Составление схемы мерзлотно-ландшафтной дифференциации Монголии с применением ГИС



Мерзлотно-ландшафтные исследования, проводимые в Российской Федерации, не осуществляются в других азиатских странах с развитыми на их территории многолетнемерзлыми породами. Отсутствуют практически и ландшафтно-криоиндикационные исследования. Поэтому для более полного представления о ландшафтной дифференциации и мерзлотных характеристиках ландшафтов Монголии и сопредельных областей нами были использованы геокриологические обобщения как по Монголии [3, 15, 16], так и югу Сибири, Забайкалья, гор Средней Азии [1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 13] и др.

Основной задачей работы является создание предварительных схем мерзлотно-ландшафтной дифференциации четырех основных мерзлотных областей Монголии — Хэнтэя, Прихубсугулья, Хангая и Алтая. Выполнение этой работы позволит составить мерзлотно-ландшафтную карту Монголии как части карты азиатской криолитозоны для оценки устойчивости мерзлотных ландшафтов в условиях современного изменения климата, а также к антропогенным воздействиям.

Распространение многолетнемерзлых пород в Монголии подчинено законам высотно-поясной дифференциации. Абсолютные высоты хр. Хэнтэй достигают 2800 м, в Прихубсугулье — 3351 м, хр. Хангай — 4021 м, гор Алтая — 4374 м. Такие высоты определяют существование ледников, горных тундр, криофитных лугов, кустарниковых зарослей, горной тайги и марей в долинах рек, где развиты многолетнемерзлые породы. Резко континентальный климат способствует развитию многолетнемерзлых пород в горных областях. А преобладающие монгольские ландшафты — степи и полупустыни — развиты вне зоны мерзлоты. Для них характерно сезонное промерзание.

За основу классификационных построений ландшафтной карты была принята разработанная в Институте мерзлотоведения СО РАН методика картографирования мерзлотных ландшафтов [9, 12], основанная на известной таксономической схеме Ф. Н. Милькова [10]. Базовыми для составления мерзлотно-ландшафтной карты Монголии явились следующие обобщения: геокриологическая карта Монголии масштаба 1:4500000; карта четвертичных отложений Монголии масштаба 1:3000000; карта растительности Монголии масштаба 1:3000000 [11].

В данной работе типами местности считались генетические комплексы поверхностных отложений, принятые на карте четвертичных отложений Монголии [11]. Типы ландшафтов соответствуют классификационным единицам, принятым на карте растительности Монголии [11]. В области распространения сплошных и прерывистых многолетнемерзлых пород было выделено 17 типов местности: дочетвертичные породы, местами с коллювием; вулканический; элювиальный; элювиальный, дефлюкционный, десерпционный и делювиальный; дефлюкционный, десерпционный, делювиальный и коллювиальный; пролювиальный и делювиально-пролювиальный; ледниковый; озерно-аллювиальный; аллювиальный; озерный; озерно-хемогенный и эоловый (рис.1).

Рис. 1. Типы местности мерзлотных областей Монголии

Выделенные 9 типов ландшафтов подчиняются закономерностям высотно-поясной дифференциации (рис. 2). Общие закономерности распределения этих типов таковы: высокогорные пустыни — ледники — высокогорные тундры — криопетрофиты — высокогорные луга — высокогорные криофитные степи — горные редколесья — горная тайга — интразональные долинные ландшафты [11].

Ландшафтная карта была получена наложением отдельно составленных карт типов местности и растительных сообществ (рис.3). В итоге были выделены группы типов урочищ. Физико-географические и мерзлотные характеристики ландшафтов приведены в кадастре мерзлотно-ландшафтных условий.

Также были составлены карты мощности сезонноталого и сезонномерзлого слоев и карты температуры грунтов Монголии (рис. 4).

Рис. 2. Типы ландшафтов мерзлотных областей Монголии

Рис. 3. Ландшафтная карта мерзлотных областей Монголии на примере хр. Хэнтэй

Рис. 4а. Схема мерзлотно-ландшафтной дифференциации мерзлотных областей Монголии на примере хр. Хэнтэй (Ландшафты)

Рис. 4б. Схема мерзлотно-ландшафтной дифференциации мерзлотных областей Монголии на примере хр. Хэнтэй (Температура грунтов)

Рис. 4в. Схема мерзлотно-ландшафтной дифференциации мерзлотных областей Монголии на примере хр. Хэнтэй (Деятельный слой)

Совмещенный анализ ландшафтной карты (типов местности и типов ландшафтов), карты многолетнемерзлых пород и карты мощности сезонноталого и сезонномерзлого слоев Монголии показывает, что многолетнемерзлые породы с низкой температурой характерны для высокогорных пустынь и горных тундр, как и в прилегающих районах России. На рассматриваемой территории многолетнемерзлые породы развиты в поясах высокогорных криофитов, лугов и криофитных степей. Индикатором вечной мерзлоты в двух последних ландшафтных поясах является доминирование или множественное развитие кобрезии. Многолетнемерзлые породы существуют, видимо, и под холоднополынно-житняково-тырсовыми степями. Однако это требует уточнения. В горных редколесьях и тайге маломощные многолетнемерзлые породы существуют при наличии мохового покрова, в особенности на склонах северной экспозиции [14, 15, 16]. Появление разнотравного и злакового напочвенного покрова говорит об отсутствии многолетнемерзлых пород. Мерзлота отсутствует также и во вторичных березовых и лиственничных лесах с травянистым покровом. Интразональные долинные ландшафты с болотами, кустарниками и замшелыми лесами ассоциируются с островами многолетнемерзлых пород.

Проведенная работа представляет собой промежуточный этап, который позволяет судить о мерзлотно-ландшафтной дифференциации отдельных регионов Монголии с вечной мерзлотой. Методы криоиндикации дадут возможность оценить динамику вечной мерзлоты при изменениях климата и антропогенном воздействии посредством изучения изменчивости поверхностных условий, в первую очередь, растительности и развития экзогенных процессов.

Составление фрагментов мерзлотно-ландшафтной карты четырех основных регионов Монголии позволяет говорить о возможности составления целостной мерзлотно-ландшафтной карты Азии. Целостная мерзлотно-ландшафтная карта может стать основным индикатором реакции природной среды на современные изменения климата и антропогенные воздействия в области вечной мерзлоты.

Литература:

1. Ан В. В., Любомиров А. С., Соловьева Л. Н. Геокриологические условия Байкало-Становой части зоны БАМ. — Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1984. — 152 с.
2. Геокриологическая карта СССР. Масштаб 1:2500000 / Гл. ред. Э. Д. Ершов. — Винница, 1995. — 16 с.
3. Геокриологические условия Монгольской Народной Республики / Отв. ред. П. И. Мельников. — М.: Наука, 1974. — 200 с.
4. Геокриология СССР. Горные страны юга СССР / Под ред. Э. Д. Ершова. — М.: Недра, 1989. — 360 с.
5. Горбунов А. П., Северский Э. В., Титков С. Н. Геокриологические условия Тянь-Шаня и Памира. — Якутск: ИМЗ СО РАН, 1996. — 196 с.
6. Лещиков Ф. Н. Мерзлые горные породы Приангарья и Прибайкалья. — Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1978. — 142 с.
7. Луговой П. Н. Особенности геокриологических условий горных стран. — М.: Наука, 1970. — 135 с.
8. Марченко С. С. Криолитозона Северного Тянь-Шаня: прошлое, настоящее, будущее. — Якутск: ИМЗ СО РАН, 2003.
9. Мерзлотные ландшафты Якутии (Пояснительная записка к Мерзлотно-ландшафтной карте Якутской АССР масштаба 1:2500000) / Федоров А. Н., Ботулу Т. А., Варламов С. П. и др. — Новосибирск: ГУГК, 1989. — 170 с.
10. Мильков Ф. Н. Ландшафтная география и вопросы практики. — М.: Мысль, 1966. — 156 с.
11. Национальный Атлас. Монгольская Народная Республика. — Улан-Батор — Москва, 1990.
12. Федоров А. Н. Мерзлотные ландшафты Якутии: методика выделения и вопросы картографирования. — Якутск, 1991. — 140 с.
13. Шац М. М. Геокриологические условия Алтае-Саянской горной страны. — Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1978. — 104 с.
14. IshikawaM., SharkhuuN., Zhang Y., KadotaT., OhataT. 2005. Ground thermal and moisture conditions at the southern boundary of discontinuous permafrost, Mongolia. Permafrost and Periglacial Processes. Vol.16, Issue 2, p.209–216.
15. Sharkhuu N. 1998. Trend of permafrost development in the Selenga River basin, Mongolia. Seventh International Conference on Permafrost. July,1998. Yellowknife, N. W. T., Canada. Pp.979–985.
16. Sharkhuu N. 2003. Recent changes in the permafrost of Mongolia.Permafrost: Proceedings of the 8-th International Conference on Permafrost, 21–25 July 2003, Zurich, Switzerland. Vol. 1. — A. A. BALKEMAPublishers, 2003. — Pp. 1029–1034.