Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

GIS «ALASES OF THE MEGINO-KANGALASSKY REGION (ULUS)»

Torgovkin Ya.I. 1 Shestakova A.A. 1
1 Melnikov Permafrost Institute SB RAS
A GIS project was developed in the format ArcGIS of one of the central regions of Yakutia, located in the zone of continuous distribution of permafrost. A spatial geographic analysis of alas, typical representatives of permafrost relief forms, has been carried out. Alasas located on the ice complex are the main supplier of roughage (more than 50 %) for agriculture for this area. The results of the spatial analysis are reflected in the form of a map of the zoning of the alas. It was revealed that the alas are 7.04 % of the total area of ​​the Megino-Kangalassky ulus. Most of all, they are developed in the Dogdoginsky heritage and make up 48.5 % of the total territory. Less than all, about 1 %, alas are found in the Chyamayykinsky heritage. Thus, alasas are most common in the northern and central part of the study area, where the ice complex is distributed. In the south of the region, in the drained sections they are completely absent. More than 200 bulgunnyakhs, with a height of 3 m and above, were mapped. On the map of the distribution of bulgunnyakhs (large tubercles of swelling) it can be seen that most often bulgunnyahs are found in the central and northern parts of the ulus. Here are the largest bulgunnyahs, with a height of more than 10 m. The results of the work can be used in the scientific and organizational and economic activities of a person.
Central Yakut lowland
alas
area
GIS
ice complex
zoning
bulgunnyakh
thermokarst
spatial analysis
1. Andreeva A.N. Atlas of the Megino-Kangalassky ulus (region) of the Republic Sakha (Yakutia). Jakutsk, 2013. 92 p. (in Russian).
2. Yakutin M.V., Puchnin A.N. Monitoring of thermokarst formations in Central Yakutia using remote sensing methods // Interehkspo GEO-Sibir’. 2014. T. 4. № 2. P. 120–124 (in Russian).
3. Bosikov N.P. Alases of Central Yakutia // Geocryological conditions in the mountains and on the plains of Asia. Jakutsk: Izd-vo IMZ SO RAN, 1978. P. 113–118 (in Russian).
4. Fedorov A.N., Gavriliev P.P., Konstantinov P.Y., Hiyama T., Iijima Y., Iwahana G. Estimating the water balance of a thermokarst lake in the middle of the Lena River basin, eastern Siberia. Ecohydrology. 2014. Vol. 7. Issue 2. P. 188–196. DOI: 10.1002/eco.1378.
5. Puchinin A.N., Jakutin M.V. Climate change in Central Yakutia in the XX century and evolution of alas ecosystems // GEO-Sibir’-2008: materialy IV Mezhdunarodnogo nauchnogo kongressa (g. Novosibirsk, 22–24 aprelia 2008 g.). Novosibirsk: SGGA, 2008. P. 114–118 (in Russian).
6. Savvinov D.D., Mironova S.I., Bosikov N.P., etc. Alas ecosystems: structure, functioning, dynamics. Novosibirsk: Nauka, 2005. 264 p. (in Russian).
7. Chandra A.M. Remote sensing and geographic information systems. M.: Tehnosfera, 2008. 312 p. (in Russian).
8. Shestakova A.A., Torgovkin Ia.I. The use of geoinformation technologies in the permafrost landscape analysis of the developed territories // Advances in current natural sciences. 2016. № 7. P. 195–201 (in Russian).

Мегино-Кангаласский район (улус) – один из наиболее населенных сельскохозяйственных улусов Республики Саха (Якутия), где преобладает животноводство (мясомолочное скотоводство, мясное табунное коневодство). Также выращиваются зерновые, картофель, овощи и кормовые культуры.

Это самый маленький по площади улус республики. Площадь улуса составляет 11,6 тыс. км2 (0,38 % территории республики). Административно-территориальный состав района включает 31 наслег [1].

Улус расположен на Центральноякутской низменности, южная часть – на Приленском плато. По мерзлотно-ландшафтному районированию территория Мегино-Кангаласского района находится в пределах двух провинций – Лено-Амгинской аласной и Амгино-Алданской пологоувалистой.

В пределах Центральноякутской низменности широко развит аласный рельеф. Своим образованием аласы обязаны ледовому комплексу, который является основой рельефа Якутии в зоне средней и северной тайги. Этот комплекс сформировался как результат сурового и влажного климата плейстоцена и сохраняется благодаря современным резкоконтинентальным климатическим условиям. В верхнем плейстоцене и голоцене вследствие колебаний климата произошла частичная деградация ледового комплекса, связанная с его протаиванием и образованием отдельных термокарстовых котловин [2].

Аласам посвящено много работ и дано несколько определений. Аласы можно определить как замкнутые или полузамкнутые котловины, развитые на плакорных пространствах в области с многолетнемерзлыми породами. Специфической чертой этих котловин является то, что на их дне вытаял первоначальный ледовый комплекс и началось затухание озерного режима или произошло полное усыхание озера [3]. Алас (в Западной Сибири – хасырей) – плоская котловина размером до нескольких десятков км2 и глубиной от 2 до 30 м, возникающая в области льдистых многолетнемерзлых льдов и неравномерного оседания грунтов (термокарст), центральная часть которой занята обычно озером, вокруг которого поясами развиты болотная, луговая и остепненная растительность и соответствующие им почвы [2].

На территории Мегино-Кангаласского района расположен алас Хотун Тюнгюлю – один из самых известных аласов Центральной Якутии, образовавшийся 10–15 тыс. лет назад после ледникового периода, когда началось вытаивание подземных льдов и проседание мерзлых горных пород [1].

В современных условиях вследствие аридизации климата Центральной Якутии развитие природного термокарста сильно замедлено [4]. При сохранении тенденций к увеличению среднемесячных температур воздуха и суммарного количества осадков стоит ожидать увеличение скоростей деградации ледового комплекса и общую активизацию процессов, ведущих к развитию аласов [5].

Днища аласов – это в основном луга, с которых в Центральной Якутии собирают свыше 50 % сена. Так как в Мегино-Кангаласском районе преобладает животноводство, следовательно, картирование и изучение закономерностей распространения аласов обеспечивают научные основы рационального использования аласных угодий и их расширенное воспроизводство.

Целью работы является выявление пространственных закономерностей распространения мерзлотных форм рельефа аласов и количественная оценка аласности территории Мегино-Кангаласского района (улуса) в пределах наиболее крупных геоморфологических элементов Лено-Амгинского междуречья.

Для выявления характеристик распространения аласов введен термин «аласность», под которым понимается отношение суммы площадей аласов к площади всей территории. Полученный результат выражается в процентах. Площадь аласа – это вся площадь дна котловины или долины, т.е. площадь поверхности озера вместе с площадью лугового пространства, которая показывает площадь разрушения ММП термокарстовыми процессами в голоценовое время [6].

Материалы и методы исследования

Космический снимок содержит подробную информацию о состоянии объектов земной поверхности в момент съемки. Для дешифрирования снимков используют специальные методы и дополнительные данные, полученные из различных источников – карт, отчетов о полевых исследованиях и ранее полученных результатов анализа снимков той же территории [7].

В данной работе при составлении карт были использованы космические снимки Landsat 7 ETM и Landsat 5 TM. Кроме них были использованы ресурсы Google Maps, SAS.Планета. Оцифровка и компоновка слоев карт велась в среде ArcGis 10.1 [8].

Количественный анализ атрибутивных данных проводился в среде программ ArcGis и Excel. Также были использованы топографические карты и Атлас Мегино-Кангаласского улуса (района) [1].

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе проведенных исследований было получено следующее. Общая площадь Мегино-Кангаласского улуса составляет 11682,1 км2. Общая картина распространения аласов дана на рис. 1. Аласы наиболее распространены в северной и центральной частях улуса, что объясняется криогенным строением данной территории.

Общее количество оцифрованных аласов составляет 4260, оконтуривались аласы не менее 1 га (0,01 км2). Площадь всех аласов улуса составляет 822,4 км2. Крупными аласами являются такие аласы, как Тюнгюлю (40,7 км2), Табага (10,8 км2), Тустах (10,0 км2).

