Комплексное физико-географическое описание

Сведения на точках фиксируются в следующем порядке:

Географическая привязка точки наблюдения. Точке присваивается порядковый номер, дается зарисовка положения точки к двум ближайшим ориентирам, с указанием направления и расстояния.

Геологические и геоморфологические наблюдения. Описание природных компонентов начинают с литогенной (геолого-геоморфологической) основы ПТК. При этом первостепенное значение придают изучению рельефа, поскольку его формы и элементы выступают в качестве диагностических признаков выделения ПТК различных рангов.

При характеристике рельефа отмечают положение точки относительно макро-, мезо- и микрорельефа. Сведения о макрорельефе берут обычно из литературных источников, а также физических карт, что дает представление об особенностях рельефа изучаемой территории в целом. Особое внимание уделяют описанию мезоформ рельефа, в пределах которых заложена точка наблюдения. Дело в том, что к мезоформам рельефа обычно приурочены ПТК ранга урочища. Разнообразие характерных форм мезорельефа устанавливается еще в подготовительный период на основе анализа геоморфологических карт, а также при составлении предварительной ландшафтной карты.

Положение точки относительно мезоформ рельефа фиксируют следующим образом: вершина (склон) холма, днище ложбины стока или спущенной озерной котловины, поверхность поймы, террасы, равнины и т. д. Мезорельеф характеризуют в морфометрическом, морфологическом и генетическом отношениях.

При изучении морфометрических особенностей в первую очередь указывают абсолютную и относительную высоты мезоформы рельефа, которые устанавливают по топокарте. Относительные превышения точки над местным базисом эрозии могут быть также определены с помощью анероида или визуально, на глаз. Параметры этих отметок уже на начальной стадии исследования порой позволяют сделать предположение о происхождении мезоформы (например, моренный холм, дюна, грива и т. д.). Устанавливают размеры мезоформы рельефа: для моренных холмов, камов, озов, дюн – длина, ширина; ложбин стока, балок, оврагов, спущенных озерных котловин – длина, ширина, глубина.

Важным элементом рельефа являются склоны, т. е. наклоненные участки земной поверхности, ограничивающие положительные и отрицательные формы рельефа. Большей частью водораздельные пространства плавно переходят в склоны, сливаясь с ними. При изучении характера склонов необходимо определить их протяженность и крутизну наклона в разных частях.

По длине различают короткие (до 100 м), средние (100–300 м), длинные (300–500 м), очень длинные (более 500 м) склоны. По крутизне – слабопологие (1–3о), пологие (3–5о), слабопокатые (5–7о), покатые (7–10о), крутые (10–15о), очень крутые (более 15о).

При изучении подурочищ и фаций обязательно указывают экспозицию склонов, более детально определяют положение точки относительно элемента формы мезорельефа: верхняя, нижняя часть склона, вблизи бровки и т. д.

В процессе геоморфологических наблюдений изучают также морфологические особенности рельефа. При описании холмов отмечают их форму (куполовидная, конусовидная, вытянутая, серповидная), характер вершин (плоская, волнистая, гребневидная) и склонов (вогнутый, выпуклый, прямой, террасированный). Для выровненных поверхностей (пойма, терраса, равнина) указывают общий характер поверхности: плоская, пологоволнистая, волнистая и др. Речные долины характеризуются описанием формы долины, ее ширины, глубины, ширины террас, ширины поймы и ее строения, наличия стариц, прирусловых валов, дюн, ширины русла.

Большое внимание, особенно при изучении фаций, уделяется описанию микрорельефа. Необходимо точно описать форму и характер распределения микроповышений, понижений, уступов, определить их размеры и частоту встречаемости.

При изучении ландшафтов возникает необходимость в определении типа рельефа, к которому относится точка наблюдения. Чаще всего в условиях Беларуси исследователь имеет дело с такими типами рельефа, как долины рек, озерно-аллювиальные, озерно-ледниковые, водно-ледниковые и моренные равнины, а также грядово-холмистый и конечно-моренный. Заканчивают описание рельефа установлением его генезиса, что делают на основе геологических наблюдений.

Наблюдения включают также фиксацию современных природно-антропогенных геоморфологических процессов: накопление делювия, аллювия, торфообразования, наличие водной и ветровой эрозии; отмечаются процессы антропогенного заболачивания, подтопления. В заключении дается описание характера антропогенной трансформации рельефа.

