Методы биологического мониторинга.

> Биоиндикация - метод, который позволяет судить о состоя­нии окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенно­стям развития организмов-биоиндикаторов. Биоиндикаторы - орга­низмы, присутствие, количество или особенности, развития кото­рых служат показателями естественных процессов, условий или ан­тропогенных изменений среды обитания. Условия, определяемые с помощью биоиндикаторов, называются объектами биоиндикации.

> Оценка компонентов биоразнообразия - является совокуп­ностью методов сравнительного анализа компонентов биоразнооб­разия.

Методы статистической и математической обработки данных. Для обработки экомониторинговых данных используются методы вычислительной и математической биологии (в том числе и математическое моделирование), а также широкий спектр инфор­мационных технологий.

Географические информаиионные системы (ГИС) являются отражением общей тенденции привязки экологических данных к пространственным объектам. Как считают некоторые специалисты, дальнейшая интеграция ГИС и экологического мониторинга приве­дёт к созданию мощных ЭИС (экологических информационных систем) с плотной пространственной привязкой.

 

2. Организация наблюдений за состоянием и использовани­ем земельного фонда и изучение землепользования является одним из наиболее эффективных способов наблюдения за изменением ка­чества окружающей среды в целом. Выполнение этих работ в тече­ние разных временных периодов позволяет выявить степень влия­ния человека на землю, используемую в сельском и лесном хозяй­стве, промышленности, населенных пунктах, транспорте и т. д. Для получения объективных результатов о существующем уровне со­стояния земель необходимо сопоставить их по анализируемым зем­левладельцам, землепользователям, категориям земель, районам, областям, краям, республикам и по Российской Федерации в целом. Анализ структуры использования земельного фонда производится по видам землепользования (собственность, владение, пользова­ние), категориям земель и земельным угодьям с учетом их количе­ственных и качественных показателей.

Состояние земельного фонда страны характеризуется также раз­личными культуртехническими показателями (закустаренность, за- валуненность, контурность, другими факторами, осложняющими хозяйственное использование земель). Мониторинговые наблюде­ния за состоянием земель включают периодический учет количест­венных показателей закустаренности (залесенности), каменистости, степени развития просадочных явлений, гидромелиоративной осво­енности, почвенного покрова, гумусного состояния, наличия пита­тельных веществ и реакции почвенного раствора, биологической активности почв, загрязнения земель, земель, подверженных эрозии и дефляции, засолению, границ и площадей контуров земельных угодий и многих других показателей.

Объектами мониторинговых наблюдений за земельным фон­дом являются административные территориальные единицы (рай­он, область, край, республика), а также отдельные природно- сельскохозяйственные регионы. Основной единицей в системе оценки существующего уровня состояния земель является админи­стративный район. В качестве первоисточников, содержащих све­дения о наблюдаемом объекте, его общей площади, распределении земель по видам землепользования, категориям земель, угодьям, качественном состоянии и использовании, являются ежегодные от­четы о наличии, качественном состоянии и использовании земель, составленные по установленной форме.

Подбор объектов наблюдений за состоянием земельного фонда осуществляется с учетом природно-климатических условий и сте­пени антропогенного воздействия на земли. Для подбора объектов и участков наблюдений за состоянием земель собираются и изуча­ются материалы обновления планов землевладений и землепользо- ваний, почвенного обследования, культуртехнического состояния сельскохозяйственных угодий, космо-, и аэрофотосъемок разных лет, материалы, характеризующие рельеф, климатические другие природные условия, хозяйственное состояние земель, прочие мате­риалы. При подборе объектов и участков наблюдений учитываются имеющиеся материалы ранее проводимых работ по выявлению ка­чественного состояния земель РФ. На основании систематизации и анализа всей совокупности материалов выявляются ареалы распро­странения каменистости, земель, подверженных эрозии и дефля­ции, засолению, закустаренности, места разработки месторождений полезных ископаемых подъемным способом, территории, на кото­рых имеется значительное количество мелких по площади контуров угодий. С учетом этого подбираются объекты и участки монито­ринговых наблюдений в различных природно-климатических усло­виях страны. Участки наблюдений должны находиться в стороне от населенных пунктов, производственных и других комплексов, мест особо интенсивных человеческих воздействий и сохранять при этом неизменные границы на протяжении всего срока мониторин­говых работ. На плане (космо-, и аэрофотоснимке) определяется местоположение подобранного и закрепленного в натуре участка наблюдения.

