Ландшафтно-экологические методы исследований

3.4 Рекогносцировка и выбор участков для детальных исследований

Прежде чем начать полевые исследования, руководство экспедиции проводит предварительную разведку - рекогносцировку.

Исследования мелкого масштаба, как правило, охватывающие весьма обширные территории, нередко проводятся без рекогносцировки, так как сами они носят характер маршрутных наблюдений, в меньшей степени - ключевых. Трудно предпослать этим исследованиям еще более быстрый предварительный осмотр территории. В этом случае наиболее эффективны аэровизуальные наблюдения с самолета или вертолета, но это далеко не всегда возможно.

При среднемасштабных исследованиях рекогносцировка необходима.

Первая ее задача - предварительное ознакомление с территорией и выбор ключевых участков, подлежащих детальному изучению и охватывающих по возможности все разнообразие ландшафтов, представленных на изучаемой территории.

Вторая задача - выявление степени соответствия картографического и аэрофотоматериала и сведений, полученных из литературных и фондовых источников, действительной обстановке на местности. Это может касаться и границ лесных массивов, пашни, луговых угодий, и наличия или отсутствия дорог и населенных пунктов, и характера грунтов и т.д. Если в процессе такой проверки окажется, что имеющиеся материалы полноценны, и им можно доверять, то это существенно облегчит работу и, возможно, позволит сделать несколько более разреженной сеть маршрутов, запланированную ранее. В противном случае объем работ увеличивается.

Третья задача - выработка единой для всей экспедиции методики наблюдений и фиксации их результатов, согласование применения терминов и наименований при определении форм рельефа, цвета пород и почвенных горизонтов, механического состава почв в пробах на скатывание, полных названий природных территориальных комплексов и т.д. Для этого очень важно, чтобы в рекогносцировке участвовали, кроме начальника и научного руководителя экспедиции, по крайней мере, все начальники отрядов, если нельзя обеспечить участия всех полевых работников. Сам же процесс работы представляет собой обычно совместные наблюдения на точках и по маршруту, закладку типичных профилей, пробную съемку одного или нескольких ключевых участков. Начинающие исследователи одновременно проходят свою первую стажировку.

При крупномасштабных исследованиях съемка ведется методом сплошного картографирования, благодаря чему роль ключевых участков здесь менее значительна. В основном же задачи остаются теми же, которые перечислены выше.

Что касается выяснения степени соответствия материалов действительности, то при любом масштабе работ в задачу рекогносцировки не входит сплошная проверка. Выясняется лишь степень соответствия и наиболее слабые места материалов. В процессе рекогносцировки целесообразно также описание некоторых геологических обнажений и типичных для территории форм рельефа (см. раздел 3.7).

Еще один вид работы начинается во время рекогносцировки, а позже продолжается в процессе всего полевого периода - сбор фондовых материалов на местах и получение устных сведений от местных жителей, специалистов сельского и лесного хозяйства и других лиц. Чем крупнее масштаб работ, тем больше необходимости в сборе данных, получить которые в подготовительный период просто невозможно. Например, книгу истории полей можно увидеть только у агронома хозяйства. Он же может рассказать о многом, что касается местных различий в сроках полевых работ на отдельных участках, о конкретной урожайности сельскохозяйственных культур в разных подурочищах и фациях. Местные жители вспомнят о катастрофических половодьях, подскажут собственные названия ручьев, лесных и луговых урочищ и т.д.

Результатом проведенной рекогносцировки должны быть откорректированные маршруты дальнейшей полевой работы, нанесенные на предварительной ландшафтной карте, выбранные линии опорных профилей, переработанная легенда к карте, унифицированная методика наблюдений, фиксации материалов и сбора образцов. Обычно также после рекогносцировки еще раз просматривается и корректируется программа исследований в соответствии с конкретной обстановкой.

3.5 Точки наблюдений, ключевые участки, пробные площади, учетные площадки, почвенные шурфы

Точки наблюдений. Наблюдения на точке дают основной полевой фактический материал при любом масштабе работ. Различают точки комплексных описаний - основные, картировочные, опорные и точки описания отдельных объектов и явлений (обнажений, родников, участков развития дефляции и т.п.) - специализированные.

Каждая комплексная точка характеризует фацию и ее положение в системе единиц более высокого ранга - доминирующее в таком-то урочище, подурочище; субдоминантное; редкое; уникальное.

Основные точки наиболее часто описываются при ландшафтном картографировании. Их выбирают в типичных местах с тем, чтобы добытые на точке сведения могли быть распространены на значительную территорию либо на небольшие, но часто повторяющиеся ПТК (на доминантные или субдоминантные природные комплексы). На основных точках делают описание рельефа, закладывают и описывают почвенный разрез и геоботаническую площадку, фиксируют характер и степень увлажнения. При необходимости уточнения диагностики или характеристики почв отбирают их образцы; собирают для гербария незнакомые растения; определяют полное название фации; записывают некоторые другие данные.

Картировочные точки также предназначены для картографирования, но это точки очень сжатых наблюдений и фиксирования материала в специальной сокращенной (картировочной) форме бланка или же в полевом дневнике. Все записи на такой точке сведены до минимума. Для определения почвы делают лишь неглубокую прикопку. Фитоценоз записывают по доминирующим видам без заложения площадки. Картировочные точки служат для экстраполяции данных, полученных на основных точках, на аналогичные по внешнему облику участки крупного контура либо на другие подобные контуры, где основные точки можно и не закладывать.