Геологическое строение на точке наблюдения выявляют путем изучения поверхностно залегающих антропогеновых (четвертичных) отложений, которые в Беларуси сплошным чехлом мощностью от 150–100 на севере до 40–20 м на юге перекрывают коренные (дочетвертичные) породы. По своему генезису это моренные (ледниковые), водно-ледниковые (флювиогляциальные), лессовидные, озерно-ледниковые, озерные, аллювиальные и болотные отложения. Каждый из этих генетических типов отложений имеет свои характерные признаки, свойства, позволяющие их определить в поле.

Первые сведения о геологическом строении территории исследователь получает из проработанной литературы и соответствующих карт. В поле эти сведения дополняются и уточняются. Однако говорить достоверно о происхождении пород, слагающих ту или иную форму (тип) рельефа, можно только на основании фактических доказательств – естественных и искусственных обнажений (карьеры, ямы, шурфы, скважины).

Лучше всего использовать естественные обнажения, которые встречаются на склонах долин рек, оврагов и балок. Обнажение тщательно осматривают и расчищают в виде ступеней, сверху вниз. Вскрывающиеся породы разделяют на пласты более или менее однородного состава.

Описывают обнажение снизу вверх (можно сверху вниз) по пластам с указанием их мощности, цвета и литологических особенностей породы, наличия включений и слоистости, с индексацией генезиса.

Особенно тщательно характеризуют слоистость в обнажении, если такая прослеживается. По характеру слоистости можно установить генезис породы. Моренные отложения не имеют слоистости. Это же относится и к лессовидным отложениям. Озерные и озерно-ледниковые образования отличаются горизонтальным залеганием. При этом для последних характерна ленточность: слои песка чередуются со слоями глины. Водно-ледниковым отложениям чаще всего свойственна косая слоистость, аллювиальным – горизонтальная, нередко в виде волнистости, а также косая. Часто на расчищенном обнажении слоистость трудно уловима на глаз. Тогда ее следует искать на выветрелых стенках, где она лучше заметна. Ленточность, напротив, хорошо прослеживается только на совсем свежих разрезах и исчезает по истечении нескольких часов.

Однако естественные обнажения встречаются не так часто. Поэтому при изучении геологического строения ПТК целесообразно использовать почвенный разрез с применением малой буровой скважины. Эта скважина глубиной около 2 м заложена в дне почвенного разреза с помощью ручного бура. Она позволяет избежать трудоемких работ по закладке глубоких шурфов.

По выявленным генетическим особенностям отложений на точке наблюдения можно сделать вывод о происхождении мезоформы или типа рельефа (моренный холм, водно-ледниковая равнина и др.) и, следовательно, самого ПТК.

Что касается возраста пород, то при комплексных физико-географических исследованиях его определяют по материалам проработанных источников. Устанавливают относительный возраст отложений, который позволяет судить только о возрасте литогенной (геолого-геоморфологической) основы, но не самого ПТК.

Почвенные наблюдения. Изучение и описание почв производят методом заложения почвенных разрезов. Ямы закладывают глубиной 2,0–2,5 м, длиной 1,5–2,0 м, шириной 0,75–0,8 м; глубина полуям составляет 0,75–1,5 м, прикопок 0,7–0,8 м.

Лицевая стенка почвенного разреза должна быть хорошо освещена солнцем и зачищена. Почвенный профиль расчленяют на генетические горизонты, которые обозначают буквенными символами. Ниже приводится индексация горизонтов, используемая при изучении почв Беларуси [16]:

А0 – лесная подстилка, моховой очес; Ад – дернина.

А1 – гумусовый (перегнойно-аккумулятивный) горизонт черного цвета; Ап – гумусовый горизонт на пахотных угодьях; Ат – оторфованный гумусовый горизонт.

А2 – подзолистый, элювиальный (вымывания горизонта) располагается под горизонтами А1 или А0 и имеет окраску от белесой до палевой.

В – иллювиальный горизонт (вмывания, накопления) бурого, палевобурого, красно-бурого цвета в подзолистых и дерново-подзолистых почвах. При изменении окраски гранулометрического состава, сложения и других свойств он может подразделяться на горизонты В1, В2, В3 и т. д.

G – глеевый горизонт формируется в результате постоянного избыточного увлажнения и характеризуется голубовато-сизой и сизой окраской. Если оглеение выражено в виде отдельных пятен, горизонт глееватый и обозначается буквой g, которая добавляется к основному индексу того горизонта, где оглеение обнаружено (А2g, Bg).

С – материнская (почвообразующая) порода – не затронутая процессами почвообразования порода, на которой сформировалась почва.

Д – подстилающая порода, которая лежит ниже материнской и отличается от нее литологическим составом.

