Тема 4. Організація польових фізико-географічних досліджень

Закінчений цикл географічних досліджень включає в себе 3 етапи:

1. підготовчий

2. польовий

3. камеральний

За тривалістю вони співвідносяться між собою як 1:1:2. тривалість може змінюватись в залежності від мети, предмету та масштабу досліджень.

Правильна організація підготовчого періоду є запорукою успішного проведення досліджень.

Підготовчий етап.

Початком дослідження вважається отримання завдання або самостійна постановка завдання. Воно має бути достатньо ясно сформульоване для визначення мети. Завдання може бути отримане від вищестоящої організації, від сторонньої організації (робота за госп. договором), за договором про співдружність ("ти мені – я тобі"). Завдання може бути поставлене безпосередньо самими дослідниками, виходячи з інтересів наукової тематики.

Другим розділом роботи є складання різної документації (програма, календарний план, кошторис, інструкція по проведенню робіт, заявки на спорядження, форми польової документації).

Виявлення ступеня вивченості території у плані поставленого завдання (рукописні роботи, підручники, звіти, окремі наукові статті, монографії та ін матеріали). Освоєння культури роботи з картографічним матеріалом.

Збір матеріалів ведеться не лише у підготовчий період, а й решту часу дослідження.

При організації досліджень треба оформити доступи до службових і секретних матеріалів.

Фондові матеріали розкидані по різних організаціях (геологічні фонди, гідрометслужби, укрземпроект, ліспроект).

У процесі дослідження мобілізації матеріалам надає фотографування, ксерокопіювання та інші способи фіксації матеріалів.

В залежності від масштабу досліджень треба зібрати картографічний матеріал і скласти картографічну основу.

У складі експедиції можуть працювати фахівці різного географічного напрямку. Необхідним є включення економіко-географів.

Програма складається виходячи з основного завдання, ступеня вивченості території, кваліфікації виконавців, наявного часу і коштів. У ній розкривається основний зміст роботи, засоби, терміни, результати досліджень на кожному з етапів.

Документи:

1. структурний наказ (керівництво, склад, р-н і терміни робіт, джерела фінансування)

2. кошторис (заробітна плата, відрядження, господарські послуги)

3. календарний план (розподіл часу за окремими видами робіт із зазначенням конкретних виконавців)

4. заявки (на картографічні матеріали, аерофотоматеріали, спорядження, транспорт)

5. інструкції (з техніки безпеки стосовно місця проведення та окремих видів робіт)

6. форми польової документації (бланки, щоденники тощо)

Підготовка картографічної основи.

Для різних масштабів вимоги різні, але в усіх випадках картографічна основа польових робіт повинна бути крупнішого масштабу, ніж звітна карта (у крайньому випадку - співпадати).

Масштаб досліджень	Масштаб картографічної основи
Дрібний (1:200 000 – 1:1 000 000)	1:100 000
Середній (1:200 000 – 1:50 000)
Крупний (крупніше 1:50 000)

Карта – основа для спостережень. У деяких випадках її місце може займати профіль або аерознімок. Карта – фіксація місця спостереження, матеріал для аналізу спостережень.

Картографічна основа для різних масштабів:

Масштаб	Дрібний	Середній	Крупний
Вимоги до картографічної основи	Можна не готувати основи, а використовувати стандартні карти певних масштабів	Можна використовувати і бланковий варіант, і виготовлені з цих карт копії	Створюється з використанням топокарт, карт земле користувань, лісових карт, фотопланів або аерофотознімків

Суть самого процесу підготовки основи полягає в об’єднанні даних, знятих з різноманітних карт і матеріалів, та виділенні необхідної інформації в залежності від мети досліджень.

Але обов’язковою є наявність наступної інформації:

• гідрографічна сітка

• рельєф в горизонталях з абсолютними відмітками і підписаними горизонталями

• контури боліт, лісів, з визначенням їх типів та складу

• контури поширення розвіюваних пісків, кам’янистих поверхонь, солончаків, лінії урвищ, конусів виносу, окремих скель, кам’яних потоків тощо

• контури населених пунктів

• дорожна сітка з розподілом по типах доріг

• лінії електропередач

• межі землекористувань

• межі сільськогосподарських угідь з позначенням їх типу (рілля, сінокоси, вигони, сади, ягідники)

• інші орієнтири (водонапірні башти, церкви, млини, труби підприємств, тріангуляційні знати)

Попереднє вивчення матеріалів.

