Ландшафтно-экологические методы исследований
i>Окислы (Fe2O3, A12O3, МnО4, Р2О5) образуют ржавые, охристые, красные, бурые и черные образования в виде натеков, примазок, псевдофибров, рудяковых зерен, дробин, желваков, полос, прослоек и плит (ортштейн, жерства).

Закиси железа дают сизые или зеленоватые пленки, примазки, разводы, буреющие на воздухе, или белые жилки вивианита, приобретающие на воздухе синюю окраску.

Кремнезем образует белую присыпку, пятна, тонкие прожилки и «бородки».

Несмотря на обилие и разнообразие форм новообразований, полевое их определение в подавляющем большинстве случаев не очень сложно. Знание процессов почвообразования и характерных новообразований для разных зональных условий и разных типов почв позволяет избегать многих ошибок. Кроме того, все новообразования углекислого кальция (карбонаты) легко распознаются по реакции на соляную кислоту. Что же касается множества названий, употребляемых для определения разных форм новообразований, то в случае затруднений следует своими словами описать размеры, форму, плотность, цвет новообразований, не давая им собственного названия.

Включения -- валуны, гравий, галька, кости, черепки, кирпичи и т.д. - предметы, встречающиеся в почве, но не связанные непосредственно с почвообразованием. Наличию в почве каменистого материала приходится уделять специальное внимание: в горных условиях, а часто и на равнине (в моренных областях, на зандровых равнинах, в местах выходов на поверхность или близкого залегания скальных или полускальных пород).

При визуальном определении степени насыщенности почвы камнем можно принять следующие градации каменистости почв: 5-10% - слабокаменистые, 10 - 20% - среднекаменистые, 20- 40 % - сильнокаменистые, более 40 % - очень сильнокаменистые.

Для более точного определения каменистости выбирают учетные площадки размером 1 - 4 м2, на которых в 30-сантиметровом слое почвы определяют объем каменных включений (не менее 5 см в диаметре).

Следует также указывать размеры каменных включений и их состав.

Корневую систему и формы жизнедеятельности организмов (ходы червей и их выбросы -- капролиты, ходы грызунов -- кротовины и др.) тоже можно рассматривать как включения. Их можно описывать как в каждом горизонте, так и в конце всего описания, но обязательно с указанием, где наблюдается наибольшее сосредоточение корней, кротовин, капролитов и пр. При ландшафтно-геохимических исследованиях важно определить хотя бы ориентировочно процент корней, содержащихся в каждом горизонте от общего их объема. Например, объем корней в горизонтах: А1 - 50 %, В - 30 %, С - 20 %, что в сумме составляет 100 %.

Мерзлота может быть явлением сезонным либо постоянным. Наличие и формы проявления мерзлоты указывают в бланке наряду с другими признаками почвенных горизонтов.

Описание каждого горизонта почвенного профиля заканчивается указанием четкости и формы его границы с нижележащим горизонтом. По степени выраженности границы можно подразделить на: резкие - изменения происходят в слое менее 5 мм, четкие - в слое 5 - 25 мм, ясные - в слое 25 - 60 мм, постепенные - в слое 60-130 мм, расплывчатые (диффузные) - изменения происходят в слое более 130 мм. Можно принять и более простую шкалу, переход: резкий - 2 - 3 см, ясный - 3 - 5 см, постепенный - более 5 см.

По форме границы могут быть сглаженные (с небольшими неровностями), волнистые (граничная поверхность имеет широкие при их небольшой глубине относительно правильные «карманы»), неровные (граничная поверхность имеет «карманы», глубина которых превышает ширину), разорванные (прерывистые границы). Могут встретиться границы мелкоязыковатые и языковатые, при которых языки вышележащего горизонта (часто А2) могут разрывать границы нескольких горизонтов, проникая далеко в глубь почвенного профиля. Такие явления необходимо также фиксировать с указанием размеров языков.

Все перечисленные свойства почв, определяемые в поле визуально, дают подробную характеристику, позволяющую по сочетанию генетических горизонтов и степени их развитости назвать почву.

Полное название должно включать наименование типа и подтипа почвы; разновидность механического состава по верхнему горизонту; состав почвообразующей и подстилающей породы в случае близкого ее залегания к поверхности. Например: почва дерново-среднеподзолистая супесчаная на флювиогляциальных песках, подстилаемых моренным суглинком. При почвенной съемке профиль почвы считается двучленным, когда подстилающая порода залегает на глубине до 1 м от поверхности. В ландшафтных исследованиях подстилание, по возможности, указывают и при более глубоком залегании другой породы (примерно до 1,5 м), так как и при такой глубине смена пород оказывает существенное влияние на процесс почвообразования и на весь природный комплекс.