Т – торфяной горизонт, который подразделяется на горизонты Т1, Т2, Т3 и т. д. в зависимости от ботанического состава и степени разложения торфа. На освоенных торфяниках трансформированный торфяной горизонт обозначается Тп.

В профилях пойменных почв выделяют не только генетические горизонты, но и отдельные слои аллювия, которые обозначаются Аl1, Аl2 и имеют двойную индексацию: на первом месте Аl, на втором – индекс генетического горизонта – Ад, Аl, Аl1, Аl2, Вg, Аl3G и др.

При переходном характере горизонтов они обозначаются комбинированными индексами, например А1, А2 – гумусовый оподзоленный, А2В – подзолисто-иллювиальный.

Антропогенно-деградированные, нарушенные и искусственно насыпанные горизонты отмечают следующими символами: д – деградированный (Ад, Тд); н – нарушенный (Ан); и – искусственный (Аи).

Для каждого горизонта почвенного профиля определяют и записывают его мощность в сантиметрах. Все другие морфологические признаки изучаются в следующей последовательности.

Окраска почвы – важнейший признак выделения генетических горизонтов. Устанавливают преобладающий цвет, дополненный оттенком другого цвета. Название преобладающего цвета ставят на последнее место: серовато-черный, красно-бурый, палево-бурый и т. д.

Степень влажности почвенного горизонта характеризуют такими признаками, как сухой, свежий, влажный, сырой, мокрый.

Структуру почвы лучше всего определять по ее горизонтам при заложении разреза в процессе выбрасывания на поверхность почвы. Различают три типа почвенной структуры: округлокубовидную, призмовидную, плитовидную, подразделяющиеся по форме и размерам агрегатов на виды. Например, округлокубовидная: пылеватая (<0,25 мм), мелкокомковатая (1,0–0,25 мм), ореховатая (10,0–7,0 мм) и др. Чаще всего почвы имеют смешанную структуру: комковато-пылеватую, ореховато-комковатую и т. д., в этом случае преобладающие размеры ставят на последнее место.

Сложение (степень плотности почв) определяют путем вонзания ножа в почвенную массу горизонта. Устанавливают рассыпчатое, рыхлое, слабоуплотненное, сильноуплотненное, плотное сложение.

Новообразования изучают с учетом их генезиса, формы и состава. Отмечают наличие новообразований химического (карбонатов, кремнезема, оксидов и гидрооксидов железа и марганца, глин и гумуса) и биологического (капролиты червей, насекомых; кротовины, корневины) происхождения. Указывают присутствие включений – тел органического и минерального происхождения, образование которых не связано с почвообразовательным процессом: валуны, галька, гравий, кости животных, кусочки угля, кирпича и др.

Распространение корней растений по горизонтам почвенного профиля устанавливают визуально: нет корней, единичные корни, редкие корни, мало корней, густые корни, дернина.

Гранулометрический состав определяют одним из полевых методов. Для каждой почвообразующей породы устанавливают ее генезис: рыхлая водно-ледниковая супесь, средний моренный суглинок, тяжелая озерно-ледниковая глина. Наконец, отмечают характер перехода горизонта (резкий, ясный, заметный, постепенный) и форму границ (ровная, волнистая, карманная, языковатая, затечная, размытая, пильчатая).

Завершается описание почвенного разреза установлением названия почвы. Сначала определяют тип почвы (по процессам почвообразования), затем указывают степень проявления этих процессов (слабо- , средне- , сильнооподзоленные для подзолистых и дерново-подзолистых почв; глееватые и глеевые – для дерновых и дерново-подзолистых заболоченных почв). Далее необходимо учесть гранулометрический состав почвообразующих и подстилающих пород, а также их генезис.

При названии торфяно-болотных почв учитывают их тип (низинный, верховой) и мощность органогенного горизонта: торфянисто-глеевые (менее 30 см); торфяно-глеевые (30–50 см); торфяные маломощные (50–100 см); торфяные среднемощные (100–200 см); торфяные мощные (более 200 см).

Изучение почв обычно сочетается с наблюдениями за условиями увлажнения. Увлажнение в пределах ПТК выражают двумя показателями. Устанавливают тип (характер) увлажнения: атмосферное, грунтовое, натечное (за счет поверхностного стока), пойменное (за счет половодий и паводков). Отмечают также степень (интенсивность) увлажнения: недостаточное – почва очень сухая; слабое – почва свежая; нормальное – почва влажная; обильное (повышенное) – почва сырая; избыточное – почва мокрая. При характеристике увлажнения дополнительно указывают его режим: постоянное (устойчивое) и переменное (неустойчивое).

Уровень залегания грунтовых вод (верховодки) устанавливают по появлению воды в стенке или на дне почвенного разреза либо шурфа, а также по близлежащему колодцу, урезу воды в реке, ручье, озере.

Геоботанические наблюдения. Изучение фитоценозов проводят методом пробных площадей размерами 100 м2 (10.10 м) в травянистых и кустарниковых, 400 м2 (20.20 м) в лесных и 1 м2 (1.1 м) в болотных сообществах. При закладке пробных площадей выбирают однородный участок фитоценоза (ассоциацию), удаленный от естественных границ. Приемы описания растительности и перечень фиксируемых сведений могут изменяться в зависимости от программы работ. При описании травянистой растительности характеризуют следующие основные признаки строения лугового и болотного фитоценозов.

Видовой состав – список видов растений на пробной площади с указанием злаков, затем осок, бобовых, разнотравья и мхов. В пределах каждой группы первоначально фиксируют наиболее распространенные, затем редко встречающиеся виды. Каждое растение записывают двойным названием (род и вид). Если названия некоторых растений неизвестны, их берут в гербарий, снабжая номером или рабочим названием. Неизвестные виды затем определяют по фондовому гербарию или по определителю.

Обычно отмечают надземную ярусность, которая в травостое лугов с учетом высоты растений представлена четырьмя ярусами. Высокотравье – луговые растения первой величины: «верховые злаки», наиболее крупные виды осок и разнотравья (лисохвост луговой, тимофеевка луговая, костер безостный, таволга вязолистная и др.). Мелкотравье – растения второй величины: «низовые злаки» (овсяница красная, мятлики, полевицы, трясунка, душистый колосок), а также большинство видов осок и разнотравья (герань луговая, невяник обыкновенный, колокольчики, лютик едкий и др.) одинакового с ними роста. Низкотравье – растения третьей величины, низкорослые виды: клевер ползучий, лютик ползучий, чабрец, манжетки. Приповерхностные стелющиеся растения и мхи: вербейник монетчатый, лапчатка гусиная и др.

На болотах выделяют травянистый ярус и ярус мхов и лишайников, а иногда и древесно-кустарниковый. Молодые травянистые растения, а также угнетенные экземпляры какого-либо вида в отдельные ярусы не включают.

Высота – средняя величина для экземпляров данного вида, измеряется в сантиметрах с помощью линейки.

Обилие – число экземпляров каждого вида на пробной площади. Определяют визуально по шкале Друде.

– soc. (socials) – растения смыкаются своими надземными частями, образуя общий фон

– cop.3 (copiosae) – очень обильно, но фона не даёт, наземными частями не смыкается

– cop.2 – обильно, особей данного вида много

– cop.1 – обильно, особей данного вида среднее количество

– sp. (sparsae) – растения встречаются изредка, рассеяно, в небольшом количестве

– sol. (solitariae) – растения встречаются редко, единично

Фенофаза – стадия вегетации растения каждого вида; отмечают значками или буквенными обозначениями: пр – растение прорастает; б – бутонизация; ц – зацветание; ц2 – полное цветение; ц3 – отцветание; п1 – плоды (семена) незрелые; п2 – плоды (семена) зрелые; п3 – осыпание плодов (семян); отр – отрастание после плодоношения.

Жизненность – степень развитости или подавленности вида определяют по трехбалльной шкале: 3 – полная жизненность (растения имеют нормальный рост, цветут и плодоносят); 2 – средняя (растения ниже среднего роста, цветут не все экземпляры); 1 – пониженная (растения низкорослы, не цветут, имеют угнетенный вид).

Проективное покрытие определяют на глаз и отмечают в процентах только для массовых видов по следующим ступеням: 5 – проективное покрытие от 100 до 50 %; 4 – 50–25 %; 3 – 25–10 %; 2 – 10–5 %; 1 – менее 5 %.

В конце описания дают название ассоциации по преобладающим видам и группам растений. При этом на последнее место ставят преобладающее растение или группу растений: лютиково-мелкозлаковый луг, разнотравно-овсянницевый луг, хвощево-осоковое низинное болото.

Описание лесного фитоценоза начинают с древостоя. Видовой состав древесных пород указывают по ярусам и выражают формулой древостоя. Количественное соотношение между видами фитоценоза определяют по 10-балльной системе с учетом общего числа всех стволов пробной площади. Исходя из этого показателя определяют долю каждой породы. Формула состава древостоя 8С 2Е означает преобладание в лесу сосны обыкновенной (ставится на первое место) с примесью ели обыкновенной. Общеприняты следующие сокращенные обозначения деревьев: сосна обыкновенная – С, ель обыкновенная – Е, дуб черешчатый – Д, граб обыкновенный – Г, клен остролистный – Кл, липа мелколистная – Лп, осина – Ос, ясень обыкновенный – Яс, береза бородавчатая – Б(б), береза пушистая – Б(п), ольха черная – Ол(ч), ольха серая – Ол(с).

Далее для каждого вида деревьев определяют среднюю высоту, а также диаметр ствола на высоте 1,3 м. Глазомерно устанавливают сомкнутость крон, которую для всего древесного полога выражают в долях от единицы (0,5; 0,8 и т. д.). При необходимости определяют возраст деревьев, фиксируемый по свежим пням или при помощи возрастного бура.

Все характеристики древостоя целесообразно уточнить по материалам лесоустройства.

При описании подлеска (кустарникового яруса) фиксируют перечень видов, состав и высоту пород. Характеристика напочвенного покрова (травяно-кустарничковая и мохово-лишайниковая растительность) предусматривает определение его видового состава, высоты, покрытия, обилия, жизненности и фенофазы. Устанавливают общее покрытие травами и мхами.

Название лесного фитоценоза дают с учетом доминантов древесного и кустарникового ярусов, а также напочвенного покрова: сосняк можжевелово-черничный, ельник зеленомошно-черничный.

При описании культурной растительности указывают название культуры, фенофазу, жизненность, перечень сорняков. Степень засоренности посевов определяют визуально либо взвешиванием сорняков на учетных площадках. На площади 10.10 м2 выбирают четыре площадки. по 0,25 м2, где весь посев выстригают и взвешивают. Затем из общей массы укоса отдельно выбирают и взвешивают сорняки. В слабозасоренных посевах на долю сорняков приходится до 10 %, среднезасоренных – 10–25 %, сильнозасоренных – 25% и более от веса всего укоса.

Детальное изучение природных компонентов на точке наблюдения позволяет выявить характер внутренних взаимосвязей между ними в ПТК. Особенности этих взаимосвязей отражают в комплексной характеристике (названии) ПТК изучаемого ранга (фация, урочище, ландшафт). В названии ПТК должны содержаться сведения о генезисе и характере рельефа, почвах и растительности. Например, урочище плоской поймы с разнотравно-мелкоосоковыми лугами на аллювиальных дерново-глеевых песчано-супесчаных почвах.

Геоэкологическая направленность наблюдений заключается в углубленном изучении характера и последствий антропогенного воздействия. Уточняются границы антропогенных объектов: сельскохозяйственных угодий, дорог, линий ЛЭП, ферм, мелиоративных каналов, указываются свалки мусора, кострища. Изучаются современные неблагоприятные природно-антропогенные процессы в ПТК: наличие водной и ветровой эрозии (на карте оконтуриваются площади эродированных земель, определяется степень смытости почв), заболачивания и подтопления, вытаптывания растительного покрова. Дается характеристика загрязнения природных сред органолептическим методом: для поверхностных вод оценивается прозрачность, цветность, запах; для почв - наличие маслянистых пятен, запаха; для растительности - усыхание, повреждение листьев и хвои, появление сорных видов, угнетенное состояние сельскохозяйственных посевов. Например, при изучении воздействия рекреации на лесные экосистемы учитывают следующие следы антропогенной нагрузки: 1) площадь отсутствия напочвенного яруса, %; 2) площадь отсутствия лесной подстилки (А₀), %; 3) площадь отсутствия гумусового горизонта (А), %; 4) Площадь выхода на поверхность материнской породы (площадь развеваемых песков), %; 5) Количество костров, шт./га; 6) длина пешеходных дорожек, м/га; 7) наличие свалок мусора, шт./га; 8) повреждение деревьев, %; 9) повреждение подроста и подлеска, %; 10) наличие следов пожога растительности, % от общей площади; 11) деревья со следами усыхания, %; 12) Полностью усохшие деревья (сухостой), %; 13) подрост и подлесок со следами усыхания, %; 14) полностью усохший подрост и подлесок.

Итогом проведенных наблюдений должно стать заключение о генезисе ПТК, полное название в соответствии с его рангом, и оценка геоэкологического состояния. Выявленные особенности хозяйственного использования ПТК в случае необходимости могут быть использованы для выделения природно-антропогенных комплексов: пахотный волнистой моренной равнины, сенокосно-пастбищный плоской поймы, лесохозяйственный плосковолнистой водно-ледниковой равнины и др.