В последнее время обострился интерес к природе так называемого «светлого пятна», точнее говоря, особенностям окраски котловины, традиционно называемой «Великой», на спектрозональных космических снимках (см. [1], [2], [3]). В связи с этим Б.Ф. Бидюковым было предложено включить в программу экспедиции КСЭ-45 работы по проведению визуальной съемки на предмет выяснения особенностей местности, которые могли бы вызвать данную оптическую аномалию. Следует отметить, что «светлое пятно» содержит в себе множество разноокрашенных участков, которые мы условно делим на «зеленые» и «коричневые». Первоначальная программа работ предполагала проведение сквозного разреза через зону «пятна» с выходом на фон и прохождением через небольшие пятна, окрашенные так же, как и большая часть «Великой котловины».
Независимо от этой программы И.К. Дорошиным была реализована собственная программа исследований, в основу которой был положен факт смены цвета на спектрозональном снимке на участках геологических профилей. Растительность на геологическом профиле отличается от растительности окружающего леса только тем, что на профиле вырублены деревья, а значит, по его мнению, цвет спектрозонального снимка в основном формируется кронами деревьев. Исходя из этого, им были проведены визуальные наблюдения состава древесной растительности на различных участках района до наступления вегетационного периода (в конце мая - начале июля), т.е. до распускания почек лиственницы. Наблюдения проводились с высот г. Каскадная и г. Стойкович и по маршрутам Пристань - озеро Чеко, Куликовские избы - г. Чирвинского. Результаты наблюдения позволили ему предположить, что светлая окраска на спекрозональных снимках связана с преобладанием лиственницы в верхних ярусах леса - светло-зеленые участки состояли не менее чем на 80% из лиственницы, коричневые - не менее чем на 40% из сосны. В свете полученных результатов работа была переориентирована на проверку данной гипотезы.
В ходе выполнения программы были сделаны геоботанические описания растительности на 4 парах площадок (всего 8). Каждая пара была выбрана таким образом, чтобы площадки располагались на небольшом расстоянии друг от друга, на сходных по топографии участках, но при этом одна площадка соответствовала зеленому участку снимка, а парная ей - желто-коричневому. «Зеленые» площадки получили номера 2, 4, 6 и 8, а «коричневые» - 1, 3, 5, 7. Площадки 1 и 2 были взяты в районе Пристани на р. Хушма, площадки 3 и 4 - в 1,5 км от Пристани по разные стороны от гребня горы, площадки 5 и 6 - в районе горы Чирвинского (Острой), площадки 7 и 8 - за пределами «светлого пятна», по тропе Кулика в 4 км к югу от болота Купальня Зоткина, располагающегося в истоках реки Макикта (см. рис. 1 и 2). Паспорта проб с точными привязками, карта и фотографии площадок № 1—6 будут размещены на сайте http://www.hodka.ru. Площадки № I и 2 были описаны С.В. Кривяковым, площадки № 3-6 С.В. Кривяковым и И.К. Дорошиным, площадки № 7 и 8 -- С. В. Кривяковым и В.Ф. Быковой. При этом все экспертные оценки (проективное покрытие и равномерность) на всех восьми площадках производились одним исполнителем.
В качестве образца для описания пробных площадей был использован бланк геоботанического описания, разработанный на кафедре ботаники Томского госуниверситета. Позднее подобный бланк, разработанный в Лаборатории ландшафтоведения и тематического картографирования СПбУ, а также ряд ценных рекомендаций по технике выбора площадок и проведения съемки были получены нами от сотрудников этой лаборатории, работавших в августе 2003 г. в районе пос. Ванавара.
На каждой площадке размером 20x20 м была описана растительность, разбитая на 7 или 8 ярусов (ярус образуют растения, достигшие приблизительно одной высоты). Каждый ярус описывался отдельно. Отмечался также микрорельеф площадки и ее положение относительно макрорельефа местности. Древесная растительность была разбита на три яруса. Описание древесных ярусов включало количество деревьев каждой породы, проективное покрытие яруса в процентах (т.е. процент земной поверхности, покрытый проекциями крон всех деревьев на землю) и равномерность их расположения на площадке. Следующий ярус составляло кустарниковое покрытие, к которому был отнесен также древесный подрост высотой до 3 м. В описании этого яруса содержались его проективное покрытие и процентное соотношение различных пород кустарников. Следующие три яруса - кустарничковый, травяной и мохово-лишайниковый - описаны так же, как и кустарниковые.
На основе полученных данных были составлены поярусные формулы для каждой площадки. Формулы составлялись следующим образом. Для древесного покрытия подсчитывалось общее количество деревьев в каждом ярусе и вычислялось, исходя из проективного покрытия яруса, проективное покрытие каждой породы яруса. То есть вклад каждой древесной породы в формирование изображения на спектрозональном снимке был выражен процентом перекрытия земной поверхности деревьями данной породы. Далее вычислялось проективное покрытие растений по породам в кустарниковом, кустарниковом, травяном и мохово-лишайниковом ярусах, и эти данные добавлялись в формулу, Однако данные формулы не позволяли провести полноценное сравнение различных площадок, т.к. очевидно, что, например, при одинаковом соотношении пород в первом ярусе на двух площадках различное проективное покрытие приведет к различному влиянию данного яруса на снимок площадки при спектрозональной съемке.