При ведении мониторинга земель выявляются следующие процессы:

> эволюционные (связанные с естественно-историческими про­цессами развития);

> цикличные (связанные с суточными, сезонными, годовыми и иными периодами изменений природного характера);

> антропогенные (связанные с человеческой деятельностью);

> чрезвычайные ситуации (связанные с авариями, катастрофами, стихийными и экологическими бедствиями).

Основными задачами мониторинга земель являются:

> своевременное выявление изменений состояния земельного фонда, их оценка, прогноз и выработка рекомендаций по преду­преждению и устранению последствий негативных процессов;

> информационное обеспечение Государственного земельного кадастра, рациональное землепользование и землеустройство, кон­троль за использованием и охраной земель.

Содержание мониторинга земель составляют систематические наблюдения (съемки, обследования и изыскания) за состоянием зе­мель, выявление изменений и оценка состояния землепользовании, угодий, полей, участков;

> процессов, связанных с изменением плодородия почв (опус­тынивание, развитие водной и ветровой эрозии, потери гумуса,

ухудшение структуры почв, заболачивание и засоление), зарастани­ем и закустариванием сельскохозяйственных угодий, загрязнением земель пестицидами, тяжелыми металлами, радионуклидами, дру­гими токсичными веществами;

> состояния береговых линий рек, морей, озер, заливов, водо­хранилищ, лиманов, гидротехнических сооружений;

> процессов, вызванных образованием оврагов, оползнями, се­левыми потоками, землетрясениями, карстовыми, криогенными и другими явлениями;

> состояния земель населенных пунктов, объектов нефте- и га­зодобычи, очистных сооружений, навозохранилищ, свалок, складов горюче-смазочных материалов, удобрений, стоянок автотранспор­та, мест захоронения токсичных промышленных отходов и радио­активных материалов, а также других промышленных объектов.

Оценка состояния земель выполняется путем анализа ряда по­следовательных наблюдений (периодических, сезонных, суточных), направленности и интенсивности изменений и сравнения получен­ных показателей с нормативными. Показатели состояния земель выражаются как в абсолютных, так и в относительных значениях, отнесенных к определенному периоду или сроку. По результатам оценки состояния земель составляются оперативные сводки, докла­ды, научные прогнозы и рекомендации с приложением к ним тема­тических карт, диаграмм и таблиц, характеризующих динамику и направление развития изменений.

Мониторинг земель ведется Комитетом по земельной реформе и земельным ресурсам при правительстве РФ (Роскомземом) и Госу­дарственным комитетом по охране окружающей среды и при уча­стии Министерства сельского хозяйства, Министерства архитекту­ры, строительства и жилищно-коммунального хозяйства, Комитета по геологии и использованию недр при правительстве РФ, других заинтересованных министерств и ведомств.

Организация и координация деятельности указанных мини­стерств и ведомств, обобщение данных мониторинга земель осуще­ствляются Росреестром и Госкомприродой России.

Мониторинг земель ведется с соблюдением принципа совмести­мости разнородных данных, основанного на применении единых классификаторов, кодов, системы единиц, стандартных форматов данных и нормативно-технической базы, государственной системы координат и высот.

Для получения необходимой информации при мониторинге зе­мель применяются: дистанционное зондирование (съемки и наблю­дения с космических аппаратов, самолетов, средств малой авиации и др.), наземные съемки и наблюдения, фондовые данные.

Главное назначение съемок и наблюдений с космических аппа­ратов и самолетов - получение характеристик состояния земель на глобальном и региональном уровнях. Съемки и наблюдения с по­мощью малой авиации производятся для локального мониторинга земель и уточнения аэрокосмической информации. Наземные на­блюдения проводятся по всем категориям земель с использованием полигонов, эталонных участков, стационарных и передвижных ла­бораторий.