На карту также наносят индекс почвы по принятой системе. Например, индекс Пд2сс/ПС150... означает, что это дерново-среднеподзолистая среднесуглинистая почва на покровных суглинках глубина шурфа 150 см. В случае подстилания мореной индекс может получить следующий вид: Пд2сс/ПС120+ Мсугл150..., т.е. дерново-среднеподзолистая среднесуглинистая почва на покровных суглинках, подстилаемых с глубины 120 см моренным суглинком. Многоточие после цифры глубины ставят тогда, когда порода не пройдена до ее нижней границы. Может встретиться и трехчленный и еще более сложный почвенный профиль.

При частом чередовании слоев (например, песков, супесей, суглинков) допустимо выделение всей пачки слоев в один почвенный горизонт, если по другим признакам (гумусированности, ожелезнению и т.д.) он не делится на части. Такая ситуация часто встречается в поймах рек, где могут быть широко распространены пойменные слоистые легкосуглинистые глееватые почвы на слоистом супесчано-суглинистом аллювии. Почвенный индекс при этом может иметь такой вид: Адсл г1 лс/Асугл песч 100...

В завершение описания необходимо дать краткое, но в то же время полное название фации, а также отметить современные природные процессы и их интенсивность; влияние смежных ПТК; выраженность границ фации и ее дешифровочные признаки; место фации в структуре урочища (подурочища); антропогенное влияние на свойства фации. Если в подготовленных бланках таких граф не окажется, то все это следует записать в дневнике.

Выше отмечалась краткость описаний на картировочных точках и говорилось о том, что вместо шурфов там делают неглубокие прикопки. Но даже они далеко не всегда обязательны, если умело пользоваться методами ландшафтной индикации. Работая в том или ином регионе, мы должны всякий раз особое внимание уделять тесноте взаимосвязей между почвой и растительностью, растительностью и уровнем залегания грунтовых вод, выходом на поверхность карбонатных пород или засоленных грунтов и т.д. Тогда по растительным сообществам зачастую можно будет уверенно предположить наличие на точке наблюдения определенной почвы, не тратя времени и сил на рытье шурфов и подробное описание почвенного профиля. Наиболее интересны в этом отношении публикации С.В. Викторова.

Аэрофотоснимки также помогают выявлению сходных или отличных друг от друга ПТК и их особенностей. Например, на них легко различимы луговая пойма и покрытая сосновым лесом надпойменная терраса. Если же нет сосны, то по тому, как меняется общий фототон и его структура и как грунтовая дорога сильно осветленного тона разветвляется, можно заключить, что в этом месте уже не пойма, а песчаная надпойменная терраса. Ландшафтному дешифрированию принадлежит особая роль. И аэрофотоснимки необходимы на всех этапах исследования -- и во время подготовительного периода, и в поле, и при камеральной обработке материалов.

3.7 Прочие дополнительные наблюдения

Геологические наблюдения

производятся в основном на специализированных точках - естественных обнажениях (по крутым берегам долин рек и ручьев, в оврагах и реже в балках) либо в антропогенных комплексах (карьерах, свежевырытых канавах и ямах, вырытых для трубопроводов, силосования, закладки фундаментов зданий и других целей). Назначение геологических наблюдений - ознакомление с конкретной геологической обстановкой в дополнение к сведениям, почерпнутым из литературных и фондовых источников. Производят описание выходов пород, их состава и условий залегания, делают зарисовки на левой стороне листов полевого дневника и фотографирование. Самостоятельного значения эти наблюдения, как правило, не имеют, но как дополнение к уже имеющимся геологическим данным их используют постоянно.

Описание обнажений, сложенных рыхлыми и (или) плотными не метаморфизированными породами, начинается с тщательной его зачистки лопатой и (или) ножом (чем удобнее). Если обнажение больших размеров и частично заросло или покрыто осыпями, приходится делать расчистку в нескольких местах, передвигаясь сверху вниз и в ту или другую сторону, одновременно следя за тем, чтобы каждая нижележащая расчистка в своей верхней части повторяла (хотя бы частично) нижний горизонт вышележащей расчистки. Если это не удается, то в зарисовке разреза «неопознанные горизонты» оговаривают особо с указанием причины разрыва последовательного описания горизонтов. Описание, как правило, производят сверху вниз. Для каждого горизонта записывают: его мощность в метрах или сантиметрах, измеряемую (по вертикали) обычным швейным сантиметром либо рулеткой или рейкой; название породы и ее характеристику (цвет, структуру, плотность, пористость, трещиноватость, наличие и обилие, а также характер распространения включений других пород); характер границы или постепенного перехода. А.И.Спиридонов рекомендует сделать также плановую зарисовку (или фотографирование) обнажения. Разумеется, если в обнажении встретились неопознанные породы, то следует взять смотровые образцы для консультации со сведущими специалистами непосредственно в районе полевых работ или же по возвращении с поля.

Следует также отметить, что выходы коренных пород или их элювия могут встретиться и на междуречных пространствах, нередко на пахотных землях. Их тоже нужно обязательно показывать на полевой карте и фиксировать в дневнике. Непосредственная близость к дневной поверхности или выход на нее коренных пород может существенно изменить геохимическую обстановку, а вслед за этим процессы почвообразования и характер естественной растительности или агрофитоценозов.

Специальные геоморфологические наблюдения

также необходимы в комплексных физико-географических исследованиях и ландшафтном картографировании. Как и геологические, их нередко проводят в самом начале полевых работ, в процессе рекогносцировки, но могут осуществлять и позже. Более раннее изучение форм рельефа и геологического строения территории целесообразно потому, что именно литогенная основа является главным фактором перераспределения тепла и влаги, что, в свою очередь, в большой степени влияет на биокомпоненты и, в конечном счете, на формирование природных территориальных комплексов.

Геоморфологические наблюдения нацелены на первичное ознакомление в поле с основными формами рельефа разного генезиса, рассмотренными ранее в подготовительный период по имеющимся текстовым характеристикам и картам. В дневнике записывают общий вид тех или иных форм рельефа, параметры размеров, характер и крутизну склонов, по возможности, и состав слагающих их пород или состав пород, в которых образовались исследуемые формы (для отрицательных форм рельефа). А.И. Спиридонов рекомендует наряду с фотографированием делать контурные и штриховые зарисовки, которые могут достаточно выразительно и полно изобразить рельеф: характер его эрозионного расчленения, форму склонов, террасированность поверхности и другие особенности. Он советует одну и ту же территорию фотографировать в разных планах (общем, среднем и крупном), а также с разных сторон для более полной передачи характерных особенностей рельефа. Применение широкоугольных объективов и телеобъективов дает возможность запечатлеть обширную местность в довольно мелком масштабе или же небольшой участок крупным планом. В настоящее время большую популярность приобрели цифровые фотокамеры, имеющие большие преимущества по сравнению с обычными фотоаппаратами.

Микроклиматические наблюдения

Микроклиматические наблюдения наиболее интересны по профилю - ландшафтной катене. При этом основной их принцип - единовременность определения метеорологических элементов на разных точках, расположенных в различных физико-географических условиях. Это практикуется чаще на стационарах (требуется много приборов и людей одновременно), но иногда и в экспедиционных условиях.

На стационарах удобно вести срочные наблюдения, непрерывную запись, а также вертикальный срез метеохарактеристик: профиль скорости ветра, профиль температуры, влажности и т.д. над каждой точкой в призе
мном слое воздуха.

Полученные данные можно с известной уверенностью распространять на значительную площадь, обладающую аналогичными физико-географическими условиями.

Гидрологические наблюдения

Гидрологические наблюдения в полевой период комплексных физико-географических исследований производят на малых естественных гидрологических объектах и на колодцах. Большие реки и озера, как правило, хорошо изучены регулярными наблюдениями гидрометеослужбы, и разрозненные замеры случайного сезона мало что могут прибавить к тем систематическим характеристикам, которые уже имеются по этим объектам. К тому же исследования на них слишком специальны и не могут производиться одновременно с комплексным физико-географическим изучением территории, а требуют особой программы, других видов снаряжения, оборудования и средств передвижения.

В то же время наблюдения над малыми объектами почти всегда дают много нового материала, нигде еще не зарегистрированного, или, может быть, повторяют такие же кратковременные и редкие наблюдения гидроме
тслужбы и тем самым дают более надежную характеристику объекта. Для родников записывают условия выхода вод на поверхность, породу водоносного и нижележащего водоупорного горизонтов, замеряют расход воды. В ручьях и небольших речках замеряют скорость течения и расход, записывают сведения о ширине и глубине водотоков, отмечают следы подъема вод в половодье, характер донных наносов, наличие и видовой состав водных растений.

Для озер описывают форму и глубину, а также донные отложения и растительность.

Во всех случаях фиксируют цвет, запах, мутность, вкусовые качества воды. Разумеется, что водный объект нельзя «вынимать» из окружения, поэтому его характеристику дополняют краткими сведениями о берегах и прилегающей территории, а также о прямом или косвенном антропогенном воздействии.

Внимательному изучению подвергаются колодцы. В них замеряют глубину зеркала воды и дна колодца, определяют качество воды. В отдельных случаях производят пробную откачку для замера дебита. Работа над колодцем, более чем всякая другая, может вызвать недовольство местных жителей. Поэтому необходимо получить на нее разрешение владельца или органа общественной власти.

В зависимости от масштаба работ и программы экспедиции водные источники обследуют сплошь по всей территории (крупный масштаб, мелиоративная ориентация работ) или же выборочно, в наиболее типичных местах. Записи производят в дневниках или специальных бланках, журналах.

Зоогеографические наблюдения

могут являться частью комплексных физико-географических исследований, но они также очень специфичны по своей методике, требуют особой подготовки, почему и проводятся обычно не попутно, а специально. Однако пренебрегать попутными зоогеографическими наблюдениями все же не следует. Рекомендуется отмечать не только животных, птиц и других представителей фауны, встреченных на точках описания или по маршруту, но и следы их пребывания. Например, помет лося или следы его кормежки (обглоданные стволы и ветки осины и других деревьев), пятна разрытой кабанами земли, выбросы крота, гнезда птиц и т.д.

Дендрохронологические исследования

В настоящее время появилось достаточно много работ, освещающих использование дендро-хронологического метода в комплексных физико-географических исследованиях. Этот метод незаменим при исследовании пространственно-временной изменчивости функционирования геосистем и выявлении природных и антропогенных факторов такой изменчивости. Поэтому наряду с традиционными разделами дендрохронологии -- дендроклиматологней, дендрогидрологней, дендрогляциологией, дендроархеологией и т.д. - можно говорить о становлении нового направления - дендроландшафтологии, или ландшафтной дендрохронологии (термин Ю.Г. Пузаченко).

Базовые методологические принципы дендрохронологических исследований были сформулированы X. Фриттсом. Первым из них является принцип лимитирующего фактора. На рост растения наибольшее влияние оказывает тот фактор среды, который является наиболее ограниченным или недостаточным, т. е. находится в минимуме. Например, если таким фактором является годовое количество осадков, то величина радиального прироста древесины в наибольшей степени будет зависеть от количества осадков, выпавших за исследуемый год. Данный принцип является частным проявлением известного закона фактор-минимума К. Либиха.

Следующий принцип -- принцип совместного действия факторов роста дерева. Очевидно, что каждая серия приростов древесины является совокупным «продуктом» действия различных факторов среды как природных, так и антропогенных, которые постоянно воздействуют на прирост. Например, прирост (R) за один год (t) является функцией совокупного действия следующих факторов:

нормального годового прироста соответствующего возрасту дерева (А); в благоприятных условиях приросты в молодом растении незначительны, но увеличиваются с годами, достигая максимума и оставаясь большими в течение всего периода приспевания; в спелом состоянии прирост уже несколько ослаблен, а в перестойном существенно снижен;

гидроклиматических факторов, влияющих на прирост в течение данного года (С);

проявления возмущающих факторов внутри лесного сообщества, например вспышки размножения насекомых-вредителей, вызывающей снижение приростов (D1);

проявления внешних для лесного сообщества возмущающих факторов, например вырубки, ветровала (D2);

случайного процесса (Е), не входящего в перечисленные.

Суммируя все факторы, получим уравнение

Rt = Аt + Сt + ?D1 + ?D2 + Еt,

где ? перед D1 и D2 обозначает отсутствие (0) или наличие (1) возмущающего сигнала. Таким образом, если необходимо усилить сигнал одного из факторов среды, влияние других факторов должно быть ослаблено. Например, при изучении воздействия на прирост климатических факторов нам необходимо избавиться от влияния фактора возраста, а также внутренних и внешних для данного дерева и сообщества возмущающих процессов. Такая процедура носит название стандартизации. Устранение посторонних факторов производится различными статистическими методами, для чего разработаны специальные компьютерные программы, например ARSTAN.

Принцип экологической амплитуды. Этим принципом определено, что растения бывают наиболее чувствительны к факторам окружающей среды на широтных и высотных границах ареалов их распространения. Этим необходимо руководствоваться при отборе образцов, особенно для видов с широкой экологической амплитудой.

В соответствии с принципом выбора местообитания для отбора образцов необходимо выбирать такие фации, в которых прирост древесины наиболее чувствителен именно к тому фактору, который будет изучаться. Из этого следует, что для изучения повторяемости засух образцы для датировки следует отбирать в районах с недостаточным увлажнением.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать