И характеристика методов геоэкологических исследований

(5 часов – 15 баллов)

Цель задания: выработать навыки построения опорного геоэкологического профиля и ознакомиться с методами геоэкологических (полевых) исследований.

Необходимый материал для задания: составленный на кальке фрагмент учебной ландшафтной карты-схемы М 1:10000 или 1:25000, или выкопировка с топографической карты, миллиметровка, карандаши.

Учебное пособие «Почвенно-экологические исследования в ландшафтах» (Яшин И.М. и др., М., 2000).

Порядок выполнения задания по теме 3

1. Используя показ линии геоморфологического профиля и опорных точек наблюдения (основных, картировочных, специализированных), составить линию ландшафтного профиля в выбранном масштабе высот и протяженности на миллиметровке (или кальке) с выделением границ фаций (рис. 4).

2. Вычертить комплексный ландшафтный профиль с диагностикой почв (и почвенного покрова), растительности, почвообразующих и подстилающих пород, рельефа… Растительность и почвы характеризуют с оценкой их антропогенной нарушенности, состояния и эволюции.

3. На топографической основе (исходной картоснове для составления ландшафтной карты и профиля) показать положение ключевого (и эталонного) участка, на нем – линию ландшафтного профиля с опорными точками наблюдения.

4. Обосновать необходимость выделения на ландшафтном профиле дополнительных точек – основных, картировочных и специальных.

Зачетный материал по теме: опорный Геоэкологический профиль и описание основных точек наблюдения.

Справочный материал

Характеристика методов геоэкологических исследований. Сочетание и детальность используемых методов ландшафтного картирования зависит от масштаба полевых изысканий: детальный (М 1: 500); крупный масштаб – М 1: 25 000; средний – М 1: 250 000; и мелкий – М 1: 1 000 000.

Геоэкологическое картографирование конкретной территории осуществляется при помощи следующих методов: 1) маршрутного наблюдения, 2) исследований на опорных точках ландшафтного профиля, 3) изучения компонентов ландшафта на ключевых участках («ключах»), 4) стационарные и полустационарные изыскания в течение 5-10 и более лет, 5) экспедиционные маршруты при мелкомасштабном картировании с использованием транспорта. Детальное (сплошное наземное) картирование проводится при крупномасштабной съемке в масштабе М 1:10000 – М 1:30000. При средне- и мелкомасштабном картировании заметно уменьшается количество маршрутов. Все большее значение приобретает экстраполяция результатов полевых наблюдений на геокомплексы - аналоги.

Рис. 7. Методика построения комплексного (экологического) профиля по топографической карте: ▼– места закладки «ключей» на профиле.

Геоэкологической съемке предшествуют рекогносцировочные исследования (т.е. предварительное знакомство с изучаемой территорией), позволяющие решить следующие задачи: 1) проверить ряд контуров фаций и урочищ, выделенных на макете ландшафтной карты с реальными объектами, 2) составить рабочий план изысканий, выработать единую терминологию и утвердить единые методы исследований, 3) подготовить (и раздать) всем участникам ландшафтных изысканий диагностические признаки, позволяющие определить генетические особенности почв, растительности, пород, рельефа…, 4) утвердить терминологию и последовательность изыскательных работ с составлением сметы расходов.

Рассмотрим полевые геоэкологические методы изысканий.

Маршрутный метод позволяет изучить пространственные комбинации фаций и урочищ в ландшафте, уточнить межфациальные рубежи (экотоны) и выявить особенности антропогенных трансформаций. Маршруты планируют так, чтобы они, по возможности, полнее пересекали все виды урочищ по наиболее коротким ходам. Иными словами, маршрутом следует пересечь все элементы мезорельефа. Протяженность и длительность маршрутов определяется категорией сложности объекта и масштабом полевых работ. К высшей (V-й) категории сложности относятся, в частности, территории, занятые лесами и болотами, горы и предгорья, речные поймы и дельты рек с неоднородным почвенным покровом. К I-й – низшей категории – относятся степные равнинные ландшафты.

При маршрутных исследованиях используют эмпирические подходы – наблюдения, описания и измерения. Обращается внимание на: характер смены мезоформ рельефа и особенности расчленения рельефа (включая и эрозию), своеобразие микрорельефа, смену фитоценозов (при изменении видового состава сообществ) и их взаимосвязь с литологией пород, нахождение межфациальных границ…

Метод опорного геоэкологического профилирования является основным приемом изучения вертикальной структуры и свойств компонентов фаций и межфациальных взаимосвязей. Количество опорных профилей зависит от сложности территории изысканий, поэтому при IV-й и V-й категориях сложности на предварительной (камеральной) ландшафтной карте закладывают не один, а несколько профилей, чаще всего параллельных и реже – перпендикулярных друг другу. Профиль начинается от берега реки и заканчивается в автономных (водораздельных) ландшафтах. Другой пример: от днища межгрядовой долины по склонам к автономным ландшафтам.

Построение ландшафтного профиля начинается с вычерчивания гипсометрического, а затем и геоморфологического профилей. Последние точно переносятся на миллиметровку в день камеральной обработки собранного материала. Условными обозначениями на ландшафтном профиле показывается вертикальная структура фаций (породы, рыхлые покровные отложения, почвы, фитоценозы, уровень грунтовых вод) и особенности границ между ними.

Ключевой метод исследования наиболее широко используется при средне- и мелкомасштабных исследованиях. Здесь большую помощь оказывают материалы аэро- и космической съемки и результаты их дешифрирования. Ключевые участки выбирают по характерному сочетанию разных урочищ, а при мелкомасштабных исследованиях (М 1:1000000 и меньше) они включают ряд ландшафтов. На «ключах» в более крупном масштабе проводятся сплошные полевые работы по сравнению с остальной территорией. При этом используются: опорное ландшафтное профилирование, маршрутные наблюдения, исследования на основных и опорных точках.

Цель мелкомасштабной геоэкологической съемки состоит в проверке достоверности контуров, состава и структуры геокомплексов, выделенных в мелком масштабе на космических фотоснимках. Это, как правило, крупные урочища, виды и группы ландшафтов.

Основное требование к точности съемки – достаточность (для конкретного масштаба) точек наблюдения. Они должны весьма полно (и рационально) охарактеризовать все контуры геокомплексов. Эти требования определяются по аналогии с почвенной съемкой. При ландшафтной съемке масштаба М 1:1000000 минимальная величина контура на карте составляет 0,2 см², что в натуре составляет 20 км². При масштабе изысканий М 1:100000 – 0,5 см² (на карте) и 0,5 км² на местности; при масштабе М1:25000 – 0,5 см² на карте и 0,03 км² на местности. Достаточность точек наблюдения при разномасштабной съемке коррелирует с категорией сложности. Частая смена в пространстве одного или двух факторов определяет разнообразие морфологии ландшафта и мелкоконтурность его компонентов. Все это создает известные трудности при изучении ландшафтов и при их фиксации на картоснове. Здесь большую помощь могут оказать приемы компьютерного моделирования с использованием геоинформационных систем (ГИС).

ТЕМА 4