Особлива увага приділяється виявленню зв’язків між окремими компонентами.

Виявляються типові для досліджуваної території ПТК, їх господарське використання.

При вивченні матеріалів різного часового видання бувають розбіжності у інформації.

Збір матеріалів обов’язково ведеться з бібліографічними даними.

Зібраний картографічний матеріал з відображеними окремими компонентами треба копіювати.

Перевага надається новим картам, але в деяких випадках більш підхожими є старі.

Іноді замість копіювання можна рекомендувати укладку цього матеріалу на підготовлену основу.

Підготовка польової документації.

У будь-якому випадку для польових робіт необхідна фіксація досліджень. Вона проводиться у польових щоденниках, журналах, бланках та інших документах, спеціально передбачених в залежності від завдання та мети дослідження.

Польова книжка складається на основі матеріалів щоденника і є узагальненим матеріалом спостережень.

У польовий щоденник записуються також ті спостереження, що не ввійшли до бланків і журналів. У більшості випадків щоденники використовуються для дрібно і середньомасштабних досліджень.

У крупному і середньому масштабі фіксація ведеться на бланках.

Перевага бланків:

• фіксація спостережень ведеться у суворо визначеній формі

• їх можна сортувати за певними ознаками

Форма бланків відпрацьовується у підготовчий період, або береться вже готовий бланк, що відповідає меті дослідження. У залежності від мети дослідження у готові бланки опису можуть вводитись нові окремі пункти.

Безпосередня підготовка до виїзду.

Треба переглянути усе спорядження, щоб переконатися, що все гаразд. Обов’язково продумати безпеку експедиції у розрізі р-ну досліджень.

Всі учасники експедиції повинні відповідати за певну частину роботи до виїзду в поле.

Польовий етап.

Рекогносцировка.

Масштаб дослідження	Дрібний	Середній	Крупний
Особливості рекогносцировки	Не обов’язкова, оскільки польова робота носить характер маршрутних досліджень	Обов’язкова. Включає в себе попередній огляд території, вибір ключових ділянок. Маршрути дослідження поєднуються з дослідженнями на ключових ділянках	Обов’язкова. Включає в себе попередній огляд території без вибору ключових ділянок, оскільки картографується вся територія

Другим завданням рекогносцировки є виявлення відповідності картографічного матеріалу та іншої зібраної у підготовчий період інформації реальній дійсності.

Третє завдання рекогносцировки – вироблення єдиної методики спостережень і фіксації їх результатів, узгодження наукової термінології, що буде застосовуватись. Саме тому при виконанні цього завдання повинні бути присутні всі виконавці.

У період рекогносцировки розпочинається збір матеріалу на місцевості.

У результаті проведення рекогносцировки повинні бути намічені маршрути, вибрані ключові ділянки, прокладені лінії опорних профілів, складена попередня легенда карти.

Організація польової роботи.

Різний масштаб дослідження потребує різного підходу до організації польових робіт:

Дрібний масштаб	Середній масштаб	Крупний масштаб
Дослідження пов’язані із значними віддалями і часом, що витрачається на їх подолання. Дуже часто нераціональним є повернення на базу. Тому треба мати кілька таких базових точок.	Для досліджень наявність польової бази є необхідною. Тут повинні бути зосереджені всі матеріали, харчування і т.д. Загони можуть повертатись сюди щоденно або через 2-3 дні. Якщо територія значна за площею, то таких баз може бути декілька.	Значною мірою знижуються затрати часу. Загони щодня повертаються на базу.

Прийоми польової роботи.

Усі дослідження можна поділити на галузеві та комплексні. Комплексні дослідження більшою мірою можна використати як характерні для загальногеграфічних досліджень.

Польові географічні дослідження проводяться за певними маршрутами. Кожний маршрут містить у своєму складі певну кількість точок спостережень.

За програмою досліджень точки спостережень можуть бути:

• основні (розташовуються на типових ділянках, зібрану на них інформацію можна поширити на певну територію, на них орієнтуються більшість бланків опису)

• опорні (основні точки, які є базою для більш детальних досліджень одного з компонентів)

• допоміжні (проводять неповний опис – опис певних компонентів взагалі відсітній)

• картувальні (найчастіше не документуються, а відзначаються на карті для польового картографування, тобто для уточнення меж)

• спеціалізовані (точки спостереження над одним з компонентів)

Опис компонентів природи.

Опис рельєфу.