В зависимости от сроков и периодичности проведения осущест­вляются три группы наблюдений за состоянием земель: базовые (исходные, фиксирующие состояние объектов наблюдений на мо­мент начала ведения мониторинга земель), периодические (через год и более), оперативные (фиксирующие текущие изменения).

Первичные данные, получаемые при непосредственных наблю­дениях за состоянием земельных угодий, полей, участков, обобща­ются по районам, городам, автономным образованиям, областям, краям, республикам в составе Российской Федерации и по Россий­ской Федерации в целом, а также по отдельным природным ком­плексам.

Оперативный (дежурный) мониторинг земель ведется комитета­ми по земельной реформе и земельным ресурсам районов, городов и автономных образований с использованием данных базового и периодического мониторинга. Полученные результаты накаплива­ются в архивах (фондах) и банках данных автоматизированной ин­формационной системы.

Комитеты по земельной реформе и земельным ресурсам респуб­лик в составе РФ, краев, областей, автономных образований, горо­дов Москвы и Санкт-Петербурга ежегодно, не позднее 1 марта, представляют в соответствующие органы исполнительной власти и Росреестр согласованные с органами Госкомприроды России док­лады о состоянии земель в регионе, а при выявлении особо опасных процессов составляют оперативные сводки. Росреестр и Минпри­роды России обобщают и анализируют материалы регионального мониторинга земель и Государственного земельного кадастра и ежегодно, не позднее 30 апреля, представляют в правительство государственный (национальный) доклад о состоянии и использова­нии земель Российской Федерации.

Предприятия, организации и учреждения, граждане, между­народные организации и иностранные юридические и физические лица пользуются данными мониторинга земель в установленном порядке.

Финансирование федеральной, республиканских, краевых, обла­стных и окружных программ мониторинга земель осуществляется за счет ассигнований из республиканского бюджета и средств, по­ступающих в местные бюджеты от взимания налога и штрафов.

З. Принципы организации наблюдений и подбора объектов агропочеенного мониторинга в значительной мере определяется свойствами почв и структурой почвенного покрова. В условиях ин­тенсивного использования земель происходит существенное изме­нение агропроизводственных свойств почв и их химического соста­ва. Степень этих изменений связана с характером антропогенного воздействия и особенностями почвенно-географических условий различных районов. В процессе подбора объектов наблюдений со­бираются и изучаются материалы почвенного и агрохимического обследований различных туров и их обобщения на территории ти­пичных административных районов и сельскохозяйственных пред­приятий, карты природно-сельскохозяйственного, почвенно- географического, ландшафтного и других видов специального рай­онирования, материалы учета культуртехнического и мелиоратив­ного состояния сельскохозяйственных угодий, инвентаризации осушенных и орошаемых земель, космо-, и аэрофотоснимки разных лет, агрономические источники по региональным системам земле­делия. Оцениваются и анализируются предварительные результаты наблюдений за изменением агропроизводственных свойств почв выбранных объектов наблюдений.

Для повышения эффективности мониторинговых исследований и использования полученных результатов изучаются также мате­риалы стационарных исследований научных учреждений и органи­заций, в особенности расположенных на как на орошаемых, так и осушаемых землях, определяется их пригодность для продолжения исследования, а также анализируются используемые ими методи­ки и программы. На основании систематизации и анализа этих материалов выявляются наиболее распространенные почвы региона исследований, устанавливается география их распространения и степень обеспеченности аналитическими характеристиками, опре­деляется структура посевных площадей, типы севооборотов, рай­онированные культуры на этих почвах.

При установлении закономерностей распространения почв должны учитываться генезис и строение почвообразующих пород, типовая принадлежность, гранулометрический состав (для торфя­ных почв - ботанический состав), степень увлажнения, эродированность почв, а также степень и объемы воздействия на них ан­тропогенной деятельности (различные виды мелиораций, процессы окультуривания, рекультивации или, наоборот, явлений деградации и разрушения). Должен быть оценен характер устойчивости почв к изменению условий почвообразования.