Подсчет показал, что аласы занимают 7,04 % от общей территории Мегино-Кангаласского улуса.

Распространение аласов по наслегам. В улусе имеется 31 наслег. Наслег – сельское общество, в котором числилось один или несколько якутских родов. Границы наслегов (в советское время сельсоветов) были определены исторически, в основном проживанием определенных родовых общин, о котором говорят некоторые названия.

torg1.tif

Рис. 1. Карта распространения аласов на территории Мегино-Кангаласского района (улуса)

torg2.tif

Рис. 2. Карта аласности территории Мегино-Кангаласского района (улуса) по наслегам

torg3.tif

Рис. 3. Карта районирования аласности территории Мегино-Кангаласского района (улуса)

torg4.tif

Рис. 4. Карта распространения булгунняхов на территории Мегино-Кангаласского района (улуса)

Целью составления карты аласности наслегов Мегино-Кангаласского улуса (рис. 2) является выявление количественных характеристик распространения аласов для использования в хозяйственной деятельности, в основном для животноводства.

По размерам и территориально наслеги распределены неравномерно. Так, самыми маленькими по площади являются территории, подчиненные сельским и поселковым администрациям – с. Майя и п. Нижний Бестях.

Крупнейшими наслегами, превышающими более 1 тыс. км2, являются Нахаринский 1-й и Чыамайыкинский (таблица).

Распределение аласов по наслегам Мегино-Кангаласского района (улуса)

Наслег

Аласность, %

Алтанский

5,9

Арангасский

16,7

Батаринский

3,5

Бедимя

10,7

Бютейдяхский

7,8

Догдогинский

48,5

Дойдунский

1,6

Доллунский

12,4

Жабыльский

9,3

Жанхадинский

7,3

Мегинский

14,7

Мегюрёнский

14,2

Мелжехсинский

17,2

Морукский

12,2

Нахаринский 1

1,3

Нахаринский 2

4,6

Нерюктяйнский

7,4

Нижний Бестях

37,2

Рассолодинский

1,9

Село Майя

39,8

Тарагайский

15,4

Томторский

1,4

Тыллыминский 1

6,6

Тыллыминский 2

4,6

Тюнгюлюнский

10,3

Хаптагайский

1,5

Харанский

14,5

Ходоринский

11,6

Холгуминский

7,6

Хоробутский

9,1

Чыамайыкинский

1

Пространственный анализ показал, что аласы более всего распространены в Догдогинском наслеге (центр с. Бёкё), занимая почти половину всей территории – 48,5 %. Аласы почти отсутствуют в наслегах, расположенных на приводораздельных территориях. Это наслеги Нахаринский 1-й и Чыамайыкинский.

Далее нами было проведено районирование территории улуса по степени распространения аласов (рис. 3).

При выделении районов в первую очередь принималось во внимание геологическое и геоморфологическое строение, характер распространения аласов (форма, ориентированность и частота расположения). Всего выделено 5 районов.

Распространение бугров пучения – булгунняхов. При картировании были использованы топографические карты масштаба 1:200 000. Всего на территории улуса расположено около 200 булгунняхов, высотой более 3 м (рис. 4).

Наибольшее количество бугров пучения распространено в Тюнгюлюнском аласном районе, в центральной и северной части Мегино-Кангаласского улуса. Отдельно выделяется район вдоль р. Суола, где расположены крупные булгунняхи, например, один из самых крупных булгунняхов Центральной Якутии – Хара Булгуннях возле с. Хоробут высотой около 12 м.

Заключение

Составленный ГИС проект «Аласы Мегино-Кангаласского района (улуса)» позволяет анализировать основные закономерности пространственного распространения аласов, их формы и дает количественные данные по площади. Установлено, что аласами занято 7,04 % территории улуса. Основная часть аласов и булгунняхов сосредоточена в центральной и северной частях. Там же расположены крупные аласы, площадь которых достигает свыше 40 км2.

Таким образом, использование геоинформационных технологий позволяет существенно расширить возможности комплексного изучения природной среды и управления их компонентами. Данные, полученные в ходе анализа, могут быть использованы в научной и организационно-хозяйственной деятельности человека.