Характеризують положення точки по відношенню до макро- і мезоформ рельєфу.

Найчастіше доводиться мати справу із силовими поверхнями. Характеризують експозицію та крутизну схилів.

Схили можуть бути:

• вирівняні (горизонтальні) поверхні

• пологі

• покаті або слабопокаті

• сильно покаті

• круті

• урвисті або відвісні

Характер схилу:

• опуклий

• прямий

• вігнутий

• хвилястий

• бугристий

• терасований тощо

Для більш точного положення точки треба вказати генезис рельєфу. Говорити про походження форм можна лише при наявності незаперечних фактів.

Коефіцієнт густоти розчленування території – відношення довжини річки до площі території, на якій вона протікає. Він показує середню віддаль між сусідніми вододілами або долинами стоку.

На Україні густота розчленування від 0 до 6 км/км².

Коефіцієнт глибини розчленування – різниця між максимальною та мінімальною відмітками рельєфу на певній території.

Всі коефіцієнти вводяться для переходу від якісної характеристики до кількісної, від точки – до площі (території).

На відміну від конкретного показника в точці, показник для території є середнім.

Опис рослинності.

Методика опису рослинності мало чим відрізняється від ботанічної зйомки (менша детальність, дещо зменшені ключові ділянки).

На точці роблять опис тієї рослинності в межах даної площадки, яка є характерною.

Лучна і болотна рослинність 10×10 м. важливо, щоб площадка була розташована в межах одної рослинної асоціації.

Для вибраної площадки складають список рослин:

• злакові

• осокові

• бобові

• різнотрав’я

Вимагається запис рослин з подвійною назвою (українською та латинською мовами).

Якщо рослини не можна визначити, то її беруть як зразок (гербарій), а потім у камеральних умовах визначають назву.

Параметри рослинності:

• висота

• рясність

• проективне покриття

• фенофаза (стан рослинності у процесі розвитку)

Висота береться середня для екземплярів даного виду, у сантиметрах, або у вигляді дробу: висота над землею/довжина коріння.

Рясність:

• дуже рясно

• рясно

• доволі рясно

• розсіяно

• одиночно зустрічаються

• єдиний екземпляр

Фенофаза дається або значками або літерами:

• проростає

• росток

• вегетує

• бутонізація

• цвітіння

- розквітає

- повне цвітіння

- освітина

• плоди

- незрілі

- зрілі

- осипаються

Проективне покриття визначається окомірно у %.

Життєвість рослин (бонітет).

На спеціалізованих точках ведеться підрахунок біомаси, за якою визначається врожайність.

Культурно-етнічний стан ділянок.

Використання даної території.

Меліоративні заходи.

Для лісової рослинності прийняті ділянки площею 40 км² – 1 га. Видовий склад лісу описується по ярусах.

Для кожного ярусу визначають:

• рясність (у балах)

• середню висоту

• середній діаметр стовбура (на висоті 1,3 м)

• висоту початку крони

• приблизний вік

• зімкнутість

• бонітет (життєвість)

• запаси деревини (м³/га)

Яруси:

1. дає назву деревостану

2. домішок

3. підріст

4. чагарники-1

5. чагарник-2

6. трав’яниста рослинність

7. мохово-лишайникова рослинність

Приблизно такий же порядок приймається при описі культурних угідь.

Опис грунту.

Грунт – дзеркало ландшафту, бо в ньому віддзеркалюються всі процеси, що проходили і проходять на даній території.

Описуючи ґрунтовий покрив треба не лише копати ями, а й використовувати природні відслонення.

Для дослідження використовують повні ями, напів’ями, прикопки. Вони мають закладатися на основних точках.

Повна яма  спеціалізовані точки

Напів’яма  допоміжні точки

Прикопки використовують для картографування.

Для описів можна використовувати природні відслонення, штучні канали, схили ярів і т.д.

В залежності від очікуваного типу грунтів глибина ями коливається від 0,7 до 2,5 м.; довжина – від 1,5 до 2 м; ширина – не менше 70 см.

Для закладання ями обов’язково роблять поправку на час (після закінчення роботи передня стінка ями повинна бути повністю освітлена сонцем).

Після того як яма викопана  зачищається передня стінка  виділяються горизонти  перевірка розчином соляної кислоти на карбонатність  опис генетичних горизонтів.

У бланку роблять схематичну замальовку.