В связи с этим было сделано два предположения:
1. Деревья одной породы на всех ярусах одинаково окрашены на космическом снимке,
2. Если суммарное проективное покрытие во всех трех ярусах не превышает 100 %, то деревья разных ярусов не перекрывают друг друга, и проективное покрытие деревьев одной породы из разных ярусов может быть суммировано, хотя фактическая структура перекрытия различных ярусов исследована не была. А если превышает, то видимое сверху проективное покрытие более низкого яруса рассчитывается по формуле
ППниж.яр.=(1 00 - 
ПП более высоких ярусов) %
С учетом данных предположений были выведены суммарные формулы древесного яруса, включающие долю деревьев каждого вида. Сумма долей равнялась суммарному проективному покрытию всех трех древесных ярусов, но не более 100 %. Далее было сделано предположение, что если кустарниковый, кустарничковый и моховой покров могут оказывать влияние на цвет снимка, то это должно означать, что древесный ярус их не затеняет, и формулы этих трех нижних ярусов следует рассчитывать без учета более высоких ярусов. Если же древесное покрытие перекрывает более низкие ярусы, то они вообще не должны оказывать влияние на цвет, т.к. практически везде суммарное проективное покрытие трех ярусов древесного покрытия приближается к 100 %. Так как авторам неизвестно реальное положение дел в этом вопросе, аналогичные формулы были выведены для кустарникового и кустарничкового ярусов, а также для мохово-лишайникового покрова. Травяной ярус не рассматривался как имеющий незначительное проективное покрытие на всех площадках.
Условные обозначения: Л - лиственница, С - сосна, Б - береза. Е - ель, К - кедр, О - ольха, М - можжевельник, Г - голубика, Б - багульник, Ш - шиповник, Ж - жимолость, Ск, Сч - смородина красная и черная, Ер - брусника, Т - толокнянка, Шш - шикша, Сф - сфагнум, Я - ягель, КЛ - кукушкин лун, У - «ушко» (эвенкийское название лишайника в виде широких зеленых с одной стороны и белых с другой стороны пластин; судя по описанию, это лишайник из рода Peltigera). ППД — проективное покрытие древесных ярусов, ППКЗ - проективное покрытие кустарникового яруса, ППК2 - проективное покрытие кустарничкового яруса, ППТ - проективное покрытие травяного яруса, ППМ - проективное покрытие мохово-лишайникового яруса.
Анализ полученных формуя (строка «Формула площадки» таблицы) позволил отметить, что различие между «зелеными» и «коричневыми» площадками наблюдается как в соотношении деревьев различных пород, так и в соотношении кустарников. На «зеленых» площадках явно преобладает лиственница, а на «коричневых» - сосна. На «коричневых» площадках среди кустарников преобладают можжевельник и голубика, представленные приблизительно одинаково, а на «зеленых» -голубика и багульник с явным перевесом представительства голубики. Соотношение мхов и лишайников, на наш взгляд, различается незначительно. Также следует отметить, что на «коричневых» площадках более густое древесное покрытие при менее густом кустарниковом и мохово-лишайниковом покровах. Эти различия еще более явственно иллюстрирует усредненная формула «зеленых» и «коричневых» площадок, элементы которой представлены во 2-й и 3-й строках таблицы. Не неся реальной смысловой нагрузки, т.к. усреднение данных по 4 площадкам нельзя считать статистически достоверным, она тем не менее более наглядно указывает на имеющиеся различия между растительным покровом «коричневых» и «зеленых» площадок.
Таким образом, приведенные данные подтверждают предположение, высказанное И.К. Дорошиным, что зеленый цвет на космических спектрозональных снимках может быть связан с преобладанием лиственницы в древесном составе леса. В то же время неравномерность распределения деревьев по площади могла привести к тому, что нижерасположенная растительность также оказала влияние на спектрофотометрические свойства исследованных площадок. Следует также заметить, что даже в случае подтверждения вышеприведенного предположения, останется открытым вопрос о том, почему район «Великой котловины» отличается именно таким составом древесной растительности.
|
Рис. 1. Расположение пробных площадей внутри «светлого пятна» |
Рис.2. Расположение пробных площадей вне «светлого пятна» |
Литература
Журавлев В.К., Бидюков Б.Ф. Спектрофотометрические особенности эпицентральной зоны Тунгусской катастрофы //Тунгусский вестник. 2002. № 15. С. 9-10.
Белкин А.Д., Кузнецов С.М. Спектрофотометрические особенности растительного покрова в зоне Тунгусской катастрофы // Тунгусский вестник. 2002. № 15. С. 11-12.
Гольдин В.Д. Замечания к статье А.Д. Белкина, СМ. Кузнецова «Спектрофотометрические особенности растительного покрова в зоне Тунгусской катастрофы»//Тунгусский вестник. 2002. № 15. С. 12.
Раменский Л.Г. Проективный учет и описание растительности // Бюллетень Института луговой и болотной культуры. 1929. №1.56 с.
Алехин В.В., Брадис Е.М., Филиппович Е.И. и др. Методика краеведческого изучения растительности. М.: Советская Азия, 1933.133 с.