Построение ландшафтного профиля

В полевых условиях работа на профиле проходит в два этапа.

I. На первом этапе проводится рекогносцировочный ход по линии профиля (в соответствии с азимутом) и закрепление на местности границ выявленных локальных геосистем, измерение их протяжённости. Для этого два человека определяют направление профиля, а двое других — измеряют и фиксируют протяжённость отдельных фаций. Все остальные члены группы следят за сменой границ растительных ассоциаций. Каждому выделенному контуру присваивается порядковый номер, в дневнике фиксируется его протяжённость. По линии профиля на основных элементах рельефа с учётом растительности, типа угодий выделяюся и закрепляются на местности точки комплексного описания природы (основные и картировочные). Пройдя определённое расстояние (примерно 200 - 300 м) необходимо границы выделенных локальных геосистем на заранее проведённую линию профиля на топографической карте или (при её отсутствии) на миллиметровой бумаге, указывая стрелкой направление профиля (например, ССВ → ЮЮЗ).

II. На втором этапе проводится детальная характеристика выделенных локальных геосистем. Студенты разбиваются на группы по 3 - 4 человека, каждой из которых отводится определённое количество выделенных локальных геосистем и точек комплексного описания.

Непосредственная работа на профиле складывается из следующим образом: 1) полевое определение границ геосистем, закрепление их на местности и нанесение на карту, 2) характеристика выявленных геосистем, 3) полевой сбор образцов.

Полевое определение границ геосистем. Студенты проходят весь профиль, закрепляя на карте и на местности его конец и одновременно наблюдая намеченные ранее границы. При прохождении рекогносцировочного хода, во время первого знакомства с профилем акцентируется внимание студентов на границах геосистем, на важности их изучения и, вместе с тем, сложности их обнаружения в поле.

Одним из самых распространенных методов является метод так называемого ведущего фактора. Под ведущим фактором обычно понимают какой-либо признак природного территориального комплекса, который в конкретных условиях изучаемого ландшафта наиболее ярко отображает его структуру. Таким образом, это какой-либо компонент, который в наибольшей степени определяет пространственное распространение и характер большинства элементов данной геосистемы. Этот компонент, как правило, является наиболее физиономичным и легче всего обнаруживается при полевых исследованиях. Чаще всего такими ведущими компонентами являются геолого-геоморфологические, гидрографические и порой растительные рубежи, на которые обычно и опирается исследователь при визуальном разграничении природных комплексов. И так как в разных регионах ведущими могут быть различные факторы (например, в пересеченных местностях — геолого-геоморфологические, в равнинных — гидро-климатические или почвенно-биологические и т.д.).

Другой, ещё большей сложностью является вопрос выраженности границ в пространстве. Здесь необходимо учитывать, что в формировании границ ландшафтов и их морфологических единиц участвует не один, а все компоненты. Их развитие как во времени, так и в пространстве взаимообусловлено, но происходит с разной скоростью. По мнению А.Г. Исаченко (1991), это объясняется неодинаковой степенью подвижности компонентов благодаря тому, что каждому из них свойственна специфичного рода инерция по отношению к зональным и азональным факторам, формирующим все процессы, происходящие в ландшафтной оболочке.

Дифференциация ландшафтной оболочки, вызванная разнообразными факторами, приводит к различного рода изменениям компонентов, а в конечной итоге — к формированию различных комплексных рубежей. Так, планетарно-космические изменения вызывают в первую очередь изменения климата, вслед за которыми изменяются биогеографические, а затем и орографические рубежи. Их совпадение происходит очень медленно, и в таком случае комплексные границы выражены на местности в виде постепенных переходов.

Действие экзогенных сил вызывает изменения геолого-геоморфологической основы, которая, влияя на местные гидро-климатические условия, определяет размещение растительных сообществ и почвенных разностей. Эти изменения совершаются относительно быстро и чаще всего образуют более чёткую, а в ряде случаев близкую к линейной ландшафтную границу.

Поскольку ландшафт или его морфологические части являют собой комплекс и границы их носят комплексный характер, то, в силу специфичности отдельных покомпонентных рубежей в различных условиях, границы геосистем могут быть либо резкие, линейные, либо постепенные, переходные. В первом случае они наблюдаются тогда, когда все компоненты образуют резкие, совпадающие друг с другом границы. В других случаях переходы от одной геосисетмы к другой совершаются постепенно.

