КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ДИСТАНЦИОННЫХ ДАННЫХ И ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА ДЛЯ МЕЛКО- И СРЕДНЕМАСШТАБНОГО КАРТОГРАФИРОВНИЯ ЭКОТОНА ТУНДРЫ – ЛЕСОТУНДРЫ (НА ПРИМЕРЕ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ ПЕЧОРЫ)

Валерия

КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ДИСТАНЦИОННЫХ ДАННЫХ И ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА ДЛЯ МЕЛКО- И СРЕДНЕМАСШТАБНОГО КАРТОГРАФИРОВНИЯ ЭКОТОНА ТУНДРЫ – ЛЕСОТУНДРЫ (НА ПРИМЕРЕ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ ПЕЧОРЫ)

Исследованы возможности создания и корректировки мелко- и среднемасштабных почвенных карт Большеземельской тундры и лесотундры на основе имеющейся картографической информации, модели рельефа, спутниковых данных и полевых материалов с помощью методов цифровой почвенной картографии. Ключевым этапом является подбор предикторов почв, наиболее чувствительных к местным природно-климатическим условиям. Детальность цифровых карт выше, а оценка их точности не уступает оценке точности традиционных карт.

Геодезия. Картография

Дипломы

Вуз: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ имени М.В. Ломоносова)

ID: 5b45eb2d7966e1320e87a6dc

UUID: 3dbea150-672c-0136-b440-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: больше 6 лет назад

Просмотры: 117

20.34

Валерия

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ имени М.В. Ломоносова)

Комментировать 0

Рецензировать 2

Скачать - 4,3 МБ

Поделиться работой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА» ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 06.04.02 ПОЧВОВЕДЕНИЕ КАФЕДРА ГЕОГРАФИИ ПОЧВ МАГИСТЕРСКАЯ РАБОТА КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ДИСТАНЦИОННЫХ ДАННЫХ И ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА ДЛЯ МЕЛКО- И СРЕДНЕМАСШТАБНОГО КАРТОГРАФИРОВНИЯ ЭКОТОНА ТУНДРЫ – ЛЕСОТУНДРЫ (НА ПРИМЕРЕ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ ПЕЧОРЫ) Выполнила студентка: Векшина Валерия Николаевна Научный руководитель: канд. с.-х. наук, с.н.с. Конюшкова М.В. Консультант: канд. геогр. наук, вед.н.с. Конюшков Д.Е. Рецензент: канд. с.-х. наук, с.н.с. Мешалкина Ю.Л. Допущена к защите Зав. кафедрой_______________ Москва 2017 1

Оглавление Стр. Введение ……………………………………………………………………………… 4 Глава 1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ……………………………………… 7 1.1 Геологическое строение, рельеф и почвообразующие породы …………… 7 1.2 Климат …………………………………………………………………………. 13 1.3 Растительный и животный мир ……………………………………………… 16 Глава 2 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И ПОЧВЫ ………………………………………. 20 2.1 Развитие представлений о почвах и почвенном покрове Большеземельской тундры ……………………………………………………………………………... 20 2.2 Почвы западной части Большеземельской тундры по имеющимся картографическим материалам и данным полевых исследований ……………. 23 Глава 3 ГИС-АНАЛИЗ ПЕРВИЧНОГО КАРТОГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА 28 Глава 4. МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ ПОЧВЕННЫХ КАРТ (АНАЛИЗ И ОТБОР ИНФОРМАТИВНЫХ КОВАРИАТ, ИСПЫТАНИЕ РАЗНЫХ МЕТОДОВ ИНТЕРПОЛЯЦИИ ДАННЫХ, ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ КАРТ) ……. 34 4.1 Векторизация (оцифровка «бумажных» карт) ……………………………… 34 4.2 Наложение регулярной сетки точек на почвенные карты и «считывание» категорий почв в этих точках ……………………………………………………. 34 4.3 Расчет ковариат и «считывание» их значений в точках сетки ……………. 35 4.4 Создание маски непочвенных объектов (водные объекты и незакрепленные пески) …………………………………………………………… 38 4.5. Анализ ковариат с точки зрения их информативности (корреляции с почвами) …………………………………………………………………………… 39 4.5.1. Результаты сравнения значений ковариат с классами среднемасштабной карты Н.А. Крейды……………………………………… 39 4.5.2. Результаты сравнения значений ковариат с классами мелкомасштабной карты (ГПК) ……………………………………………… 41 4.6. Интерполяция разными методами и выбор наиболее точного из них …… 43 4.7 Построение и оценка точности обновленных почвенных карт ……………. 44 4.7.1. Создание среднемасштабной карты и ее проверка …………………... 44 4.7.2 Создание мелкомасштабной карты и ее проверка ……………………. 47 4.8. Анализ и построение цифровой карты после предварительной коррекции 50 ВЫВОДЫ ……………………………………………………………………………… 56 3АКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………. 57 2

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………. 59 Приложение …………………………………………………………………………… 67 Приложение 1 Сведения о разрезах (период 2014-2016 год) ………………………. 67 Приложение 2 Группировка полевых данных ………………………………………. 80 Приложение 3 Группировка почв легенд ГПК и карты Н.А. Крейды …………….. 82 Приложение 4 Верификация контуров ГПК полевыми данными …………………. 83 Приложение 5 Дисперсионный анализ ковариат …………………………………… 85 3

ВВЕДЕНИЕ Технологическая революция, связанная с развитием и широким использованием компьютерной техники, коммуникационных сетей и методов способов дистанционного зондирования открыла новую цифровую эру в развитии картографии. Преимущества цифровых карт по сравнению с традиционными бумажными картами – большая детальность, экономичность создания (меньшие трудо- и время-затраты), возможность быстрой передачи в любую точку планеты и оперативного использования, возможность и дешевизна обновления карт при получении новых данных (что важно при мониторинговых исследованиях) или разработке новых алгоритмов их обработки, воспроизводимость результатов картографирования для существующих первичных данных и использованного метода их обработки и возможность оценки их точности и, наконец, относительная простота и точность количественного анализа таких карт, подсчета площадей, сравнения различных карт между собой, наложения разных информационных слоев в ГИС-программах. Сегодня говорят уже не просто о картах, но о глобальной системе управления геопространственными данными; организован соответствующий экспертный комитет ООН (UN-GGIM). Переход к новым цифровым методам картографирования затронул и почвенную картографию. Методы цифровой почвенной картографии (ЦПК) активно развиваются. Ставится задача создания мировой цифровой почвенной карты (точнее, серии карт отдельных свойств почв) с разрешением порядка 100 м, разрабатываются различные алгоритмы решения этой задачи в зависимости от имеющихся данных (Arrouays et al., 2014). Переход на новые технологии создания карт не означает отрицания предшествующих достижений картографии. Задача современной картографии – это синтез наколенных знаний и перевод их на новый технологический уровень, обновление имеющихся карт с учетом новых данных, включая данные дистанционного зондирования (ДДЗ). Для отечественного почвоведения это особенно актуально, поскольку реальные почвенные съемки в настоящее время в РФ не ведутся, а имеющиеся карты устаревают. Тем не менее, такие карты разных масштабов были составлены на всю территорию страны и могут быть использованы как основной источник данных о почвенном покрове; материалы современных полевых почвенных исследований используются для уточнения и проверки имеющейся информации. Различные тематические карты и ДДЗ в ЦПК применяются для анализа территории, выявления признаков, наиболее существенных в изучаемой природно-климатической обстановке с целью подбора ковариат, адекватно отражающих взаимосвязи почв и факторов почвообразования, их математической обработки и группировки для автоматического построения почвенной карты. 4

Суть подхода заключается в поиске статистически значимых соответствий между имеющимися точечными или площадными (карты) почвенными данными и различными параметрами, вычисляемыми по ДДЗ (высотами, уклонами, экспозицией, отражательной способностью в разных частях спектра). По существу, это – традиционный анализ почвенно-ландшафтных взаимосвязей, необходимый для построения почвенных карт, но на новом технологическом уровне. Его цель – нахождение адекватных предикторов почв для почвенного дешифрирования материалов дистанционного зондирования. В различных природных зонах эта работа имеет свою специфику (Векшина, 2017). Стандартных методов создания цифровой почвенной карты пока нет. Актуальной проблемой картографии почв является их разработка с учётом района исследования. В данной работе эта проблема исследуется на примере тундрово-таежного экотона. Целью является создание цифровых мелко- и среднемасштабных почвенных карт на основе имеющихся картографических материалов и ДДЗ с использованием методов ЦПК. Объектом исследования выбран участок в западной части Большеземельской тундры и лесотундры (N58045`36`` E 75013`48``; N 67043`12`` E 75016`12``; N 68003`36`` E 74046`48``; N 58000`00`` E 74043`48``). Общая площадь территории – 4638 км 2. Она охватывает различные типы ландшафтов – поймы и залесенные террасы Печоры, низкие водораздельные поверхности с преимущественно тундровыми ландшафтами и плоскобугристыми торфяниками и возвышенные гряды – мусюры с тундровой растительностью. Выбор объекта обусловлен наличием полевых материалов, а также доступностью средне- и мелкомасштабных картографических материалов. В качестве основных источников почвенной информации послужили листы Государственной почвенной карты (ГПК) масштаба 1:1 млн Q-39 (Нарьян-Мар) (1977) и Q-40 (Печора) (1982) и почвенной карты масштаба 1:200 000 (лист Q-39-V,VI (НарьянМар) (1958), составленной Н.А. Крейдой. Карты получены в картфонде Почвенного института им. В.В. Докучаева. Дополнительно анализировались Почвенная карта РСФСР масштаба 1:2.5 млн (1988) и полученный от автора фрагмент новейшей почвенной карты Арктики масштаба 1:1 млн., составляемой в настоящее время И.С. Михайловым в векторном формате (Михайлов, 2016). Для создания цифровых почвенных карт использованы ДДЗ: сцена снимка Landsat 8 (14 августа 2013 г) а также ЦМР ASTER GDEM v.2 (http://viewfinderpanoramas.org/dem1d.html). Полевые работы проводились в составе экспедиции Почвенного института им. В.В. Докучаева в 2015 г. (нач. отряда Д.Е. Конюшков) и почвенной группы института Биологии Коми НЦ УрО РАН в 2016 г. (нач. отряда Е.М. Лаптева). Использовались также материалы экспедиции Почвенного института 2014 года. В местах заложения разрезов 5

давалась общая характеристика прилегающей территории и описывались морфологические свойства почв; диагностика и определение классификационного положения почв проведены согласно классификации почв России 2004года. Всего задокументировано 67 разрезов(Приложение№1). Большую помощь в освоении нового материала и полевых исследованиях оказал с.н.с. Почвенного института им. В.В. Докучаева, к.с.-х.н. С.Ф. Хохлов. Неоценимую помощь по статистической обработке данных оказала канд. с.-х. наук Ю.Л. Мешалкина. Хочется выразить благодарность всем участникам этой работы. Методически работа состояла из нескольких этапов. 1 этап - создание ГИС-проекта. На этом этапе работы были отсканированы и привязаны листы бумажных карт (Q-39-V, VI Нарьян-Мар, 1958; Q-39 Нарьян-Мар, 1977; Q-40 Печора, 1982), проведена их оцифровка и наполнение создаваемого шейп-файла атрибутивной информацией исходных карт. 2этап - анализ карт. Изучены пояснительные записки к листам ГПК (Забоева и др, 1984, 1987) и диссертация Н.А. Крейды (1958). Проанализированы представления о почвенном покрове территории, отраженные на картах разных лет издания. Проведена работа по переводу названий почв на картах в систему новой классификации почв России, а также их группировка на 5 классов для оценки разности в представлениях о почвенном покрове на этих двух картах. Общий рисунок карт сопоставлен с космическим снимком, изучены показатели общей статистики (площади почв, почвенных групп, и т.п.). 3этап - подбор ковариат. Исходя из имеющихся материалов были рассмотрены различные предикторы (ковариаты), связанные с особенностями почвенно-растительного покрова территории. Самостоятельно выделены объекты, надежно дешифрируемые по снимку в автоматическом режиме (водные объекты, развеваемые пески). Затем проведена статистическая оценка роли ковариат в разделении почвенного покрова на те классы почв, которые были выделены на исходных картах. 4этап - выбор метода создания карты и ее проверка на основе полевых данных. Алгоритм создания карты выбирался из: Random forest (Случайный лес), Linear Discriminant Analysis (Дискриминантный анализ), Multinomial logistic regression (Полиномиальная логистическая регрессия) по индексу каппа, проверка созданных карт шла по данным полевого исследования. Используемые программные продукты: на 1 этапе работы проводились в программе Qgis2.12.3; на 2 этапе - в программе (Saga2.2.1); 3 этапе – в программе Statisticа8, Rstudio 0.99.489 и 4 этапе в программах: Rstudio 0.99.489 и Qgis2.12.3 6

Глава 1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ Рис.1.1. Район исследования и места заложения контрольных разрезов. Изучаемая территория расположена в западной части Большеземельской тундры. Почвенный покров территории изучался по полевым данным-разрезам и на основании картографического материала. Исследовалась территория общей площадью 4638 км 2 по мелкомасштабным картам: Государственной почвенной карте, Карта Арктики И.С. Михайлова, Почвенной карты РСФСР (1988). Более подробно изучался участок западной части района исследования, на который имеется среднемасштабная почвенная карта Н.А. Крейды. 1.1 Геологическое строение, рельеф и почвообразующие породы Территория исследования расположена на севере Русской платформы в границах Печорской плиты (Ненецкий автономный округ…, 2005). Складчатый фундамент плиты глубоко погружен, формируя обширную Печорскую синеклизу между горными сооружениями Урала и Тиманского кряжа. Ее западная часть – Ижма-Печорская зона отделяется от восточной (Большеземельской) зоны системой палеозойских авлакогенов (Печоро-Колвинской зоной) северо-западного простирания. В современном рельефе они выражены в виде заметного поднятия территории в восточной части исследуемого участка. Плитный чехол сложен палеозойскими (ордовик — силур, средний девон - пермь) и мезозойскими (триас, средняя юра - нижний мел) отложениями, близкими по характеру разреза к соответствующим комплексам северной и восточной частей Русской плиты, но отличающимися большими мощностями (Милановский, 1996). Породы меловой системы повсеместно перекрыты четвертичными отложениями. В западной части территории, в пределах листа Q39 четвертичные отложения представлены флювиогляциальными и озерно-ледниковыми, а вдоль долины реки Куя – аллювиальными. 7

В восточной части (листQ40) –аллювиально-морскими отложениями(http://www.vsegei.ru). Морские условия были на территории во время трансгрессий арктических морей на платформу. Происходило формирование песчаноглинисто-гравийных отложений (Афанасьев, 1994). Ледниковые условия связаны с ледниковыми языками, сползавшие с гор Полярного Урала, Северного Тимана и п-ва Канин. Они сгружали в море захваченный ими по пути движения рыхлый и каменистый материал, подвергшийся небольшой сортировке (Афанасьев, 1994). В работе Е.Н. Былинского 1962г для востока исследуемой территории был описан типичный комплекс отложений междуречий снизу-вверх представленный: 1. Ледниково-морскими суглинками максимальной стадии бореальной трансгрессиис редкими галькой и валунами, мощностью до 110 м. В толще суглинков часто встречаются обломки раковин морских моллюсков и фораминифер. 2. Прибрежно-морскими мелко- и среднезернистыми песками регрессивной стадии 3. бореальной трансгрессии мощностью около 30 м. 4. Мелководно-морскими суглинками, глинами, супесями, песками и галечниками 5. (главным образом, в основании толщи) трансгрессивно-регрессивной (беломорской)стадии бореальной трансгрессии. Толща отличается большой фациальной изменчивостью, ее мощность - 13-25 м. Западная часть исследуемой территории представлена в основном песчаными отложениями различного генезиса, связанными с обширной долиной Печоры. Первая надпойменная терраса сложена мелкозернистыми с подчиненными прослоями среднезернистых песков, толща которых сформировалась во второй половине микулинского межледниковья и в самом начале валдайского ледниковья. Вторая терраса сложена мелкозернистыми песками с подчиненными прослоями среднезернистых песков. Сформировались эти отложения во время валдайского оледенения, а торфяники первой террасы сформировались в голоцене. Высокая пойма сложена чередованием в разрезе снизу-вверх глин, торфов, суглинков, супесей и тонкозернистых песков (Былинский,1962). Согласно Геоморфологическому районированию... (1980) территория Ненецкого автономного округа (НАО) расположена в пределах Северорусской провинции страны Русской равнины. На ней господствуют ледниковые и водно-ледниковые морфоскульптуры. На уровне областей выделяются (с запада на восток) Северодвинская, Тиманская и Печорская области. Территория исследования относится к Северопечорской подобласти, включающей Большеземельскую и Малоземельскую тундры. Северная ее часть покрывалась ледником во время валдайского оледенения. Рельеф территории 8

ледниково-аккумулятивный, плоско-волнистый и грядово-холмистый. Рельеф района исследования весьма динамичен. В настоящее время, происходит поднятие территории, расположенной в окрестностях г. Нарьян-Мар, что фиксируется большим количеством бессточных озер и палеорусел. Рис. 1.2. Схема строения долины Печоры у г. Нарьян-Мар (Былинский, 1962). 1-ледниково-морские суглинки максимальной стадии бореальной трансгрессии; 2прибрежно-морские пески бореальной трансгрессии; 3-мелководно-морские суглинки, глины, супеси, пески и галечники беломорской стадии бореальной трансгрессии; 4аллювиальные пески второй надпойменной террасы; 5-аллювиальные пески первой надпойменной террасы; 6-торфяники первой надпойменной террасы; 7-аллювиальные суглинки, супеси, пески и болотные торфяники высокой поймы; 8-аллювиальные пески низкой поймы; 9-морская четвертичная фауна. Вся западная часть относится к долине реки Печоры, в которой прослеживаются две надпойменные террасы, высокая и низкая поймы. Вторая терраса - аккумулятивная. Её формирование происходило в микулинское межледниковье и в самом начале валдайского ледниковья. Высота террасы 24-28 м, иногда повышается до 40-50 м. Отложения представлены останцами гряд протяженностью от 2 до 4 км и шириной в 0,7-1,0 км. Вся толща сложена весьма однородными тонкозернистым, иногда пылеватыми песками, переслаивающимися с более тонкими прослоями мелкозернистых песков (Былинский, 1962). Первая надпойменная терраса-эрозионная. Отложения представлены останцами гряд, которые сложены мелкозернистыми песками с подчиненными прослоями среднезернистых песков. Её формирование происходило во время валдайского оледенения, а торфяники террасы образовались в голоцене (Былинский,1962; Максимова, Оспенников, 2012). Формирование высоко и низкой поймы происходило в результате поднятия суши, которое продолжает и в настоящее время (Крейда,1962, Былинский 1962). 9

Высокая пойма сложена чередованием в разрезе снизу-вверх глин, торфов, суглинков, супесей и тонкозернистых песков. Отложения высокой поймы следует отнести к голоцену. Таким образом, аллювий высокой поймы представлен преимущественно пойменной фацией, мощность которой обычно колеблется от 1 до 7 м, но вблизи русла Печоры может достигать 12 м. Отличается незначительным колебанием относительных высот (от 3 до 5 м). Низкая пойма сложена суглинком и торфом. Реже представлена песчаными косами (Былинский, 1962). В отличие от западной части, в восточной части наблюдается стабилизация движения (Былинский, 1962). Характерной особенностью ландшафта этой территории является наличие серии моренных гряд-мусюров, абсолютные высоты которых достигают 200...250 м. Район изобилует озерами, в основном, термокарстового происхождения, имеются крупные озера. Почвообразующими породами служат моренные слабоопесчаненные средние суглинки (Забоева и др., 1987). Накопление этих отложений происходило в плейстоцене (Попов, 1961). Болотные массивы распространены как в восточной, так и западной части района исследования. Максимовой и Оспенниковой в 2012 для Большеземельской тундры было выделено три зоны болотных массивов, которые сменяют друг друга в субширотном направлении: арктических минеральных, плоскобугристых и крупнобугристых болот. Для лесотундры наиболее распространёнными являются крупнобугристые болота. На территории исследования встречаются как плоскобугристые, так и крупнобугристые торфяники. Крупнобугристые торфяники нередко путают с выпукло-бугристыми, хотя их генезис различен. Происхождение крупнобугристых торфяников связано с процессами пучения минеральных грунтов, подстилающих торфяники, при их промерзании. Выпуклобугристые и плоскобугристые торфяники возникают в результате разрушения полигонально-валиковых болот, которые содержат полигонально-жильные льды. На одном и том же торфяном массиве на наиболее дренированных (краевых) участках можно наблюдать выпуклые высокие бугры, плоские высокие бугры, расположенные дальше от окраины торфяника, еще дальше плоские невысокие бугры, а на слабодренированных участках -полигонально-валиковые болота, окруженные канавами с водой. Формирование крупнобугристых торфяников происходит при условии не сплошной мерзлоты. Выпуклые торфяники широко распространены в озерно-болотных понижениях, а бугры нередко образуют цепочки вдоль берегов рек и ручьев; блуждающих среди 10