Опорные точки отличаются от основных и картировочных особой подробностью наблюдений и описания. При большой мощности покрова рыхлых поверхностных отложений почвенный шурф может достигать глубины 3 - 5 м и сопровождаться ручным бурением на его дне (на основных точках это производится не часто). Но главное не это, а то, что опорные точки (их нередко называют ключами) используют для изучения геофизических и геохимических характеристик ПТК, позволяющих выявлять процессы функционирования и динамики природных комплексов. На опорных точках, как правило, берут образцы на сопряженные анализы (почв и почвообразующих пород, растений, вод), дают качественную и количественную характеристику горизонтов, с особой тщательностью и детальностью производят все описания. При выполнении работ по методу Н.Л. Беручашвили производят качественное и количественное описание каждого геогоризонта: крон деревьев, их стволов, корневой системы, кустарников, кустарничков, травяного покрова и его корневой системы, мхов, лишайников, почвенных горизонтов и почвенной фауны, почвообразующих и подстилающих пород, грунтовых вод. Однако это особый вид ландшафтно-геофизических, отчасти и ландшафтно-геохимических, исследований, разработанных Н.Л. Беручашвили и опубликованных в его трудах, а также в учебнике Н.Л. Беручашвили, В.К. Жучковой.

Порядок нумерации точек в каждой экспедиции может быть своим, но обязательно таким, чтобы исключалась путаница в собранных материалах. Принятый порядок должен строго соблюдаться и при нанесении точек на карту, и в бланках, и в дневниках, этикетках, описях образцов. Во избежание путаницы не рекомендуется менять номера точек. Обычно полевым парам исследователей выделяют свои десятки или сотни номеров. Если в экспедиции несколько отрядов, то у каждого может быть своя нумерация, но с добавлением перед номером первой буквы фамилии начальника отряда или другого индекса. Если же наложение номеров по какой-либо случайности все же произошло, то лучше к дублирующим номерам добавить буквенные индексы, чем менять сам номер. Пропуск в номерах не опасен, но может принести дополнительные хлопоты (поиск «исчезнувших» точек).

Поэтому все случаи пропусков номеров точек описания следует фиксировать на левой стороне страницы полевого дневника.

Ключевые участки, пробные площади, учетные площадки, почвенные шурфы. Выбранные в процессе рекогносцировки ключевые участки исследуются более детально, чем остальная территория.

В практике комплексных физико-географических исследований, направленных в основном на ландшафтное картографирование, под ключевым участком подразумевается площадь, не связанная в своих рамках с границами ПТК. Он может иметь любую форму и располагаться в одном ландшафте или включать в себя участки других ландшафтов. Картографирование на ключевом участке производится в более крупном масштабе и с большей подробностью описаний (почти все точки основные, а некоторые опорные). Основное назначение ключевых участков - получение более точных и полных сведений о ПТК с целью их более глубокого познания и экстраполяции выявленных характеристик на менее изученные ПТК.

Пробные площади закладываются для изучения фитомассы древесно-кустарниковых растений. Их границы не должны выходить за пределы изучаемого ПТК.

Учетные площадки. На них производится укос травяной фитомассы и сбор мортмассы ветоши, валежника и подстилки. Форма площадок квадратная, размер - 1 х 1 м или 0,5 х 0,5 м; реже форма прямоугольная, а размер 1 х 0,5 м или 2 х 1 м. В простых ПТК иногда закладывается по одной учетной площадке. Часто практикуется трех-пятикратная повторность. В пределах пробной площади учетные площадки закладываются в типичных или резко контрастных местах с повторностью, которая должна обеспечить достаточную точность наблюдений. Величина ошибки массы укоса не должна превышать 10 %.

Почвенные шурфы служат для описания почвы и отбора почвенных образцов, а также для определения влажности и других характеристик почвы, почвообразующей и подстилающей пород.

Для описания почвы закладываются шурфы размером 1,5 х 0,7 х 1,5 м или 1 х 0,5 х 0,5 м. В горах выходы горных пород или большая каменистость почвы часто не позволяют углубиться даже до 0,5 м, тогда приходится довольствоваться прикопками глубиной в первые десятки сантиметров.

3.6 Комплексное физико-географическое описание

Комплексное физико-географическое описание необходимо при ландшафтном картографировании и профилировании, при создании карт и характеристик физико-географического районирования и обобщающих монографий о природе тех или иных регионов, при обосновании проектов различных видов природопользования и т.д. Мы остановимся здесь на полевых описаниях преимущественно для ландшафтного картографирования.

Основное время при этом уходит на описание фаций на точках наблюдений, для чего, как правило, используются специальные бланки. Уже в бланках обычно есть графы, частично раскрывающие окружение описываемой фации. Но и этого бывает недостаточно для полной характеристики выделенных на карте контуров обычно более высокого ранга, чем фация. Необходимый материал дополняется (и фиксируется в дневнике) на этой же описываемой точке с использованием аэрофотоснимка и топографической карты, а также при переходе от одной точки к другой.

Охарактеризуем кратко основные методические приемы описания фации на основной точке комплексных описаний.

Адресная и физико-географическая привязка. Наблюдения и описания на точках начинаются с того, что их местоположение наносится на карту и обозначается номером. На карте рекомендуется ставить небольшой крестик, наиболее четко обозначающий положение точки. Одновременно на аэрофотоснимке в соответствующем месте делается прокол тонкой булавкой, а на обороте снимка место прокола обводится карандашом, ставится номер точки и делается схематическая зарисовка ее положения по отношению к ближайшим ориентирам.

Для правильного нанесения на карту выбранной точки описания необходимо хорошо ориентироваться на местности. На первых порах на это нельзя жалеть времени, так как в спешке неправильная ориентировка может свести на нет результаты целого дня работы.