Под структурой ландшафта, кроме других его особенностей, подразумеваются также и важнейшие черты сезонной ритмики и динамики ландшафта. И именно эти процессы динамики (например, сезонные и иные колебания климата, колебания гидрологического режима, смена фенологических аспектов, развитие процессов эрозии, денудации и др.), при которых вслед за изменением одного компонента неизбежно (в силу взаимодействия) меняются и остальные компоненты, лишний раз свидетельствуют о том, что ландшафтные границы далеко не всегда являются чёткими. Природные рубежи не статичны; ежемесячные, ежегодные, вековые изменения геосистем в силу различной инертности отдельных компонентов вызваны то сближением между собой их границ, то их «распространением».

В природе наблюдается как разнообразие географических комплексов, так и многообразие их рубежей. Существуют, с одной стороны, довольно резкие границы, с другой — постепенные переходы. Резкие границы характерны главным образом для внутриландшафтных единиц и наблюдаются, как правило, в сильно пересеченных местностях. Значительно чаще исследователь сталкивается с тем, что границы не имеют четкого и резкого характера. Тогда возникает необходимость выделения различных пограничных полос. Постепенными чаще бывают границы крупных геосистем высокого ранга; наибольшей расплывчатостью и шириной отличаются они на равнинах, не обладающих заметными орографическими рубежами.

Выявление границ между смежными геосистемами осуществляется в ходе маршрутной съёмки, во время работы на профиле. Обычно рубежи улавливаются путём выявления на местности изменений наиболее физиономичных, ведущих компонентов, которые предопределяют изменения других особенностей всей геосистемы в целом. В этих случаях очень важен правильный выбор этого ведущего фактора. Важна также не только фиксация перехода, а глубокое и тщательное его изучение. В пограничной зоне иногда можно вскрыть такие тенденции современного развития природного комплекса, которые остаются неуловимыми в центральной его части.

Следовательно, изучение ландшафтных границ необходимо не только для разграничения природных геосистем, но и в «целях познания их динамики, взаимодействия во времени и пространстве» (Николаев, 1978).

При обособлении урочищ ведущим фактором служит рельеф, который, выступая как распределитель тепла и влаги, оказывает большое, влияние на процессы пространственной дифференциации других компонентов и всей географической системы в целом.

В пределах урочищ выявляются границы фаций. Последние в поле фиксируются по изменениям растительности, которая является наиболее чутким индикатором, отражающим все изменения географической среды: особенности микрорельефа, литологии, условий увлажнения, степени интенсивности эрозионных процессов, характера почвенного покрова и т.д.

В ходе ландшафтного профилирования, когда ведётся маршрутная съёмка, трудно заниматься изучением границ. Оно проводится при детальных исследований на «ключевых» участках. Здесь исследователь выявляет или уточняет границы, указывая на их характер и нанося их на полевую карту. Расстояния, на которые от границы до границы протягиваются фации или урочища, измеряются выверенными шагами, углы наклона, превышения — горным компасом.

Одновременно в поле делается эскизный, черновой набросок разреза профиля, показывающий расположение фаций относительно друг друга, их сопряжение, характер границ фаций и урочищ. Выявление, закрепление на местности и нанесение на карту намеченных ранее естественных границ являются лишь первым этапом работ на профиле.

Следующий, наиболее важный этап — характеристика выявленных геосистем. Однако прежде чем начинать полевое описание географических единиц, студенты должны сделать необходимые полевые записи, касающиеся всего профиля (привязка профиля, его порядковый номер, азимутальное направление, количество выявленных по профилю урочищ и фаций), а также обозначить дату начала работы на профиле и фамилию бригадира.

Описание природных единиц должно быть комплексным. В пределах выявленных фаций, в наиболее характерных её участках, производится тщательное описание географических компонентов (рельефа, геологического строения, условий увлажнения, растительности, почв), сопровождаемое при необходимости сбором образцов.

Наиболее удобно вести записи по заранее заготовленным бланкам (см. приложение 6, 7, 8). В дневнике одновременно указывается номер описания (номер бланка), название фации и урочища, в которое входит данная фация, даётся общая её характеристика, взаимодействие с соседними фациями, а также отмечаются некоторые процессы, которые можно проследить путем визуаль­ных наблюдений. На бланке и в дневнике должна стоять дата и фамилия наблюдателя.

Помимо точек описаний, в ходе прохождения профиля устанавливаются соотношения между характером рельефа, литологическим составом, особенностями увлажнения, почвенным и растительным покровом. Особенно это важно для пограничных участков фаций, где нередко наблюдается нарушение типовых взаимосвязей природных компонентов, частичное несоответствие их друг другу, свидетельствующее о современной динамике фаций. Все эти наблюдения также систематически записываются в полевом дневнике.

Обычный комплекс физико-географических исследований по профилю может быть дополнен микроклиматическими и геохимическими наблюдениями, дающими возможность изучить закономерности распределения тепла и влаги, а также миграцию микроэлементов в пределах выделенных природных территориальных единиц.

Полевой сбор образцов проводится по всем компонентам (коренные породы, природные воды, почвы, растительность). В каждой фации по линии профиля наблюдатель производит такой отбор, используя при этом соответствующие методики, разработанные для различных компонентов геосистем. Каждый образец должен быть документирован (снабжен этикеткой и записан в бланк и в полевой дневник), тщательно упакован для транспортировки. Затем эти образцы направляются в лабораторию для последующей их обработки и производства спектрального и химического анализа.

Сбор образцов растений и гербария. Если группа не имеет задания по сбору гербария для лаборатории или музея, то во время полевых исследований отбираются только те виды растений, которые требуют определения. Каждый вид собирается в количестве не менее трёх экземпляров и укладывается в папку, в стандартные листы бумаги формата А-3 (30 см на 40 см). На этикетке указывается название университета, факультет, номер группы и бригады, фамилия студента, номер точки наблюдения, дата сбора и условия местообитания. Сушат образцы растений в перевязанных гербарных сетках, подвешенных в тени, ежедневно меняя прокладки и листы в которых лежат растения. При сборе растений сблюдаются следующие общепринятые правила: 1) каждое растение берут целиком, включая верхнюю часьт корневой системы; 2) если растение очень крупное, то в гербарий закладывают только его отдельные наиболее характерные части; 3) в гербарий по возможности должнымы попасть цветы или семена, плоды. Если возможно определить растения с помощью определителя, то вместо гербария можно принести на базу образцы в букете, п полиэтиленовом пакете, чтобы растения не завяли.

Почвенные образцы обычно собираются в значительном количестве. Часть образцов берётся только для повторного просмотра на базе (смотровые образцы), они могут иметь произвольные размеры и упаковку, сокращённую документацию. Образцы предназначенные для лабораторных исследований, должны быть тщательно высушены, упакованы и задокументированы в соответствии с общепринятые правила (см. «Практикум по географии почв с основами почвоведения» (Добровольский, 1982)).

Геологические и палеонтологические образцы могут отбираться для уточнения названия, состава, генезиса и возраста пород, для сопряжённых геохимических анализов. Отбираются образцов горных пород, минералов и окаменелостей после того как составлено описание обнажения и выяснена последовательность залегания пластов горных пород. Образцы должны быть типичными из свежих невыветренных пород, иметь иметь достаточные для рыхлых пород массу (не менее 0,2 кг), для плотных — размеры 9 на 12 см. Музейные образцы могут иметь и большие размеры. Каждый образец снабжается этикеткой, где указывается название университета, факультет, номер группы и бригады, район работ, номер точки наблюдения, № слоя, глубина отбора, № образца, название породы и геологический возраст (индекс), дата отбора, фамилия студента. Все образцы должны быть завёрнуты в плотную бумагу или помещены в специальные мешочки, на которых повторяется содержание этикетки. Палеонтологические образцы, остатки фауны и флоры желательно помещать в специальные коробки, перекладывая фильтровальной бумагой или ватой. Отобранные образцы заносятся в специальный каталог, место отбора отмечаются на карте, записываются в полевой дневник.

Образцы воды берут для характеристики вод территории или для сопряжённых геохимических анализов.

Таким образом, метод ландшафтного профилирования является одним из основных методов полевого исследования. Он наглядно показывает взаимное расположение морфологических единиц ландшафта, позволяет произвести их изучение, установить взаимосвязи и взаимозависимости между отдельными компонентами геосистемы, а также выявить некоторые закономерности динамики происходящих в ней процессов. Конечным результатом работы на профиле является ландшафтная карта (крок), составленная на полосу, вдоль которой он протягивается.

Большой интерес представляет также графическое изображение всех компонентов ландшафта и их изменений, наблюдаемых по профилю. Этот графический разрез профиля предусматривает изображение по горизонтали связи между морфологическими единицами ландшафта (т.е. локальными геосистемами), а по вертикали — между отдельными его компонентами. Таким образом, любой компонент может быть охарактеризован как через его положение относительно морфологических единиц данного ландшафта, так и через ряд взаимосвязанных с ним компонентов.