Окончательный выбор объектов наблюдений выполняется таким образом, чтобы ими был охвачен каждый почвенно-географический регион страны. При этом в почвенно-географических районах со сложным и динамичным почвенным покровом или в случае интен­сивного проявления в них антропогенного воздействия (агротехни­ческого, гидромелиоративного, применения нетрадиционной технологии и т. д.) подбирается не менее двух объектов наблюдений, с тем, чтобы один из них характеризовал территорию, где антропо­генно-преобразованные почвы занимают 50 и более процентов площади всех почв.

Выбранное в качестве объ­екта наблюдения сельскохо­зяйственное предприятие должно отвечать требованиям среднего уровня ведения агро­техники, иметь книгу истории полей. При этом должно быть учтено местоположение бли­жайшей метеостанции (метео­пункта), транспортная дос­тупность и заинтересован­ность руководителей и спе­циалистов хозяйства в резуль­татах будущих исследований. С последними согласовываются также выбранные поля и участки наблюдений. При выборе в качестве объекта наблюдения фермер­ского хозяйства принимается во внимание его специализация и ха­рактер хозяйственного использования земель.

На территории сельхозпредприятия выбирается ключевой уча­сток, на котором выполняется периодически детальная почвенная съемка с целью изучения трансформации почв и почвенного покро­ва. Ключевой участок должен характеризовать наиболее типичную почвенную комбинацию исследуемого агропочвенного района и включать сельскохозяйственные угодья, характерные для данной комбинации. Кроме того, для наиболее распространенной почвен­ной разновидности в пределах ключевого участка с целью получе­ния сравнительных данных с целинным вариантом почвы подбира­ется лесной аналог. По возможности он должен располагаться в едином почвенном массиве. При выборе лесного аналога исполь­зуются материалы почвенно-лесотипологических обследований. Сеть ключевых участков периодического контроля, прежде все­го, размещается на территориях с динамичным почвенным покро­вом (эродируемые или дефлируемые земли, орошаемые, а также осушаемые массивы, в особенности с маломощными торфяно- болотными почвами, участки суглинистых (супесчаных) почв на маломощных покровных суглинках (супесях), подстилаемых близ­ко песками, где часто наблюдаются выпашки и т. д.). На осушае­мых, например массивах, они должны охватывать по возможности все разнообразие почвы мелиоративного объекта и примыкающих к нему территорий. При этом особое внимание уделяется антропо­генно-преобразованным почвам, сформировавшимся после сработки торфа.

Объекты мониторинговых наблюдений за эрозионными процес­сами подбираются с таким расчетом, чтобы охватить все почвенно- эрозионные зоны страны, существенно различающиеся по типам и интенсивности проявления эрозии. В качестве объектов должны быть стационарные стоковые площадки, а также типичные для кон­кретной зоны ключевые участки, которые подбираются с учетом использования склоновых и дефляционно опасных земель. Ключе­вые участки включают в себя водораздельную часть, верхнюю, среднюю и нижнюю части склонов и должны иметь надежную при­вязку на местности. Общая площадь ключевых участков в зависи­мости от строения и состава почвенного покрова может колебаться от 20 до 50 га, их конфигурация по возможности должна быть пря­моугольной или близкой к ней. Границы участка должны быть лег­ко обозначаемыми на местности.

На ключевых участках выполняется (и периодически через 6-12 лет в зависимости от степени устойчивости почв к антропогенным нагрузкам повторяется) детальная почвенная съемка в масштабе 1:2000 с разбивкой сети пикетов через 50 м. В условиях не резко выраженного почвенного покрова съемка производится в масштабе 1:1000, в этом случае пикеты устанавливаются через 20-25 м, а раз­меры ключевого участка уменьшаются до 15-25 га. Для ключевых участков, приуроченных к эродированным склонам, рекомендуется также составлять карты потенциального смыва почв с использова­нием расчетного метода с периодичностью один раз в шесть лет. Для их составления используются следующие данные: эрозионный потенциал рельефа, обусловленный длиной и крутизной склона; смываемость или эродируемость почвы, обусловленная содержани­ем гумуса, водопроницаемостью почвы, и соотношение фракций гранулометрического состава; эрозионный потенциал осадков, по­лученный из соответствующей карты; количественные значения поверхностного стока, обусловленного весенним снеготаянием.