Каждый бланк автор описания обязательно датирует и подписывает. Для этого в бланке отведены специальные графы. Заполнение бланка производят простым карандашом или шариковой ручкой. Ни одна графа бланка не должна быть пропущена. В некоторых графах могут быть проставлены прочерки или вписаны замечания «нет», «не достигнута», «не наблюдалась». Не должно быть только пустого места, так как впоследствии при обработке материалов пропущенные графы приводят к ненужным сомнениям и снижают ценность собранных материалов.

Записав на бланке дату и номер точки, нужно дать ее адрес, т.е. положение по отношению к двум постоянным ориентирам. Если направление и расстояние указывают от населенного пункта, то необходимо обязательно записать, от какой его части - центра, какой-либо окраины, водонапорной башни, если она показана на карте. Нельзя давать адрес, опирающийся на предыдущие точки. Ссылка на них может служить лишь дополнением к основному адресу. Нельзя также привязывать точку к непостоянным и ненадежным ориентирам, например к полевым дорогам, которые часто перепахиваются.

При крупномасштабном картографировании практикуется давать адресные данные по системе квадратов. При исследовании лесистой территории для адресовки удобно дополнительно использовать нумерацию лесных кварталов. В ряде случаев необходимо также давать административно-хозяйственную привязку (название лесхоза и лесничества, сельскохозяйственного предприятия, административного района, области и т.п.).

Если в бланке не отведено специальных граф, то дополнительно к адресу дают указания на принадлежность описываемой фации к определенному генетическому типу поверхности, а по возможности и к типу (роду) ландшафта или к конкретному ландшафту.

Геологические и геоморфологические наблюдения. Общие сведения о геологическом строении территории собирают еще в подготовительный период из опубликованных и фондовых источников. Широко распространены геологические карты масштаба 1:200 000 и более мелких масштабов. На многие территории имеются материалы крупномасштабной геологической съемки. Полевое описание геологических обнажений (обычно в дневнике) носит вспомогательный характер, но практикуется довольно часто.

Геоморфологические характеристики также могут быть получены из опубликованных и фондовых источников, так как геологические карты обычно сопровождаются геоморфологическими. Но обычно этого бывает недостаточно, и описание рельефа в поле делают со всей тщательностью. Формы рельефа по своей размерности подразделяются на мега-, макро-, мезо-, микро- и наноформы.

Мегаформы имеют площадь во многие сотни тысяч квадратных километров. К ним относятся, например, целые горные страны, такие, как Алтай, Урал и другие, или же Западно-Сибирская равнина. Макроформы имеют площадь от сотен до десятков тысяч квадратных километров (например, хребты и впадины горной страны, возвышенности и низменности на равнине, долины крупных рек). Мезоформы могут занимать весьма различную площадь — от нескольких десятков квадратных километров до сотен и десятков квадратных метров, например междуречные поверхности, моренные гряды, долины ручьев, балки, овраги, озерные котловины, барханы, карстовые воронки, западины и т.д. Микроформы - это неровности, осложняющие поверхность мезоформ, например небольшие карстовые воронки, западины, эрозионные рытвины, кочки, выбросы кротов и т.д. Наноформы - очень мелкие неровности рельефа, например, приствольные повышения, рябь на поверхности песчаной дюны, струйчатые размывы и т.д.

В бланке фиксируется положение точки в пределах макро- и мезоформы рельефа, но основное внимание обращается на описание элемента мезоформы, в пределах которого заложена точка, и на микрорельеф. Сама характеристика макро- и мезоформ рельефа и представление об их генезисе не могут быть составлены по наблюдению на одной точке. Первоначально они складываются в процессе предварительного ознакомления с литературой и топографическими картами, а затем путем ряда наблюдений на точках и по маршруту; фиксируются эти наблюдения в дневнике. Положение точки по отношению к элементам крупных форм рельефа должно быть указано в бланке возможно более точно, например: плоская поверхность центральной части междуречья, горная вершина, вершина холма или увала, склон долины или междуречья (и какая именно его часть), основная поверхность террасы, высокая пойма, дно балки и т.д.

На практике чаще всего приходится иметь дело с наклонными поверхностями. Для них обязательны указания крутизны (в градусах) и экспозиции. При этом если программой не предусмотрена особая точность, достаточно указывать экспозицию в восьми измерениях по странам света: западная, северо-западная, северная и т.д.

Для равнинных стран наиболее употребимы следующие градации поверхностей по крутизне уклона:

Плоские (субгоризонтальные)0 - 10

Слабонаклонные равнины (очень пологие склоны) 1 - 3°

Склоны пологие (наклонные равнины) 3 - 5°

Слабопокатые5 - 7°

Покатые……………………………………7 - 100

Сильнопокатые…………………………….10 - 150

Крутые ……………………………………..15 - 200

Очень крутые 20 - 40°

Обрывистые >40°

Для горных стран могут быть приняты иные градации:

Плоские и почти плоские поверхности0 - 4°

Пологие склоны4 - 10°

Покатые склоны10 - 20°

Склоны средней крутизны20 - 30°

Крутые склоны30 - 45°

Очень крутые склоны45 - 60°

Скалистые (обрывистые) склоны60 - 90°

Кроме экспозиции и крутизны необходимо также дать описание общей формы и характера поверхности склона (выпуклый, вогнутый, прямой, волнистый, террасированный, бугристый, испещренный рытвинами и т.д.), а также указать, в какой части склона расположена точка (верхняя часть, средняя, нижняя, у подножия склона, вблизи бровки). Положение точки на склоне при большой его протяженности не всегда легко определить без помощи карты. Что же касается остальных сведений о склоне, то их непосредственно получают в процессе полевого наблюдения и записывают.