заболоченных понижений (Тыртиков, 1979). Плоскобугристые торфяники часто приурочены к водоразделам. Мезорельеф торфяников формировался в процессе их длительной эволюции в результате взаимодействия процессов болотообразования и промерзания–оттаивания (льдонакопления при пучении и термокарсте). Он связан со стадийностью развития криогенных болотных процессов, и с особенностями естественной эволюции конкретных болотных систем (Максимова, Оспенников, 2012). Вечная мерзлота является основным средообразующим фактором Арктических территорий (Малкова и др., 2016) Восточная зона исследуемой территории расположена в зоне распространения массивно-островной мерзлоты, а западная зона – островной (Осадчая, Тумель, 2012). С чем, по-видимому, связано увеличение размера термокарстовых озер с востока на запад (Кравцова, Родионова,2016). Влияние мерзлоты на формирование ландшафта выражено не только в количестве и форме термокарстовых озер, но и в целом всего ландшафта. Она влияет на постоянно повышенную влажность в почве, низкие температуры, а также является непосредственным водоупорном. Таким образом она оказывает воздействие на почвы, и на растительный покров, и на микроорганизмы, живущие в почве. Поэтому так важно следить за ее динамикой. Согласно измерениям (Малкова и др, 2016), проведенным на стационаре Шапкино, стационар расположен в схожем ландшафте что и восточная часть исследуемого участка (67°36´ с. ш.; 55°10´ в. д) (Анисимов и др., 2012), за 31 год (1983-2014гг) наибольшее изменения среднегодовой температуры ММП (многолетнемерзлых пород) произошли в геосистемах вершин холмов и водоразделов, занятых плоскими кустарничково-моховыми слабодренированными тундрами. Минимальные для болотных систем. Промежуточное положение заняли участки плоских торфяников. Рис. 1.3. Стационар Шапкина; Среднегодовая температура пород на глубине 10м. Скв. 8 – болото; Скв.9 – торфяник; Скв.12 – слабодренированная тундра (по: Малкова и др., 2016). Такое же соотношение типов ландшафта и температур следует ожидать для восточной части исследуемой территории. Однако, стоит отметить, что скорость и 11

направление трансформации ландшафтов не имеет строгой зависимости от повышения температуры ММП, т.к. чувствительность к повышениям температуры разная. Конечно, возможно, что под воздействием температуры слабодренированная тундра начнет изменяться, но быстрее трансформация происходит в болотных массивах. На территории исследования болотные массивы находятся как на западе, так и на востоке. На участках органогенных грунтов происходит активное пучение с новообразованием ММП. Это приводит к массовому переходу некоторых видов болот в категорию «выпукло-бугристых торфяников» (Пижанкова и др., 2016). Для западной части исследуемой территории следует ожидать трансформацию не только болотных массивов, но и вообще всего тундрового ландшафта. Это связано с тем, что территория, преимущественно расположенная на легко прогревающихся песчаных отложениях, в непосредственной близости реки Печоры, оказывающей отепляющее воздействие на окружающую среду, еще больше подвержена изменению ландшафтов при повышении температуры ММП. При этом западная часть исследуемой территории имеет низкие абсолютные отметки, что также должно способствовать повышению лесистости за счёт зарастания тундровых участков без ММП (Пижанкова и др. 2016) На изменение ландшафта влияет не только динамика температур. Так из-за продолжающегося поднятия рельефа происходит превращение высокой поймы в тундру. Это видно в смене луговой (злаковой) растительности тундровой кустарничково-моховой (Крейда,1962). В западной части территории распространены массивы перевиваемых песков. На них развивается процесс дефляции (Пижанкова и др., 2016). Их образование связывают с чрезмерным выпасом олений в прошлом (Забоева, 1984). Сейчас в основном происходит зарастание песка, связанное как с тем, что уменьшился выпас олений, так и с увеличением осадков и температуры, которые способствуют увеличению скорости восстановления растительного покрова на территории. Пока сохраняется положительная динамика только для песков, расположенных рядом с городом, что связано с антропогенной нагрузкой на территорию (Векшина, Хохлов, 2016). Почвообразующие породы представлены: 1. Ледниковыми валунными суглинками, которые представлены крупными частицами полевого шпата, кварца, углей и слюд. Цвет суглинков: темно-серый и сероватокоричневый. 2. Супесями и песками, иногда гравелистыми, различного возраста и происхождения. Эти породы хорошо отсортированы, не вскипают от соляной кислоты. Представленные кварцево-полевошпатовые пески с небольшим включением темноцветных минералов. 12

3. Песками хорошо сортированными-эоловыми, которые содержат незначительное количество глинистых и пылеватых частиц. Они в основном представлены мелкими кварцево-полевошпатовыми сильно выщелоченными песками. 4. Слоистыми аллювиальными породами переслаивающихся пылеватых песков, супесей и суглинков. Отложения встречаются на пойменных террасах рек. Эти породы ежегодно пополняются илистыми, пылеватыми и песчаными материалами. 5. Торфяными отложениями разнообразными по ботаническому составу. В пойменных болотах торф – осоковый, с включением кустарников ивы, средне и слаборазложившийся. В междуречьях торф сфагново-мочажинный или гипновонизинный. Торф бугров такой же как и в мочажинах, если смотреть по ботаническому составу (Крейда, 1958) В целом, в западной части преобладают песчаные отложения, создающие благоприятные условии для дренажа, быстрого прогревания поверхности и формирования альфегумусовых почв. На востоке распространены суглинистые отложения, способствующие формированию глеевых почв в местах с повышенным гидроморфизмом (вогнутый рельеф, склоны северной экспозиции) и криометаморфических почв на дренированных, хорошо прогреваемых участках (выпуклых склонах и южной экспозиции) (Тонконогов, 2010). 1.2 Климат Большая часть территории Ненецкого автономного округа расположена в Атлантической области Субарктического пояса. Небольшая южная часть относится к Атлантико-арктической области умеренного пояса. Территория исследования принадлежит к Субарктическому поясу (Национальный атлас России, 2004). Значительная протяженность территории с запада на восток и разнообразие физикогеографических условий приводят к различиям климата отдельных частей НАО. С запада на северо-восток климат становится менее теплым и влажным, увеличивается его континентальность. Также наблюдается рост континентальности климата вглубь материка. Климат формируется под влиянием арктических и атлантических воздушных масс. Погода кране не устойчива из-за их частой смены. Циклоны, приходящие с Атлантики приносят пасмурную погоду с осадками, теплую зиму и холодное лето, а арктические воздушные массы в любое время года приводят к похолоданию. Нередко зимой наблюдаются оттепели, а летом похолодание. Обширные равнинные пространства на севере, западе и юго-западе исследуемой территории способствуют проникновению морских масс воздуха из незамерзающего 13

зимой юго-запада Баренцева моря и воздушных масс умеренных широт. На восточную часть Большеземельской тундры большое влияние оказывают холодные воздушные массы, приходящие с Западной Сибири. Под влиянием циклонической деятельности формируется ветровой режим. Летом преобладают северные и северо-восточные ветры, а зимой — южные и юго-западные. Смена южных ветров северными происходит в мае. Наиболее сильные ветры наблюдаются в зимнее время. Наибольшая скорость ветров отмечается в ноябре-декабре. Повторяемость метелей в глубине материка около 60 дней. В континентальной части округа самый теплый месяц-июль, а самый холодный январь. Летний период очень короткий. Зима длится 6-8 месяцев. На юго-западе весна начинается (температура воздуха устанавливается выше 0°C) в третьей декаде апреля. Устойчивый же переход температур воздуха через 5°C на большей части территории происходит только во вторую декаду июня. Лето - самый короткий период. Оно наступает в июне. Для некоторых мест переход среднесуточной температуры через 10°C вообще не происходит. Температуры летом на солнце может достигать отметок 20°C, но большая часть этого тепла расходуется на испарение, прогрев мерзлоты, и поглощается облаками. В третьей декаде августа уже появляются заморозки. Осень в округе наступает с переходом среднесуточной температуры воздуха через плюс 5°C в сторону понижения. На юго-западе НАО она наступает в конце второй - начале третьей декады сентября. Погода характеризуется резким понижением температуры воздуха, увеличением пасмурных и дождливых дней, повышением влажности воздуха и усилением скорости ветра, а во вторую половину сезона, часто можно наблюдать метели. Наибольшей облачностью характеризуется период с октября по февраль, а наименьшей с марта по июль. Весь регион находится в зоне избыточного увлажнения. Он характеризуется большим количеством осадков, относительно умеренными величинами испарения, высокой влажностью воздуха и почвы и большой облачностью. Высокой влажности воздуха способствует близость морей, а также большое количество водоемов, особенно болот (Доклад о состоянии, 2015). Рассматриваемая территория находится в центральной части НАО. Здесь формируется определенный микроклимат, связанный с отепляющим воздействием реки Печоры. Согласно данным метеостанции Нарьян-Мара, среднегодовая температура составляет –3.5°С, средняя температура февраля (самый холодный месяц) – 17.3°С, июля (самый теплый месяц) 12.7°С; Средняя минимальная температура воздуха составляет -18°C (январь), а средняя максимальная температура – 16,9°C (июль). 10 июля 1990г на станции был зафиксирован абсолютный максимум: 33,9°C. Абсолютный минимум, со значением -47,6°C, установился 30 декабря 1978г. Только 55 дней в году температура воздуха выше 10°C. Наиболее благоприятные температуры для роста 14

растений, выше 10°C наблюдаются с июня по август, однако даже в эти сезоны бывают температуры ниже 10°C. Средняя продолжительность безморозного периода – 90 дней. Среднегодовое количество осадков 430 мм с месячными максимумами в августе и сентябре (60 и 61 мм, соответственно). Годовая сумма осадков (с поправками к показателям осадкомера) – 609 мм. В холодный период, с ноября по март оно составляет 227 мм, а в тёплый, с апреля по октябрь – 382 мм. Наибольшее количество осадков в сентябрь -70 мм, и минимум в феврале-32 мм. Снежный покров в среднем устанавливается 3 октября и окончательно сходит 25 мая; 214 дней в году поверхность почвы покрыта снегом. Максимальные высоты снежного покрова в основном 41-50 см. (Справочник по климату СССР…, 1965, 1968; Научноприкладной справочник по климату СССР…, 1989). Умерено-холодный влажный климат территории оказывает как прямое (осадки), так и косвенное (замедление жизнедеятельности микроорганизмов из-за низких температур) влияние на формирование почвенного покрова. В связи с начавшимся потеплением климата во второй половине 1960-х–начале 1970-х годов (Павлов, Малкова, 2009) возможно изменение среднегодовой температуры почв, глубины промерзания зимой и глубины простаивания многолетней мерзлоты летом. При этом отмечается, что изменение температуры почвы на Восточно-Европейской равнине определяются в большей мере изменениями температуры воздуха (от 20 до 60%), чем изменениями высоты снежного покрова (от 0 до 10%) (http://meteo.ru/pogoda-iklimat/460-svedeniya-o-vliyanii-tekushchikh-izmenenij-prizemnogo-klimatana-termicheskoe-sostoyanie-pochvogruntov-rf). Поэтому необходимо следить в первую очередь за изменением температуры. Однако, не все однозначно с потеплением климата для севера России. Так, А.В. Павлов и Г.В. Малкова (2009) отмечают, что на ряде метеостанций в последние 18-20 лет наблюдаются слабые изменения климата, приостановка потепления и даже похолодание. Для Европейского Севера тренд изменения температуры воздуха и грунтов - минимальный. В связи с неоднозначностью оценки изменения температуры для региона исследования было решено провести сравнение годового изменения средних ежемесячных температур воздуха и осадков для двух периодов: 1961-1990и 1990-2015 годы. Данные были взяты с сайта: http://aisori.meteo.ru/ClimateR. 15

Рис. 1.4. Динамика среднемесячной температуры в течение года. Рис. 1.5. Динамика среднемесячной влажности в течение года. На основании сделанных сравнений можно сказать, что наблюдается тенденция к увеличению влажности для всех сезонов. Показатели среднемесячных температур увеличиваются для зимнего - начала летнего периода: зимы более теплые, раньше наступает весна и лето. Однако, летний период (июль-август) не стал теплее, и осенние среднемесячные температуры тоже не поменялись, что важно для оценки протаивания многолетней мерзлоты. Показано, что в последние десятилетия наблюдалось повышение температуры верхних слоев мерзлых грунтов на 0,5-1,0 0С. Однако увеличения глубины сезонного протаивания, превышающего межгодовую изменчивость, не наблюдалось поскольку изменение летних температур было невелико (Доклад о состоянии…, 2015). Поэтому делать поспешные выводы о дальнейшем изменении территории и ее мерзлотного режима преждевременно. В целом, климат исследуемого участка можно охарактеризовать как гумидный холодный слабо- и умеренно-континентальный (с нарастанием степени континентальности в юго-восточной части). 1.3 Растительность и животный мир Согласно Геоботаническому районированию...(1989), территория исследования относится к зонам южной тундры и лесотундры, однако в более позднем районировании (Лавриненко, 2013) она целиком отнесена к зоне южной тундры. Это обосновывается отсутствием на территории зональных растительных сообществ, характерных для лесотундры и преобладанием на плакорных местообитаниях кустарниковых тундр в сочетании с плоскобугристыми болотами. Участки березово-елового редколесья и небольшие лесные массивы с куртинным подлеском из ив и ерника здесь распространены преимущественно в интразональных местообитаниях: в долинах крупных рек и их притоков, а также на песчаных всхолмлённых надпойменных террасах (Лавриненко, 2013). Из выделов геоботанического районирования наибольший интерес представляют округа, 16

т.к. их выделение обусловлено почвенно-геоморфологическими факторами. Более высокие единицы районирования относятся к климатогенным образованиям (Лавренко, 1947). По геоботаническому районированию, предложенному И.А. Лавриненко в 2013 году, исследуемая территория попадает в Европейско-Западносибирскую тундровую провинцию, Восточноевропейскую подпровинцию и в три округа: Нижнепечорский (пойма р. Печоры), Печорско-Хараякский (западная часть района исследования) и Западно-Большеземельский (восточная часть района исследования). Западно-Большеземельский округ охватывает северо-западную и центральную часть Большеземельской тундры, простираясь с запада на восток более чем на 200 км; в меридиональном направлении его протяженность местами превышает 100 км. Территория занимает приподнятую, местами сильновсхолмленную, а местами заболоченную, равнину с рассеянными крупными грядами, с высотными отметками, достигающими 200 м и более. В пределах округа расположен основной водосбор крупнейших рек: Шапкина, Клова, Нерута и т.д. На северо-западе округ ограничен берегом Болванской губы и коренным бегом основного русла р. Печоры. Округ покрыт на 40% мелкоерниковыми и ивняковомелкоерниковыми тундрами, 4% крупноерниковыми и 35% занято ивняково- крупноерниковыми тундрами. В растительном покрове на водоразделах преобладают мелкобугорковатые ивняково-мелкоерниковые тундры с разреженным ярусом из низкорослого ерника Betulanana и ив Salixglauca, S. Phylicifolia, кустарничковые зеленомошные и мохово-лишайниковые тундры. На торфяных и оторфованных буграх распространены багульниковые и мелкоерниково-багульниковые тундры, постоянно присутствует травяно-кустарничковый ярус. Ложбины стока ограничены ивняками или осоково-(пушицево-) моховыми сообществами, распространены багульниковые или мелкоерниково-багульниковые тундры, с постоянным присутствием травяно- кустарничкового яруса. В надпочвенном покрове преобладают лишайники, есть мхи. С этими сообществами как правило граничат ерниково-багульниково-осоково- кустарничково-лишайниковые тундры, приуроченные к пологим склонам высоких террас и оторфованным суглинистым почвам. На верхних частях мусюр и их склонах на суглинистом субстрате обычные кустарничково-моховые и кустарничково-лишайниковые тундры в сочетании с редко-ивняковыми травяно-моховыми тундрами, часто с суглинистыми пятнами-медальонами различных размеров. На юго-востоке распространены массивы плоскобугристых торфяников с багульниковыми морошковокустарничково-лишайниково-моховыми сообществами на буграх и осоково-сфагновые – в мочажинах. 17

Печорско-Хараякский округ располагается к востоку от р. Печоры и простирается до р. Адзъвы, охватывая южную часть Большеземельской тундры. Протяженность округа с запада на восток 300 км, в меридиональном направлении вдоль долины р. Печоры – более 100 км. Вдоль правого берега р. Печоры граница поднимается на север, что связано с проникновением еловых редколесий отдельными островками и росту ели по песчаным дюнам всхолмленным надпойменным террасам. Среди тундровых сообществ в округе часто доминируют ерниково-багульниковые тундры и кустарничковые зеленомошнолишайниковые в сочетании с плоскобугристыми болотами. На песчаных массивах преобладают мелкоерниковые, иногда ивняково-ерниковые с разреженным ярусом из низкорослых кустарников. Кустарничковые лишайниковые и зеленомошно-лишайниковые тундры в сочетании с травяно-кустарничковыми зеленомошно-долгомошными ивняками и ерниками травяно-моховыми, приуроченными к ложбинам стока и другим понижениям в рельефе. Более увлажненные, выположенные местообитания занимают мелкоерниковые с разряженным ярусом из низкорослого ерника травяно-кустарничковые зеленомошносфагновые тундры в комплексе с пушицево-осоковыми гипново-сфагновыми болотами. В долинах рек растут березово-еловые редколесья с куртинным подлеском из ерника и ив. На западе округа, в окрестностях г. Нарьян-Мар и до места впадения р. Куи в Печору, ель формирует небольшие массивы вместе с лиственницей. Почти повсеместно, особенно в западной части округа встречаются массивы березовых редколесий, иногда с участием ели и мозаичным травяно-кустарничковым покровом. Долины малых водотоков заняты ивняками разнотравно-злаковыми и гигрофильными злаково-осоковыми лугами. В заболоченных аккумулятивных равнинах распространены плоскобугристые болота, есть и крупнобугристые с ерниково-багульниковыми травяно-кустарничково-мохово- лишайниковыми сообществами на буграх и грядах и пушицево-осоково-сфагновыми - в мочажинах. В депрессиях приозерных понижений господствуют травяно-моховые болота и приозерные заросли макрофитов. Нижнепечорский округ коренным образом отличается от прилегающей территории. В основном здесь преобладает интразональная ивняково-луговая растительность при отсутствии зональной (Лавриненко, 2013). Для построения почвенной карте совсем необязательно выделять все фитоценохоры, предложные в геоботанических картах. Необходимо уметь дешифрировать ассоциации видов по спектральным характеристикам доминирующих видов. Выбор дешифрируемых ассоциаций должен быть основан на прямой и косвенной корреляции этих ассоциаций с процессами, происходящими в почвах. Например, лесные массивы: березовое криволесье, еловые леса, сосново-березовые идентифицируют альфегумусовый 18

процесс. При этом еловые и сосновые леса также указывают на развития процессов оглеения. На альфегумусовое почвообразование указывают территории с преимущественно лишайниковым, ерниково-лишайниковым растительным покровом, которые распространены в основном на песчаных субстратах. Хорошо выделяются почвы с аллювиальным процессом почвообразования (Крейда, 1958). Наиболее сложной задачей является дешифрирование мощности торфа с помощью геоботанических методов, т.к. прямой корреляции между растительными ассоциациями и мощностью торфа не выявлено. Единственным показателем того что бугор не торфяной, а минеральной с небольшой мощностью торфа, является наличие деревьев на бугре (Пижанкова и др, 2016). Животный мир тундры небогат, однако его роль в почвенных процессах существенна. Из 34 видов наземных млекопитающих наиболее многочисленны грызуны лемминги (сибирский и копытный) и полевки (водяная, экономка, Миддендорфа, узкочерепная). Для них характерны подъемы и спады численности по годам, которые носят волнообразный характер и охватывают значительные пространства. Также на территории распространены: лось, медведь, волк, песец, лисица, рысь, росомаха, выдра, норка, лесная куница, горностай, ласка, белка, ондатра (Доклад о состоянии, 2015). Здесь обитают дикие и одомашненные северные олени. Нерациональный выпас оленей приводит значительному повреждению растительного покрова. Как отмечено в пояснительной записке к ГПК (Забоева и др, 1984), именно этот фактор повлиял на рост массивов перевеваемых песков на территории исследования. 19

Глава 2. ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ БОЛЬШЕЗЕМЕЛЬСКОЙ ТУНДРЫ И ЛЕСОТУНДРЫ 2.1 Развитие представлений о почвах и почвенном покрове Большеземельской тундры Первые сведения о почвах Восточноевропейских тундр связаны с работами учёных-путешественников, которые вместе с этнографическим составом населения тундровой зоны, описывали еще и ландшафты. Это, например, экспедиция А. Шренка 1837 года (Шренк, 2009) и ветеринарного врача С.В. Керцелли (1911). Научное изучение почв восточноевропейских тундр было начато учениками Н.М. Сибирцева А.П. Черным, работавшим в Архангельской губернии и И.А. Шульгой, проводившим исследования на о. Колгуев. Ученик В.В. Докучаева Г.И. Танфильев в 1892 году был командирован Министерством государственных имуществ в Тиманскую (Малоземельскую) тундру для изучения природы и быта коренного населения. Результатом работ стало написание работы (Танфильев, 1911) и последующая защита докторской диссертации «Пределы лесов в полярной России по исследованиям в тундре Тиманских самоедов» (Варфоломеев, 2015). Во всех работах путешественников отмечен сложных комплексный характер растительного покрова исследуемой территории, наличие мерзлотных процессов. Однако, интерпретация природных явлений могла быть и разной. Так С.В. Керцелли и отмечает мерзлоту, как причину заболачивания территории тундры, в то время как Г.И. Танфильев, напротив, считал, что важным фактором появления мерзлоты является развитие мохового покрова и угнетение лесной растительности. При этом им было подмечено, что островки леса на крайнем северном пределе существуют там, где многолетняя мерзлота отсутствует; присутствие вечной мерзлоты на небольшой глубине он считал главной причиной существования северного предела распространения лесной растительности в Европейской части страны. Танфильев описал различные типы тундры (каменистая, песчаная, луговая, бугристая), но главное внимание уделял процессам заболачивания и их угнетающему воздействию на лес. Важным этапом в понимании специфичности тундрового почвообразования явились работы Ю.А. Ливеровского (1933, 1934). Его исследованиями в Малоземельской и Большеземельской тундрах было установлено, что преобладающим (зональным) типом почв субарктической тундры является тундровые глеевые почвы с ярко выраженным сизым глеевым горизонтом под сравнительно маломощным торфянистым органогенным горизонтом. Почвы с отсутствием ярких признаков оглеения были отнесены к тундровым скрытоглеевым почвам, а почвы с пятнистым (окисленным) глеевым профилем - к охристо-глеевым тундровым почвам. Дальнейшее усиление болотного процесса приводит 20