В связи с тем, что на конкретных ключевых участках все факто­ры, кроме гумуса, постоянные или являются среднемного летним и данными, то при составлении карт потенциального смыва основное внимание уделяется определению содержания гумуса. Содержание гумуса определяется по профилям (линиям стока) по 50-метровым отрезкам. На территории сельхозпредприятий, где предполагаются наблюдения за изменением агропроизводственных свойств почв, намечаются поля наблюдений - не менее двух на каждую наблю­даемую почву. При этом наблюдению подлежат как минимум две более распространенные почвенные разности. На изучаемых полях каждая из этих почв может быть фоновой или преобладать в соста­ве близкой к ней по свойствам группы почв (класса земель), в связи с чем необходимо предусмотреть на каждую наблюдаемую почву более чем два возможных поля наблюдений.

Поля наблюдений должны отвечать следующим требовани­ям: __

> находиться в стороне от мест особо интенсивных антропо­генных воздействий (крупные фермы, производственные центры, места прогона и выгона скота, шоссе и т. д.), и в то же время не на удаленных, окраинных участках хозяйств, полянах среди лесных массивов и т. д.;

> сохранять неизменными границы на протяжении всего срока наблюдений, в пределах которых не должно планироваться прове­дение гидромелиоративных, культуртехнических и других меро­приятий, способных коренным образом изменить свойства почв, а также строительных и других работ;

> обеспечивать чередование основных культур, вместе с тем при преобладании среди них зерновых в севооборот должны быть включены многолетние бобовые травы и, по возможности, если по­зволяют почвенные условия, картофель (для его зоны возделыва­ния), и в то же время следует избегать специальных севооборотов;

> оросительные и осушительные мелиорации должны быть проведены не позднее, чем за пять лет до начала введения монито­ринга;

> границы должны быть достаточно легко определяемыми и обозначаемыми в натуре;

> величина поля должна существенно превышать принятые размеры площадки наблюдений, чтобы обеспечить формирование защитной полосы;

> поля наблюдений, по возможности, должны быть рассредо­точены по территории сельхозпредприятия.

По подобранным полям наблюдений осуществляется сбор данных:, включающих мощность гумусового горизонта, содержа­ние в нем гумуса, питательных веществ, микроэлементов, показа­тели кислотности, урожайные данные. Изучается также характер использования почв. Собранные данные вносятся в таблицы спе­циально разработанной формы, статистически обрабатываются применительно к конкретным почвам и сопоставляются со средни­ми данными хозяйства. В тех случаях, когда их вычисленные пока­затели значительно отличаются от средних параметров по хозяйст­ву, подобранные поля использовать в качестве объекта наблюдений не рекомендуется.

Выбор ключевых участков и полей наблюдений целесообразно производить в период полевых работ (желательно весной или осе­нью) с учетом вышеперечисленных требований. Для этого привле­кается достаточно широкий круг специалистов со стороны, как ис­полнителей, так и представителей хозяйств. Выбранные поля на­блюдений и ключевой участок отмечают на карте масштаба 1:10000, при этом каждому полю присваивается соответствующий номер, оформляется также необходимая документация. Для лучше­го обзора и ориентации рекомендуется изготавливать картосхему расположения полей наблюдений и ключевого участка в более крупном масштабе, чем план хозяйства. На картосхеме показыва­ются границы хозяйств, необходимые для подъезда дороги, насе­ленные пункты, сами поля наблюдения и ключевой участок. На вы­бранных ключевых участках и полях наблюдений создаются ста­ционарные площадки наблюдений. При этом на ключевом участке или поле наблюдений может быть, как правило, только одна пло­щадка. Она должна быть удалена от границ поля на расстоянии 20- 40 м (в зависимости от типа применяемой техники, характера гра­ниц). На орошаемых и осушаемых массивах, например, площадка размещается в удалении от каналов, плотин и дамб не менее чем на 20 м. Стационарные площадки должны также располагаться по возможности под углом к направлению обработки почвы. На них предполагается абсолютное доминирование наблюдаемой почвы. Присутствие других почв возможно лишь при условии их малого удельного веса (5-10%) или их слабой контрастности по отноше­нию к преобладающей почве. В последнем случае их площадь мо­жет быть и больше (15-20%). В силу указанных требований при вы­боре стационарных площадок при необходимости закладываются полуямы и прикопки (рисунок 3.8).

В зависимости от степени неоднородности почвенного покрова величина стационарных площадок варьируется в широких пределах от 0,20 до 2,0 га. В условиях однородного почвенного покрова они могут быть по размеру более крупными (100 х 100 м, 100 х 200 м). В районах с очень сложным (пестрым) почвенным покровом разме­ры площадок уменьшаются до 0,5-0,2 га, (50 х 100 м, 50 х 25 м). При этом их количество может быть увеличено.

Площадки должны по возможности вписываться в реальный ри­сунок почвенного покрова, в связи, с чем их форма может быть квадратной, вытянутой (например, 20 х 100 м) и даже линейной (150 х 500). Последняя, в частности, приемлема для длинных эро­дируемых склонов. Стационарные площадки инструментально при­вязываются к местным стабильным-ориентирам или специальным реперам. Привязка осуществляется по вершинам четырехугольника с указанием линейных размеров его сторон, площади, ориентации его сторон относительно частей света, азимута и расстояния всех четырех его вершин относительно ориентиров (реперов).

После выбора объектов наблюдений определяются объемы по­левых, лабораторных и камеральных работ, составляются кален­дарные планы проведения всего комплекса наблюдений.

Содержание наблюдений за изменением агропроизводственных свойств почв и почвенного покрова. В агропочвенном мони­торинге проводятся наблюдения за динамикой почвенного покрова (состав, соотношение почв, размер почвенных выделов, сложность, контрастность) и изменением агропроизводственных и генетико- производственных свойств почв в процессе их хозяйственного использования. Для получения полной информации об антропогенной эволюции почв и почвенного покрова территории региона вследст­вие агротехнического, гидромелиоративного и техногенного воз­действия периодически проводится повторное крупномасштабное почвенное картографирование. Повторное почвенное картографи­рование осуществляется в соответствии с методическими указа­ниями в масштабе 1:10000 по всем категориям землевладений и землепользований с периодичностью 15-18 лет, а в районах наибо­лее активного антропогенного влияния на почвы - с периодично­стью 9-15 лет. При этом в первую очередь переобследуются земли с наиболее динамичным почвенным покровом. Сравнение результа­тов разных туров обследований производится по сопоставимым территориям. При этом прослеживается изменение площадей почв и характера почвенного покрова как в целом по сопоставимой площади, так и по угодьям. После составления сводных материалов очередного тура обследования по административному району про­изводится анализ изменения почвенного покрова района. Результа­ты отражаются в цифровом выражении в таблицах и передаются региональный информационный центр Росреестра земельно- кадастровых данных и мониторинга земель.

Для наблюдения за изменением показателей свойств почв и структуры почвенного покрова, а также продуктивности почвенных сочетаний проводится детальное картографирование почв ключе­вых участков. Детальное картографирование ключевых участков выполняется в масштабе 1:1000, 1:2000 (в зависимости от сложно­сти почвенного покрова и степени его трансформации) в соответст­вии с существующей методикой на низком таксономическом уров­не с выделением родов, видов и разновидностей почв. Проведению почвенно-картографических работ предшествует:

> составление картографической основы;

> инструментальная привязка участка и вертикальная съемка поверхности;

> разбивка пикетажа (20 х 20 м, 25 х 25 м, 50 х 50 м) и инстру­ментальная привязка пикетажной сети, которая используется при установлении места заложения разрезов и их привязки.

В закладываемых разрезах и полуямах описываются морфометрические и морфологические свойства генетических горизонтов: цвет, характер окраски, гранулометрический (ботанический) состав, структура, плотность, мощность горизонтов, глубина вскипания от НСl, глубина оглеения, глубина расположения новообразований и включений, характер перехода и форма границ. В прикопках, за­кладываемых для уточнения границ почвенных разновидностей, измеряется мощность гумусового слоя, глубина подстилающей по­роды, определяется гранулометрический (ботанический) состав верхних горизонтов почвы. Описания выполняются на специаль­ных бланках.

Все распространенные на ключевом участке почвы характери­зуются основным разрезом, из которого отбираются образцы для аналитических исследований. Наиболее распространенные разно­видности почв могут характеризоваться 2-3 основными разрезами. Почвенные образцы для аналитических исследований отбираются по генетическим горизонтам колонкой. В лесном аналоге разреза ведущей почвенной разновидности отбираются кроме того образцы из лесной подстилки. На ключевых участках с осушенными торфяно-болотными почвами для установления величин и интенсивности сработки торфа и изменений микро-, и нанорельефа, дополнительно закладываются стационарные почвенно-геоморфологические про­фили. Начало и конец профиля фиксируются металлическими или бетонными реперами. По намеченному прямолинейному профилю через каждые 10 метров производится нивелирование поверхности и в характерных местах закладываются разрезы и прикопки. По ре­зультатам нивелирования строится графически геоморфологиче­ский профиль с отмеченными на нем местами заложения разрезов и границами почвенных разновидностей. При повторных наблюдени­ях на ключевом участке через каждые 3-6 лет эти работы повторя­ются.

В отобранных образцах почв выполняются анализы и сводятся в таблицу. В этой же таблице дается также периодичность определе­ния показателей. В образцах лесного разреза анализы выполняются по полной программе.

На основании результатов лабораторных анализов уточняется и оформляется составленная в полевой период почвенная карта. Вы­числяются площади почвенных разновидностей (с точностью до 0,01 га), выполняются картометрические измерения для установле­ния таких основных показателей структуры почвенного покрова, как сложность, контрастность, неоднородность. Сложность почвен­ного покрова - это показатель, характеризующий частоту про­странственной смены почв - определяется на основании коэффициента расчленения по всем контурам, входящим в ключевой участок. Коэффициент расчленения по каждому контуру определяется пу­тем деления всей длины границы почвенного ареала (периметра) на длину окружности круга, равного по площади данному участку. Эта величина выражается следующей формулой:

 

_Кр. =------------------------,

S

 

где Кр. - коэффициент расчленения; 1 - длина границы почвенного контура; S - площадь контура.

Коэффициент сложности по всему участку определяется по формуле:

Kp(S-S_max)

S**2

где Кс - коэффициент сложности;

Кр - сумма коэффициентов расчленения всех контуров;

S - площадь всего участка;

Smax - площадь наиболее крупного контура.

Контрастность характеризует степень качественной дифферен­циации почвенного покрова, т. е. степень различия свойств почв, образующих почвенный покров. Величина ее определяется по шка­ле контрастности по трем основным свойствам, характерным для большинства типов почв страны: генетическому типу, степени ув­лажнения и гранулометрическому составу. Контрастность двух почв по каждому из свойств определяется на пересечении верти­кальной и горизонтальной линий, соответствующих почвам, кон­трастность которых необходимо определить. Средневзвешенный показатель контрастности по участку определяется делением на площадь рабочего участка суммы произведения площадей почвен­ных разновидностей на показатели контрастности их свойств по отношению к преобладающей по площади почве по каждой из ха­рактеристик. Неоднородность почвенного покрова - это комбинированный показатель, включающий сложность и контрастность - рассчитыва­ется путем перемножения этих двух показателей. Показатели структуры почвенного покрова фиксируются в соответствующей таблице. На ключевом участке устанавливается продуктивность со­четания распространенных на нем почв. Для этого ежегодно в про­изводственных условиях проводится учет урожая сельскохозяйст­венных культур со всего участка и пересчет его на 1 га. Если на участке выращивается несколько культур, урожайность каждой из них определяется в отдельности. Прямой учет урожая, проводимый в течение длительного времени, даст объективное представление о плодородии почв данной территории, характеризующей опреде­ленный тип структуры почвенного покрова.