В характеристике рельефа отмечают также абсолютную и (или) относительную высоту точки над местным базисом эрозии (по топографической карте или замеренную анероидом и вычисленную с учетом поправок). Абсолютные отметки всегда необходимы при работе в горах, где это имеет существенное значение при определении характера высотной зональности, и где высота нередко может служить одним из ориентиров для привязки точки.

Особое внимание обращают на описание микрорельефа. Необходимо точно дать описание формы и характера распределения микроповышений, понижений, уступов, прибегая к количественным определениям размеров и частоты встречаемости. Например, склон пересекают эрозионные рытвины шириной 1 - 2 м и глубиной до 50 см; на участке склона длиной в 1 км их насчитывается до 30. Или: ровная поверхность испещрена западинами диаметром в 20 - 30 м, глубиной до 40 см; площадь, занятая ими, составляет около 20 %.

Указывая положение точки на элементе рельефа, необходимо уточнить, расположена ли она на относительно ровном участке или же в микропонижении (на повышении) и в какой его части (в центре, ближе к окраине). Для лучшей наглядности рекомендуется здесь же сделать небольшую схематическую зарисовку, иллюстрирующую положение точки по отношению к элементам рельефа и микрорельефа. Нередко это предусматривается непосредственно формой бланка (отводится специальное место для зарисовок).

Для более точного количественного определения размеров и частоты встречаемости микроформ прибегают к различным способам. Если микроформы хорошо просматриваются на аэрофотоснимках, то на опорных точках (или же на некоторых основных) их можно измерить и приблизительно подсчитать прямо по снимку.

Можно проделать эту работу непосредственно на точке наблюдения, применив метод линейной таксации. Он состоит в следующем. Небольшую площадку, в средней части которой находится точка описания, пересекают параллельными ходами, на протяжении которых делают подсчет расстояний (обычно пар шагов), пройденных по ровной поверхности и по микропонижениям (либо повышениям). Затем суммируют все расстояния, пройденные вне микроформы и по микроформам. Условно общая длина ходов берется за 100%, а доля ходов, приходящихся на ровную поверхность и микроформы, - за процент площади, занятой соответственно ровной поверхностью и микроформами. Если микроформы имеют линейную протяженность, то важно, чтобы ходы были заложены поперек этих форм.

В зависимости от необходимой точности наблюдения могут быть более или менее сложными. Можно, например, предпринять глазомерную или даже инструментальную съемку разбитого вокруг точки участка, и все дальнейшие расчеты производить уже по полученному крупномасштабному плану.

Однако чаще всего такая степень точности не требуется, и нет возможности уделять таким измерениям много времени. Следует с самого начала работы узнать длину собственного шага и выработать наиболее удобную систему измерения расстояний шагами с простым пересчетом шагов в метры (например, пара шагов - 1,5 м или три шага – 2 м). Удобно также сделать на полоске миллиметровой или клетчатой бумаги переводную масштабную линейку (шагов в метры), чтобы не делать всякий раз лишних вычислений. Подобные линейки удобно также сделать для топографической карты и аэрофотоснимка, используемых в полевом исследовании, чтобы быстро переводить миллиметры и сантиметры карты или снимка в метры и километры на местности. Следует также тренировать глаз на примерном определении расстояния, высоты, глубины, крутизны, площади тех или иных объектов. Это нужно не только при описании рельефа, но и в процессе всей работы, хотя злоупотреблять глазомерными наблюдениями взамен точных измерений также не следует.

Не следует применять слишком часто фразу: «Микрорельеф не выражен». За ней нередко скрывается неумение или нежелание видеть то, что есть в природе. Правда, на практике, микрорельеф и нанорельеф описывают в одной графе бланка, но непременно с указанием размеров формы.

Необходимо, но далеко не всегда просто определить тип рельефа территории, к которой относится точка описания. Следует, однако, избегать категоричного суждения о генезисе форм рельефа, если нет убедительных тому доказательств.

Общие представления о генетических типах рельефа и о классификациях форм рельефа можно получить из геоморфологических карт, из классического труда И.С. Щукина, работ А.И. Спиридонова, О.К. Леонтьева и Г.И. Рычагова, Ю.Г. Симонова, С.И. Болосова и др.

Изучению современных геоморфологических процессов, оказывающих сильное влияние на функционирование и состояние природных территориальных комплексов, уделяется особое внимание. Наиболее распространенные из них - осыпи, обвалы, сели, снежные лавины, глубинная и плоскостная эрозия, нивация (образование на склоне ниш вследствие длительного залегания снега), карстовые процессы, оплывание, солифлюкция, дефляция, децерация (оплывание дернины на склоне по мерзлому грунту), абразия и др. В бланке недостаточно указать только название геоморфологического процесса, необходимо дать его характеристику.

Фиксация режима миграции вещества, увлажнения.

Полевые ландшафтно-геохимические исследования могут быть самостоятельным разделом комплексных физико-географических исследований. Однако один из важнейших ландшафтно-геохимических показателей - режим миграции вещества, тесно связанный с рельефом, породами и условиями увлажнения, - следует отмечать на каждой точке полного комплексного описания.

Увлажнение ПТК фиксируется в бланке (дневнике) двумя показателями - типом (характером) и степенью (интенсивностью).

Выделяются следующие типы увлажнения: атмосферное, грунтовое безнапорное и напорное (последнее в случае наличия на территории ПТК источника), натечное, или делювиальное (за счет поверхностного стока), пойменное (за счет половодий и паводков).

Очень часто источников увлажнения два или несколько, при этом атмосферное присутствует повсеместно и в случае наличия других типов и их большой значимости его можно не указывать. Например, писать «пойменное» или «грунтово-натечное» вместо «атмосферно-пойменное» и «атмосферно-грунтово-натечное».