к формированию торфяно-глеевых и торфяных мерзлотных почв. Существование подзолистых почв (подзолов) связывалось с наличием лесной растительности на песчаных грунтах. Подзолы под собственно тундровой растительностью рассматривались Ю.А. Ливеровским как реликты былого лесного почвообразования. О его более широком распространении в прошлом свидетельствовали находки деревьев и пней, погребенных в тундровых торфяниках. Иной точки зрения на специфику тундрового почвообразования придерживался Б.Н. Городков (1939). По его мнению, специфического тундрового типа почвообразования не выделяется, а основной особенностью этой зоны является постепенное ослабление к северу подзолистого процесса. Почвы с отсутствием выраженной оподзоленности Городков относил к скрытоподзолистым. Сходные представления развивались Е.И. Цыпленкиным и В.С. Говорухой (Крейда, 1958). Интересные наблюдения в западной части Большеземельской тундры (в бассейне р. Шапкиной) провел в 1921 году А.А. Григорьев (1925). Им отмечена связь почвы с мезо- и микрорельефом и сделан вывод о замедленности почвенных процессов в тундре за счет низких температур и краткого нахождения почвы в оттаявшем состоянии. В почвенном покрове он выделяет почвы на песках с минимальным процессом подзолообразования, почвы на суглинках с очень слаборазвитыми процессами. Также автором были выделены интразональные болотные почвы. Окончательное утверждение тундровых глеевых почв как зональных было зафиксировано в классификации почв Е.Н. Ивановой (1956). После ее работ в представлениях о почвенном покрове тундровой зоны стала господствовать идея о зональном характере глеевого процесса в почвах на суглинках и глинах и о господстве иллювиально-железисто-гумусового процесса на песках. Также после работ Е.Н. Ивановой стало распространяться мысль о реликтовом происхождении не только подзолов, но и торфяных почв (Горячкин, 2010). Е.Н. Иванова сначала разработала систематику почв для северной части Европейской территории СССР (Иванова, 1956). Разработанная Е.Н. Ивановой система факторно-экологической классификации (Иванова, 1976) активно использовалась в 1960-е–1980-е годы, в том числе – при составлении ГПК. Огромное значение для дальнейших исследований имело обобщение по почвам холодных гумидных областей В.О. Таргульяна (1971). Им были выделены две надтиповых группы почвообразования: 1) неглеевое обломочно-ферсиаллитное, слабооглиненное АlFe-гумусовое, включавшее в себя типы подзолов и подбуров и 2) глее-сиаллитное, аллохтонно-глинистое, пропитанно-гумусовое с типами гомогенно-глеевых и дифференцированно-глеевых почв. В 1960-е годы почвы Большеземельской тундры изучал 21

И.В. Игнатенко, в монографии которого (Игнатенко, 1976) данная концепция была уточнена. Для рассматриваемой территории она отражена, в частности, на Почвенной карте РСФСР 1:2.5 млн масштаба (1988). На листах ГПК, однако, подбуры выделены не были, а подзолы были показаны исключительно на песчаных породах под лесной растительностью. Преобладающими типами почв на суглинках на данных картах показаны тундровые глеевые торфянисто-перегнойные и тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные торфянисто перегнойные. Работами В.Д. Тонконогова и его учеников (Тонконогов, 2010) показано, что глеевые почвы являются не единственными представителями почвообразования на суглинистых породах в холодной гумидной области. Им был выделен самостоятельный отдел криометаморфических почв, характерным признаком которых является хорошо криогенно оструктуренный срединный горизонт CRMбез ярких признаков как иллювиального накопления Al-Fe-гумусовых соединений, так и оглеения. Подобные почвы были описаны в Западной Сибири и в восточной части Большеземельской тундры. Вопрос их распространения к западу остается открытым. Необходимы новые полевые наблюдения. Экспедиции последних лет Почвенного института как раз и были направлены на то, чтобы оценить характер почвенного покрова в западной части Большеземельской (а также Малоземельской тундры) с позиций современных представлений о разнообразии почв Севера. Следует отметить, что опубликованных работ по западной части Большеземельской тундры за последние годы практически не было. Основные опубликованные материалы относятся к ее восточной части в пределах Воркутинского района Республики Коми. Западная же ее часть, относящаяся к Ненецкому автономному округу, остается слабо изученной. При этом как климатические, так и литологические параметры западной и восточной частей различаются. В западной части огромную роль играет широкая долина Печоры с развитой вокруг нее широкой полосой преимущественно песчаных отложений. Анализ истории развития представлений о почвенном покрове представляется важным для правильной интерпретации карт, составленных в разное время, разными авторами, и приведению их названий к "единому знаменателю" в качестве которого используется новая классификация почв России (2004). 22

2.2 Почвы западной части Большеземельской тундры по имеющимся картографическим материалам и данным полевых исследований Согласно карте "Почвенно-экологического районирования..." (2013), исследуемая территория относится к Канинско-Печорской провинции тундровых глеевых, болотнотундровых и торфяных болотных почв подзоны тундровых глеевых почв и подбуров Субарктики. На территории провинции выделяется два округа. Большая ее часть относится к Большеземельскому округу бугорково-кочкарниковых комплексов тундровых глеевых торфян(ист)ых, торфян(ист)о-глеевых болотных почв и почв пятен и бугорковокочкарниковых комплексов тундровых поверхностно-глеевых дифференцированных торфянисто-перегнойных и тундровых глеевых торфян(ист)ых суглинистых почв на моренных отложениях. Долина Печоры с ее обширными поймами выделена в самостоятельный Печорско-Карский округ бугорково-кочкарниковых комплексов тундровых глеевыхторфян(ист)ых, торфян(ист)о-глеевых болотных почв и почв пятен, подбуров тундровыхпесчаных на морских отложениях и плоскобугристых комплексов торфяных болотных переходных и торфяных болотных деградирующих почв. Данное районирование отражает особенности почвенного покрова согласно Почвенной карте РСФСР масштаба 1 : 2.5 млн. (1988), являющейся, в свою очередь, основой Единого государственного реестра почвенных ресурсов РФ как официального документа. На листах ГПК, как и на карте Крейды, подбуры не выделены. В случае с картой Крейды, они еще не были предложены и названы. В случае с ГПК, это было осознанное решение, так существование таких почв в концепции тундрового почвообразования Е.Н. Ивановой не предусматривалось. Они выделялись как тундровые иллювиально-гумусовые почвы. Низкие температуры, слабая испаряемость, высокая относительная влажность воздуха и неглубокое залегание многолетней мерзлоты способствуют переувлажнению тундровых почв. Почвы здесь часто имеют признаки оглеения. Процесс разложения и синтеза органических и органоминеральных веществ в условиях высокого увлажнения и низких температур замедлен, На поверхности почв накапливается плохо разложившаяся подстилка, несмотря на малое поступление растительных остатков. Однако интенсивного торфонакопления в типичных тундровых глеевых почвах не происходит, что отмечал еще Ю.А. Ливеровский. Иногда минеральные горизонты непосредственно подстилают подстилочный сой. Существенно влияние на почвообразование оказывает характер и глубина залегания многолетней мерзлоты. является водоупороми способствует формирование криогенного микрорельефа, который в свою очередь оказывает влияние на температурный режим почвы (Добровольский, 23

Урусевская, 2004). Мерзлота способствует формированию криогенной микроструктуры и развитию криотурбационных процессов. Почвообразующая порода наряду с мерзлотой, является очень важным фактором для тундрового почвообразования, она влияет и на дренируемость почв, и на прогреваемость. На песках мощность деятельного слоя будет больше чем на суглинках. В общем виде почвообразовательный процесс для тундровой зоны формируется в результате взаимодействия 1)биохимического оглеения двух с противоположно последующим направленных выщелачиванием анализ процессов: продуктов почвообразования за счет инфильтрации атмосферных осадков и 2) восходящего перемещения продуктов почвообразования в результате вымораживания. Первый процесс происходит в теплый период года, а второй в осенне-зимний период. Периодическое разнонаправленное перемещение почвенного раствора и почвенной массы – черта тундрового типа почвообразования. Одной из причин является многолетняя мерзлота, которая служит водоупором и препятствует выносу продуктов почвообразования из деятельного слоя (Крейда, 1958). Для тундровой зоны Восточно-Европейской равнины наблюдается закономерное изменение почвенной толщи, на разных почвообразующих породах, с севера на юг, в связи с увеличением температуры, постепенным исчезновением многолетней мерзлоты, увеличению скорости микробиологических процессов. Установлено, что с севера на юг степень дифференциации профиля растет (Игнатенко, 1979; Тонконогов, 2010). Для суглинистых почв можно говорить о едином процессе почвообразования в экотоне тундра/лесотундра. Ярко проявляются различные криогенные процессы, находящие отражение оструктуренность в (плитчатая макроморфологических и гранулированная (криотурбация, или ооидная криогенная структуры)) и микроморфологических (преобладание оптически ориентированной глины, ооидная ориентация плазмы) признаках этих почв (Пастухов, 2012). По современным представлениям, пространственно-генетический ряд автоморфных почв на тундрово-таежной территории, сложенной легкими пылеватыми суглинками в направлении с севера на юг выглядят следующим образом: Глеезёмы— Глеезёмы криометаморфические—криометаморфические поверхностно-глееватые почвы —криометаморфические почвы…(Тонконогов., 2010). Почвы на песках представлены подзолами и подбурами. Формирование подзолистого горизонта может быть связано с микроклиматическими условиями лесотундры. Обычно они приурочены к лесным массивам, которые создают особый микроклимат, способствующий формированию подзолистого горизонта. Подзолистый 24

горизонт под тундровой растительностью связывают с его реликтовым происхождением (Игнатенко, 1979; Крейда, 1958).Отмечено, что более активные криотурбации в тундровой зоне способны нарушить и даже уничтожить непрерывный подзолистый горизонт, сформированный в почвах под лесом (Тонконогов, 2010). Вместе с тем, по время полевых работ, мы встречали подзолы под тундровой растительностью на явно молодых поверхностях, для которых былое влияние леса может быть исключено. В целом, проблема современного/реликтового происхождения тундровых подзолов (в южной тундре) требует дальнейшего изучения. Преобладает, однако, идущий еще от Ю.А. Ливеровского взгляд на их реликтовый характер, указывающий на былое присутствие леса (Русанова, 2008; Русанова, Шахтарова, 2012) В ходе полевых работ на исследуемой территории были описаны торфянистокриометаморфические и глеевые суглинистые почвы, подзолы и подбуры на песках (в том числе с признаками оглеения), различные аллювиальные и торфяные мерзлотные и немерзлотные почвы. Часто встречаются и промежуточные по своим свойствам почвы с отсутствием ярких диагностических горизонтов, но с признаками трех ведущих процессов – альфегумусового иллювиирования, криометаморфизма почвенной массы и оглеения. Характерной их особенностью является наличие выраженного торфяного горизонта мощностью от 10 до 30–50 см. Такие почвы могут быть встречены как на песчаных, так и на суглинистых или неоднородных песчано-суглинистых отложениях. В соответствии с новой классификацией почв России, почвы изученной территории можно сгруппировать следующим образом. Альфегумусовые почвы Почвы являются результатом процесса альфегумусового подзолообразования и процесса поверхностной аккумуляции грубого органического вещества. Диагностика почв идёт по присутствию иллювиально-железистого и иллювиально-железисто-гумусового горизонта. К почвам этого отдела относятся подзолы и подбуры. Подзолы формируются на кварцевых песках, а также могут формироваться на двухчленных отложениях с песчаным верхним наносом. Основные процессы, которые протекаю в этой почве: альфегумусовое подзолообразование и поверхностная аккумуляция грубого органического вещества. Если отложения двухчленные и при этом верхний нанос представлен легкосуглинистыми отложениями, то подзолы часто сменяются подзолистыми почвами. Сами подзолы обычно встречаются в комплексе подзолов иллювиально-железистых и иллювиально-гумусовых. Формирование подбуров часто связано с богатыми полимиктовыми песками. Их формирование иногда объясняется неравномерным проникновением в почву влаги. На 25

менее увлажненных участках процесс оподзоливания несколько заторможен; происходит формирование подбуров. Часто подзолы и подбуры идут в комплексе. По нашим наблюдениям, однако, преобладающими на песках в этой части Большеземельской тундры (лесотундры) почвами являются подзолы. Очень часто встречаются их криотурбированные подтипы, а при наличии хотя бы незначительного дополнительного увлажнения - глеевых подтипов. К этому отделу отнесены почвы следующих описанных нами разрезов: 10НМ2014; 11НМ-2014; 12bНМ-2014; 12cНМ-2014; 12аНМ-2014; 14НМ-2014; 15НМ-2014; 16НМ-2014; 1НМ-2015; 2НМ-2015; 2НМ-2016; 30НМ-2015; 31НМ-2015; 32НМ-2015; 33НМ-2015; 38НМ-2015; 3НМ-2015; 40НМ-2015; 41НМ-2015 (см. Приложение №2). Глеезёмы Почвы характе6ризуются сильно выраженным оглеением выраженным уже в верхней части минерального профиля (Тонконогов, 2010). Горизонты содержат грубое органическое вещество, степень разложения которого больше зависит от условий дренажа, чем от характера растительных ассоциаций. Отмечается глубокое проникновение органики в профиле, дифференциация по оксиду железа с минимум в глеевом горизонте. Большая часть Глеезёмов формируются при неглубоком залегании мерзлоты и могут иметь признаки криотурбации, тиксотропности, криогенного ожелезнения. Почвы приурочены к ровным, слабо дренированным поверхностям, главным образом, речным террасам, а также встречаются на любых элементах рельефа на тяжелосуглинистых и глинистых отложениях. Глеезёмы на уровне подтипа разделяются на криометаморфические, перегнойные, потёчно-гумусовые. Свойства Глеезёмов часто накладываютя друг на друга поэтому среди тундровых Глеезёмов преобладают сложные подтипы. Для южной тундры есть предложение выделить самостоятельный тип Глеезёмовкриометаморфических (Русанова , Шахтарова , 2013). К этому отделу отнесены почвы ... разрезов (2НМ-2014; 46НМ-2015; 9НМ-2015; П10НМ-2016; П11НМ-2016; П12НМ-2016; П3НМ-2016; П4НМ2016; П8НМ-2016; П9НМ-2016) (Приложение №2). Криометаморфические почвы Этот отдел начали выделять сравнительно недавно (Горячкин, 2010). Почвы формируются почти исключительно на суглинках при отсутствии избыточного увлажнения. Они занимают наиболее дренированные позиции выпуклых склонов (где фиксируется относительно небольшая мощность снежного покрова). Оглеение и криогенное нарушение горизонтов нечасто встречаются в этих почвах. Основным аккумулятивным горизонтами почв отдела являются подстилочно-торфяный и грубогумусовый горизонты (Тонконогов, 2010). Характерной особенностью этих почв 26

является процесс структурного метаморфизма (Горячкин, 2010). Здесь происходит процесс оксидогенеза. В южной тундре северо-востока Восточно-Европейской равнины предлагается выделять самостоятельный тип Глеезёмов криометаморфических (тундрово- поверхностно-глеевые почвы) как переходного типа между почвами данных отделов. Признаки Al-Fe-гумусового подзолообразования в таких почвах считаются унаследованными от прошлых стадий развития (Русанова, Шахтарова, 2013).К таким почвам можно отнести разрезы (1НМ-2014; 39НМ-2015; 5НМ-2016; П1НМ-2016; П6НМ2016; П7НМ-2016; П8НМ-2016 (Приложение№2) Аллювиальные почвы Разделение этих почв приурочено к элементам рельефа: прирусловая, притеррасная и террасная пойма. Это связано с водным режимом, отложением различных фракций аллювия. В прирусловой части откладываются песчано-супесчаная слоистая, в средней части поймы: песчано-пылеватая и суглинистая, а в притеррасной: глинисто-иловатая. В прирусловой части формируются почвы наиболее дренированы, с кислой реакцией среды. Здесь формируются дерново-аллювиальные супесчаные почвы. В центральной части поймы, несмотря на сильную обводненность территории, глеевый процесс не является доминирующим из-за высокой транспирации зарослей ивняка и ольхи с луговым надпочвенным покровом. Кислотность здесь уже нейтральная и наблюдается повышение запасов общего гумуса. Почва, которые чаще всего встречаются на территориипойменные дерново-глееватые, суглинистые. В притеррасной части поймы почвы формируются в восстановительных условиях, реакция среды почв-кислая. Почва формируется в оптимальных условиях для формирования болотно-глеевого процесса. Здесь распространены дерново-перегнойно-глеевые почвы (Крейда, 1962).К таким почвам отнесены почвы следующих точек: 1НМ-2016; 8НМ-2014; 9НМ-2014 (Приложение №2) Торфяные почвы В пределах рассматриваемой территории широко распространены массивы плоскобугристых торфяников. В некоторых местах встречаются крупнобугристые торфяники, в том числе деградированные и полуразрушенные (минерализующиеся). Примечательно, что в пределах обсохших торфяных бугров мерзлота находится на глубине от 20–25 до 50–80 см. В разделяющих их переувлажненных микродолинах верхняя граница мерзлоты резко заглубляется (глубже 2 м). К таким почвам отнесены почвы следующих точек: 34НМ-2015; 35НМ-201; 36НМ-2015; 37НМ-2015; 3НМ-2014; 3НМ2016; 4aНМ-2014: 4НМ-2016; 4бНМ-2014; 8НМ-2015; П16НМ-2016; П2НМ-2016 (Приложение №2). 27

Глава 3. ГИС-АНАЛИЗ ПЕРВИЧНОГО КАРТОГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА Изначально в работе планировалось сравнить между собой все имеющиеся карты (карту Крейды, ГПК, карту Михайлова и почвенную карту РСФСР), для чего они все были переведены в единую ГИС-систему с приведением к единой проекции и масштабу. Однако результаты такого анализа для всех выделенных на картах почв оказались сложными, требующими отдельного обсуждения. "Совпадений" карт по контурам оказалось мало. Затем аналогичный анализ проводился для "загрубленных" карт, с группировкой контуров по преобладающим почвам в описанные в главе 2 пять больших групп: альфегумусовые, глеевые, криометаморфические, аллювиальные и торфяные (Приложение №3). Выделение собственно криометаморфических почв на данной территории нуждается в дополнительных исследованиях. В большинстве случаев в почвах с признаками криометаморфизма отчетливы также признаки оглеения. В конечном итоге такие переходные почвы были отнесены к Глеезёмам (Приложения №2). Среднемасштабная почвенная карта Н.А. Крейды покрывает только западную часть исследуемой территории и содержит 9 единиц легенды. Группа торфяных почв представлена торфяными мерзлотными почвами и крупнобугристыми болотами. Вместе эти почвы занимают значительную площадь карты. На карте отмечается большое разнообразие альфегумусовых почв: средне- и слабоподзолистые поверхностно глеевые, супесчаные на валунных суглинках; тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные, песчаные и супесчаные; среднемощные подзолистые иллювиально-гумусовые, песчаные и супесчаные; карликовые иллювиально-гумусовые подзолы, песчаные и супесчаные. В дополнительную группу подзолистых почв отнесены торфянисто-подзолисто-глеевые суглинистые почвы, занимающие небольшую территорию. Интересно, что на карте Н.А. Крейды не нашлось место для собственно глеевых почв. В описаниях оглеение отмечено только как дополнительный признак для некоторых почв. Визуальное дешифрирование почв по детальным космическим снимкам Bing и ЦМР (ASTER GDEM v.2) показало, что контурная часть карты, хорошо коррелирует с космическим снимком. Государственная почвенная карта на район исследования содержит 11 единицами легенды доминирующих почв в контурах. В каждом контуре они образуют своеобразное сочетание комплексов. Почвы в основном разделены на болотно-тундровые и тундровые. Основные почвы - глеевые. Контуры подзолов выделены по небольшим лесным массивам на юге полигона. Признаки оглеения отмечены во многих почвах. Даже на западной части территории, которая расположена на песчаных массивах, представлена глеевыми почвами, 28

которые занимают около половины территории. Это связано с господствующей теории о доминировании глеевого процесса почвообразования в тундровой и лесотундровой зоне. Визуальное дешифрирование почв по детальным космическим снимкам Bing и ЦМР (ASTER GDEM v2) показало, что наблюдается слабая корреляция границ карты с космическим снимком. Также отмечено несоответствие полевых данных с названием контуров ГПК. Например, в контур, принадлежащему к группе глеевых почв (Болотнотундровые торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые и болотно-тундровые иллювиально-гумусовые сухоторфянисто-глеевые мерзлотные с болотно-тундровыми торфяно-глеевыми иллювиально-гумусовыми и болотно-тундровыми иллювиально- гумусовыми сухоторфяно-глеевыми мерзлотными) из 30 разрезов, расположенных в разных частях контура, 20 почв принадлежат альфегумусовой группе и 6 к торфяным. В данном случае возможен вариант, что точи разрезов попали во второй комплекс, отмеченный внемасштабным знаком в контуре этих почв (Приложение№ 4). Другой пример тоже связан с проверкой исходно карты полевыми данными, только для контура, где нет сопутствующих почв. В контуре болотных верховых мерзлотных и тундровых остаточно-торфяных мерзлотных почв без сопутствующих знаков, по данным полевых исследований, было выявлено несоответствие названия почв (группа торфяных почв). Все 9 заложенных разрезов характеризовали альфегумусовые почвы. Анализ детального космического снимка Bingподтверждает этот вывод. Есть контуры ГПК, которые, наоборот, подтверждаются данными полевых исследований, и которые на карте Н.А. Крейда не выделены. Например, контур тундровых поверхностно-глеевых дифференцированных, тундровых поверхностно-глеевых дифференцированных сухоторфянистых и тундровых поверхностно-глеевых почв пятен (глеевая группа): из трех заложенных в этом контуре разрезов, 2 разреза действительно описывали почвы этой группы (Приложение№ 4). 29