Горизонти індексуються, вимірюється їх потужність

План опису грунтового горизонту:

• індекс

• колір

• вологість

• механічний склад

• структура

• щільність

• складеність

• новоутворення

• включення

• коренева система

• сліди діяльності живих організмів

• характер переходу між горизонтами

Колір визначається одним, кількома або складним словом. Основний колір пишеться на кінці. Якщо є відтінок, то вказують і його. + характер поширення самого кольору. Іноді використовуються порівнювальні характеристики.

Вологість визначається у польових умовах. Висновки можна робити за ознакою кольору і за ознакою насиченості вологи.

Грунт може бути:

• сухий (якщо пилить)

• свіжий (холодить руку)

• вологий (змочує папір і ліпиться)

• сирий (прилипає)

• мокрий (має ознаки присутності води)

Механічний склад більш точно визначається у лабораторних умовах, а при описі – засобом експрес-аналізу (проба на скатування).

Грунт може бути:

• піщаний

• супіщаний (ліпиться в кульку)

• суглинковий (скочується у шнур але ламається)

• глинистий (скочується у тонкий шнурочок, який можна згорнути у кільце)

До цього іноді додають зовнішні ознаки (в’язкість, пластичність, сипучість і т.д.). Суглинкові відміни розрізняють за ступенем наявності глини.

Суглинки:

• легкі

• середні

• важкі

Структура визначається здатністю розпадатись на окремі частинки. Її можна спостерігати під час вирівнювання стінок:

• комкувата

• горіхувата

• зерниста

Іноді виділяють стовпчасту структуру (виражається по вертикалі) або призматичну. По горизонталі – плитчаста структура, лускувата або лінзовидна.

Щільність:

• слабоущільнений

• щільний

• дуже щільний

• пухкий

• сипучий і т.д.

Складеність (тріщинуватість) близька до характеристики структури. Вона встановлюється за розмірами пор і тріщин.

Складеність може бути:

• пориста

• губчата

• тріщинувата

• ячеїста тощо

Описом грунту закінчується опис на точці.

Для камеральних досліджень збирають зразки рослин і грунту, роблять замальовки, фото- та відеозйомку. Відбір зразків має бути запланований ще до виїзду в поле – заздалегідь слід підготувати інструменти, тару, етикетки тощо. Кожний зразок має бути задокументований. Ці відомості вносяться в бланк або щоденник. Сам зразок має бути упакований і транспортований до місця дослідження.

Гербарій і зразки рослин.

Без спеціального завдання у гербарій беруться лише ті рослини, що потребують визначення. Кожна рослина повинна відбиратись на менше як у 3 екземплярах. Етикетка має містити назву експедиції, № точки, умови місця розташування, дату, прізвище дослідника, примітки. Сушка проводиться в гербарних сітках на повітрі. Рослини зберігаються до повного визначення.

Грунтові зразки як правило збираються у значній кількості (по горизонтах). Загалом зразки відбираються в об’ємі, передбаченому програмою. Частина аналізується в польових умовах, а частина досліджується в лабораторії. Грунтові зразки беруться з кожного генетичного горизонту ( 10 см). У бланку вказується глибина взяття зразка. Вага не менше 1 дм³ (1 кг) + етикетка.

Геологічні збори повинні мати певну мету. Зразки беруть для уточнення складу , генезису, віку, корелятивного аналізу, іноді для лабораторних досліджень (вологість, структура, в’язкість, просадочність).

При дослідженні відслонень можна зустріти цікаві фауністичні і геологічні знахідки, які треба задокументувати, а іноді й відібрати для подальших досліджень.

Крім того беруться зразки води: на хімічний аналіз, для спряжених геохімічних аналізів. Для відбору використовують пляшки об’ємом 0,5 л. з кожної точки беруть по 2 л.  4 пляшки. Для деяких видів аналізу потрібна консервація або більший об’єм води.

Додатковим матеріалом можуть бути замальовки або фотоматеріали.

Ландшафтне профілювання.

Воно є одним із суттєвих методів комплексних фізико-географічних досліджень.

На профілях чітко проявляються взаємозв’язки між окремими компонентами, катенами (ландшафтними рядами), домінуючими, субдомінуючими і доповнюючи ми природними комплексами, проявляється їх приуроченість до форм рельєфу, літології, рівня залягання ґрунтових вод.

На крупномасштабних профілях є можливість виявляти ті закономірності, які характерні для крупних ПТК.

Складання комплексних профілів, вивчення на їх основі історичного розвитку, сучасної динаміки ПТК може бути і самостійним завданням.

Профілювання може бути підручним матеріалом при картографуванні або при районуванні. Воно як і картографування є особливою мовою географії.

Вибір лінії проводиться з розрахунком, щоб вона пересікала характерні ПТК з їх формами рельєфу, геологічною будовою, рослинністю, грунтами …

Найчастіше профіль прокладається від місцевих вододілів до водотоків. На профілі повинні бути розміщені всі точки спостереження. Більшою частиною ці точки мають характер опорних або спеціалізованих точок. Всього на профілі (в залежності від складності) повинно бути розташовано від 4 до 10 точок.

Складові частини профілю:

1. гіпсометрична крива (показує характер рельєфу по профілю, будується найчастіше по топокартах)

2. геологічна будова

3. грунти та їх відміни

4. рослинність

Сама лінія профілю може бути прямою або ламаною.

Під профілем для уточнення місцевості розміщують планову полосу (на зразок трансекти) – вирізка з топокарти.

Якщо профіль ламаний, то вказують напрямки і градуси повороту.

У залежності від мети і масштабу робіт може змінюватись зміст профілю, протяжність, частота точок і взяття зразків.

Крупно масштабні профілі дуже детальні.

Середньої- і дрібномасштабні профілі є загальними, але можна використати конкретизацію у вигляді крупномасштабних окремих ділянок.

Головне завдання профілів – виявлення зв’язків у межах ПТК і характеру контакту ПТК один з одним.

Камеральний період.

У камеральний період ведеться остаточна підготовка матеріалів і написання звіту.

Даний період умовно можна поділити на камерально-аналітичний і написання самого звіту.

Для початку складають план камеральних робіт.

Камерально-аналітичний етап.

Картографічний матеріал не допускається в чистову обробку до закінчення аналізів, текст не пишеться без карти тощо.

У першу чергу піддають аналізу відібрані зразки. Грунтові зразки складають основну частину. Складається аналітичний план для обробки зразків. Те ж саме стосується палеогеографічних зразків, геохімічних досліджень. Також проводять аналіз зразків з біоти.

+ аналіз фотографічних матеріалів і замальовок.

У цей же період складається основна маса таблиць, графіків, профілів та інших матеріалів.

Особлива увага приділяється карті.

Основний аспект – складання легенди. В основу легенди має бути покладена обґрунтована класифікація. При крупно масштабній зйомці дуже добре виділяються фації і підурочища, які можна легко об’єднати в урочища.

Матрична система складання легенди:

	Зональні фактори
Азональні фактори

Написання і захист звіту.

Це заключний етап фізико-географічних досліджень.

Текст звіту – розгорнуте пояснення до складених карт, опис методики роботи, викладення результатів аналізу. Складання звіту, за виключенням деяких розділів, неможливе без картографічного матеріалу і результатів досліджень.

Приблизна схема змісту звіту:

Мають бути витримані певні стандарти написання звіту: титул, передмова (формальні відомості про роботу: де? коли? ким? на основі чого?)

Вступ (актуальність, мета, завдання, методи, результати).

Іноді у вступі даються загальні відомості про об’єкт дослідження, деякі загальні риси природи.

+ суть проблеми

+ структура викладу матеріалу з вказанням тем, яких не торкались.

1 Розділ.

• Загальна фізико-географічна характеристика (тут можуть бути виділені окремі галузеві підрозділи: рельєф, клімат, внутрішні води, рослинність, грунти).

• Фактори фізико-географічної диференціації (основні та другорядні).

• Зміна території (по факторах, по клімату, в антропоген. навантаженні).

2 Розділ – методика досліджень. Може не виділятись у окремий розділ, а включатися у перший чи початок другого розділу.

3 Розділ – ПТК (ландшафтна структура території)  історія і розвиток ландшафтів району досліджень, фізико-географічна диференціація території, функціональність ПТК.

4 Розділ – характеристика ПТК (характеристика всіх комплексів, що зустрічаються на досліджуваній території, і тенденція їх розвитку).

Використання ПТК (антропогенне навантаження) можна виділити в окремий розділ.

5 Розділ – прогноз (тенденція розвитку ПТК, їх зміни, процеси та їх наслідки) + рекомендації з раціонального використання.

Кожний розділ повинен мати свої висновки.

Висновки.

Література.

У деяких роботах література дається у кінці кожного розділу.

Додатки – таблиці фактичного матеріалу, карти, графіки, фотографії, зразки аерознімків тощо.