплексы), мерзлотных условий почвогрунтов, режима и мощности протаивания грунтов и связи этих процессов с развитием растительности.

Высота и продолжительность залегания снежного покрова определяют распространение темнохвойных и светлохвойных формаций в бореальных лесах Сибири. Число дней со снежным покровом составляет 240 и менее. Величина твердых осадков в виде снега колеблется от 50 до 300 см в различных районах Сибири. Значительные площади в Сибири заняты многолетней мерзлотой (рис. 8), определяющей сложившиеся комплексы бореальных лесов (Назимова и др., 2006).

В качестве примера можно привести корреляционную хионогеоботаническую карту эталонного участка арктической тундры о. Врангеля, составленную С. С. Холодом (1991) на основе крупномасштабной геоботанической карты. Дифференциация снежного покрова с определенными его характеристиками в пространстве контролирует формирование характерных типов структур растительного покрова, которые и принимаются в качестве исходных картографируемых единиц. Легенда включает сведения о типологических подразделениях растительного покрова и роли снега в их формировании, а также о характеристиках снежного покрова соответствующих растительных выделов карты. Таким образом, карта отображает эколого-фитоценотические комплексы исследуемой территории.

В процессе изучения связи структуры растительного покрова и условий зимних осадков С. С. Холод (1993) создал карту эволюционно-биогеоценотических рядов для горных субарктических тундр Чукотки. Степень корреляции характеристик снежного покрова и растительности (степень освоения склонов растительностью, особенности вертикальной и горизонтальной структуры, эле;

Рис. 8. Три класса многолетнемерзлых пород: 1 — постоянномерзлотные, 2 — широко распространенные, но прерываемые в пространстве, 3 — спорадически прерываемые, островные (по Д. И. Назимовой и др., 2006).

менты ценотической системы, типологические категории ценозов) служит основанием для построения ряда возрастания упорядоченного разнообразия растительного покрова по отношению к снегу. Эволюционно-биогеоценотический ряд стал картографируемой единицей при составлении такой экологической карты.

Снежный покров различается по мощности, плотности, интенсивности и очередности протаивания различных участков поверхности, соотношению таяния и испарения, колебанию значений мощности и плотности в течение зимы. Все это определяет рисунок пространственной структуры растительного покрова. Как правило, единицы растительного покрова в горных тундрах гетерогенны, т. е. образуют территориальные, или хорологические единицы (ТЕ). Снег — лишь один из факторов и на хионо-геоботанической карте приходится учитывать его во множестве проявлений. Каждый номер растительного выдела легенды карты сопровождается рядом характеристик снежного покрова. Контуры выделов геоботанической карты являются определяющими. Обычно синтаксонам соответствует амплитуда проявления фактора, например, мощности снежного покрова. Методика составления карты предусматривает вычисление плотности варьирования показателей проявления фактора снежного покрова по каждому контуру карпы. Номера на карте расположены в соответствии с возрастанием влияния зависимости пространственной организации растительного покрова от закономерностей залегания снежного покрова. Это — ряд возрастания упорядоченного разнообразия растительности по отношению к снегу.

Построение легенды в табличной форме позволило дать характеристику снежного покрова экотопов ТЕ; отобразить морфологическую структуру растительного покрова и роль снега в ее формировании. Показана зависимость усложнения структуры от увеличения роли снежного покрова в формировании этой структуры. Структурный оптимум растительности соответствует в пространстве средним величинам или часто меняющимся в пространстве показателям мощности снега. Связь по всей ТЕ через снег осуществляется в экологических рядах. Фитоструктуру (ТЕ растительного покрова), обладающую максимумом упорядоченного разнообразия, можно рассматривать как модель организации растительного покрова, характеризующуюся свойством максимальной устойчивости (стабильности), как меру сопротивления изменениям внешней среды. Например, выдел 20 легенды геоботанической карты — микроэкологический ряд — наиболее устойчивый, формируется под воздействием мощного снежника, обладает максимальной степенью устойчивости, понимаемой как максимальная зависимость структуры растительности от снежного покрова при минимальном влиянии других факторов среды.

При развитии компьютерных технологий совершенствуется техническая сторона составления фитои зооэкологических карт. Создание баз данных и геоинформационных систем по отдельным объектам биологического разнообразия, по региональным и локальным флорам и фаунам расширяет возможности анализа биотических материалов с вовлечением новых показателей. Существуют программы обработки массивов данных для составления флористических и фаунистических электронных картосхем и карт различного содержания, что открывает большие перспективы для оперативного биотического картографирования. Биоэкологические карты при этом играют все более существенную роль в познании функционирования экосистем в целом.