Характер увлажнения в некоторых природных территориальных комплексах в течение года меняется и зависит от состояний. Например, при одних состояниях оно бывает атмосферным, а при других — пойменным.

Еще в большей степени, чем тип, может изменяться степень (интенсивность) увлажнения. В связи с этим различают: недостаточное увлажнение - почва очень сухая; слабое - почва свежая; нормальное - почва влажная; обильное (или повышенное) - почва сырая; избыточное - почва мокрая.

При фиксации степени увлажнения в момент наблюдения необходимо оговаривать погодные условия, так как обычно сырая или мокрая почва может стать сухой в жаркий период, а сухая или свежая — мокрой или сырой после дождя. Это означает, что следует отличать увлажнение в момент наблюдения от интегрального увлажнения, определяющего характер растительности и почвы.

Следует также обращать внимание на наличие свежих отложений — аллювия, делювия, эоловых и др. и фиксировать результаты наблюдений в бланке или в дневнике.

При характеристике увлажнения дополнительно указывают также его режим, постоянное (устойчивое) и переменное (неустойчивое), а также глубину залегания грунтовых вод (верховодки) по появлению воды в стенке или на дне шурфа либо по близлежащему колодцу, урезу воды в реке.

Описание растительности.

Что раньше описывать - почвенный разрез или растительность, не имеет особого значения, так как оба компонента теснейшим образом взаимосвязаны и взаимообусловлены и зависят от рельефа, состава пород, увлажнения, микроклимата. Часто рытье шурфа рабочим и описание растительности специалистом производятся одновременно.

Методические приемы описания растительности, как в сущности и других компонентов, принципиально ничем не отличаются от приемов, употребляемых при соответствующих отраслевых исследованиях. Они могут быть лишь менее детальными, да и то не всегда (в зависимости от программы работ).

С классическими приемами изучения растительного покрова и биоиндикации можно ознакомиться по трудам Л.Г. Раменского, С.В. Викторова и др., С.В. Викторова и А.Г. Чикишева. Немало работ имеется по геоботаническому картографированию, например Д. Д. Вышивкин.

На основной точке дается подробное описание ботанической площади. Для луговой или болотной растительности принятый размер площади 100 м2 или 10 х 10 м. Не нужно подходить к этому формально и стремиться во что бы то ни стало соблюдать квадратную форму и указанный размер площади. Важно, чтобы она была по возможности близка к указанному размеру, а главное - располагалась в пределах одной фации. Нельзя в одну и ту же площадь включать обычный луг с мезофильным травостоем и мокрую западину с осокой.

Описание травянистой растительности

Для выбранной площади составляется список растений, в котором обычно сначала перечисляются злаки, потом осоки, бобовые, разнотравье. Однако строгого порядка здесь соблюсти не удается, так как список непрерывно пополняется новыми обнаруженными растениями.

Каждое растение записывается двойным названием (род и вид) по-русски и по-латыни. При плохом знании латыни латинские названия вписываются в бланк при вечерней обработке материала (из определителя). В случае если растение неизвестно исследователю или есть сомнение в его определении, этому растению дается рабочее название (любое, но такое, чтобы оно хоть сколько-нибудь соответствовало его внешнему виду и легко запоминалось). Само же растение берется в гербарий для последующего определения.

Далее записывается высота, обилие, проективное покрытие, фе-нофаза, жизненность, характер распределения (последовательность может меняться в зависимости от избранной формы бланка).

Высота берется средняя для экземпляров данного вида (без генеративных органов) и указывается в сантиметрах либо дается в виде дроби, где в числителе показана высота всего растения, включая генеративные органы, в знаменателе - без них.

Обилие обычно отмечается по шкале О. Друде:

сорз (copiosae - очень обильно) — растения почти сплошь закрывают почву; проективное покрытие 70-90 %;

сор2 (обильно) - растений много, перекрытия нет; проективное покрытие 70 -50 %;

сор1 (довольно обильно) - растений значительно меньше; проективное покрытие 50 - 30%;

sp (sparsae - рассеянно, в небольшом количестве) - растение приходится искать; проективное покрытие 30-10 %;

sol (solitariae - единично) - растения обнаруживаются при тщательном осмотре площади; проективное покрытие менее 10 %;

un (unikum - единственный экземпляр) - на всей площади обнаружено лишь одно растение данного вида.

В качестве дополнительного обозначения после знака обилия может ставиться знак gr (grigarie) - если растения распределены по площади неравномерно и местами образуют плотные группы.

Фенофаза отмечается значками или же буквенными обозначениями, например:

пр- растение прорастает;

р- росток;

вег- растение вегетирует;

б- бутонизация;

ц1 - зацветание;

ц2- полное цветение;

ц3 - отцветание;

п1 - плоды (семена) незрелые;

п2 - плоды (семена) зрелые;

п3 - осыпание плодов (семян);

отр - отрастание после плодоношения;

отм - отмирание.

Жизненность обычно определяют по трехбалльной системе: полная (растения имеют нормальный рост, цветут и плодоносят), средняя (растения среднего роста, цветут не все экземпляры) и пониженная (растения низкорослые, не цветут, имеют угнетенный вид). Другими словами, это состояние растений: хорошее, удовлетворительное, угнетенное (плохое).

Среднюю высоту травостоя дают в сантиметрах в конце описания, там же указывают общее проективное покрытие и покрытие по доминирующим видам.

Проективное покрытие определяют на глаз и отмечают в процентах от общей площади описываемого участка. Хорошо иметь с собой для сравнения рисунки вариантов проективного покрытия для разных по характеру листовых пластинок растительных сообществ.