Сравнение информации на западную части района исследования по разным картам. Рис.3.1. Группы почв, выделенные по Государственной почвенной карте и карте Н.А. Крейды. Таблица 3.1.Площади почв, посчитанные по исходным картам Группы почв: Альфегумусовые Торфяные Аллювиальные Глеевые Подзолистые Вода Песок Город Почвенная карта Н.А. Крейда S, км2 796,43 800,71 332,3 32,27 98,76 26,78 3,78 % 38,1 38,3 15,9 0 1,5 4,7 1,3 0,2 Государственная почвенная карта S, км2 545,13 395,46 301,3007 755,0705 73,19 31,14 % 25,9 18,8 14,3 35,9 0 3,5 1,5 Площади водных объектов и песков на двух картах примерно совпадают, совпадают и площади аллювиальных почв. Площади торфяных и альфегумусовых почв на ГПК уменьшились за счёт появления (и преобладания!) глеевых почв, которых не было на карте Н.А. Крейды. Зато на среднемасштабной карте выделены подзолистые почвы, которые отсутствуют на ГПК. На территории исследования есть области, где локализация групп почв совпадает это в первую очередь аллювиальные почвы, массивы торфяников на северо-востоке карты, а также доминирующие в юго-западной части альфегумусовые почвы. Самое существенное противоречие этих двух карт связано с тем, что глеевые почвы на ГПК занимают большую часть территории (36%), в то время как на карте Н.А. Крейды этой группы вообще нет. Такое несовпадение можно объяснить главенствующей идеей о широко развитом глеевом процессе в лесотундровой и тунровой зонах, принятой при составлении ГПК. Существенные различия наблюдаются на юге карты, где подзолистые почвы (группа 30

подзолистых почв) по ГПК названы подзолами иллювиально-гумусовыми (группа альфегумусовых почв). Привлечение каты четвертичных отложений позволило сделать вывод о том, что в рассматриваемом контуре появление подзолистых (текстурнодифференцированных) почв возможно (Q-39 Нарьян-Мар: Государственная Геологическая Карта, 2014), однако это требует дополнительной проверки. Сравнение карт с полевыми данными Матрицы пересечения полевых данных и групп почв, выделенных на исходных картах по доминирующим почвам в контуре. П Т П 17 2 Т 9 5 В т-д А данные с карты Таблица 3.2.Матрица корреляции исходной карты Н.А. Крейды с полевыми данными Условные обозначения. Почвы на карте Крейды: П- альфегумусовые, Т-торфяные, Ааллювиальные, т-д.-подзолистые; Вс-водные объекты. Почвы по полевым описаниям: Пальфегумусовые, Т- торфяные, А –аллювиальные, Г-почвы на суглинках (глеевые/криометаморфические). Полевые данные 2 А Г 1 1 2 2 1 2 Общая точность: 24/44=56% П 2 Т П 12 А данные с карты Таблица 3.3.Матрица корреляции откорректированной Государственной почвенной карты с полевыми данными Полевые данные Т А 2 Г 6 2 Г 22 10 1 10 Общая точность: 16/67=24 Вывод: Сравнение легенд и контурной части двух карт подтверждает предположение о том, что каждая карта - это самостоятельная модель, которая отвечает представлению о почвенном покрове того времени, когда она была составлена. Согласно полевым исследованиям и визуальному дешифрированию космического снимка, среднемасштабная карта Н.А. Крейды больше соответствует современному представлению о почвенном покрове исследуемой территории. 31

Глава 4.МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ ПОЧВЕННЫХ КАРТ (АНАЛИЗ И ОТБОР ИНФОРМАТИВНЫХ КОВАРИАТ, ИСПЫТАНИЕ РАЗНЫХ МЕТОДОВ ИНТЕРПОЛЯЦИИ ДАННЫХ, ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ КАРТ) Новый этап в мировой почвенной картографии связан с развитием компьютерных технологий, позволяющих обрабатывать большие объемы информации. Это сделало возможным создание нового направления в картографии почв – цифровой почвенной картографии (ЦПК). За последнее десятилетие, ЦПК – одно из наиболее динамично развивающихся направлений почвоведения. Она призвана разработать новые методы создания цифровых почвенных карт на современном технологическом уровне. Цифровая карта - это цифровая картографическая модель, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба (ГОСТ 28441-99). Главная задача ЦПК - максимальная автоматизация процесса картографирования почв с учетом имеющихся данных, новых полевых материалов и ДДЗ. Цифровая почвенная карта обладает рядом преимуществ перед картой, построенной традиционными методами, основными из которых являются: (1) формализация и, как следствие, большая воспроизводимость процесса создания карты; (2) возможность оценки точности полученных карт; (3) возможность испытания разных методов интерполяции и их выбора на основе критериев точности; (4) полученные карты по определению совмещены с цифровыми моделями рельефа и космическими снимками (так как создаются на их основе) и, соответственно, могут легко подгружаться без дополнительных усилий по совмещению к готовым проектам ГИС и картографическим веб-продуктам (например, Гугл Планета Земля). Компьютерные технологии позволяют существенно ускорять и упрощать многие процедуры и этапы создания карт, а также их тиражирования. Они, однако, не подменяют и не упрощают авторское осмысление материала. Большой толчок к развитию цифровой почвенной картографии на глобальной арене дала работа А. МакБратни с соавторами «О цифровой почвенной картографии», в которой были сформулированы основные принципы этого направления (McBratney et al, 2003). Основным центром развития этого направления является Австралия (McBratney et al, 2008; Malone et al, 2014; Malone et al, 2017), но разработка методов и их применение активно осуществляются во многих частях света (Nathaniel et al, 2016, Kempen, 2011, Brus 2011). В нашей стране это направление тоже активно развивается (Гопп, 2009; Козлов, 2009; Конюшкова, 2010; Цифровая почвенная картография…, 2012; Жоголев, 2016; Докучаев, 2017). В настоящей работе создание цифровых средне- и мелкомасштабной почвенных карт проводилась по следующей схеме: 32

I. II. Подготовительный этап 1. Векторизация (оцифровка «бумажных» карт) 2. Наложение регулярной сетки точек на почвенные карты и «считывание» категорий почв в этих точках 3. Расчет ковариат и «считывание» их значений в точках сетки 4. Создание маски непочвенных объектов (водные объекты и незакрепленные пески) Основной этап 1. Анализ ковариат с точки зрения их информативности (корреляции с почвами) 2. Интерполяция разными методами и выбор наиболее точного из них 3. Построение и оценка точности новых цифровых почвенных карт Следует отметить, что создание среднемасштабной и мелкомасштабной карт проводилось независимо (в разных номенклатурах) и с учётом тех представлений, которые в них изначально закладывались. Брались исходные легенды карт и проводилась коррекция только их контурной части, без коррекции смыслового содержания. Ожидалось, что почвенно-ландшафтные связи, положенные в основу создания любой почвенной карты, найдут отражение в подобранных экологических ковариатах и помогут разделить разные классы почв в пространстве признаков. 4.1. Векторизация (оцифровка «бумажных» карт) На этом этапе были отсканированы и привязаны листы бумажных карт – среднемасштабной почвенной карты Н.А. Крейды и мелкомасштабной почвенной карты (листы Q-39, Q-40 Государственной почвенной карты). На этом этапе работы были отсканированы и привязаны листы бумажных карт (Q-39-V, VI Нарьян-Мар, 1958; Q-39 Нарьян-Мар, 1977; Q-40 Печора, 1982), далее проводилась их оцифровка проведена ручная векторизация и наполнение создаваемого шейп-файла атрибутивной информации исходных карт. 4.2. Наложение регулярной сетки точек на почвенные карты и «считывание» категорий почв в этих точках На почвенные карты накладывалась регулярная сетка точек, с расчётом 3-х точек на 1 км2. На среднемасштабной карты Н.А. Крейды было взято 6350 точек. На мелкомасштабной Государственной почвенной карте – 14181 точка. Затем с помощью инструмента Point Sampling Tool были «считаны» значения (классы почв) в этих точках. 4.3. Расчет ковариат и «считывание» их значений в точках сетки 33

Расчёт ковариат проводился по космическому снимку Landsat-8 (от 14.08.2013, кадр LC81730132013226LGN00) и ЦМР Aster GDEM v.2 (откорректированный вариант с вебресурса http://viewfinderpanoramas.org/dem1d.html). Перед записью в точки сетки, проводилось ресемплирование растров (ковариат) согласно примерному масштабу создаваемых карт. Для среднемасштабной карты был взят размер ячейки 40 м, для мелкомасштабной карты - 150 м. Это разрешение рассчитывалось следующим образом: предельная детальность составляет 0,2 мм, что в масштабе составляемых карт составляет 200 м на местности для М 1:1 000 000 и 40 м для М 1:200 000. Для мелкомасштабной карты размер ячейки был взят чуть меньше, с небольшим запасом детальности. Исходя из особенностей территории и технических возможностей подбирались ковариаты, по которым в дальнейшем происходило создание карты. Была взята абсолютная высота территории, полученная по ЦМР Aster GDEM v.2. Ожидалось, что по высотам можно будет разделить территорию на пойменную часть, где распространены пойменные почвы, и почвы, сформированные на песчаных флювиогляциально-морских отложениях. На этих отложениях распространены альфегумусовые почвы. На самых высоких отметках рельефа распространены моренные суглинистые отложения с глеевыми почвами (Крейда, 1958; Былинский, 1962). Остальные ковариаты были рассчитаны по сценам космического снимку Landsat8 за 14 августа 2013г. Был взят вегетационный индекс NDVI (Rouseetal. 1973) как наиболее популярный вегетационный индекс. Для тундровой зоны есть ряд работ (Елсаков, 2006; Гопп, 2009; Лавриненко, Лавриненко 2013; Полякова, 2015), где его также использовали. Предполагалось, что он сможет чётко отделить пойменную растительность, которая является индикатором аллювиальных почв, древесные породы индицируют подзолы и подзолистые почвы, и тундровую поверхность с доминированием лишайника в растительном покрове под которыми часто встречаются альфегумусовые почвы, а под тундровой растительностью с меньшим количеством лишайника и его отсутствием – глеевые почвы. Для усиления работы этого индекса, вместе с ним использовался индекс LWCI (индекс содержания влаги в листьях) (Елсаков, 2006). Предполагалось, что он вместе с индексом NDVI будет более строго разделять растительный покров по доминирующим видам растительного покрова. Также рассматривалась температура поверхности. Значение температуры получается неким интегральным показателем. С одной стороны, она связана с экзогенными причинами: поступлением и перераспределением солнечной радиации на 34

земной поверхности, т.е. приуроченностью растительных сообществ к элементам рельефа, экспозицией склонов и т.д., а с другой стороны со структурными особенностями растительных сообществ (мощностью мохового слоя, проективное покрытие отдельных ярусов и запас фитомассы), почвенными условиями (мощностью органогенных горизонтов, гранулометрическим составом почв, особенностями залегания мерзлых пород и толщиной сезонно-талого слоя), водным режимом (обводненностью территории, степенью дренирования) и др. (Елсаков, 2007). Ожидалось, что наибольшее значение температуры будет достигнуто на песках, водораздельных участках, верхних частях склонов с кустарничково-лишайниковым покровом, а самые низкие для поймы и болотных массивов. Эти же индексы (температура, NDVI, LWCI) для работы по разделению тундровых сообществ были предложены в статье В.В. Елсакова и др. (2006). В связи с преобладанием на территории большого количества водных объектов и контрастных поверхностей по гидроморфным условиям (пойма - болота мочажинныеболота с преобладание бугров - тундра с суглинистыми отложениями – лес – тундра с песчаными отложениями - слабозакрепленные пески) был использован индекс MNDWI (Xu, H.,2006). Предполагалось, что этот индекс способствует более четкому отделению пойменных почв и болотных от остальной поверхности. Теоретически этот индекс может разделить еще и почвы на песках и суглинках, но необходимо для этого необходимо смотреть его динамику, т.е. использовать снимки разного времени, что к сожалению, на исследуемой территории пока не представляется возможным из-за высокой облачности. Также использовались альбедо с 3 до 6 канал Landsat-8: 3 канал – зеленый, 4 канал красный, 5 канал - NIR и 6 канал - SWIR1. Бралась отражательная способность всех каналов, которые были использованы в расчётах индексов. Все эти каналы отражают состояние растительного покрова территории, а 5 и 6 канал еще и чувствителен к береговой линии, 6 канал - к содержанию воды в листьях(https://landsat.usgs.gov/what-arebest-spectral-bands-use-my-study). Ниже приводятся формулы расчета ковариат. NDVI (нормализованный разностный вегетационный индекс) (Rouse et al. 1973). Расчёт индекса велся по 4 (RED) и 5 (NIR) каналу Landsat 8. Предварительно был проведен расчёт альбедо для 4 и 5 канала. NDVI = (NIR-RED)/ (NIR+RED). LWCI (индекс влажности в листьях) (Елсаков, 2006) LWCI = -ln(1-((NIR) – (MIR1)) / 65635 35

где NIR-5 канал, MIR1 - 6 канал, 65535 (65536-1) – число ступеней яркости при 16-битном радиометрическом разрешении Landsat-8. Температурный индекс (Т) T = K2 ln( K1 Lλ + 1) где К1 и К2 – калибровочные значения (Thermal conversion constant), которые берутся из файла метаданных MTL (K1_CONSTANT_BAND_n; K2_CONSTANT_BAND_n) Lλ =ML*Qcal + AL Lλ =ML*Qcal + AL где Lλ - количество приходящего излучения в данном канале съемки (Вт/м2*ср*мкм); ML пересчетный коэффициент из файла метаданных для каждого канала съемки (RADIANCE_MULT_BAND_x, где x – номер канала съемки); AL - добавочный коэффициент из файла метаданных для каждого канала съемки (RADIANCE_ADD_BAND_x, где x – номер канала съемки); Qcal - калиброванное значение в пикселе ((DN) Landsat8 (L8) Data Users handbook, 2006). MNDWI (водный индекс) (Xu, H.,2006). MNDWI = (Green – SWIR) / (Green + SWIR1) Для Landsat-8 Green - 3-й канал, SWIR1 - 6 канал. Предварительно яркостные значения (DN) 3 и 5 канала были переведены в Radiance. Альбедо с 3 по 6 канал космического снимка Landsat-8: канал 3 Landsat8- зелёный спектральный канал, канал 4 Landsat8 - красный спектральный канал, канал 5 Landsat8 - NIR (ближний инфракрасный спектральный канал), канал 6 Landsat8 - SWIR1 (коротковолновый инфракрасный канал). Количество приходящего излучения рассчитывается как: Lλ = MLQcal+ AL где Lλ- количество приходящего излучения в данном канале съемки (Вт/м2*ср*мкм); MLпересчетный коэффициент из файла мета-данных для каждого канала съемки (RADIANCE_MULT_BAND_x, где x – номер канала съемки); коэффициент из файла метаданных для каждого AL- добавочный канала съемки (RADIANCE_ADD_BAND_x, где x – номер канала съемки); Qcal- калиброванное значение в пикселе (DN). Альбедо рассчитывается как: ρλ =(MρQcal+Aρ)/ sin(θSE) 36

где Mρ – пересчетный коэффициент из файла мета-данных для каждого канала съемки (REFLECTANCE_MULT_BAND_x, где x – номер канала съемки), Aρ– добавочный коэффициент из файла мета-данных для каждого канала съемки (REFLECTANCE_ADD_BAND_x, где x – номер канала съемки); Qcal- калиброванное значение в пикселе (DN); θSE – высота стояния Солнца над горизонтом (в градусах) приводится для центра кадра в файле метаданных (SUN_ELEVATION). В программе SAGA с использованием модуля GridCalculator были рассчитаны значения приходящей радиации во всех каналах съемки (Lλ, или Eout), затем альбедо для каждого канала съемки (ρλ, или Eout/Ein). Для расчета интегрального альбедо использовалась следующая формула: ΣLλi / Σ(Lλi/ρλi), где i – номер канала (http://landsat.usgs.gov/Landsat8_Using_Product.php). Абсолютная высота была взята с ЦМР ASTER GDEM v.2 с веб-ресурса http://www.viewfinderpanoramas.org/dem3.html#eurasia, где высоты исходной ASTER GDEM v.2 откорректированы при помощи топографической карты 1:100 000 масштаба. Как известно, исходная (неоткорректированная) ЦМР ASTER GDEM v.2 характеризуется большим количеством артефактов, мешающим анализу рельефа. Значения по полученным ковариатам записывались в точки регулярной сетки с помощью инструмента Point Sampling Tool. 4.4. Создание маски непочвенных объектов (водные объекты и незакрепленные пески) Для создания маски водных объектов был взят индекс MNDWI, предложенный Xu H. в 2006 г. В настоящее время он является наиболее популярным индексом для дешифрирования водных объектов (Курганович, Носикова, 2015). Он является модифицированным индексом NDWI (McFeeters, 1996). Индекс работает за счёт того, что зёленый диапазон волн максимально отражает водную поверхность, а ближний инфракрасный максимально отражает растительность и почвы. Положительные значения индекса приурочены к водным поверхностям, а отрицательные ко всем остальным (McFeeters, 1996). Модифицированный индекс не сильно отличается от исходного, однако он лучше отделяет прибрежную застроенную территорию от незастроенной (Xu H., 2006). Для создания маски песков использовался 5 канал Landsat 8 (NIR). Выбор канала связан с тем, что на участке некоторые пески приурочены к пойме реки Печора, а некоторые располагаются на террасах. Ближний инфракрасный канал как раз хорошо отбивает береговую линию (https://landsat.usgs.gov/what-are-best-spectral-bands-use-mystudy). Также его используют для выделения мест выхода породы и контрастных областей 37

порода-почва, суша-вода, выделения общих площадей растительной биомассы (Толстохатько и др., 2013). 4.5. Анализ ковариат с точки зрения их информативности (корреляции с почвами) Те точки, которые попали в контуры песков и воды на карте Н.А. Крейды, и точки, которые попали на водные и песчаные объекты на космическом снимке, были удалены из анализа. В итоге для среднемасштабного анализа было использовано 5715 точек, а для мелкомасштабного - 13014 точек. Выбор ковариат проводился с помощью дисперсионного анализа, на основе которого оценивалось варьирование ковариат в зависимости от класса почв. В общей сложности в анализе участвовало 9 ковариат: альбедо 3-6 каналов Landsat-8, LWCI, NDVI, MNDWI, температура поверхности, абсолютная отметка местности (dem). Выбор ковариат проводился по критерию Миллса, корреляционной матрице и с учетом того, чтобы набор ковариат разделял как можно большее количество классов почв. Оценка степени влияния изучаемого фактора оценивалась по формуле Миллса (Дмитриев, 2009): = (1-Qw/QT) Qw-случайный средний квадрат; QT- общий средний квадрат Qw=СW/(N-a) ; QT=СT/(N-1) СW- случайная сумма квадратов; СT-общая сумма квадратов vt = N-1 –число степеней свободы, с которым вычисляется общая сумма квадратов vw = N-a-число степеней свободы, для Cw, равная объему комплекса N, за вычетом средних ẋi Анализ позволяет судить о различии разных классов почв друг от друга по разным ковариатам и проводить общую оценку степени влияния ковариаты (фактора) на разделение почвенного покрова территории. Также были построены графики – BoxPlot (по значению медианы, верхнему и нижнему квартилю), которые демонстрируют насколько почвы разделяются по каждой ковариате. По выбранным ковариатам строилась дендрограмма для того чтобы посмотреть какие почвы по совокупности выбранных ковариат не разделяются или оказались наиболее близкими. Такие группы почв анализировались на их сходство и различие. 4.5.1. Результаты сравнения значений ковариат с классами среднемасштабной карты Н. А. Крейды На среднемасштабной карте встречается 9 классов почв (Таблица 4.1). Ковариаты выбирались на основании нескольких показателей: 38

i) степень влияния фактора (рассчитан формула Миллса) (Дмитриев, 2009) ii) наименьшим количеством классов, которые она не может разделить iii) корреляции ковариат друг другом (чем меньше значение, тем лучше) По результатам дисперсионного анализа и оценке по критерию Миллса, наиболее информативными оказались следующие ковариаты: альбедо 4 канала, абсолютная высота, LWCI, NDVI, температура поверхности (Приложение №5). Проверка независимости ковариат показала, что эти ковариаты независимы друг от друга (кроме пары NDVI-LWCI) (Таблица 4.2). Однако, в расчёты были взяты оба последних индекса. Несмотря на то что индекс Миллса у LWCI (18%) выше, чем у NDVI (14%), LWCIне разделяет 10 почв, а NDVI – 8 (при р=0.5). Важно, что есть почвы (5-11; 4-7; 8-13; 5-8), которые можно разделить по NDVI и нельзя по LWCI, и наоборот: LWCI разделяет 6 и 13 почву, а NDVI – нет (Таблица 4.3). Совокупность выбранных ковариат позволяет разделить все классы почв, кроме аллювиальных. Хуже всех отделяются от других почвы крупнобугристых болот (13 класс) и аллювиальные почвы (10 и 11 классы), а также в некоторой степени торфянисто-подзолисто-глеевые почвы (8 класс) (Таблица 4.3). Таблица 4.1. Коды единиц легенды среднемасштабной карты id_s Название почвы 4 Тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные, песчаные и супесчаные Средне-и слабоподзолистые поверхностно глеевые, супесчаные на валунных 5 суглинках 6 Среднемощные подзолистые иллювиально-гумусовые, песчаные и супесчаные 7 Карликовые иллювиально-гумусовые подзолы, песчаные и супесчаные 8 Торфянисто-подзолисто-глеевые, суглинистые 9 Торфяные мерзлотные 10 Перегнойно-болотные(пойменные) Сочетание дерново-аллювиальных, дерново-аллювиально-глеевых и дерново11 перегнойно-глеевых на породах различного механического состава 13 Крупнобугристые болота Таблица 4.2. Корреляция между ковариатами среднемасштабной карты alb3 alb4 alb5 alb6 dem LWCI NDVI alb3 1 0,91 0,34 0,75 -0,07 -0,25 -0,44 alb4 0,91 1 0,07 0,77 -0,05 -0,54 -0,69 alb5 0,34 0,07 1 0,44 0,04 0,69 0,64 alb6 0,75 0,77 0,44 1 -0,05 -0,35 -0,25 dem -0,07 -0,05 0,04 -0,05 1 0,08 0,09 LWCI -0,25 -0,54 0,69 -0,35 0,08 1 0,86 NDVI -0,44 -0,69 0,64 -0,25 0,09 0,86 1 t 0,4 0,55 0,08 0,64 0,11 -0,44 -0,33 MNDWI -0,3 -0,37 -0,47 -0,84 -0,01 0,19 -0,1 39 t 0,4 0,55 0,08 0,64 0,11 -0,44 -0,33 1 -0,57 MNDWI -0,3 -0,37 -0,47 -0,84 -0,01 0,19 -0,1 -0,57 1

Таблица 4.3.Оценка влияния ковариаты в разделение почвы по классам N t 26 % N N alb4 13 % N N N N N N N N N N N N N N N N N N 9-13 N N 5-8 N N 8-13 14 % N 4-7 NDVI N 6-9 N 8-11 N 10-13 N 11-13 18 % 6-10 LWCI 4-9 N 15-13 5-10 46 % 5-11 8-10 dem 6-13 10-11 Кл. почв N N 4.5.2 Результаты сравнения значений ковариат с классами мелкомасштабной карты (ГПК) На мелкомасштабной карте встречается 10 классов почв (Таблица 4.4). По результатам проведенного анализа, наиболее информативными оказались следующие ковариаты: абсолютная высота, LWCI, NDVI, температура поверхности, водный индекс MNDWI (Приложение №5). В отличии от среднемасштабной карты (Таблица 4.3), почвы на мелкомасштабной карте по ковариатам разделяются лучше. Все комбинации почв разделяются хотя бы по тремя ковариатми, кроме 9 и 10 класса. Эти почвы выделяются только по индексу MNDWI (Таблица 4.5). С помощью указанных ковариат удается разделить все классы почв. Анализ близости классов с помощью дендрограммы показал, что наиболее близкими оказались классы 9 (Подзолы иллювиально-гумусовые)и 10 (Подзолы иллювиально-гумусовые и подзолы иллювиально-гумусовые сухоторфянистые); 2 (Тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные, тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные сухоторфянистые и тундровые поверхностно-глеевые пятен мерзлотные) и 6 (Болотнотундровые торфянисто-глеевые и болотно-тундровые сухоторфянисто-глеевые мерзлотные с болотно-тундровыми торфяно-глеевыми и болотно-тундровыми сухоторфяно-глеевыми мерзлотными). По своей экологии почвы действительно близкие (Рис.4.1.). Таблица 4.4. Легенда Государственной почвенной карты с кодом (id) почвы (листы Q-39, Q-40) id_ Единицы легенды s 5 Аллювиальные болотные и аллювиальные дерновые глеевые 7 Болотно-тундровые оподзоленные торфянисто-глеевые и болотно-тундровые 40

оподзоленные сухоторфянисто-глеевые мерзлотные с болотно-тундровыми оподзоленными торфяно-глеевыми и болотно-тундровыми оподзоленными сухоторфяно-глеевыми мерзлотными Болотно-тундровые торфянисто-глеевые и болотно-тундровые сухоторфянисто-глеевые 6 мерзлотные с болотно-тундровыми торфяно-глеевыми и болотно-тундровыми сухоторфяно-глеевыми мерзлотными Болотно-тундровые торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые и болотно-тундровые иллювиально-гумусовые сухоторфянисто-глеевые мерзлотные с болотно-тундровыми 4 торфяно-глеевыми иллювиально-гумусовыми и болотно-тундровыми иллювиальногумусовыми сухоторфяно-глеевыми мерзлотными 8 Болотные верховые мерзлотные и тундровые остаточно-торфяные мерзлотные 9 Подзолы иллювиально-гумусовые Подзолы иллювиально-гумусовые и подзолы иллювиально-гумусовые 10 сухоторфянистые Тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные и тундровые иллювиально1 гумусовые оподзоленные сухоторфянистые 3 Тундровые остаточно-торфяные мерзлотные и болотные верховые мерзлотные Тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные, тундровые поверхностно2 глеевые дифференцированные сухоторфянистые и тундровые поверхностно-глеевые пятен мерзлотные Таблица 4.5. Оценка влияния ковариаты в разделение почвы по классам N N N N N N N N N N N N N N- комбинации почв, которые не разделяет ковариата. Комплексный анализ выбранных ковариат в разделении почвы 41 9-10 N N N 6-9 N 6-7 N 5-10 N 5-7 4-10 N 4-9 11 % N 4-7 MNDWI 4-5 19 % 3-7 t, K 2-10 10 % 2-9 NDVI 2-7 9% 2-6 LWCI 2-5 52 % 1-8 dem 1-6 1-3 id почв N N N N N

Рис. 4.1. Дендрограммы сходства почв по медианным значениям. Зеленым цветом отображены аллювиальные почвы, синим - торфяные, черным – альфегумусовые. 42

4.6. Интерполяция разными методами и выбор наиболее точного из них Сравнивались следующие алгоритмы: Random forest (Случайный лес), Linear Discriminant Analysis (Дискриминантный анализ), Multinomial logistic regression (Полиномиальная логистическая регрессия). Вся выборка точек была разделена на 70% и 30%. По 70% проводилась построение модели карты каждым из трёх алгоритмов, а по 30% велась ее оценка по индексу каппа. Для достоверности показателя эта операции проводилась для каждого алгоритма по 10 раз. Потом считалось среднее значение каппы по 10 проворностям для каждого алгоритма. Сравнение алгоритмов проводилось на основании индекса каппа и общей точности. Для обеих карт наиболее точным методом интерполяции оказался алгоритм случайного леса (Random Forest) со средним значением каппа 0.36 (среднемасштабная карта) и 0.39 (мелкомасштабная карта), что соответствует удовлетворительному уровню совпадения, согласно (Landis, Koch, 1977), но ближе к верхней границы градации (Таблицы 4.6-4.7). Таблица 4.6. Сравнение точности разных алгоритмов построения среднемасштабной карты Критерий Каппа метод Random forest Linear Discriminant Analysis Multinomial logistic regression № повторности 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Среднее 0,38 0,37 0,35 0,38 0,36 0,37 0,35 0,36 0,35 0,38 0,36 0,20 0,19 0,19 0,18 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,21 0,18 0,31 0,30 0,31 0,29 0,31 0,29 0,31 0,33 0,32 0,31 0,31 Таблица 4.7. Сравнение точности разных алгоритмов построения мелкомасштабной карты Критерий Каппа повторности 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Среднее Random forest Linear Discriminant Analysis Multinomial logistic regression 0,39 0,38 0,4 0,39 0,38 0,39 0,39 0,4 0,39 0,38 0,39 0,27 0,27 0,28 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,32 0,31 0,31 0,31 0,3 0,31 0,31 0,31 0,32 0,31 0,31 43

4.7 Построение и оценка точности обновленных почвенных карт Создание новых цифровых почвенных карт проводилось методом Random Forest. Оценка точности полученных карт проводилась следующими способами: 1) визуальное сопоставление с детальными космическими снимками Bing и Google Earth 2) проверка по реальным полевым данным 2014-2016 гг. 4.7.1. Создание среднемасштабной карты и ее проверка В результате проведенной процедуры Random Forest была получена обновленная среднемасштабная карта, автоматизировано согласованная с данными дистанционного зондирования и цифровой моделью рельефа (Рис. 4.1). Визуальное сопоставление карт показывает, что общая картина в целом сохраняется, но контуры новой карты стали более дробными и, судя по космическим снимкам, четче повторяют сложный рисунок границ природных объектов (лесов, болот, озер и т.п.). Обращает на себя внимание резко возросшее количество водных объектов, что связано с разным способом отражения этих объектов на старой и обновленной картах: на старой карте были отражены только самые крупные озера, а на новой, в связи с легкостью их автоматического картографирования, нашли отражение все водные объекты с линейными размерами более 40 м. Однако на обновленной карте пропали контуры крупнобугристых болот и перегнойно-болотных (пойменных) почв, но их площадь на исходной карте незначительна (3 и 0.4%, соответственно). При этом сопоставление с детальными космическими снимками показало, что в контур перегнойно-болотных (пойменных) почв попали разные ландшафтов, начиная от открытых песков и песчаных почв лесных массивов до действительно обводненных участков с застойным характером водного режима. В контуры крупнобугристых торфяников в основном попадают действительно крупнобугристые торфяники. Сложность с этой экологической группой заключается в том, что они входят в некоторые контуры торфяных мерзлотных почв и потому плохо отделяется по ковариатам. ДДЗ позволяют разделить эти почвы, что показан ниже (см. пункт 4.8) В Таблице 4.8 приведены результаты расчетов площадей почв по исходной и созданной цифровой картам. Их сравнение показывает, что площадь альфегумусовых почв сократились на 243 км2, или на 12% по сравнению с исходной площадью. Площадь торфяных почв увеличились на 182 км2 (9%). Площади остальных почв (аллювиальных и подзолистых) и песчаных массивов изменились незначительно. Площадь водных объектов увеличилась на 4%. Таким образом, альфегумусовые почвы на старой карте заместились на созданной цифровой карте торфяными почвами и водными объектами. По детальным космическим 44

снимкам на этой территории расположены обводненные участки; озера, болота. Но для точной диагностики анализа космического снимка не достаточно, т.к. в этих же полуобводненных территориях могут действительно оказаться альфегумусовые почвы. Проблема в диагностики такой территории в том, что почвенный покров скрыт под примерно однообразным растительным покровом. Все выбранные ковариаты, кроме значения высот, в основном ориентированы на поверхность с растительным покровом. Поэтому и схожесть вновь созданной карты с визуально дешифрируемыми по детальным снимкам ландшафтами выше. Для более корректной оценки точности была проведена еще оценка по полевым данным (Приложение №1). Были построены корреляционные матрицы (Таблицы 4.9-4.10). Согласно результатам, общая точность исходной карты составила 54%, а обновленной – 43%. Для более точной оценки карт нужно больше точек на различных элементах ландшафта. 7,11 6 304,23 14,55 7 125,23 5,99 9 734,47 35,13 13 66,25 3,17 11 323,78 15,49 10 8,5002 0,407 8 32,27 1,54 1 98,77 4,72 2 26,57 1,27 3 3,78 0,18 37,38 1,77 211,94 10,049 800,71 332,3 38,3 15,89 103,34 4,9 965,69 45,79 17,12 0,81 335,06 15,89 0,27 0,013 32,27 1,54 25,93 1,23 98,76 4,72 187,56 8,89 26,57 1,27 24,56 1,16 3,78 0,18 *Расшифровка приведена в Таблице 4.1. и в легенде Рисунка 4.1. 45 альфегумусовые торфяные аллювиальные Подзо вода пески почвы почвы почвы лиcтые 148,69 город 4 альфегумусовые торфяные аллювиальные Подзо вода пески почвы почвы почвы лиcтые Таблица 4.8.Площади групп почв на исходной и новой цифровой среднемасштабной карте id_s* Исходная карта Обновленная карта S, км2 S, % group S, км2 S, % S, км2 S, % group S, км2 S, % 5 218,28 10,44 796,43 38,09 200,26 9,5 552,92 26,22 982,81 46,6 335,33 15,9 25,93 1,23 187,56 8,89 24,56 1,16

Рис. 4.2. Сравнение исходной и откорректированной цифровой среднемасштабных карт. 46

П Т П 17 2 Т 9 5 т-д А данные с карты Таблица 4.9. Матрица корреляции исходной среднемасштабной карты с полевыми данными. Почвы: П – альфегумусовые, Т – торфяные, т-д – подзолистые, А – аллювиальные, Г – почвы на суглинках (Глеезёмы/криометаморфические) Полевые данные 2 А Г 1 1 2 2 1 Общая точность: 24:44=54% Примечание:2 точки (альфегумусовых почв) попали в водные объекты Таблица 4.10. Матрица корреляции обновленной цифровой среднемасштабной карты с полевыми данными. Почвы: П – альфегумусовые, Т – торфяные, А –аллювиальные, т-д– подзолистые, Г – почвы на суглинках (Глеезёмы/криометаморфические) П Т А Г П 14 0 1 1 Т 7 3 т-д А данные с карты Полевые данные 2 2 1 7 4 2 Общая точность: 19:44=43%. 4.7.2 Создание мелкомасштабной карты и ее проверка В результате проведенной процедуры Random Forest была получена обновленная мелкомасштабная карта, автоматизировано согласованная с данными дистанционного зондирования и цифровой моделью рельефа (Рис. 4.3). Визуальное сопоставление карт показывает, что произошла значительная перестройка контурной части карт. При этом локализация некоторых центров распространению почв осталась без изменения. Контурная часть новой карты стала больше соответствовать ландшафтному рисунку. который читается при помощи космических снимков. В Таблице 4.11 приведены результаты расчетов площадей почв по исходной и обновленной вариантам карт. Их сравнение показывает, что площадь альфегумусовых почв сократились на 952,35 км2 (20% площади всей территории). Площадь торфяных почв увеличились на 259,66 км2 (5%). Площади аллювиальных почв увеличилась на 277,37 км2 (6%), глеевых почв –увеличилась на 145, 32 км2 (3%), площади водных объектов сравнивать не совсем корректно, т.к. были оцифрованы только наиболее крупные озера. Площади песков уменьшились на 44,52 км2 (0,96%). Общая динамика по увеличению площадей торфяных 47

почв, и сокрашению альфегумусовых прослеживается как по карте среднего масштаба (на западную часть территории), так и по карте мелкого масштаба (на всю территорию). Оценка точности исходной и обновленной среднемасштабных карт осуществлялась на основе полевых данных (Таблицы 4.12-4.13). Согласно результатам, общая точность исходной карты составила 24%, а обновленной – 23%-т.е. довольна низкая. Однако для мелкомасштабной карты не с монодоминантными контурами проверять ее точность по полевым данным не совсем корректно, тем более по такому небольшому количеству разрезов (67 разрезов на 4638км2) т.к. необходимо учитывать всю сложность почвенного покрова-все входящие комплексы. Тем не менее, если карта теоретически составлена правильно, и количество полевых данным достаточно для ее проверки, то в любом случае – доминирующие почвы в контуре должны преобладать над сопутствующими. 95,108 2,0404 1 727,605 15,61 8 79,38 1,703 3 721,08 15,47 5 301,703 6,47 7 4 2 11 149,18 875,16 827,12 0,92 3,2005 18,78 17,74 0,02 12 77,22 1,66 13 147,44 3,16 31,79 800,46 17,17 301,703 6,47 19,96 0,43 4,086 0,088 277,098 5,94 36,19 0,78 1023,93 21,95 579,05 12,41 49,93 1015,801 931,97 1,0703 21,77 19,98 0 529,59 11,35 1060,12 22,72 579,05 12,41 42,82 8,48 2,206 1852,38 39,74 1997,701 77,22 1,66 395,71 8,48 395,71 147,44 3,16 102,92 2,206 песок 10 1481,94 вода 2,27 Глеевые 105,77 4,9 group Альфегумусовые Торфяные Аллювиальные 9 228,45 песок 11,87 вода 553,46 Глеевые 6 group Альфегумусовые Торфяные Аллювиальные Таблица 4.11.Площади почвенных групп и почв на исходной и новой цифровой мелкомасштабной карте Исходная карта Откорректированная карта id_s S, км2 S, % S, км2 S, % S, км2 S, % S, км2 S, % 102,92 48

Рис. 4.3. Сравнение исходной и откорректированной цифровой мелкомасштабных карт. 49

П 2 Т П 12 Т А 2 Г 6 2 А данные с карты Таблица 4.12. Матрица корреляции исходной мелкомасштабной карты с полевыми данными. Почвы: П – альфегумусовые, Т – торфяные, А –аллювиальные, Г – почвы на суглинках (Глеезёмы/криометаморфические) Полевые данные Г 22 10 1 10 Общая точность: 16/67=24 П Т 8 Т П 7 2 А данные с карты Таблица 4.13. Матрица корреляции обновленной мелкомасштабной карты с полевыми данными. Почвы: П – альфегумусовые, Т – торфяные, А –аллювиальные, Г – почвы на суглинках (Глеезёмы/криометаморфические) Полевые данные 5 4 А Г 6 2 4 Г 16 6 1 6 Общая точность: 18/67=26% 4.8. Анализ и построение цифровой карты после предварительной коррекции Методом дисперсионного анализа проводился выбор ковариат, наиболее существенно влияющих на разделение почвенного покрова территории. Если стоит задача по улучшению не только контурной части карты, но и смыслового содержания, проводится следующий анализ карты: 1 вариант: почвы похожи по морфологическому описанию, но разделяются по экологии. Эти почвы объединяются, и карта строится уже по объединенным группам почв. Этот вариант решения проблемы приемлем, если стоит задача по изменению легенды карты, перевода ее в другие классификации, или повышения таксономического уровня выделяемых почв. В противном случае ищут критерии для разделения почвы. 2 вариант: почвы абсолютно разные В этом случае, а) надо искать дополнительные критерии для их разделения б) площади, которые занимает данная почвы незначительны, так что для соответствующих контуров не набирается достаточного количества точек для надежного отнесения их к определенным классам почв. В таком случае, 50

1) класс вообще убирается из расчётов, или 2) объединяется с близким классом почв. 3 вариант: почвы попадают в одну группу, несмотря на их отличия. В этом случае, необходимо искать дополнительные критерии для разделения таких почв или, если возможно, приводить легенду к более высокому таксономическому уровню. 4 вариант: почва попадает в разные классы, при этом один из классов занимает относительно большую площадь территории исследования (смотрится по дисперсионному анализу выбранных ковариат). В этом случае возможно, что а) контуры этого класса содержат почвы других классов и необходимо провести коррекцию контурной части этого класса или б) почва выделенного класса по данным ковариатам может легко разбиться на два, а то и больше контрастных комплексов почв. В этом случае, такие контрастные почвы следует разделить в исходной карте, например, при помощи космического снимка В настоящей работе для среднемасштабной и мелкомасштабной почвенной карты была проведена работа по уточнению контурной части. Улучшение карты за счёт легенды проводилась только для карты Н.А. Крейды (среднемасштабной). Выбор связан с тем, что на эту территорию собрано больше полевого материала: из 65 разрезов, 44 разреза лежат в границах карты. Карта лежит в границах двух районов (один район располагается вдоль поймы реки Печоры, а второй занимает всю остальную часть выбранной территории) (Забоева и др, 1984). На самой карте почвы в основном представлены отдельными выделами, а не комплексами, и нет внемасштабных знаков включения других почв в контур, кроме знака –плоскобугристых болот в контура торфяно-мерзлотных почв. Наконец, как было показано выше, данные полевых исследований подтверждают, что среднемасштабная карта лучше соответствует современному представлению о почвенном покрове исследуемой территории. Сопоставление обновленной карты с детальными снимками (Bing) показало, что возможно провести минимальную ручную коррекцию контуров обновленной карты. Что и было сделано в дальнейшем. Был исключен класс перегнойно-болотных (пойменных почв). Этот класс представлен малыми площадями на карте и на снимке попадает на абсолютно разные объекты: пески, лесные массивы, пойму реки. Также была произведена корректировка болотных массивов. Все контуры, которые были к ним отнесены, были разделены на две группы. Болотные массивы были разделены на болота с преобладанием мочажин и болота с преобладанием бугров (крупнобугристые 51 болота). Первые представлены

преимущественно торфяными эутрофными почвами (по Классификации почв РФ 2004 г.), а вторые торфяными мерзлотными почвами (по карте Н.А. Крейды, 1958), что соответствует торфяным олиготрофным почвам по Классификации почв РФ 2004 г. Те контуры, которые на снимке четко относились к другим выделам, были переименованы в соответствующие выделы. Их название часто подбиралось с учётом близости расположения соседних контуров почв. Конечный вариант сетки отбора образцов стал содержать 5686 точек, а количество единиц легенды уменьшилось на один почвенный выдел – перегнойно-болотные (пойменные) почвы (Таблица 4.14). В целом же соотношение площадей почв для исходной карты (Таблица 4.8) и полученной (Таблица 4.18) не так сильно поменялись. Отмечается тенденция к уменьшению площади альфегумусовых почв на 189,2 км2 (9%), увеличению на 114,43 км2 (5%) площади торфяных массивов, небольшое изменение площади аллювиальных почв на 16,68 км 2(1%) в сторону увеличения и незначительное уменьшение площади подзолистых почв 6,65 км 2 (<1%)преувеличении площади занятой водными объектами 88,51 км 2 (4%) и незначительном изменении площади песчаных массивов (уменьшение на 2,01 км 2 (<1%)). На карте, при ее проверке по космическому снимку, в отличии от предыдущей карты, стали более четко диагностироваться болота с преобладанием бугров (торфяные олиготрофные). Таблица 4.14. Коды единиц легенды обновленной среднемасштабной карты после ручной коррекции id Название почв 1 Болота с преобладанием бугров 2 Болота с преобладанием мочажин 4 Тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные, песчаные и супесчаные Средне-и слабоподзолистые поверхностно глеевые, супесчаные на валунных 5 суглинках 6 Среднемощные подзолистые иллювиально-гумусовые, песчаные и супесчаные 7 Карликовые иллювиально-гумусовые подзолы, песчаные и супесчаные 8 Торфянисто-подзолисто-глеевые, суглинистые Сочетание дерново-аллювиальных, дерново-аллювиально-глеевых и дерново11 перегнойно-глеевых на породах различного механического состава Был заново проведен дисперсионный анализ ковариат, результат которого показал, что информативны те же самые ковариаты (dem, LWCI, NDVI, t, alb4). Все комбинации почв хорошо разделяются, критерий Миллса для многих ковариат вырос: dem: 46% -50%; LCWI: 18%-23%, t 26%-27%; сохранилось для NDVI 14%-14%, а alb4 упал с значения 13%-12% (Таблица 4.15). Исходя из анализа дендрограмм, после проведения ручной коррекции стали более логично разделяться почвы согласно их 52

близости и удаленности по их свойствам. Например, аллювиальные почвы (зеленым цветом), наиболее сильно отличающиеся от остальных групп почв по снимку, классификационному положению и своим свойствам, отделились и на новой дендрограмме, а торфяные почвы (синим цветом), близкие по этим параметрам, сблизились на дендрограмме (Рис. 4.3). Таблица 4.15. Разделение комбинаций почв различными ковариатами id почв 2-4 1-6 8-11 1-2 2-7 5-11 dem 50% lcwi 23% N ndvi 14% N t 27% N N N N N 4-7 5-8 N N N N alb4 12% N N N N- комбинации почв, которые не разделяет ковариата б а Рис. 4.4.Дендрограммы сходства почв по медианным значениям ковариат (а) до ручной коррекции контурной части и (б) после ручной коррекции контурной части. Зеленым цветом отображены аллювиальные почвы, синим - торфяные, черным – альфегумусовые. Точность модели после такой ручной коррекции выросла (Таблица 4.16). Результирующая карта была построена методом случайного леса (Рис. 4.5). Ее точность при оценке по независимой выборке (полевые данные) выросла значительно – с 43 до 61% (Таблица 4.16). Площади почв, посчитанные по результирующей карте даны в Таблице 4.18. Таблица 4.16. Сравнение точности разных алгоритмов построения среднемасштабной карты после ручной коррекции контуров критерий Каппа Средне Повторности 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 е Random forest 0,40 0,38 0,39 0,40 0,40 0,38 0,38 0,39 0,41 0,39 0,39 53

Linear Discriminant Analysis Multinomial logistic regression 0,31 0,28 0,32 0,31 0,29 0,30 0,29 0,31 0,30 0,30 0,30 0,36 0,34 0,36 0,37 0,37 0,35 0,35 0,35 0,35 0,36 0,35 Таблица 4.17. Матрица корреляции обновленной карты после ручной коррекции с полевыми данными. Почвы: П – альфегумусовые, Т – торфяные, А –аллювиальные, т-д– подзолистые, Г – почвы на суглинках (Глеезёмы/криометаморфические) Т П П 21 т-д А данные с карты Полевые данные 2 1 Т А Г 1 2 4 1 2 1 6 1 Общая точность: 27:44=61% Рис. 4.5. Итоговая обновленная среднемасштабная карта, построенная с помощью алгоритма Random forest. 54

Таблица 4.18. Площади почв и групп почв, подсчитанные по результирующей обновленной среднемасштабной карте id_s* S, км2 S, % group S, км2 5 189,72 9 4 52,65 2,5 альфегумусовые 607,23 6 252,92 11,99 7 111,94 5,308 9 540,66 25,64 торфяные почвы 915,14 13 374,48 17,76 S, % 28,8 43,4 11 348,98 16,55 аллювиальные 348,98 16,55 8 25,62 1,21 подзолистые 25,62 1,21 187,27 24,56 8,88 1,16 1 187,27 8,88 вода 2 24,56 1,16 пески *Расшифровка приведена в Таблице 4.11. и в легенде Рисунка 4.3. 55

ВЫВОДЫ 1) Создание цифровых почвенных карт на основе имеющихся мелко- и среднемасштабных почвенных карт и данных дистанционного зондирования возможно. Получаемые при этом карты характеризуются большей детальностью по сравнению с исходными при сравнимых уровнях точности. Материалы дистанционного зондирования должны быть предварительно подготовлены и соответствовать масштабу корректируемой карты. 2) Большое влияние на конечную цифровую карту оказывает закладываемая исходная модель. Очевидные ошибки в контурной части исходной карты желательно предварительно откорректировать по имеющимся снимкам. Это, в частности, возможно и в автоматическом режиме для объектов, хорошо диагностируемых на снимке. В нашем случае – это водные объекты, а также массивы развеваемых песков. Создаваемая маска таких объектов в дальнейших процедурах статического анализа выбранных ковариат не участвует и напрямую входит в создаваемую цифровую карту. 3) Результат работы зависит от правильно подобранных предикторов (ковариат). Их подбор должен основываться на знании территории и статистическом анализе значимости предикторов в разделении почв, представленных в легенде карт. Проведенный нами анализ показал, что для тундрово-таежного экотона в западной части Большеземельской тундры наиболее информативными для разделения почв являются следующие ковариаты, получаемые из данных дистанционного зондирования: NDVI, абсолютная высота местности, альбедо 4-го канала Landsat-8 (красный), MNDWI (водный индекс), и температура (11-ый канал). 4) Среди опробованных методов интерполяции (случайный лес, полиномиальная логистическая регрессия и дискриминантный анализ) наибольшую точность предсказания показал метод случайного леса (Random forest). 5) Для того чтобы сравнивать картографические модели, необходимо их предварительное приведение к единой основе - не только математической (проекция и масштаб), но и смысловой. В нашем случае такой основой послужили группы почв, близкие по своему содержанию к отделам новой классификации почв России. В дальнейшем возможна их детализация, также с использованием новой классификации почв России, как "общего знаменателя" для анализируемых картографических единиц, поразному называвшихся разными авторами и в разное время. 56

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В работе была рассмотрена возможность создания среднемасштабных и мелкомасштабных почвенных карт методами цифровой почвенной картографии на основе имеющихся картографических материалов и ДДЗ для тундрово-таежного экотона западной части Большеземельской тундры. В качестве исходных картографических материалов использовались листы среднемасштабной мелкомасштабной почвенной карты Н.А. Государственной Крейды. почвенной Материалы карты и дистанционного зондирования включали снимки Landsatи цифровую модель рельефа ASTER GDEM v.2. На первом этапе работы был проведен анализ имеющихся карт, их сопоставление друг с другом и визуальный анализ соответствия рисунка карт и материалов ДДЗ. Показано, что сопоставление карт между собой является трудной задачей. Для ее упрощения была проведена предварительная генерализация карт на уровне легенды с выделением почвенных групп, примерно соответствующих отделам в новой классификации почв России. Однако даже после этого существенная разница между картами, в том числе, по площадям выделенных групп почв, сохранилась. На втором этапе мы постарались уточнить имеющуюся на картах информацию с использованием методов автоматического дешифрирования снимков (для достаточно надежно дешифрируемых объектов - таких, как перевеваемые пески и водные объекты) и цифровой почвенной картографии с подбором и статистическим анализом ковариатпредикторов. Эта работа была проведена для изначальных вариантов карт с исходными легендами без коррекции их контурной части и для частично скорректированных (по снимку) карт. Данная работа является начальным этапом в создании новых цифровых почвенных карт на основе имеющейся картографической информации и ДДЗ разного масштаба для тундровой зоны. В работе было показано влияние исходно закладываемой модели на результат, а также значимость выбранных ковариат в разделении почвенного покрова. В результате проведенной работы контурная часть новой цифровой почвенной карты стала больше соответствовать реальным ландшафтам территории, или, правильнее сказать, терронам – почвенно-ландшафтным классам. (Carre, McBratney, 2005). Большинство классов было достоверно разделено на основе выбранных ковариат. Тем не менее, есть классы, которые не нашли свое отображение на новых картах. На Государственной почвенной карте есть два класса, для надежного разделения которых проанализированных ковариат было недостаточно (классы 9 и 10). Есть также классы, которые разделились, но с большой вероятностью могут относиться и к другим классам (например, класс 2). Это связано с отсутствием ковариат (предикторов), которые смогли 57

бы их выделить более четко среди других классов почв. Поэтому для дальнейшего улучшения мелкомасштабной цифровой почвенной карты следует искать дополнительные ковариаты, которые на основе разности свойств этих почв смогли бы выделить их в пространстве признаков. Вероятнее всего, для более хорошего результата не хватает ковариат, рассчитанных по неискаженному рельефу. Группы почв по среднемасштабной карте разделились по ковариатам хуже, чем по мелкомасштабной. Это связно с тем, что почвы на ней (за исключением пойменных) располагаются в одном почвенном районе, практически на одних и тех же песчаных породах. Мелкомасштабная карта занимает больше территорию и включает довольно контрастные ландшафты почв на песках и на суглинках. Иными словами, процесс коррекции мелкомасштабной карты даже без предварительной обработки ее легенды и контурной оказался более продуктивным, чем для среднемасштабной почвенной карты Н.А. Крейды, которая и так неплохо описывает территорию. Оценка создаваемых карт по индексу каппа (каппа=0.39) для ГПК и для почвенной карты Н.А. Крейды показала, что сами почвенно-ландшафтные связи в карте Н.А. Крейда и ГПК устанавливаются примерно с одинаковой достоверностью. Более-менее достоверная проверка карт на основе полевых данных возможна только для среднемасштабной карты, т.к. контуры на карте монодоминантные. Она показала, что создаваемая цифровая почвенная карты после предварительной коррекции контурной и легендой части изначальной карты становится лучше, чем при использовании исходной карты в ее изначальном виде. Для мелкомасштабных карт с внемасштабными знаками, если известно их соотношение, метод коррекции все-таки должен быть другой. Он должен включать этап дезагрегации карты, например, как предложенном алгоритме DSMART (Nathanetal., 2014). В случае же Государственной почвенной карты, необходимо экспертное заключение о "весе" той или иной почвы (или почвенного комплекса) в контурах. Для разделения самих почвенных комплексов необходимы снимки значительно более высокого разрешения. При отсутствии эксперта метод, используемый в настоящей работе, представляется наиболее рациональным. Предложенный метод создания цифровых почвенных карт можно использовать в любых природно-климатических зонах, однако для каждой исследуемой территории необходимо отдельно подбирать свой набор предикторов. Лучшего результата можно будет достигнуть в случае предварительной коррекции контурной и смысловой части исходной карты. 58

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Анисимов О.А., Анохин Ю.А., Лавров С.А., Малкова Г.В., Мяч Л.Т., Павлов А.В., Романовский В.А., Стрелецкий Д.А., Холодов А.Л., Шикломанов Н.И. 2012. Континентальная многолетняя мерзлота.гл.8, кн. Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем. М.: ФГБУ «ИГКЭ Росгидромета и РАН». С. 301-359. 2. Афанасьев Б.Л., 1964. К истории развития взглядов на палеогеографию четвертичного периода Большеземельской тундры//Проблемы палеогеографии и морфогенеза в полярных странах и высокогорье. М.: Изд-во МГУ. С. 4-17. 3. Былинский Е.Н., 1962. Выявление новейших тектонических движений путем изучения речных долин//Известия Академии Наук. Серия геогр., № 6. С. 66-74. 4. Векшина В.Н. 2017. Проблемы создания цифровой почвенной карты для тундровой зоны /Почвоведение: горизонты будущего. Материалы докладов первой открытой конференции молодых учены Почвенного института им. В.В. Докучаева. Москва. С. 187–192. 5. Векшина В.Н., Хохлов С.Ф., 2016. Выявления по космическим снимкам массивов развеваемых песков в тундровой и таежной зонах. Почвоведение – продовольственной и экологической безопасности страны: тезисы докладов VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Всероссийской с международным участием научной конференции (Белгород, 15–22 августа 2016 г.). Москва-Белгород: Издательский дом «Белгород». С. 296-297. 6. ВСЕГЕИ (Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П Карпинского - http://www.vsegei.ru (дата обращения 01.05.2017) 7. Всероссийский научно-исследовательский информации-мировой центр данных - институт гидрометерологической http://aisori.meteo.ru/ClimateR (дата обращения 01.05.2017) 8. Геоботаническое районирование Нечерноземья европейской части РСФСР.1989/Ред. Александрова В.Д., Юрковская Т.К. Л.: Наука. 64 с. 9. Геоморфологическое районирование СССР и прилегающих морей. 1980. Учеб. пособие для студентов географ. специальностей вузов / С. С. Воскресенский, О. К. Леонтьев, А. И. Спиридонов, 1980. М.: Высш. Школа. 343 с. 59

10. Гопп Н.В., 2009. Дистанционная оценка факторов пространственной дифференциации почвенно-растительного покрова Джулукульской котловины, Автореф. дис…к.б.н. Новосибирск.: ин-т почвоведения и агрохимии СО РАН. 20 с. 11. Городков А.А., 1939. Об особенностях почвенного покрова Арктики// Изв. Гос. Геогр. О-ва. Т.71.- Вып. 10. С. 1516-1532. 12. Горячкин С.В., 2010. Почвенный покров Севера (структура, генезис, экология, эволюция) М.: ГЕОС. 414с. 13. ГОСТ 28441-99. Картография цифровая. Термины и определения.-Введ. 2000-07-01. Дат. актуализации 01.10.2008.:- http://protect.gost.ru (дата обращения: 29.04.2017) 14. Григорьев А.А., 1925. Почвы субарктических тундр и лесотундр Евразии в связи с наблюдениями в Большеземельской тундре в 1921г// Почвоведение № 4. с. 5-32. 15. Дмитриев Е.А., 2009. Математическая статистика в почвоведении: Учебник. Изд. 3е, испр. и доп.-М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ». 328 с. 16. Добровльский Г.В., Урусевская И.С., 2004. География почв: Учебник.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Изд-во МГУ, Изд-во КолосС. 460 с. 17. Доклад о состоянии окружающей среды в Ненецком автономном округе в 2014г. Департамент природных ресурсов, экологии и агропромышленного комплекса Ненецкого автономного округа, 2015. Нарьян-Мар: Казенное учреждение Ненецкого автономного округа Центр природопользования и охраны окружающей среды. 34 с. http://docs.cntd.ru/document/429000837 (дата обращения: 2.05.2017) 18. Докучаев П.М., 2017. Построение цифровой почвенной карты и картограммы углерода с использованием методов цифрового почвенного картографирования (на примере Вятско-Камской провинции дерново-подзолистых почв южной тайги). Автореферат дисс. к. б. н. М.: МГУ. 25 с. 19. Драницын Д.А., 1914. О некоторых зональных формах рельефа крайнего севера// Почвоведение. №4. 20. Елсаков В.В., 2007. Технологии спутникового мониторинга в исследовании лесных островов большеземельской тундры //Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. вып. 4. Т. 2. С. 212–216. 21. Елсаков В.В., Плюснин С.Н., Щанов В.М., 2006. Технологии дистанционного зондирования в исследовании свойств растительных сообществ бассейна р. Новая Нерута //Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, Вып. 3. Т. 2. С. 315-319. 60

22. Жоголев А.В., 2016. Актуализация региональных почвенных карт на основе спутниковых и геоинформационных технологий: на примере Московской области. дис… к. с-.х. н. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 204 с. 23. Забоева И.В., Игнатенко И.В., Казаков В.Г., Попов В.А., Рубцов М.Д., Руднева Е.Н, 1984. Государственная почвенная карта СССР Объяснительная записка к листу «Нарьян-Мар» Q -39. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 62 с. 24. Забоева И.В., Игнатенко И.В., Попов В.А., Казаков В.Г., 1987. Государственная почвенная карта СССР Объяснительная записка к листу «Печора» Q-40. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева 52 с. 25. Иванова Е.Н., 1956. Систематика почв северной части Европейской территории СССР. Почвоведение № 1. С. 70-88. 26. Иванова Е.Н., 1976. Классификация почв СССР. М.: Наука. 227 с. 27. Игнатенко И.В., 1979. Почвы Восточно-Европейской тундры и лесотундры М.: Наука, 279 с. 28. Карта Климатического районирования. масштаб 1:15 000 000 Национальны атлас России Т.2. «Природа и экология», 2004г. 80aaaa1bhnclcci1cl5c4ep.xn--p1ai/cd2/146-150/146-150.html) С.146-150. (дата (http://xn-обращения: 14.03.2017) 29. Карта почвенно-экологического районирования Российской Федерации. Масштаб 1:2.5 млн., 2013 /Добровольский Г.В., Урусевская И.С. (ред). М.: ООО Талка+, 2013. 16л. 30. Керцелли С.В., 1911. По Большеземельской тундре с кочевниками. Архангельск, 116 с. 31. Классификация и диагностика почв России, 2004. Смоленск: Ойкумена, 342 с. 32. Козлов Д.Н., 2009. Цифровой ландшафтный анализ при крупномасштабном картографировании структур ПП Автореф. дис. …к.г.н. М.: МГУ. 26сю 33. Конюшкова М.В., 2010. Картографирование почвенного покрова и засоленности почв солонцового комплекса на основе цифрового анализа космической съемки (на примере района Джаныбекского стационара) Автореф. дис….к. с-.х. н. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 24 с. 34. Кравцова В.И., Родионова Т.В., 2016. Исследование динамики площади и количества термокартсовых озер в различных районах криолитозоны России по космическим снимкам. Методы исследований криосферы. Криосфера Земли, т. XX, № 1. С. 81-89. 61

35. Крейда Н.А., 1958. Почвенно-географические условия низовьев р. Печоры. дис…. канд.с-.х. наук Л.:. АН СССР, Почвенный институт им В.В. Докучаева. 36. Крейда Н.А., 1962. Почвы низовьев реки Печоры. Материалы по почвам Коми АССР и сопредельных территорий (к изучению почв северо-востока европейской части СССР), М.-Л.: изд. академии наук СССР. С. 73-86. 37. Курганович К.А., Носикова Е.В., 2015. Использование водных индексов для оценки изменения площадей водного зеркала степных содовых озер юго-востока Забайкалья, по данным дистанционного зондирования Вестник ЗабГУ. Чита.: Издво ЗГУ. № 6 (121) -С. 16-24. 38. Лавренко Е.М., 1947. Принципы и единицы геоботанического районирование// Геоботаническое районирование СССР. М.: Л. С. 9-13. 39. Лавриненко И. А.,2013. Геоботаническое районирование Большеземельской тундры и прилегающих территорий. Геоботаническое картографирование. СПб. Из-во: РАН Ботанический институт им. В.Л. Комарова. С. 74-92. 40. Лавриненко И.А., 2013. Лавриненко О.В. Влияние климатических изменений растительного покрова островов Баренцева моря Труды карельского научного центра РАН № 6. С. 4-16. 41. Ливеровский Ю.А., 1933 Почвы Печорского края//Тр Почв. ин-та им. В.В. Докучаева Т. 8 VIII, вып. 7. С. 1-47. 42. Ливеровский Ю.А., 1934. Почвы тундр Севеного Края. Тр. Полярной комиссии. Л.: Из-во АН СССР, вып. 19. 112 с. 43. Максимова Л.Н., Оспенников Е.Н., 2012. Эволюция Болотных систем мерзлотных условий Большеземельской тундры в голоцене. Криосфера Земли. т. XVI, №3, с.5361. 44. Малкова Г.В., Садуртинов М.Р., Скворцов А.Г., Царев А.М., 2016. Температурный режим верхних горизонтов пород в нарушенных и ненарушенных криогенных ландшафтах Европейского севера. Материалы пятой конференции геокриологов России. МГУ имени М.В. Ломоносова, часть 5 региональная и историческая геокриология, т. 2. С. 63-69. 45. Милановский Е.Е., 1996. Геология России и ближнего зарубежья (северной Евразии) М.: Изд. МГУ. 448 с. 46. Михайлов И.С., 2016. Почвенная карта Российской Арктики масштаба 1 : 1 000 000: содержание и опыт составления // Почвоведение. № 4. С. 411–419. 47. Научно-прикладной справочник по климату СССР. вып. 1. Архангельская и Вологодская области, Коми АССР. Книга 1., 1989. Л.: Гидрометеоиздат, 485 с. 62

48. Национальный атлас России. Т. 2. «Природа и экология», 2004. / Карта Климатического районирования масштаб:1:15000000 80aaaa1bhnclcci1cl5c4ep.xn--p1ai/cd2/146-150/146-150.html (дата http://xn-обращения: 01.03..2017) 49. Ненецкий автономный округ. Современное состояние и перспективы развития, 2005. Коллективная монография. СПб: Государственная Полярная Академия: Издво ООО Элексис Принт. 512 с. 50. Осадчая Г.Г., Тумель Н.В., 2012. Локальные ландшафты как индикаторы геокриологической зональности (на примере Европейского северо-востока) //Криосфера Земли. т. XVI, № 3, с. 62–71. 51. Павлов А.В., Малкова Г.В., 2009. Мелкомасштабное картографирование трендов современных изменений температуры грунтов на севере России //Криосфера Земли. Т. XIII. № 4. С. 32-39. 52. Пастухов А.В., 2012. Микроморфологическое строение мерзлотных и длительно сезонно-промерзающих суглинистых почв Европейского северо-востока//Известия Коми научного центра УрО РАН. Выпуск 4(12). Сыктывкар. С. 30-39. 53. Пижанкова Е.И., Осадчая Г.Г., Попова А.А., 2016. О ландшафтной дифференциации и геокриологической зональности европейского северо-востока России на основе использования дистанционных данных//Материалы пятой конференции геокриологов России. М.: Изд-во МГУ. Ч. 5. Региональная и историческая геокриология. Т. 2. С. 268-273. 54. Полякова Е.В., 2015. Оценка растительного покрова острова Вайгач по данным дистанционного зондирования земли в условиях изменяющегося климата Фундаментальные исследования №2 (часть 22). С. 4924-4929. 55. Попов А.И., 1961. Палеогеография плейстоцена Большеземельской Тундры //Вестник Моск.ун-та, серия V. № 6. С. 41-47. 56. Почвенная карта Арктики. Ненецкий автономный округ. Составитель Михайлов И.С., 2016. 57. Почвенная карта РСФСР масштаба 1 : 2.5 млн. под редакцией В.М. Фридланда. М.: ГУГК, 1988. 16л. 58. Русанова Г.В. Шахтарова О.В., 2012. Структурная организация и профильная дифференциация веществ в автоморфных почвах юго-востока Большеземельской тундры// Вестник Томского университета. Биология № 3(19). С.18-32. 59. Русанова Г.В., 2008. Позднеголоценовые погребенные почвы бассейна р. Воркуты (Большеземельская тундра) // Почвоведение. № 1. С. 27-33. 63

