Таблица. Дешифровочные признаки некоторых антропогенно-измененых и антропогенных СПП
|
СПП |
Основные дешифровочные признаки |
Примеры СПП ЛО |
||
|
Местоположение |
Тип СПП |
|||
|
Антропогенно-измененные СПП |
||||
|
Лесозаготовительный |
Тонкие частые неровные линии на участках с четкими ровными границами, имеющем более светлую окраску, чем окружающий темно-зеленый фон леса и преимущественно прямоугольную форму |
Участок вырубки в Бокситогорском районе |
Часто-полосчатый комплекс дерново-подзолистых, дерново-подзолистых стратифицированных, абрадированных и турбированных почв и абраземов текстурнодифференцированных |
|
|
Мелиоративно лесной |
Регулярные ровные параллельные, реже веерообразные светлые полосы на темно-зеленом фоне леса |
Мелиоративные канавы в Тос- ненском районе, регионального комплексного заказника «Лисин- ский» |
Регулярно-линейный комплекс торфяно-подзо- листо-окисленно-глеевых почв, турбированных и стратифицированных подтипов и абраземов стратифицированных |
|
|
Рекреационно лесной |
Светлые извилистые хаотично-расположенные линии на зеленом фоне изреженного лесного массива |
Дорожная сеть на участке При- озерского района, окрестности пос. Сосново |
Ташет подзолов, подзолов абрадированных и дерно- во-подзолов по вариации подзолов иллювиальножелезистых и подзолов глееватых |
|
|
Агромелиоративный |
Участки прямоугольной формы однородного либо слабопятнистого светлозеленого, палевого или почти черного цвета (или их чередование) и регулярными параллельными линиями (мелиоративные канавы), образующие единый массив с ровными четкими границами правильных геометрических форм |
Мелиорированный пахотный участок во Всеволожском районе, окрестности пос. Щеглово |
Регулярно-линейная пятнистость дерновоподзолистых окисленно- глеевых почв по степени осушенности и мощности агрогенного горизонта |
|
|
Антропогенные СПП |
||||
|
Горнодобывающий |
Одно или несколько округлых светлых пятен значительных размеров (до нескольких километров кв.) с четкими неровными границами и часто с радиально-концентрическим рисунком |
Карьер по добыче гранита в При- озерском районе |
Радиально-концентрическая технопедокомби- нация НПО, подбуров и псаммоземов |
|
|
Агроурбанизирован- ный |
Точечный рисунок на участке светлого тона с четкими, как правило, ровными границами, имеющем упорядоченное ячеистое строение в виде прямоугольников |
Садовые участки в Кировском районе, ж.-д. станция Невдубстрой |
Агроурбопедокомбина- ция агроземов торфяноминеральных окисленно- глеевых и НПО |
В БД заложены конкретные количественные и качественные показатели свойств почв: название в соответствии с классификациями в работах (Шишов и др., 2004; Егоров и др., 1977) и с мировой реферативной базой почвенных ресурсов (WRB); формула профиля; агроклиматический район; растительность; рельеф; почвообразующая порода; ландшафт; дифференциация почвы; степень дрениро- ванности и гидроморфизма; тип водного режима; мощность горизонта; гранулометрический состав; наличие скелета; тип и содержание гумуса; потери при прокаливании (ППП); реакция среды (pHH2O, pHKCL); содержание SiO2, SiO2/R2O3, N064., P2O5, K2O; гидролитическая кислотность (ГК); сумма поглощенных оснований (S); обменная кислотность (ОК); емкость поглощения (ЕКО); степень насыщенности основаниями (V).
Отдельно хранятся данные полевых обследований почв с привязкой к географической точке и результаты непосредственных измерений и описаний, проводимых на местности. При необходимости могут храниться цифровые копии полевых журналов и другие сопутствующие материалы.
В заданном масштабе карты контуры почв выделялись на уровне типов и подтипов. При мелкоконтурности почвенного покрова (ПП) и для повышения информационной емкости карты были использованы данные по структуре почвенного покрова (СПП). Во всех ландшафтах ЛО встречаются значительные по площади территории с антропогенно-преобразованным ПП, компонентами которых наряду с естественными почвами являются антропогенно-измененные, антропогенные почвы и непочвенные образования (рис. 4). Все разнообразие СПП в антропогенно-преобразованных ландшафтах и на урбанизированных территориях предложено систематизировать по типам в зависимости от характера и степени преобразования в них почв и почвенного покрова.
Выделено 19 типов антропогенно-измененных и антропогенных СПП: агрогенные; агрогенно-мелиоративные; агрогенно-лесные; лесохозяйственные; лесомелиоративные; противопожарно-лесные; рекреационно-лесные; рекреационно-парковые; магистральные (линии ЛЭП, газонефтепроводы); постагрогенные; поствоенные; постлесозаготовительные; транспортные (железнодорожные, автодорожные); агроурбанизированные; урбанизированные; горнодобывающие; торфоразработки. В таблице приведены разработанные их дешифровочные признаки.
В карте заложена информация о наиболее значимых ландшафтных и агро- производственных свойствах почв (миграции и аккумуляции веществ, признаках
Рис. 4. Снимок BingAerialMaps (а) и фрагмент цифровой почвенной карты участка Подпорожского района ЛО (б):
71 -- торфяная эутрофная; 308 -- агрозем альфегумусовый; 150 -- комбинация дерново-подзолов турбированных и торфяно-подзолов глее- вых турбированных; 222 -- комбинация дерново-подзолов, торфяно-подзолов глеевых, торфяно-глееземов; 146 -- комбинация подзолов глееватых и торфяно-подзолов глеевых окислительных и восстановительных процессов, содержании азота, фосфора, калия и пр.), признаках антропогенного изменения почвенного профиля (турбации, разрушении, погребении и пр.), антропогенно-преобразованных СПП -- площадных (сельскохозяйственных угодьях, мелиорированных землях, вырубках, урбанизированных территориях и пр.), линейных (продуктопроводах, магистралях и пр.), очаговых (карьерах для добычи полезных ископаемых).
При создании легенды ЦПК ЛО использовались классификация и диагностика почв России (КиДПР) (Шишов и др., 2004), авторская классификация почв урбанизированных территорий (Апарин и Сухачева, 2014), типология антропогенно- преобразованных СПП. При выборе цветовой гаммы карты за основу взята шкала красок, широко используемая в отечественной почвенной картографии для естественных почв (Иванов и др., 2014). Все антропогенные СПП и непочвенные образования обозначены оттенками красных цветов, отличных от обозначения естественных почв.
Почвенное разнообразие актуализированной картографической информации
На основе анализа ЦПК ЛО проведена инвентаризация почв и определен систематический список почв и почвенных комбинаций ЛО. Почвы ЛО можно разделить на три группы:
1) естественные,
2) антропогенно-измененные,
3) антропогенные.
К естественным относятся почвы, профиль которых не затронут антропогенным влиянием. Для ЛО наиболее характерные естественные почвы -- это подзолы, подбуры, дерново-подзолистые, дерново-элювиально-метаморфические, торфяные олиготрофные и эутрофные, торфяно-глеевые, перегнойно-глеевые, аллювиальные серогумусовые, петроземы, псаммоземы, литоземы, карболитоземы.
Выявлено преобладание (более 50 % площади ПП) антропогенно-измененных почв над естественными. Антропогенно-измененные почвы -- это почвы, горизонты которых изменены человеком. К ним относятся: торфоземы, турбированные, стратифицированные и окисленно-глеевые подтипы естественных почв, агроген- ные и постагрогенные почвы. В профиле этих почв могут содержаться признаки урбопедогенеза, сельскохозяйственного использования, мелиорации, механического нарушения горизонтов. Среди антропогенно-измененных преобладают почвы и почвенные комбинации агрогенных почв (более 50 % общей площади антропогенно-измененных почв). На долю турбированных и осушенных почв приходится до 1/3 общей площади антропогенно-измененных почв.
К антропогенным относятся почвы, профиль которых сконструирован человеком, так называемые интродуцированные почвы (Апарин и Сухачева, 2014).
В легенде ЦПК Л О выделено более 50 подтипов естественных почв, 70 подтипов антропогенно-измененных почв, около 100 почвенных комбинаций с естественными почвами и более 200 -- с антропогенно-измененными и антропогенными почвами.
Комбинации антропогенно-измененных и естественных почв с НПО занимают около 50 % общего числа почвенных комбинаций. Повсеместно встречаются непочвенные образования (появившиеся в результате добычи полезных ископаемых, заложения трубопроводов, строительства водохранилищ, зданий, сооружений). На территории городов преобладают различные типы урбопедокомбинаций (комбинации антропогенно-преобразованных и антропогенных (интродуцированных) почв с непочвенными образованиями) (Апарин и Сухачева, 2014).
Заключение
Сочетание современных цифровых технологий и традиционных подходов к картографированию почв на основе новых знаний о формировании почв и почвенного покрова в антропогенно-преобразованных ландшафтах позволило создать новый информационный продукт о ПП ЛО. Цифровая база данных среднемасштабной ЦПК ЛО позволяет использовать заложенную в ней информацию не только как картографическое произведение, но и создавать самые разнообразные пользовательские сервисы, например ГИС в интернете, службы публикации отдельных фрагментов данных на сторонних ресурсах.
На момент создания базы данных и почвенной карты технический доступ к информации имеет ограниченный круг пользователей, даже если передать БД и связанную с ней ГИС на компьютер потенциального потребителя. Ограничения вызваны слишком высоким порогом вхождения, так как для работы с ЦПК требуются: навыки владения QGIS, понимание структуры данных и т. д. Поэтому одна из ближайших перспектив развития -- создание пользовательских сервисов доставки данных. В качестве универсального решения такой задачи предлагается создание публичного программного интерфейса на основе архитектуры REST, который посредством стандартных интернет-запросов будет возвращать требуемые данные, их агрегации и производные. Основным клиентом такого программного интерфейса станет веб-портал, посвященный почвам ЛО. Его создание планируется начать на следующем этапе работ, после полноценной редактуры цифровой карты. Веб-портал будет содержать следующие разделы и возможности:
• информационно-справочный раздел, содержащий: общие сведения о почвах ЛО, описания различных типов почв, а также фотографические и прочие мультимедиа-материалы, связанные с почвенным покровом;
• рекомендации, связанные с ведением хозяйственной деятельности в различных частях ЛО, исходя из характеристик почвенного покрова;
• интерактивную веб-карту, предоставляющую доступ к цифровой карте с инструментами навигации по ней, характеристику произвольного участка карты, возможность подключения набора внешних картографических данных (например, публичной кадастровой карты);
• интерфейс для осуществления запросов с получением интерактивных ответов в виде наборов ГИС-данных или статистических таблиц;
• набор метаданных о почвенной или смежной с ней информации, хранящейся на ресурсах других поставщиков, которая может быть интересна пользователям.
Такой веб-портал может стать информационным центром всех знаний о почвах регионального уровня, который будет востребован: органами муниципальной власти, научно-исследовательским сообществом, образовательными учреждениями, а также предпринимателями, занимающимися хозяйственным освоением территории ЛО.
Также возможно, по мере появления потребительских сценариев работы с почвенной информацией, развитие других, более специализированных интерфейсов и средств доступа к информации БД.
Важная продукция, производная от цифровой почвенной карты, -- печатные карты для учебных пособий и буклетов, настенного полноформатного исполнения и др. Подготовка такой продукции -- отдельная специальная работа, в которой необходимо учитывать все полиграфические проблемы. Особое место здесь занимает настенная полноформатная карта, разработка которой требует отдельной проработки принятой почвенной систематизации, а также группировки и типологической генерализации почвенных комбинаций, чтобы обеспечить удобство и эффективность восприятия печатной неинтерактивной версии карты.
Литература
Апарин, Б. Ф., Абакумов, Е. В., Касаткина, Г. А., Матинян, Н. Н., Русаков, А. В., Рюмин, А. Г., Сухачева, Е. Ю., 2012. Почвенное картирование. Изд-во Санкт-Петерб. ун-та, Санкт-Петербург.
Апарин, Б. Ф., Герасимова, М. И., Лебедева, И. И., Тонконогов, В. Д., Сухачева, Е. Ю., 2007. Верификация «Классификации и диагностики почв России» (2004) по коллекции почвенных монолитов Центрального музея почвоведения им. В. В. Докучаева. Почвоведение 40(5), 478-484. URL: https://doi.org/10.n34/S106422930705002X
Апарин, Б. Ф., Касаткина, Г. А., Матинян, Н. Н., Сухачева, Е. Ю., 2007b. Красная книга почв Ленинградской области. Аэроплан, Санкт-Петербург.
Апарин, Б. Ф., Сухачева, Е. Ю., 2013. Почвенный покров Санкт-Петербурга: «из тьмы лесов и топи блат» к современному мегаполису. Биосфера 5(3), 327-352.