На опорных точках (не на основных, а выборочно) производят количественный учет растительной массы. В разных частях площади выбирают четыре участка размером по 1 м2 (или по 0,25 м2). С этих участков большими ножницами или садовыми секаторами выстригают все растения на высоте 5 - 7 см над поверхностью земли. Растительную массу взвешивают: сырую, в сухом виде, целиком и разобранную по отдельным группам растений (злаки, осоки, бобовые, разнотравье, несъедобные или ядовитые растения и т.д.).

Затем производится пересчет и определение урожайности луга в центнерах на 1 га с поправочным коэффициентом за счет того, что на лугах никогда не косят так, как можно состричь с площадки. Поправочный коэффициент и определяют из сравнения полученных результатов с тем, что известно для данного луга из опыта его хозяйственного использования.

Если определение растительной массы делается не на каждой основной точке, то так называемое культуртехническое состояние угодья надо отмечать на всех основных точках. При этом указывают закустаренность (в процентах), наличие деревьев, пней, кочек (штук на 1 га), кротовых куч, пятен выбитой растительности, ядовитых растений. Отмечают также, как используется участок (под сенокос, выпас или частично как сенокос, а частично как выпас), производились ли когда-либо мероприятия по улучшению, когда и какие.

Описание леса

Описание леса производится на площади от 400 м2 (20x20 м), если описывается одна фация, до 1 га (100 х 100 м). Описание видового состава леса дают по ярусам.

Для каждого вида указывают формулу древостоя с учетом обилия по 10-балльной системе (например, С8Д2: сосна обыкновенная - 8, дуб черешчатый - 2); среднюю высоту, средний диаметр ствола на высоте 1,3 м; высоту прикрепления крон. Для всего древесного полога дают общую сомкнутость крон в долях от единицы (0,5; 0,8 и т.д.). При необходимости можно ввести в бланк оценку класса бонитета по принятой в лесоводстве системе, а также и запаса древесины (в м3/га). Класс бонитета - это функция двух переменных - возраста и высоты дерева; отражает жизненность древостоя.

После описания всех ярусов древостоя в бланк заносят сведения о подросте (молодых древесных растениях); о кустарниковом и травяно-кустарничковом ярусах (название видов, обилие, высота, фенофаза, жизненность, характер распределения); о мохово-лишайниковом покрове (обилие, название видов, жизненность, распределение). Отмечают также общий характер, облик, проективное покрытие (в процентах) для каждого из ярусов.

При описании культурных посевов в бланке дают название культуры, фенофазу, жизненность и особо перечень сорняков с указанием степени засоренности культур. Последнюю определяют на глаз либо взвешиванием. Для этого на площади 10 х 10 м выбираются четыре площадки по 0,25 м2. На площадках посев выстригают и взвешивают. Затем сорняки выбирают и взвешивают отдельно. Посев считается слабозасоренным при доле сорняков до 10 %, среднезасоренным при 10 - 25%, сильнозасоренным, если вес сорняков составляет 25 % и более от веса общей, массы укоса.

Приемы описания растительности и перечень фиксируемых сведений могут изменяться в зависимости от программы работ. В качестве общей рекомендации можно посоветовать при описании растительности (особенно на первых порах) меньше доверять глазомерному определению размеров, частоты встречаемости и т.п. и чаще производить непосредственные замеры с вычислением средних величин. В конце описания дают название ассоциации по преобладающим видам и группам растений. Это название может быть двух- и трехчленным. При этом на последнее место ставят преобладающее растение или группу растений, например: разнотравно-мятликовый луг или мятликово-бобово-разнотравный луг. В первом случае в ассоциации преобладает мятлик, во втором - разнотравье. Этот же принцип сохраняется и для названия лесной ассоциации с дополнительным указанием на особенности мохового, травяно-кустарничкового покрова или подлеска, например: дубрава влажнотравная, липово-дубовый лес с лещиной, ельник-зеленомошник-черничник и т.д.

На карте рядом с точкой ставят индекс растительности, состоящий из нескольких значков. Каждый значок изображает определенный вид, например: дуб черешчатый, кукушкин лен, мятлик луговой, донник лекарственный, лютик едкий; или группу растений: осоки, злаки, бобовые, разнотравье, широкотравье, зеленые мхи, лишайники и т.д. Значковые обозначения дают в обратном порядке в отличие от словесной записи названия ассоциации (на первом месте ставят значок преобладающего растения, а затем в порядке убывания два-три других значка).

Система значковых обозначений вырабатывается в экспедиции перед выездом в поле, а в процессе полевой работы пополняется. Можно воспользоваться также таблицей индексов растений (см. приложение 9).

Описание почв

Почва - зеркало ландшафта, компонент, стоящий на грани живой и мертвой природы, как бы синтезирующий в себе основные особенности рельефа, литологии, гидрологических и климатических особенностей территории, ее растительности и отчасти животного мира. Почва более консервативна, чем растительный покров, и после уничтожения или изменения растительности еще долго сохраняет малоизмененными свои основные свойства.

Изучение и описание почв производят по почвенным разрезам: ямам (шурфам), полуямам, прикопкам. Можно описывать почву также по естественному обнажению обрывистого берега реки, склона оврага или края карстовой воронки и т.д. Однако брать образцы для анализов в таких местах не рекомендуется, так как почвенный профиль может оказаться не совсем типичным в связи с длительным процессом боковой миграции элементов. Кроме того, не следует далеко распространять описанную в обнажении разность почв, так как эта разность может быть свойственна лишь узкой прибровочной полосе.

Рекомендуется осматривать и описывать свежие искусственные выемки - силосные ямы, траншеи трубопроводов, канавы под фундамент различных построек и др. Безусловно, эти выемки могут дать лишь дополнительный материал к заранее намеченной сети наблюдений на точках, но пренебрегать им нельзя. Траншеи и канавы могут дать очень интересные данные по изменению почвенного покрова в разных условиях рельефа и микрорельефа, а силосные ямы, заложенные, как правило, на повышенных местах междуречий, дают обычно глубокий разрез типичных для территории почв и могут иногда служить вместо опорных шурфов. В пределах населенных пунктов верхние горизонты почвенного профиля часто бывают нарушены, и использовать искусственные выемки здесь для описания почвенных разрезов нецелесообразно.

На равнинах на основной точке закладывают почвенный разрез глубиной 1,5 - 2,0 м (до почвообразующей породы), длиной также 1,5 - 2,0 м и шириной 0,7 - 0,8 м. Наиболее хорошо освещенную стенку оставляют прямой (по ней и будет производиться описание разреза), противоположная спускается ко дну ступенями. Глубину разреза можно менять в зависимости от типа почв и породы, можно изменять его длину и ширину (они должны быть такими, чтобы удобно было копать разрез, описывать и брать из него образцы).

Копать разрез надо аккуратно, выбрасывая землю по обеим сторонам не слишком далеко, чтобы не делать лишней работы и не засорять большой площади, и не слишком близко, чтобы избежать обратного осыпания земли. Рекомендуется гумусовый горизонт не смешивать в выбросах с другими горизонтами, чтобы при закрытии разреза его можно было снова положить сверху. Копая разрез, не следует забывать о том, что его необходимо будет также аккуратно засыпать, чтобы не портить угодий и не создавать опасности для людей и животных. Прямую (лицевую) стенку оберегают от обрушения и излишнего засорения. В сторону прямой стенки землю не выбрасывают, не складывают там и полевое снаряжение (обычно оно лежит в стороне или позади ямы), к ее краю близко не подходят.

В процессе копки разреза последовательно снимают слой за слоем землю, углубляясь всякий раз на штык лопаты. При этом вскрываются различные горизонты, что бывает уже очевидным при самом рытье ямы. Рекомендуется из каждого нового горизонта отложить в сторону лопату земли — это будет еще не образец для анализа, а просто материал для предварительного или дополнительного просмотра.

Когда разрез готов, с его дна откладывается на бумагу образец, так как в дальнейшем на дно ямы будет насыпано много смешанного материала, что затруднит взятие самого глубокого образца.

В условиях близкого стояния грунтовых вод или залегания вечной (многолетней) мерзлоты глубина почвенного разреза лимитируется этими факторами, как в горах близким залеганием скальных пород или сплошной массы грубообломочного материала.

Выделение генетических горизонтов почв значительно облегчается, когда исследователь сам копает шурф: тогда все, даже не очень яркие особенности структуры, плотности, цвета, увлажнения становятся очевидными. Не останутся незамеченными и включения, новообразования, которых может быть и немного, так что на стенках шурфа, при его описании, их можно и не увидеть. Это не может считаться обязательным правилом, но для начинающих исследователей самостоятельная копка шурфа может быть очень полезной.

Имея уже готовый разрез, необходимо зачистить его лицевую стенку лопатой, повернув ее при этом так, чтобы зачистке не мешала насаженная рукоятка. Можно зачищать и ножом. Одну сторону лицевой стенки сверху донизу препарируют легким втыканием ножа, чтобы лучше проследить изменение структуры почвы, ее плотности, цвета по граням отдельностей. Вторая часть стенки для сравнения остается гладкой.

После этого к верхнему краю лицевой стенки подвешивают на булавке сантиметр и на ней выделяют (прочерчивают ножом) генетические горизонты почвы по совокупности наблюдаемых признаков (цвет, структура, плотность и т.д.). Весь профиль проверяют на вскипание от десятипроцентного раствора соляной кислоты. Это следует делать во всех случаях, в том числе на разрезах с дерново-подзолистыми почвами, хотя, как правило, карбонаты там вымыты на большую глубину. Могут встретиться неожиданные случаи концентрации карбонатов и в дерново-подзолистых почвах, если близко к поверхности залегает элювий известняка либо другие карбонатные породы, либо имеет место подпитывание почвы жесткими грунтовыми водами, если не сейчас, то в прошлом.

М.А. Глазовская рекомендует выделение горизонтов производить как заключительный этап описания разреза, после того как каждый из наблюдаемых параметров (цвет, влажность и т.д.) будет описан в отдельной графе и зарисован также в отдельных колонках. Рекомендуется кроме опробывания соляной кислотой сделать по всему профилю полевое определение кислотности и легко растворимых солей (для Cl и SO4).

Далее составляют описание почвенного профиля по генетическим горизонтам. В бланке делают схематическую зарисовку профиля (желательно с натурными мазками из всех горизонтов). Горизонты индексируют, записывают их мощность (глубину верхней и нижней границ от поверхности почвы в сантиметрах) и все другие показатели в следующем порядке: цвет (окраска), влажность, механический состав, структура, плотность, сложение, новообразования, включения, наличие и обилие корней растений, следы деятельности животных, мерзлота (многолетняя или сезонная), граница и характер перехода в нижележащий горизонт.

Приведем (с небольшими дополнениями) индексировку генетических горизонтов почв, разработанную еще В.В. Докучаевым, широко используемую и в наше время, правда, в публикациях мы нередко встречаемся и с иными индексами почвенных горизонтов. Оговоримся также, что в настоящее время уже разработана новая классификация почв, но она еще не получила широкого применения.

Горизонт а0 - верхняя часть почвенного профиля - подстилка, войлок, грубый гумус, образовавшиеся в результате разложения опада растений. Этот горизонт, в свою очередь, разделяется на:

а0I - свежий, не теряющий своей первоначальной формы опад;

А0II - полуразложившиеся органические остатки с сильно измененной первоначальной формой;

А0III - полностью разложившаяся гомогенная подстилка.

Горизонт А (А1 А1I, А1II) - гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле; в нем происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы.

Ад - дерновый горизонт - часть горизонта А, густо пронизанная корнями травянистых растений;

Ап - перегнойный горизонт - разложившаяся органическая масса;

Ат - торфянистый горизонт.

Апах и А(пах) - пахотный горизонт и бывший пахотный могут включать как гумусовый, так и ближайшие нижележащие горизонты.

Горизонт А2 - горизонт вымывания (подзолистый или осолоделый, элювиальный), формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Расположен под а0 или а1. Цвет обычно более светлый; обеднен гумусом и другими соединениями, в том числе и илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои. Относительно обогащен остаточным кремнеземом.

Горизонт А2В - соответствует элювиальной зоне (без четких границ), переходный между элювиальным и иллювиальным горизонтами.

Горизонт В - горизонт вмывания (иллювиальный) располагается под элювиальным горизонтом. Это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный, более тяжелого механического состава, хорошо оструктуренный горизонт, где накапливается ряд веществ за счет вымывания их из вышележащих горизонтов.

В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе. В этом случае он может записываться в скобках (В). По гумусовой окраске горизонт В может подразделяться на: В1 - с преобладающей или значительной гумусовой окраской, В2 - с более слабой и неравномерной гумусовой окраской и В3 - подгоризонт окончания гумусовых затеков. Впрочем, гумусовой окраски может и не быть, но коллоидные пленки, показывающие степень вмывания в горизонте В, всегда присутствуют и, если их окраска не одинаковой интенсивности, то можно также выделить подгоризонты В1, В2 и т.д.

Горизонт Вк - карбонатный, с вторичным выделением карбонатов в виде новообразований: мучнистой присыпки, налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, дутиков, журавчиков.

Горизонт G - глеевый, характерен для почв с постоянным избыточным увлажнением, с сизой, серо-голубой или грязно-зеленой окраской, нередко с ржавыми и охристыми пятнами (особенно в сухое лето).

Горизонт С - почвообразующая (материнская) порода, на которой (правильнее, из которой) сформировалась данная почва, не затронутая специфическими почвообразующими процессами (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т.д.).

Горизонт Д - подстилающая горная порода, залегающая под почвообразующей и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологическому составу). Иногда горизонтом Д называют подстилающие плотные породы.

В случае переходного характера горизонтов, как это отчасти отмечалось выше, их обозначают комбинированными индексами, например: А1А2, А2В, ВС.

Кроме основных индексов применяется еще целый ряд дополнительных (некоторые из них уже указывались выше).

Индексы, показывающие аккумуляцию: h - иллювиальный гумус; f - иллювиальное железо, t - иллювиальная глина.

Индексы, показывающие следы аккумуляции некоторых солей: са - карбонатов кальция; cs - сульфатов кальция, sa - прочих растворимых солей.

Индексы, показывающие локальную или общую цементацию: сп - наличие железистых, марганцовистых или фосфатных конкреций; m - наличие плотных массивных слоев; si - наличие цементации силикатных продуктов.

Используются и другие индексы, например: См - почвообразующая порода мерзлая; A2g - подзолистый горизонт с признаками оглеения; A2(g) - то же, с признаками слабого оглеения; Bt - иллювиальный горизонт с аккумуляцией глины; Bf - иллювиально-железистый горизонт; Вк - иллювиальный карбонатный горизонт и т.д. В случае обнаружения погребенного горизонта индекс последнего ставят в квадратные скобки или же сопровождают дополнительным индексом - погр.

Предусмотреть в этой работе все случаи различной индексации, как и различных особенностей почв, невозможно. Необходимо до выезда в поле ознакомиться с диагностическими признаками и индексацией тех почв, которые могут встретиться в районе работ. Если же в поле встретится что-то новое или непонятное, рекомендуется как можно более тщательное описание горизонтов (пусть временно не индексированных или не совсем правильно индексированных) и взятие образцов, по которым в дальнейшем можно будет определить почву.

Мощность горизонтов, как указывалось выше, записывают по положению верхней и нижней его границ по отношению к поверхности в сантиметрах. Например: a0 0-2 см, а1 2-12 см, А2 12-25 см и т.д. По такой же системе указывается в бланке глубина взятия образцов. Если мощность горизонта по лицевой стенке значительно колеблется, то система записи усложняется. Например: А1 2-12(20), А2 12(20)-25(30) см и т.д.

Приведем порядок описания горизонтов почв по классическому труду «Почвенная съемка» (1959). В более новых источниках часто повторяется то же самое, иногда с небольшими вариациями, иногда с опусканием некоторых подробностей.

Цвет, окраска. Можно рекомендовать следующие наименования цветов.

Основной цвет: черный - интенсивно-черный, серовато-черный, серо-черный, буровато-черный, буро-черный; белый - желтовато-белый, палево-белый, розовато-белый, зеленовато-белый; желтый - буровато-желтый, охристо-желтый, зеленовато-желтый; серый - буро-серый, темно-серый, светло-серый, белесо-серый, зеленовато-серый, голубовато-серый, сизый; бурый - черно-бурый, серо-бурый, темно-бурый, светло-бурый, желто-бурый, красно-бурый, зеленовато-бурый; красный - малиново-красный, ржаво-красный.

Цвет почвенного горизонта - очень важный диагностический признак, зависящий от генезиса почвы: от породы, на которой она формируется, от климатических условий, от уровня залегания грунтовых вод, растительности, словом, от всех тех факторов и процессов, которые приводят к возникновению определенных разновидностей почв с характерными для них горизонтами.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5