60. Русанова Г.В., 2010. Полигенез и эволюция почв субарктического сектора (на примере Большеземельской тундры). Санкт-Петербург: Наука. 164 с 61. Справочник по климату СССР. Выпуск 1. Архангельская и Вологодская области и Коми АССР. Часть 2. Температура воздуха и почв, 1965. Л.: Гидрометеоиздат. 361 с. 62. Справочник по климату СССР. Выпуск 1. Архангельская и Вологодская области и Коми АССР. Часть 4. Влажность воздуха, осадки и снежный покров, 1968. Л.: Гидрометеоиздат. 349 с. 63. Танфильев Г.И., 1911. Пределы лесов в Полярной России по исследованиям в тундре Тиманских самоедов: С прил. сокр. дневника путешествия. - Одесса: тип. Е.И. Фесенко. 287 с. 64. Таргульян В.О., 1971. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях М. Наука. 269 с. 65. Толстохатько В.А., 2013. Конспект лекций по курсу «Фотограмметрия и дистанционное зондирование». Модуль 2: «Дистанционное зондирование» (для студентов 4 курса дневной и заочной форм обучения по направлению 6.080101 «Геодезия, картография и землеустройство») Харьков: Харьк. нац. акад. гор. хозва.113 c. 66. Тонконогов В.Д., 2010. Автоморфное почвообразование в тундровой и таежной зонах Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 304 с. 67. Тыртиков А.П., 1979. Динамика растительного покрова и развитие вечномерзлотных форм рельефа. М.: Наука. 114 с. 68. Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования, 2012. Сборник статей/Ред. Иванов А.Л.-М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева. 350с. 69. Шерстюков А.Б. Сведения о влиянии текущих изменений приземного климата на термическое состояние почвогрунтов РФ. [ http://meteo.ru/pogoda-i-klimat/460svedeniya-o-vliyanii-tekushchikh-izmenenij-prizemnogo-klimata-na-termicheskoesostoyanie-pochvogruntov-rf] (дата обращения: 8.02.2017) 70. Шренк А., 1855. Путешествие по северо-востоку Европейской России через тундру самоедов к северным Уральским горам, предпринятое в 1837 г. Т.1. СПб. 665с. 71. Ямало-Ненецкий и Ханты-Мансийский АО, Ненецкий АО, Коми, Архангельская область, Кировская область, Пермская область., Удмуртия. Почвенно-экологическое районирование М.: 2013. 64

72. Q-39 Нарьян-Мар: Государственная Геологическая Карта Российской Федерации (третье поколение) мезенская серия / Семенова Л.Р., Степунин А.В., гл. науч. ред. Якобсон. К.Э. – 1:1 000 000-карт. фабрика ФГУП «ВСЕГЕИ», 2014 -1л. 73. Q-39 Нарьян-Мар: Государственная Почвенная Карта СССР / лист составлен и подготовлен к изданию в Почвенном институте им. В.В. Докучаева РАСХН. в 1969 году; гл. ред. Герасимов И.П., Егоров В.В., Иванова Е.Н., Розов Н.Н. – 1: 1 000 000. – фабрика № 4, 1977. – 1 л. 74. Q-39-V, VI Нарьян-Мар. Почвенная карта. Масштаб 1: 200 000 / Крейда Н.А., 1958. 75. Q-40 Печора. Государственная Почвенная Карта СССР / лист составлен и подготовлен к изданию в Почвенном институте им. В.В. Докучаева РАСХН. в 1972; гл. ред. Герасимов И.П., Егоров В.В., Иванова Е.Н., Розов Н.Н., Фридланд В.М. – 1 : 1 000 000. – фабрика № 10, 1982. – 1 л. 76. Arrouays D., McKenzie N., Hempel J., de Forges A.R., McBratney A. (Eds.). 2014. GlobalSoilMap: Basis of the Global Spatial Information System / CRC Press/Balkema. P. 494. 77. Brus D.J., B. Kempen B., Heuvelink G.B.M., 2011. Sampling for validation of digital soil maps, European Journal of Soil Science, 62. P. 394–407. 78. Carre F., McBratney A.B., 2005. Digital Terron mapping / Geoderma 128(3), Р. 340–353. 79. Chaney N.W., Wood E.F., McBratney A.B., Hempel J.W., Nauman T.W., Brungard C.W., Odgers N.P., 2016. POLARIS: A 30-meter probabilistic soil series map of the contiguous United States //Geoderma. P. 54-67. 80. Kempen B., Brus D.J., Stoorvogel J.J., Gerard B.M. Heuvelink G.B.M., and de Vries F., 2011. Efficiency Comparison of Conventional and Digital Soil Mapping for Updating Soil Maps// Soil Science Society of America Journal. P. 2097-2115. 81. Landis R, Koch GG, 1977. The measurement of observer agreement for categorical data //Biometrics 33. P. 159–174. 82. Landsat8 (L8) Data Users handbook, 2016. March 29. p.98 - https://landsat.usgs.gov/sites/default/files/documents/Landsat8DataUsersHandbook.pdf (дата обращения: 13.05.2017) 83. Malone B.P., Minasny B., McBratney A., 2017. Using R for Digital Soil Mapping / Springer International Publishing, Switzerland. 262 pp. 84. Malone, B.P., Hughes Ph., McBratney A.B., Minasny B., 2014. A model for the identification of terrons in the Lower Hunter Valley, Australia / Geoderma Regional 1. P. 31–47. 65

85. McBratney A.B., Mendonça Santos M.L., Minasny B., 2003. On digital soil mapping //Geoderma. V.117. Iss. 3-4. P. 3-52. 86. McFeeters S.K., 1996. The use of normalized difference water index (NDWI) in the delineation of open water features// International Journal of Remote Sensing, 17. P. 1425–1432. 87. Nathan P. Odgers N.P., Wei Sun McBratney A.B., Minasny B., Clifford D., 2014. Disaggregating and harmonising soil map units through resampled classification trees // Geoderma 214.P. 91–100. 88. Rouse J.W., Haas R.H., Schell J.A., Deering D.W., 1973. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS /3rd ERTS Symposium, NASA SP-351 I. P. 309–317. 89. United Nations Committee of Experts on Global Geospatial Information Management (UN-GGIM) - http://ggim.un.org (дата обращения 01.05.2017) 90. Using the USGS Landsat 8 -http://landsat.usgs.gov/Landsat8_Using_Product.php (дата обращения: 4.05.2017) 91. Viewfinder Panoramas-http://viewfinderpanoramas.org (дата обращения: 4.05.2017) 92. What are the best spectral bands to use for my study? -https://landsat.usgs.gov/what-arebest-spectral-bands-use-my-study (дата обращения: 4.05.2017) 93. Xu H., 2006. International Journal of Remote Sensing (International Journal of Remote Sensing), no. 27, Р. 3025-3033. 66

ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение №1. Сведения о разрезах (период 2014-2016 год) Разрезы 2014 года Разрез 1НМ-2014 Координаты разреза: N 67,62168667°; E°53,89073833°; h30,7 м. Горизонты: O 0-10 ;CRMe,hi,@ 10-40см; CRM 40-55см Название: Криометаморфическая оподзоленная потёчно-гумусовая криотурбированная мерзлотная Растительность: Ивняково-ерниковая моховая тундра Разрез 2НМ-2014 Координаты разреза: N 67,622592°; E 53,892657 °; h46 м. Горизонты: O 0-3(5) см; AYBg; 3(5)–7(10)см; G, 7(10)–70 (90); G[h], 70–77 см Название: Глеезём мерзлотный Растительный покров: ивняково-ерниковая кустарничковая лишайниково-моховая тундра Разрез 3НМ-2014 Координаты разреза: N 67,622377 °; E 53,894630°; h 40 м. Горизонты: TO 0-45 см; TT┴,@ 45-95 см. Название: Торфяная олиготрофная мерзлотная криотурбированная Растительный покров: плоскобугристый болотный комплекс Разрез 4aНМ-2014 Координаты разреза: N 67,653053°; E 53,390243°; h 15 м. Горизонты: TO 0-40 см; TT┴,@ 40-120 см. Название: Торфяная олиготрофная мерзлотная криотурбированная Растительность: кустарничково-лишайниково-моховая тундра Разрез 4бНМ-2014 Координаты разреза: N 67,653293°; E 53,390143°; h 14 м. Горизонты: TO 0-15 см; TT┴,@ 15-50 см. Название: Торфяная олиготрофная мерзлотная криотурбированная Растительность: деградирующий бугор без растительности Разрез 5НМ-2014 и серия прикопок - в пределах березового "островка" - точка 233 GPS: Координаты: N 67,635556°; E 53,530556°; h 32 м. Горизонты: O 0-5 см; BF или Cf 5-10(20) см; C~~@ 10(20)- 65 см. 67

Название: Подбур/Псаммозём Растительный покров: березовое кустарничково-лишайниковое редколесье Разрез 6НМ-2014 Координаты разреза: N 67,635000°; E 53,531389°; h 27 м. Горизонты: O 0-5 см; E 5-10 см; BHF@ 10-18 см; BF@ 18-30; CG 30-100 см Название: Подзол гумусовый криотурбированный Растительный покров: Мелкоерниковая кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 7НМ-2014 Координаты разреза: N 67,635000°; E 53,531389°; h 25 м. Горизонты: O 0-10 см; H 10-15 см; E@ 15-30 см; BHF@ 30-40 см; BFg,@ 40-50; G 50-80 см. Название: Торфянисто-перегнойный иллювиально-гумусовый подзол глеевый Рельеф: в ложбине стока Растительный покров: кустарничковая моховая тундра Разрез 7_1НМ-2014 Координаты разреза: N 67,635278°; E 53,532222°; h 23 м. Горизонты: O 0-5 см; E 5-10 см; BHF@ 10-18 см; BF@ 18-30; CG 30-100 см. Название: Торфяно-подзол криотурбированный мерзлотный глеевый Растительный покров: пушицево-сфагновое сообщество Контур по ГПК : Аллювиальные болотные и аллювиальные дерновые глеевые Разрез8НМ-2014 Координаты разреза: N 67,638333°; E 53,264722°; h 5 м. Горизонты: AYg 0-30 см; C1g~~ 30-95 см. Название: Аллювиальная агросерогумусовая глееватая Растительность: Разнотравно-злаковый луг Разрез9НМ-2014 Координаты разреза: N 67,638333°; E 53,264722°; h 5 м. Горизонты: AYg 0-30 см; C1g~~ 30-100 см. Название: Аллювиальная агросерогумусовая глееватая Растительность: Разнотравно-злаковый луг Контур по ГПК: Болотно-тундровые торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые и болотно-тундровые иллювиально-гумусовые сухоторфянисто-глеевые мерзлотные болотно-тундровыми иллювиально-гумусовыми сухоторфяно-глеевыми мерзлотными 68 с

Разрез 10НМ-2014 Координаты разреза: N 67,678056°; E 53,401667°; h 8 м Горизонты: O 0-3 см; (Ehi 3-8 см); E 3-10(20) см; BF 10(20)-30 см; BF-C@ 30-40 см; Cff,@ 40-55 см; CGox 55-95 см. Название: Подзол иллювиально-железистый Растительность: ерниковая кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 11НМ-2014 Координаты разреза: N 67,677778°; E 53,401389°; h 7 м Горизонты: O-Oao-E-[E-BF-(G)]tr-G Название: Подзол иллювиально-железистый грубогумусовый криотурбированный Растительность: кустарничковая мохово-лишайниковая тундра Вода со 106 см. Мерзлота не вскрыта Разрез 12aНМ-2014 Координаты разреза: N 67,676944°; E 53,401111°; h 4 м. Рельеф: бугор Горизонты: Т 0-15(20) см – E 15(20)-35 см –ВН 35-50 см–ВF 50-60 см–С 60-75 cм Название: Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый Растительный покров: ерниковая кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 12bНМ-2014 Координаты разреза: N 67,676944°; E 53,400833°; h 3 м. Рельеф: понижение к заболоченному участку Профиль: Т 0-30 см –[E,T, BH] 30-50 см –ВН 50-70 см Название: Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый поверхностно криотурбированный Вода с 50 см Растительность: пушицево-сфагновое болото Разрез 12сНМ-2014 Координаты разреза: N 67,676944°; E 53,400556°; h 2,5 м. Рельеф: понижение к заболоченному участку Профиль: [T, E, BH]tr- BH Название: Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый криотурбированный Растительность: пушицево-сфагновое болото Вода с 50 см Разрез 14НМ-2014 69

Координаты разреза: N 67,58270000°: E 53,12376667° Профиль: .W1, 0-1см; W2 1-5 см; С5-45 см Название: Псаммозём на погребенном профиле подзола иллювиально-железистогумусового. Растительность: Лиственничное-березовое кустарниковое редколесье Разрез 15НМ-2014 Координаты разреза: N 67,583214°; E 53,125693°; h 16 м. Профиль: W–Cf–C Название: Псаммозём гумусовый Растительность: Формирующееся лиственнично-березовое кустарничковое редколесье Зарастающее дно песчаного карьера, Лиственница 10–12 м, диаметр 15–20 см. , 30-40 лет. Разрез 16НМ-2014 Координаты разреза: N 67,583091°; E 53,124737°; h 18 м. Профиль: W1, 0–1(2) см; W2, 1(2)–5 см; С(?), 5–9 см; C, 35–42 см. Название: Псаммозём на погребенном профиле подзола иллювиально-железистогумусового. Растительность: Формирующееся лиственнично-березовое кустарничковое редколесье Разрезы 2015 года Разрез 1НМ-2015 Координаты разреза: N 67,615883331745863 °; E 53,076536692678928 °; h13 м. Профиль: О +4-0; Н (О3) 0-2(4) см; ВНFe 0(4)-12(20) см; BHFe+C@ 12(20)-30(32) см; С 3070 см Название: Подзол иллювиально-гумусово-железистый Растительность: Кустарничково-лишайниковая тундра Разрез 2НМ-2015 Координаты разреза: N 67,615880°; E 53,076448° Профиль: О +5-0 см;T 0-10(15) см; Eao 10(15)-20(25) см; BHF 20(25)-30(35) см; [Eao+BHF+BF+Cg]tr, 30(35) -50 см. Название: Подзол иллювиально-гумусово-железистый криотурбированный Растительность: Кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 3НМ-2015 Координаты разреза: N 67,615808 °; E 53,076477 ° Профиль: Н 0-5(8) см; Е 5(8)-12(15) см; BH 12(15) - 25 см; С(BF(?)), 25-45 см. 70

Название: Подзол иллювиально-гумусовый Растительность: Кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 4НМ-2015 Координаты разреза: N 67,804438 °; E 53,678733 °; h 3 м. Профиль: O +2-0 см; Eao 0-1(3)см; E 1(3)-7(12) см; [BFe] 7(12)-39 см; C 39-45см; Cf45-90 Название: Подзол иллювиально-железистый Растительность: Кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 5НМ-2015 Координаты разреза: N 67,803642°; E 53,678987° Профиль: АО 0-3(5) см; Е 3(5)-10(15); ВНF 10(15)-30(50); C 50-80 см; Название: Подзол иллювиально-гумусовый языковатый криотурбированный Растительность: Ерниковая кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 6НМ-2015 Координаты разреза: N 67,804172°; E 53,680243 °; Профиль: О 0-6 см –E-(BH) 6-50 см-[E,BH,BHF,BF]tr 50-70 см-C 70-90 см Название: Подзол иллювиально-гумусовый криотурбированный мерзлотный Растительность: Ерниковая кустарничковая мохово-лишайниковая тундра Разрез 7НМ-2015 Координаты разреза: N 67,804170°; E 53,678713° Профиль: Oh 0-5 см; Е 0-13 см; ВНF 13-30 см; C 30-50 см; Название: Подзол иллювиально-гумусовый Растительность: Плоскобугристый болотный комплекс Разрез 8НМ-2015 Координаты разреза: N 67.585183°; E 54,741112° Профиль: T 0-40 см Название: Торфяная эутрофная Растительность: Ерниково-ивняковая кустарничковая моховая тундра Разрез 9НМ-2015 Координаты разреза: N 67,585977°; E 54,743457° Профиль: О +3-0 см; ОI 0-4 см; О2 4-10 см; Gox 10-25(30) см; ВНF 12(15)-20(21) см; CRMg 25(30)-70 см; BGox 70-85 см; G85- см. Название: Глеезём криометаморфический Растительность: Ерниковая кустарничковая моховая тундра 71

Разрез 30-НМ-2015 Координаты: N 67.658934°; E: 53.385250°; h: 38 м. Горизонты: Oao 0-5(8)см - E@ 5(8)-10(16) см –BF5(8)-30 см –BC 30-50 см –D 50-70 см Название: Подзол грубогумусовый иллювиально-железистый Растительный покров: Ерниковая кустарничковая лишайниково-моховая тундра Ерниково-мохово-лишайниковая пятнистая тундра В кустарниковом ярусе Betulanana, багульник, водянка, черника. Мохово-лишайниковый ярус хорошо выражен, единичное участие хвоща и толокнянки(Arctous). В основном зеленые мхи без участия сфагнума. Есть Fliurociumschrederi. Разрез 31-НМ-2015 Координаты: N 67.658773°E: 53.385860°; h29 м. Ниже по склону относительно разреза 30-НМ-2015 Профиль: O +10-0 см -T 0-10(18)см –BFe 10(18)-50 cм –BCg 50-70 см -DCRM, g 70-90 см Название: Подбур иллювиально-железистый оподзоленный, надмерзлотно глееватый Растительный покров: Ерниковая кустарничковая моховая тундра Разрез 32-НМ-2015 Координаты: N 67.658643°E: 53.386151°; h: 30 м. Профиль: О 0-8 см –Т 8-20(30) см -BF (hi,e) 20(30)-60 см Название: Мелкоторфяно-подбур Растительный покров: Ивняково-ерниковая кустарничковая моховая тундра Разрез 33-НМ-2015 Координаты: N 67.657531°; E: 53.390591°; h: 22 м. Рельеф: кочкарно-бугорковатый. По морфологии отличается от плоскобугристого рельефа. Профиль: T(Э,О) 0-44 см –С 44-55 см Название: Торфяно-Псаммозём Растительный покров: плоскобугристое болотный комплекс Разрез 34-НМ-2015 Координаты: N 67.658093°E: 53.387641°; h: 29 м. Профиль ТЭ (>50 см) Название: Торфяная эутрофная Растительный покров: Ерниковая кустарничковая лишайниковая тундра мерзлота с 50 см Разрез 35-НМ-2015 72

Координаты: N 67.657274°E: 53.392457°; h: 25 м. Профиль: ТЭ (>55 см) Название: Торфяная олиготрофная Растительный покров: Ерниковая кустарничковая лишайниковая тундра Мерзлота с 55 см Разрез 36-НМ-2015 (Разрез 4аНМ-2014) Координаты разреза: N 67,653053°; E 53,390243°; h 15 м. Горизонты: TO 0-40 см; TT,@ 40-120 см. Название: Торфяная олиготрофная мерзлотная Растительность: Кустарничковая мохово- лишайниковая тундра Разрез 37-НМ-2015 (Разрез 4бНМ-2014.) Координаты разреза: N 67,653293°; E 53,390143°; h 14 м. Горизонты: TO 0-15 см; TT 15-50 см. Название: торфяная олиготрофная Растительность: Деградирующий бугор без растительности в плоскобугристом болоте Разрез 38-НМ-2015 Координаты: N 67.654519°;E: 53.385090°; h: 28 м. Рельеф: разрез на пятне. Только началось образование бугров торфа Профиль: T 0-8(25) см -[BF,BHF,Eh]@ 8(25)-50 см Название: Торфяно-подзол криотурбированный Растительный покров: Кустарничковая мохово-лишайниковая тундра Разрез 39-НМ-2015 Координаты: N 67.654433°; E: 53.382876°; h: 32 м. Профиль: О 0-3 см –CRMf3-27(26) см -CRM 27(36)-68 см –DC 68-75-см Название: Криометаморфическая Рельеф: заложен у подошвы склона к заболоченной части, очень хорошо выражен мелкобугорковатый рельеф. Растительный покров: Ерниковая кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 40-НМ-2015 Координаты: N 67.655513°; E: 53.38232°; h: 34 м. Рельеф: вершина холма Профиль: +3-0 см – Eh 0-7(17) cм –BF 7(17)-30(40) см-С 30(40)-47 см-D 47-60 см Название: Подзол иллювиально-железистый 73

Растительный покров: Березовое кустарничково-зеленомошное редколесье Разрез 41НМ-2015 Координаты: N 67,606439°; E: 53,136709°;h: 23 м Профиль: Wao 0-4 см; С 4-22(24) см; [Eh] 22(24)-25(28) см; [BHF] 25(28)-50 см; [Ссr] 5058(70) см; [С], 58(70)-95 см Название: Гумусовый псаммозём на погребенном подзоле Растительный покров: Березовое кустарничково-лишайниковое редколесье Разрез 42НМ-2015 Координаты: N 67,605381°; E: 53,133573°;h: 15 м Профиль: T(Э,О) 0-45 см; С 45-54 см Название: Торфяно-подзол Растительный покров: Кустарничковая лишайниковая тундра Разрез 43НМ-2015 Координаты: N 67,608471°; E: 53,128129°;h:17 м Профиль: ТO 0-10 см; BF10-26(30) см; C 26(30)-50 см Название: Торфяно-подбур криотурбированный Растительный покров: Ерниковая кустарничковая лишайниково-моховая тундра Разрез 44-НМ-2015 Координаты: N 67.698341°; E: 53.479823°;h:13 м. Профиль: +4-0 см –W 0-6см -С 6-15 см - [Eh] 15-21(27) см - [BHF] 21(27) -35 см -[C], 3550 см. Название: Псаммозём гумусовый по подзолу иллювиально-железистому Рельеф: слабо выражен, понижение от карьера Растительность: березняк кустарничково-зеленомошный Разрез 45-НМ-2015 Координаты: N 67.698633°; E: 53.479047°; h:11 м. Профиль: +7-0см - W 0-9 см - WC 9-20 см - С 20-30 см -[Eh] 30-35 см -[BHF] 35-43 см -[C] 43-54 см Название: Псаммозём гумусовый по подзолу иллювиально-железистому Рельеф: верхняя часть котловины Растительный покров: березняк травяно-кустарничковый Разрез 46-НМ-2015 Координаты: N 67.697279°; E: 53.473406°; h:13 м. 74