Периодичность наблюдений на ключевых участках определя­ется промежутком времени, за которое могут произойти ощутимые изменения почв и почвенного покрова. Имеющиеся стационарные данные по динамике почвенных процессов и отдельных элементов, а также результаты повторного картографирования почвенного по­крова сортоучастков позволяют рекомендовать проведение после­дующего исследования ключевых участков с 6-12-летним интерва­лом.

Для выявления динамики агропроизводственных (агрохими­ческих, агрофизических) свойств почв и их продуктивности

проводятся наблюдения на стационарных площадках. Стационар­ные площадки создаются в пределах ключевых участков и полей наблюдений. В полевой период на площадке, где предполагается проводить наблюдения за агропроизводственньши свойствами почв, определяется местоположение опорного почвенного разреза. При этом необходимо иметь в виду, что он должен располагаться в средней части осевой линии площадки.

В почвенном разрезе определяют необходимые свойства почв и отбирают образцы из средней части генетических горизонтов для лабораторных анализов. В пахотном горизонте отбор производится по 10-сантиметровым слоям, при этом, если в нижней части остает­ся слой 5 см и менее, то он присоединяется к вышележащему слою, если более 5 см, то из этого слоя отбирается отдельно образец. В этих же слоях пахотного горизонта и в средней части нижележащих горизонтов производится определение плотности в необходимой повторности. В тех случаях, когда на ключевом участке возделывают пропашную культуру, плотность в пахотном слое определяют в увеличенной в два раза кратности.

Для получения достоверной информации о свойствах почв по всей площади закладываются прикопки. Для этого стационарная площадка разбивается на равные по площади прямоугольники, и по его одной из вершин, т. е. по сетке, будет производиться отбор об­разцов и измеряться мощность гумусового горизонта. Минималь­ное количество прикопок, позволяющее с достаточной достоверно­стью статистически обработать результаты наблюдений, должно быть не менее 20. В паспорте специально разработанной формы приводится схема расположения опорного разреза и сети прикопок. Здесь же дается подробное описание разреза и краткое - прикопок. В каждой прикопке по четырем стенкам измеряется мощность гу­мусового горизонта (на пропашных культурах два измерения по гребню грядки и два в междурядьях) и средний показатель записы­вается в паспорт стационарной площадки как исходная величина для последующего контроля. В дальнейшем определение мощности гумусового горизонта выполняется в тех же прикопках или контро­лируются с помощью репера. В этом качестве может служить ме­таллическая труба, закапываемая на глубине не менее 40 см от по­верхности почвы, рядом с опорным разрезом. При систематических определениях толща почвы над репером фиксируется металличе­ским щупом. В прикопках производится отбор образцов строго оп­ределенной меркой (стаканчиком или другой емкостью) из гумусо­вого горизонта послойно (по аналогии с опорным разрезом) и из средней части подпахотного горизонта. Из отобранных таким обра­зом во всех прикопках почвенных проб формируются смешанные образцы по идентичным горизонтам. Не менее чем в V₃ прикопок в пахотном и подпахотных горизонтах производится определение плотности почв.

По каждой стационарной площадке и полю наблюдения ежегод­но собирают информацию о количестве вносимых органических удобрений с указанием их вида, количестве минеральных удобре­ний в расчете на действующее вещество по каждому их виду, по­стоянной части затрат на обработку почвы, семенах, уходе за посе­вами, видах применяемой сельхозтехники и числе выполненных ими технологических операций за период между уборкой урожая в предыдущем году и до созревания нового урожая. Полученные све­дения заносятся в паспорт стационарной площадки. Учет урожая проводится ежегодно мелкоделяночным методом. Повторность оп­ределений 10-кратная при условии, что ширина площадки должна быть не менее одного метра и в обязательном порядке кр

⇐ Предыдущая12345

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: