Описание растительности

Описание растительности может производиться до описания почвы или после — это не имеет существенного значения. Часто делают это сразу же после записи сведений о рельефе, пока рас­тительность выбранной площадки не нарушена почвенной ямой.

Методические приемы описания растительности, так же как, в сущности, и других компонентов, принципиально ничем не отли­чаются от приемов, употребляемых при соответствующих отраслевых исследованиях. Они могут отличаться лишь меньшей сте­пенью детальности, да и то не всегда (в зависимости от програм­мы работ).

На основной точке дается подробное описание ботанической площади. Для луговой или болотной растительности принятый раз­мер площади 100 м² или 10 м X 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 располагалась в пределах одной ассоциации. Нельзя в одну и ту же площадь включать обычный луг с мезофильным траво­стоем и мокрую западину с осокой.

Для выбранной площади составляется список растений, в котором обычно сначала перечисляются злаки, потом осоки, бобовые, разнотравье.

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 том случае, если растение неизвестно исследователю или есть сомнение в его определении, то тому растению придается рабочее название (любое, но такое, чтобы оно хоть сколько-нибудь соответствовало внешнему виду астения и легко запоминалось). Само же растение берется в гербарий для последующего определения.

Далее записываются высота, обилие, проективное покрытие, фенофаза.

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

Обилие обычно отмечается по шкале О. Друде:

Сбр₃ — (copiosae — очень обильно) — растения сплошь закры­вают почву.

Сор₂ — (обильно) — растений много, перекрытия нет.

Сор₁ — (довольно обильно) — растений значительно меньше.

Sp — (sparsae — рассеяно, в небольшом числе) — приходится искать.

Sol — (solitariae — единично) — растения обнаруживаются при тщательном осмотре площади.

Uti — (unicum — единственный экземпляр) на всей площади обнаружено лишь одно растение данного вида.

В качестве дополнительных обозначений после знака обилия будут ставиться обозначения: soc (sociales) — в том случае, если астения смыкаются наземными частями или gr (grlgariae) — в ом случае, если растения распределены по площади неравномерно и местами образуют плотные группы.

Фенофаза отмечается значками или же буквенными обозначениями:

пр — растение прорастает;

р — росток;

вег — растение вегетирует;

б — бутонизация;

Ц1 — расцветание;

Ц₂ — полное цветение;

Цз — отцветание;

П_i — плоды (cемена) незрелые;

п₂ —плоды (семена) зрелые;

п₃ —осыпание плодов (семян).

Проективное покрытие определяется на глаз и отме­чается в процентах. Для тех растений, которые встречаются в не­большом количестве, проективное покрытие не указывается. Мож­но указывать еще один из существенных признаков — жизнен­ность. Ее обычно определяют по трехбалльной системе: полная жизненность — 3 (растения имеют нормальный рост, цветут и плодоносят), средняя — 2 (растения ниже среднего роста, цветут не все экземпляры), пониженная — 1 (растения низкорослы, не цветут, имеют угнетенный вид). Вместо жизненности в баллах можно отмечать состояние (хорошее, удовлетворительное, угне­тенное), что отражает характер развития растения в момент на­блюдения.

В конце описания определяется средняя высота травостоя и общее проективное покрытие.

На опорных точках (не па всех основных, а выборочно) производится количественный учет растительной массы.

Описание леса производится на площади от 400 м² (20 м Х20 м ) до 1 га (100 м Х 100 м). Видовой состав леса описываете по ярусам. Для каждого вида указывается обилие по десяти балльной системе (например, сосна обыкновенная 8, дуб черенчатый — 2). Средняя высота, средний диаметр ствола на высоте 1,3 м, высота прикрепления крон, господствующий возраст. Для всего древесного полога дается общая сомкнутость в долях о единицы (0,5; 0,8 и т. д.). При необходимости можно ввести так же в бланк оценку класса бонитета, по принятой cистеме (класс бонитета отражает жизненность древостоя), и запаса древесины.

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

При описании культурных посевов в бланке дается название культуры, фенофаза, жизненность и особо — перечень сорняков с указанием степени засоренности посевов. Степень засоренности определяется либо на глаз, либо взвешиванием.

Почвы.

Методика почвенных исследований (для хорошо обжитых тер­риторий средней полосы) близка к методике комплексных физи­ко-географических исследований и при этом более разработана, поэтому в дальнейшем мы будем неоднократно к нем обращаться.

Изучение и описание почв производится но почвенным разре­зам: шурфам, ямам, 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 есте­ственном обнажении разность почв, так как эта разность может быть свойственна лишь узкой полосе местности.

Весьма рекомендуется осматривать и описывать свежие искус­ственные выемки — силосные ямы, траншеи трубопроводов, кана­вы под фундамент различных построек и др., если они заложены вне населенных пунктов, на типичных территориях. 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 очень типичных для территории почв и могут иногда служить вместо опорных шурфов.

В условиях равнинного рельефа на основной точке заклады­вается 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 освещенная стенка оставляется прямой (по ней и будет производиться описание разреза), противоположная стенка спускается ко дну ступенями. Глубину разреза можно изменять в зависимости от типа почв и породы, вместе с этим можно изме­нять его длину и ширину. Длина и ширина разреза должны быть такими, чтобы его удобно было копать и описывать.

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 избегать обратного осыпания земли. Рекомендуется гумусовый горизонт не смешивать в выбросах с другими горизонтами, чтобы при укрытии разреза его можно было снова положить сверху.

Прямая (лицевая) стенка оберегается от обрушения и излишнего засорения. В сторону прямой стенки землю не выбрасывают, не складывают там и своего полевого снаряжения (обычно оно лежит в стороне или позади ямы), к ее краю близко не подходят. В процессе конки разреза последовательно снимают слой за слоем земли, углубляясь, всякий раз на штык лопаты. При этом вскрываются различные горизонты, что бывает очевидно уже при самом рытье ямы. Рекомендуется из каждого нового горизонта отложить в сторону лопату земли — это будут еще не образцы, но материал для предварительного или дополнительного просмотра. Когда разрез закончен, со дна его берется и откладывается от­дельно образец, так как в дальнейшем на дно будет насыпано много разного смешанного материала, что затруднит взятие само­го глубокого образца.

Для описания почвенного разреза его лицевая стенка зачи­щается (лопатой или ножом). Одна сторона ее сверху донизу пре­парируется легким втыканием ножа, чтобы лучше проследить из­менение структуры почвы, ее плотности, цвета, по граням отдельностей, вторая для сравнения остается гладкой.

После этого к верхнему краю лицевой стенки подвешивается на булавке сантиметр и производится выделение генетических го­ризонтов почвы по совокупности наблюдаемых признаков (цвет, структура, плотность и т. д.).

Весь профиль проверяется на вскипание от десятипроцентного раствора соляной кислоты. Это следует делать и в области рас­пространения дерново-подзолистых и подзолистых почв. Хотя там, как правило, карбонаты вымыты на большую глубину, могут встре­титься случаи концентрации карбонатов, что может быть связано с составом почвообразующей породы (делювий известняка, кар­бонатная морена, карбонатные пески, глины, лёссовидные суглинки).

Далее производится описание почвенного профиля по генетическим горизонтам. В бланке делается схематическая зарисовка профиля (хорошо, если с применением натуральных мазков из всех горизонтов). Горизонты индексируются, записывается их мощность и далее все другие данные в следующем порядке: цвет (окраска), влажность, механический состав, структура, плотность, сложение, новообразования, включения, корневая система, следы деятельности животных, мерзлота (многолетняя или сезонная), ха­рактер перехода в нижележащий горизонт.

Приведем наиболее распространенную сейчас систему индексировки горизонтов и названий типов почв, разработанную в своей основе еще В. В. Докучаевым:

А — горизонт аккумуляции в разной степени разложившихся органических веществ; А₀ — подстилка, войлок, грубый гумус; А^Т₀ — торфяная подстилка; А; а₁ (А'₁ A"1) — гумусовые горизон­ты; А^T — торфяной горизонт; А^П — перегнойный горизонт. Для пашни и залежи употребляют обозначения: А_Пах — пахотный го­ризонт или А_(пах) — бывший пахотный горизонт;

А₂ — элювиальный горизонт, горизонт растворения и вымыва­ния солей, подзолистый, оподзоленный, осолоделый;

B (B₁; В₂; В₃) — горизонт переходный к породе (в подзолистых и дерново-подзолистых почвах это иллювиальный горизонт, или горизонт вмывания вынесенных сверху веществ);

С — почвообразующая порода;

D — подстилающая порода;

G — глеевый горизонт, переувлажненный, окрашенный закисными соединениями железа в сизый цвет.

В случае переходного характера горизонтов их обозначают комбинированными индексами, например, A₁A₂; A₂B; BC.

Применяют и дополнительные индексы: k—для обозначения скопления карбонатов, с—сульфатов, g — закисных соединений (оглеения), например, C_g, B_k, С_с и т. д. При слабой выраженно­сти оглеения индекс g берется в скобки.

Если почвенный профиль явно «многоэтажный» с погребенны­ми горизонтами, то индекс погребенного горизонта целиком за­ключается в скобки, например, [A₁] или [А₂].

Мощность горизонтов обозначается не одной цифрой, а двумя, обозначающими положение верхней и нижней границы горизонта от поверхности. Например, А₀ — 0—2, ai — 2—12, А₂—12—25 см и т. д. По такой же системе указывается в бланке глубина взятия образцов.

Цвет обозначается одним или несколькими словами или же сложным словом, состоящим из нескольких слов. В последнем случае основной цвет пишется в конце этого сложного определения, например, буро-серый, желтовато-серый, желтовато-светло-серый (во всех этих случаях основной цвет — серый). Можно добавлять указания на оттенок, приводить сравнения. В случае неравномер­ной окрашенности горизонта необходимо указать характер рас­пределения окраски (пятнистая, полосами и т. д.).

Еще во время рекогносцировки следует договориться с еди­ном понимании цветовых различий, чтобы не было так, что один и тот же цвет в одном отряде записывается как «бурый», а в дру­гом как «коричневый». Кроме общепринятых цветов (черный, се­рый, белый, бурый, желтый, красный и др.) и их сочетаний или степени выраженности (серо-черный, светло-серый, буровато-жел­тый и др.) можно употреблять также «сравнительные» обозначе­ния цвета (кирпичный, шоколадный и т. д.). Весьма желательно иметь в экспедиции образцы цветовой шкалы для работы в поле.

Указание на влажность почвы дается непосредственно по­сле или даже до характеристики цвета, так как цвет почвы ме­няется при разном увлажнении.

Механический состав. При описании почвенного разреза определяется обычно пробой на скатывание. Для пробы на скаты­вание почву (при необходимости) слегка увлажняют.

Градация:

глинистый — проба скатывается в шнур (диаметром 2 мм и меньше), сгибающийся в кольцо;

суглинистый — скатывается в более толстый шнур, при сгиба­нии в кольцо разламывается;

супесчаный — в шнур не скатывается, лепится только в шарик с шероховатой поверхностью;

песчаный — не скатывается и не лепится;

скелетный — проба состоит из обломков породы (хряща, щеб­ня, гальки или валунов), смешанных с мелкоземом. Если отбро­сить крупные (скелетные) частицы, то остальная почвенная масса обнаруживает свойства одной из перечисленных выше групп.

К этому можно добавить также другие внешние признаки, от­личающие одну породу от другой по механическому составу — вязкость и пластичность глины, сыпучесть песка и т. д.

Суглинки можно разделить на тяжелые, средние и легкие. Тя­желые суглинки приближаются к глинам и могут давать очень тонкие и острые концы шнура, которые при скатывании, высунув­шись из ладоней, долго крутятся и извиваются, не отрываясь от основной массы. Для средних суглинков характерны более тупые концы шнуров и меньшая их пластичность. Легкие суглинки дают короткий шнур с рваными концами, слабопластичный.

Структура почвы (ее способность распадаться на опреде­ленной формы отдельности) хорошо прослеживается во время рытья шурфа, когда сбрасываемый с лопаты материал рассы­пается мелкими зернами, угловатыми комочками, плитками, глы­бами и т. д. Однако исследователь редко копает шурф сам (для этого рациональнее использовать рабочих), чаще всего он не мо­жет и наблюдать за рытьем шурфа по причине занятости описа­нием растительности, рельефа и т. д. Поэтому для определения структуры приходится снова брать из каждого горизонта ножом или лопатой большие куски почвы и, подбрасывая их на ладонях или разламывая при слабом нажиме, смотреть, какую форму и размеры имеют образовавшиеся отдельности и насколько они прочны.

Структуру можно наблюдать также во время препарирования стенки ямы, а, также в выбросах из ямы и в отложенных для просмотра образцах.

Плотность почвы так же, как и структура, хорошо опреде­ляется при копке ямы и прослеживается по стенке шурфа. При этом можно руководствоваться следующим:

очень плотная или слитная почва — копать невозможно, при­ходится долбить, острие ножа не входит в почву, нож оставляет на стенке тонкую гляцеватую черту;

плотная почва копается с трудом, кончик ножа при нажиме входит в почву на 1—2 см, черта от ножа более глубокая с туск­лым отблеском;

слабоуплотненная почва легко копается и при выбросах рас­сыпается на отдельности, нож входит в стенку довольно свободно на несколько сантиметров, черта от ножа глубокая, ровная пли шероховатая, без блеска;

рыхлая почва сыплется;

пухлая почва при надавливании легко сжимается, нож остав­ляет глубокий след

Сложение — порозность (или трещиноватость) почвы.

Понятие порозности включает в себя как размер пор или тре­щин, пронизывающих почву, так и их обилие:

Новообразования возникают и почве в процессе ее фор­мирования и представляют собой различные формы скопления ве­ществ, выделяющихся на общем фоне почвенной массы.

Новообразования сульфатов, хлоритов, гипса, карбонатов, оки­сей железа, алюминия и др., закиси железа, кремнезема имеют разную окраску и еще более разнообразные формы.

Легкорастворимые соли — хлориды (Na, Mg, Ca) и сульфаты (Na и Mg) дают новообразования белого цвета — налеты и вы­цветы, корочки, крапинки, «червячки», жилки, щеточки инея.

Выделения гипса также могут давать белые крапинки, «точки», жилки, натечные «бородки», кристаллы, друзы и целые прослойки (коры).

Карбонаты (Са и Mg) дают белого цвета «сединку», «плесень», псевдомицелий, или лжегрибницу, белоглазку, журавчики, дутики, желваки, «бородки», сплошное или пятнистое пропитывание почвенной массы.

Окислы (Fc, Al, Mn, P) образуют ржавые, охристые, красные бурые и черные образования в виде натеков, примазок, псевдофибров, рудяковых зерен, дробин, бобовин, 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 типов почв позволяет избегать многих ошибок. Кроме того, все новообразова­ния углекислого кальция (карбонаты) легко распознаются по ре­акции на соляную кислоту, а новообразования хлористого натрия по соленому вкусу.

Что касается множества названий, употребляемых для оп­ределения разных форм новообразований, то в случае затрудне­нии следует просто описать своими словами размеры, форму, плотность, цвет новообразований, не давая им собственного на­звания.

Включения — это валуны, гравий, кости, черепки, кирпич и т., 'д., т. е. предметы, встречающиеся в почве, но не связанные непосредственно с процессом почвообразования.

Корневую систему и формы жизнедеятельности организ­мов (ходы червей и их выбросы — капролиты, ходы грызунов — кротовины и др.) тоже можно рассматривать как включения. Они могут описываться как для каждого горизонта, так и после опи­сания разреза, в конце, но обязательно с указанием, где наблю­дается наибольшее сосредоточение корней, кротовин, капролитов и пр.

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

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 в себя генетический тип и подтип почвы, разновидность (или разность) механи­ческого состава (по верхнему горизонту), состав почвообразующей и подстилающей породы (в случае близкого к поверхности залегания другой породы). Например, почва дерново-слабоподзорованного, или, может быть, повторяют такие же кратковременные наблюдения гидрометеослужбы, и тем самым дают более надеж­ную характеристику объекта.

Описание рельефа и почвенно-растительного покрова на основных точках дополняется указанием на характер и степень увлаж­ненности (например, увлажнение атмосферно-грунтовое, избыточ­ное, с глубины 1,5 м на стенке ямы сочится вода, или увлажнение атмосферное, нормальное, грунтовые воды не вскрыты).

Круг наблюдении на основной точке может быть расширен за счет углубления почвенным буром в породу, что даст основание сделать запись о геологическом строении поверхностных отложе­ний.

На основной точке могут быть проведены также микроклима­тические наблюдения (температура и влажность воздуха, направ­ление и скорость ветра, температура и влажность почвы, солнеч­ная радиация и т. д.).

Опорные точки отличаются от основных большой глуби­ной почвенного разреза (3—4 м), дополнительным бурением на дне ямы (на основных точках это производится не часто), особой подробностью описания и тщательностью отбора образцов.

Опорные точки очень трудоемки и закладываются с большой осмотрительностью на самых типичных местах.

Дополнительные, или вспомогательные, точки закладываются между основными на элементах микрорельефа или разбрасываются более или менее равномерно по территории для обеспечения ее полного охвата. Содержание наблюдений здесь то же, что и на основных точках, но объем несколько более сокра­щенный, глубина почвенных разрезов меньше (полуямы, при­копки).

Картировочные точки — это точки еще более сжатых на­блюдений, большей частью без почвенного разреза с записью на карте полного индекса растительного покрова и предположитель­ного индекса почвы. Они берутся при составлении карты там, где собственно картина вполне ясна по рельефу (и микрорельефу) и растительной ассоциации. Для картировочной точки бланк не за­водится. Содержание наблюдений записывается в дневник и на­носится индексом на карту.

Специализированные точки — это точки наблюдения над одним из компонентов — геологическим строением, грунтовы­ми или поверхностными водами, формами поверхности и т. д.

Специализированные геологические точки приурочены к есте­ственным обнажениям, карьерам, другим искусственным выемкам, скважинам. Содержание наблюдений записывается в дневнике или же в специальных бланках. При описании обнажения обяза­тельно делается его схематическая зарисовка, проводится нуме­рация и описание толщ с указанием названия породы и основ­ных ее свойств, условий залегания, характера контактов, нали­чия тектонических нарушений, характера и направления тре­щин и т. д.

Гидрологические наблюдения при комплексных физико-геогра­фических исследованиях производятся на малых естественных объектах и на колодцах.

Большие реки и озера, как правило, хорошо изучены наблю­дениями гидрометеослужбы, и кратковременные наблюдения слу­чайного сезона мало что могут прибавить к тем многолетним све­дениям, которые имеются по этим объектам. К тому же исследо­вания на них слишком специальны и не могут проводиться одно­временно с комплексным физико-географическим изучением тер­ритории, а требуют особой программы, других видов снаряжения, оборудования и средств передвижения.

Для родников записываются условия выхода вод и порода во­доносного и нижележащего водоупорного горизонта, по которому происходит сбрасывание вод. В ручьях и небольших речках про­изводятся замеры скорости течения и расходов. В озерах — их размеры и глубины. Во всех случаях следует также записывать цвет, запах, мутность, вкусовые качества воды.

Внимательному наблюдению подвергаются колодцы. В них за­меряется глубина зеркала воды и дна колодца, качество воды. В отдельных случаях производится пробная откачка для опреде­ления дебита.

В зависимости от масштаба работ и программы экспедиции водные источники обследуются сплошь по всей территории (круп­ный масштаб) или же выборочно, в наиболее типичных местах. Запись производится в дневник или в специальный бланк.

Специализированные точки могут иметь свою нумерацию с до­полнительными значковыми или буквенными обозначениями, либо ту же нумерацию, что и точки комплексных наблюдений (как бу­дет принято в экспедиции).

Зоогеографические наблюдения также могут являться частью комплексных физико-географических исследований, но они на­столько специфичны по своей методике, что требуют особой под­готовки и проводятся не попутно (попутные наблюдения могут дать очень немного), а специально.

Наблюдения на точках дают фактический материал, по мере накопления которого у исследователя складываются представле­ния об основных взаимосвязях между отдельными компонентами природы, о строении природных территориальных комплексов, про­стых и более сложных, об условиях и возможностях хозяйствен­ного использования территории.