Профиль: T2 0-5 см – AH 5-10 см –Gox 10-45 cм Рельеф: старица Название: Глеезём мелкоторфянистый потечно-гумусовый окисленно-глеевый Растительность: мелкоерниковая-кустарничковая лишайниковая тундра Разрезы 2016 года П1-НМ2016 Координаты: N 67,56068°; E 54,90498° Профиль: Т(0-8(10))-CRM(8(10)-25)-CRMg(25-60) Название: Криометаморфическая глееватая Мерзлота: 125 см Растительность: Ерниковая кустарничковая лишайниково-моховая тундра П2-НМ2016 Координаты: N 67,55611°; E 54,8689° Профиль: Т1(0-10)-Т2(10-25)-Т3(25-50) Название: Торфяная олиготрофная мерзлотная Мерзлота: 50 см Растительность: Ерниковая кустарничковая мохово-лишайниковая тундра П3-НМ2016 Координаты: N 67,55767°; E 54,84661° Профиль: Ot(0-3(4))-CRM(3(4)-10(13))-G(10(13)-16(18))-CRM(16(18)-42) Название: Глеезём криометаморфический Мерзлота: 135 см Растительность: Ерниковая кустарничковая мохово-лишайниковая тундра П4-НМ2016 Координаты: N 67,56111°; E 54,82308° Профиль: Ot(0-3(5))см-CRMh(3(5)-10)см-G(10-25)см-СRM(25-40) Название: Глеезём криометаморфический перегнойный Растительность: Ерниковая кустарничковая мохово-лишайниковая тундра П5-НМ-2016 Координаты: N 67,56133°; E 54,82253° Профиль: Оt(0-4)см-BF(4-16)см-C(16-40)см Название: Подбур иллювиально-железистый на слоистом аллювии Мерзлота: 95 см 75

Растительность: Ерниковая травянистая моховая тундра П6-НМ2016 Координаты: N 67,56639°; E 54,77869° Профиль: O(0-2)см-CRMh(2-8)см-CRM(8-40)см Название: Криометаморфическая Растительность: Ерниковая кустарничковая мохово-лишайниковая тундра П7-НМ2016 Координаты: N 67,57189°; E 54,75572° Профиль: Т(0-4(6))см-СRM (4(6)-30)см Название: Криометаморфическая Мерзлота: более 2 м Растительность: Кустарничковая мохово- лишайниковая тундра П8-НМ2016 Координаты: N 67,59603°; E 54,73081° Профиль: Т (0-8(10)) см-CRM (8(10)-40)см Название: Торфяно-глеезёмы Мерзлота: 115 см Растительность: Ерниковая кустарничковая лишайниково-моховая тундра П9-НМ2016 Координаты: N 67,60711°; E 54,69819° Профиль: Т (0-6(8))см -G (6(8)-35) см Название: Глеезём Мерзлота:125 м Растительность: Ерниковая кустарничковая моховая тундра П10-НМ2016 Координаты: N 67,60411°; E 54,64319° Профиль: Oh (0-6) см-CRMh(6-15)см-CRM2 (15-25)см-CRM3 (25-40)см Название: Криометаморфическая Мерзлота: 150 см Растительность: Ерниковая кустарничковая моховая тундра П11-НМ2016 Координаты: N 67,60333°; E 54,62025° Профиль: Оh(0-2) cм-СRM1(2-10)см -CRM2 (10-18)см-CRM3 (18-30)см 76

Название: Криометаморфическая Мерзлота: более 133 см Растительность: Кустарничковая лишайниково-моховая тундра П12-НМ2016 Координаты: N 67,61789°; E 54,52522° Профиль: G1(0-6) см-G2f(6-22) см-G3(22-30) см Название: Глеезём иллювиально-ожелезненный Мерзлота: более 150 см Растительность: заболоченный луг на слабодренированном склоне П13-НМ2016 Координаты: N 67,61647°; E 54,52261° Профиль: Оt(0-7(10))-He(7(10)-22(25))-BF Название: Торфяно-подбур перегнойный Мерзлота: 100 см Растительность: Ерниковая кустарничковая моховая тундра П15-НМ2016 Координаты: N 67,61507°; E 54,49914° Профиль: Aye (0-2)см-[Е+АУ+ВF]@ (2-22) cм-С (22-30) см Название: Подзол криотурбированный Почва лишайникового пятна Мерзлота: 170 см Растительность: Ерниковая кустарничковая лишайниковая тундра П16-НМ2016 Координаты: N 67,61423°; E 54,49653° Профиль: Т (0-20) см-Т(20-35) см Название: Торфяная олиготрофная мерзлотная Мерзлота: 44 см Растительность: Ивняково-ерниковая кустарничковая моховая тундра П18-НМ2016 Координаты: N 67,611028°; E 54,39442° Профиль: Оt(0-9) см-[BH+BF]@ (9-30) см- BF (30-40) см Название: Подбур криотурбированный Почва под пятном лишайника 77

Мерзлота более 150 см Растительность: Ерниковая кустарничковая моховая тундра П19-НМ2016 Координаты: N 67,60994°; E 54,37094° Профиль: Т(0-6) см-ВFh(6-20)cм Название: Подбур иллювиально-гумусовый Растительность: Ерниковая кустарничковая лишайниково-моховая тундра Разрез 1НМ-2016 Координаты: N 67,67344°; E 54,42333° Профиль: О(0-6) см-Tmr1(6-10) см-Tmr2(10-30)см-Tmr3 (30-40)см-Tmr4(40-50)см -Tmr– G–CG~~ Название: Аллювиальные торфяно-минеральные Рельеф: склон перехода к пойменной террасе Мерзлота: с 33 см Растительность: Ерниковая травянисто-кустарничковая моховая тундра Разрез2НМ-2016 Координаты: N 67,61381°; E 54,55692° Профиль: Т(0-6) см-Н (6-19(23)) см-BH@ (19(23)- 40(42))-BCg(40(42)-50) Название: Торфяно-подбур перегнойный криотурбированный Рельеф: вершина плоской поверхности водораздела, склон к озеру. Мерзлота: с50 см Растительность: Бугристо-мочажинный болотный комплекс Ерниковые травяно-кустарничково-мохово-лишайниковые на буграх и пушицево-осоковосфагновые в мочажинах плоскобугристые болота Разрез3НМ-2016 Координаты: N 67,61556°; E 54,55831° Профиль: Т1 (0-5)-Т2 (5-10)-Т3 (10-20)-Т4 (20-30)-Т5 (30-40) Название: Торфяная олиготрофная мерзлотная Мерзлота: до 40 см Растительность: Бугристо-мочажинный болотный комплекс Ерниковые травяно-кустарничково-мохово-лишайниковые на буграх и пушицево-осоковосфагновые в мочажинах плоскобугристые болота Разрез4НМ-2016 78

Координаты: N 67.63914°; E 54.90053° Профиль: Т1(0-10)-Т2 (10-18)-Т3 (18-35)-Т4 (35-40)-Т5 (40-43) Название: Торфяная олиготрофная мерзлотная Рельеф: торфяной бугор с плоски склоном в строну дороги Мерзлота: 50 см Растительность: Ерниково-ивняковая кустарничковая моховая тундра Разрез5НМ-2016 Координаты: N 67,60378°; E 54,61986° Профиль: Т (0-4(5))-СRMI, g 3(4)- 9(12) см; CRMI9(12)-14(18)- СRM2 (14(18)-50)- СRM3 (50-90) Название: Криометаморфическая Рельеф: склон Микрорельеф: борозды вдоль по склону Растительность: Ерниковая кустарничковая лишайниково-моховая тундра 79

Приложение №2. Группировка полевых данных Группа 1 группа. Аллювиальные почвы: Почвы группы 1НМ-2016 8НМ-2014 9НМ-2014 Аллювиальные торфяно-минеральные Аллювиальная агросерогумусовая глееватая Аллювиальная агросерогумусовая глееватая 2 группа. 10НМ-2014 Альфегумусовы 11НМ-2014 е почвы: Подзол иллювиально-железистый Подзол-иллювиально-железистый грубогумусовый криотурбированный 12bНМ-2014 Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый поверхностно криотурбированный 12cНМ-2014 Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый криотурбированный 12аНМ-2014 Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый 14НМ-2014 Псаммозём на погребенном профиле подзола иллювиально-железисто-гумусового 15НМ-2014 Псаммозём гумусовый 16НМ-2014 Псаммозём на погребенном профиле подзола иллювиально-железисто-гумусового 1НМ-2015 Подзол иллювиально-гумусово-железистый 2НМ-2015 Подзол иллювиально-гумусово-железистый криотурбированный 2НМ-2016 Торфяно-подбур перегнойный криотурбированный 30НМ-2015 Подзол грубогумусовый иллювиально-железистый 31НМ-2015 Подбур иллювиально-железистый оподзоленный надмерзлотно-глееватый 32НМ-2015 Мелкоторфяно-подбур 33НМ-2015 Торфяно-Псаммозём 38НМ-2015 Торфяно-подзол криотурбированный 3НМ-2015 Подзол иллювиально-гумусовый 40НМ-2015 Подзол иллювиально-железистый 41НМ-2015 Гумусовый Псаммозём на погребенном подзоле 42НМ-2015 Торфяно-подзол 43НМ-2015 Торфяно-подбур криотурбированный 44НМ-2015 Псаммозём гумусовый по подзолу иллювиальножелезистому 45НМ-2015 Псаммозём гумусовый по подзолу иллювиальножелезистому 4НМ-2015 Подзол иллювиально-железистый 5НМ-2014 Подбур/Псаммозём 5НМ-2015 Подзол иллювиально-гумусовый языковатый криотурбированный 6НМ-2014 Подзол гумусовый криотурбированный 6НМ-2015 Подзол иллювиально-гумусовый мерзлотный 7_1НМ-2014 Торфяно-подзол криотурбированный мерзлотный, возможно глеевый 80

7НМ-2014 П15НМ-2016 П18НМ-2016 П19НМ-2016 П5НМ-2016 Торфянисто-перегнойный иллювиально-гумусовый подзол глеевый Подзол иллювиально-гумусовый Торфяно-перегнойный ржавозём (старое название) и Торфяно-подбур перегнойный Подзол криотурбированный Подбур криотурбированный Подбур иллювиально-гумусовый Подбур иллювиально-железистый на слоистом аллювии 3 группа. Торфяные почвы: 34НМ-2015 35НМ-2015 36НМ-2015 37НМ-2015 3НМ-2014 3НМ-2016 4aНМ-2014 4НМ-2016 4бНМ-2014 8НМ-2015 П16НМ-2016 П2НМ-2016 Торфяная эутрофная Торфяная олиготрофная Торфяная олиготрофная мерзлотная Торфяноолиготрофная Торфяная олиготрофная мерзлотная криотурбированная Торфяная олиготрофная мерзлотная Торфяная олиготрофная мерзлотная криотурбированная Торфяная олиготрофная мерзлотная Торфяная олиготрофная мерзлотная криотурбированная Торфяная эутрофная Торфяная олиготрофная мерзлотная Торфяная олиготрофная мерзлотная 4 группа. Глеевые 1НМ-2014 7НМ-2015 П13НМ-2016 Криометаморфическая оподзоленная потёчно-гумусовая криотурбированная мерзлотная 2НМ-2014 Глеезём мерзлотный 39НМ-2015 Криометаморфическая 46НМ-2015 Глеезём мелкоторфянистый потечно-гумусовый окисленно-глеевый 5НМ-2016 Криометаморфическая 9НМ-2015 Глеезём криометаморфический П10НМ-2016 Глеезём криометаморфический и Криометаморфическая П11НМ-2016 Глеезём криометаморфический или Криометаморфическая П12НМ-2016 Глеезём иллювиально-ожелезненный П1НМ-2016 Криометаморфическая глееватая П3НМ-2016 Глеезём криометаморфический П4НМ-2016 Глеезём потечно-гумусовый или Глеезём криометаморфический перегнойный П6НМ-2016 Криометаморфическая П7НМ-2016 Криометаморфическая П8НМ-2016 Торфяно-Глеезёмы П9НМ-2016 Глеезём 81

Приложение №3. Группировка почв легенд ГПК и карты Н.А. Крейды Государственная почвенная карта Группа Почвы Альфегумусовые 1) Подзолы иллювиально-гумусовые и подзолы иллювиально-гумусовые сухоторфянистые; 2) Болотно-тундровые торфянисто-глеевые оподзоленные иллювиальногумусовые и болотно-тундровые оподзоленные иллювиальногумусовые сухоторфяно-глеевые мерзлотные с болотно-тундровыми торфяно-глеевыми оподзоленными иллювиально-гумусовыми и болотно- тундровыми оподзоленными иллювиально-гумусовыми сухоторфяно-глеевыми мерзлотными; 3) Подзолы иллювиально-гумусовые; 4) Тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные и тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные сухоторфянистые; Глеевые 1) Болотно-тундровые оподзоленные торфянисто-глеевые и болотнотундровые оподзоленные сухоторфянисто-глеевые мерзлотные с болотно-тундровыми оподзоленными торфяно-глеевыми и болотнотундровыми оподзоленными сухоторфяно-глеевыми мерзлотными; 2) Тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные, тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные сухоторфянистые и тундровые поверхностно-глеевые пятен мерзлотные; 3) Болотно-тундровые торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые и болотно-тундровые иллювиально-гумусовые сухоторфянисто-глевые мерзлотные с болотно-тундровыми торфяно-глеевыми иллювиальногумусовыми и болотно-тундр. сухоторфяно- глеевыми мерзлотными; 4) Болотно-тундровые торфянисто-глеевые и болотно-тундровые сухоторфянисто-глеевые мерзлотные с болотно-тундровыми торфяноглеевыми и болотно-тундровыми сухоторфяно-глеевыми мерзлотными Торфяные 1) Болотные верховые мерзлотные и тундровые остаточно-торфяные мерзлотные; 2) Тундровые остаточно-торфяные мерзлотные и болотные верховые мерзлотные; Аллювиальные 1) Аллювиальные болотные и аллювиальные дерновые глеевые почвенная карта Н.А. Крейда Альфегумусовые 1) Средне-и слабоподзолистые поверхностно глеевые, супесчаные на валунных суглинках; 2) Тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные, песч. и супесч; 3) Среднемощные подзолистые иллювиально-гумусовые, песч. и супесч.; 4) Карликовые иллювиально-гумусовые подзолы, пес. и супесч.; Подзолистые 1) Торфянисто-подзолисто-глеевые, суглинистые Торфяные 1) Торфяные мерзлотные; 2) Крупнобугристые болота Аллювиальные 1) Перегнойно-болотные(пойменные); 2) Сочетание дерново-аллювиальных, дерново-аллювиально-глеевых и дерново-перегнойно-глеевых на породах различного мех. состава 82

Приложение №4. Верификация контуров ГПК полевыми данными Болотно-тундровые торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые и болотно-тундровые иллювиально-гумусовые сухоторфянисто-глеевые мерзлотные с болотно-тундровыми торфяно-глеевыми иллювиально-гумусовыми и болотно-тундровыми иллювиальногумусовыми сухоторфяно-глеевыми мерзлотными № разреза Название Группа 1НМ-2016 Аллювиальные торфяно-минеральные аллювиальные Торфяная олиготрофная мерзлотная 4aНМ-2014 торфяные криотурбированная Торфяная олиготрофная мерзлотная 4бНМ-2014 торфяные криотурбированная 10НМ-2014 Подзол иллювиально-железистый альфегумусовые Подзол-иллювиально-железистый грубогумусовый 11НМ-2014 альфегумусовые криотурбированный Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый 12bНМ-2014 альфегумусовые поверхностно криотурбированный 12аНМ-2014 Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый альфегумусовые Торфяно-подзол иллювиально-гумусовый 12cНМ-2014 альфегумусовые криотурбированный 4НМ-2015 Подзол иллювиально-железистый альфегумусовые Подзол иллювиально-гумусовый языковатый 5НМ-2015 альфегумусовые криотурбированный Подзол иллювиально-гумусовый 6НМ-2015 альфегумусовые криотурбированный мерзлотный 7НМ-2015 Подзол иллювиально-гумусовый альфегумусовые 30НМ-2015 Подзол грубогумусовый иллювиально-железистый альфегумусовые Подбур иллювиально-железистый оподзоленный, 31НМ-2015 альфегумусовые надмерзлотно глееватый 32НМ-2015 Мелкоторфяно-подбур альфегумусовые 33НМ-2015 Торфяно-Псаммозём 34НМ-2015 Торфяная эутрофная торфяные 35НМ-2015 Торфяная олиготрофная торфяные 36НМ-2015 Торфяная олиготрофная мерзлотная торфяные 37НМ-2015 Торфяно-олиготрофная торфяные 38НМ-2015 Торфяно-подзол криотурбированный альфегумусовые 39НМ-2015 Криометаморфическая суглинистые 40НМ-2015 Подзол иллювиально-железистый альфегумусовые Псаммозём гумусовый по подзолу иллювиально44НМ-2015 альфегумусовые железистому Псаммозём гумусовый по подзолу иллювиально45НМ-2015 альфегумусовые железистому Глеезём мелкоторфянистый потечно-гумусовый 46НМ-2015 окисленно-глеевый 83

5НМ-2014 6НМ-2014 7НМ-2014 7_1НМ-2014 Подбур/Псаммозём Подзол гумусовый криотурбированный Торфянисто-перегнойный иллювиально-гумусовый подзол глеевый Торфяно-подзол криотурбированный мерзлотный, возможно глеевый альфегумусовые альфегумусовые альфегумусовые альфегумусовые 30 20 Всего разрезов: Альфегумусовых почв: Болотные верховые мерзлотные и тундровые остаточно-торфяные мерзлотные № разреза Название Группа Псаммозём на погребенном профиле подзола 14НМ-2014 альфегумусовые иллювиально-железисто-гумусового 15НМ-2014 Псаммозём гумусовый альфегумусовые Псаммозём на погребенном профиле подзола 16НМ-2014 альфегумусовые иллювиально-железисто-гумусового 1НМ-2015 Подзол иллювиально-гумусово-железистый альфегумусовые Подзол иллювиально-гумусово-железистый 2НМ-2015 альфегумусовые криотурбированный 3НМ-2015 Подзол иллювиально-гумусовый альфегумусовые 41НМ-2015 Гумусовый Псаммозём на погребенном подзоле альфегумусовые 42НМ-2015 Торфяно-подзол альфегумусовые 43НМ-2015 Торфяно-подбур криотурбированный альфегумусовые Всего разрезов: 9 Альфегумусовых почв: 9 Тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные, тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные сухоторфянистые и тундровые поверхностно-глеевые пятен мерзлотные № разреза Название Группа Криометаморфическая оподзоленная потёчно1НМ-2014 суглинистые гумусовая криотурбированная мерзлотная 2НМ-2014 Глеезём мерзлотный глеезём Торфяная олиготрофная мерзлотная 3НМ-2014 торфяные криотурбированная Всего разрезов: 3 Альфегумусовых почв: 2 84

Приложение №5. Дисперсионный анализ ковариат Таблица 1.Результат дисперсионного анализа ковариат с классами среднемасштабной карты Результат дисперсионного анализа Оценка по Ковариата График разделения почв по ковариате Классы, которые не Миллсу разделяет ковариата Альбедо 3 канала 6% 11-10; 10-8; 5-10; 5-11; 9-5; 13-5; 13-9; 4-9; 6-9; 4-13; 6-13; 6-4 Сумма: 12 Альбедо 4 канала 13% 11-10; 10-8; 5-10; 5-11 Сумма: 4 3% 11-10; 10-8; 5-10; 5-11; 13-5; 9-4; 6-13; 10-6; 11-13; 13-10; 7-9; 4-7; 8-9; 10-9; 8-4; 10-4; 7-8; 6-8; 10-7; 11-6; 5-6; 13-6; 5-6 Сумма: 23 Альбедо 5 канала 85

Альбедо 6 канала 11% 11-10; 10-8; 5-10;5-11; 13-5; 6-13; 13-10; 4-7 Сумма: 8 Абсолютная высота (dem) 46% 11-10 Сумма: 1 18% 10-11; 8-10; 5-10; 5-11; 13-5; 7-4; 10-6; 11-13; 10-13; 8-13; 8-11; 8-5 Сумма: 12 14% 10-11; 8-10; 10-5; 5-11; 13-5; 6-13; 10-6; 11-13; 10-13; 6-7; 7-9 Сумма: 11 LWCI NDVI 86

Температура поверхности MNDWI 26% 10-11; 8-10; 9-6; 6-13; 11-8; 9-13 Сумма: 6 10% 10-11; 8-10; 10-5; 5-11; 13-5; 6-13; 10-6; 11-13; 10-13; 6-7; 7-9 Сумма:11 Таблица 2.Результат дисперсионного анализа ковариат с классами мелкомасштабной карты Результат дисперсионного анализа Ковариата График разделения почв по ковариате Оценка по Классы, которые не Миллсу разделяет ковариата Альбедо 3 канала 6 Альбедо 4 канала 9 87 2-6; 9-10; 5-7; 6-9; 2-9; 4-7; 1-3; 6-10; 3-9; 1-5; 4-5; 1-7 Сумма: 12 3-7; 5-9; 9-10; 6-9; 4-7; 5-6 Сумма: 6

Альбедо 5 канала 5 2-6; 5-9; 5-10; 9-10; 4-9; 4-10; 4-5; 1-9; 7-9; 1-10; 7-10; 6-7; 3-8; 5-8; 4-8; 8-10;8-9;1-7 Сумма: 18 Альбедо 6 канала 8 5-9; 3-4; 3-6; 4-6; 2-6 Сумма: 5 Абсолютная высота (dem) 52 9-10; 4-10; 4-9; 1-3 Сумма: 4 9 5-10; 9-10; 4-7; 1-6; 2-5; 9-2 Сумма:6 LWCI 88

NDVI 10 5-7; 6-9; 2-9; 9-10; 2-10; 4-5; 4-7 Сумма:7 Температура поверхности 19 2-6; 2-7 Сумма:4 11 7-6; 2-6; 2-7; 3-7; 1-8; 510 Сумма:6 MNDWI 89 ; 3-7; 9-10

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

Рецензия от Валерия

Отзыв оппонента старшего научного сотрудника кафедры общего земледелия и агроэкологии факультета почвоведения к.с.- х.н. Мешалкиной Ю.Л.

больше 6 лет назад

Рецензия от Валерия

Отзыв руководителя магистерской работы старшего научного сотрудника кафедры географии почв факультета почвоведения к.с.- х.н. Конюшковой М.В.

больше 6 лет назад

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв