5. Содержàние и методикà полевых лàндшàфтных исследовàний

5.1. Сбор, фиксàция и обрàботкà полевой информàции

Все данные, полученные на точках наблюдения, маршрутах и пр., фиксируются каждым студентом в полевом дневнике. На каждой точке составляется качественная и количественная характеристика геосистемы. Записи ведутся в полевом дневнике простым карандашом на правой стороне листа, а зарисовки выполняются на левой. Все записи и зарисовки осуществляются каждым студентом непосредственно в поле у точки наблюдения.

На титульном листе дневника указываются название университета, факультет, номер бригады, фамилия, имя, отчество студента, место и год проведения практики.

1. Сбор полевой информации на маршрутах и точках наблюдения должен вестись со строгим учетом общей структуры, динамического состояния и таксономической принадлежности геосистем по специальной, предварительно разработанной (в соответствии с тематикой исследований) программе с отработкой одних и тех же наблюдений, выполнять которые надо неукоснительно. Он должен носить целенаправленный специфически ландшафтный характер, всесторонне подчеркивающий системный подход к рассматриваемым явлениям, быть доступным и достаточным для последующей статистической обработки, систематизации, эмпирических и теоретических обобщений.

2. Сбор общемаршрутной полевой информации осуществляется вдоль линии маршрута по мере прохождения его логических отрезков и фиксируется в полевом дневнике, а также путем заполнения бланков описаний урочищ. Сеть маршрутов намечается на карте до выезда в поле, а затем каждый очередной из них, подлежащий отработке, ежедневно уточняется. Расстояние между маршрутами в зависимости от степени сложности ландшафтной структуры при масштабе съемки 1 : 10 000 (картируются фации) изменяется от 0,1 до 0,5 км, 1 : 25 000 (картируются урочища) — от 0,25 до 1 км, 1 : 50 000 — от 1,0 до 1,5 км.

Перед началом маршрута в дневнике дается его краткое предварительное описание (направление, протяженность, степень сложности, общий характер ландшафтной структуры); на линии маршрута, положенного на карту, условно выделяются отрезки, подлежащие маршрутному описанию.

Если ведется картирование геосистем включительно до фаций, то ширина таких отрезков должна соответствовать ширине пересекаемых урочищ; при картировании типов местности и урочищ — ширине типов местности или их сравнительно крупных участков. Протяженность отрезка на карте в любом случае должна быть не менее 2 мм.

Описание урочищного отрезка производится по схеме: номер, начало и конец отрезка (четко фиксируются на карте), длина, принадлежность к типу урочища, диагностические признаки урочища, его границы (описываются и наносятся на карту), типы структурных фаций (после отработки точек наблюдения типы выделенных фаций уточняются), характер фациальной комплексности (распространение, порядок чередования, характер примыкания фаций), роль фаций в структуре и динамике урочища, границы фаций (описываются и наносятся на карту), индикационное значение фаций и их дешифровочные признаки; делаются выводы и предположения по поводу генезиса, истории развития, функционирования и динамики геосистем (урочищ, фаций). Определяется характер границ (резкий, плавный), обусловленность перехода, визуальная выраженность и др.

Материалы общемаршрутных описаний являются «ключом» к последующему анализу фактического материала, полученного на точках наблюдения, эмпирическим и теоретическим обобщениям.

3. Основной фактический материал, необходимый для статистической обработки и системных обобщений, дает описания на точках наблюдения (основных, опорных, картировочных, специализированных), положение которых строго определяется и наносится на карту с присвоением порядкового номера. Методика этих описаний хорошо изложена в пособиях В.К. Жучковой, К.В. Пашканга и др., а также в многих руководствах к проведению полевых практик частных физико-географических дисциплин (À.Г. Исаченко и др.). Наблюдения производятся преимущественно на основных точках, закладываемых в наиболее типичных геосистемах всех фациальных структур, пересекаемых маршрутом. При чисто картировочных работах описания ведутся с таким расчетом, чтобы каждый из типов фаций, встречающихся на участке, был полностью описан не менее трех раз (если геосистемы не единичны) в 4-6-кратной повторности по каждому индивидуальному контуру. Особенно часто такие описания следуют в начале картирования, когда еще не ясны руководящие диагностические признаки фациальных типов (в дальнейшем их можно заменить менее детальным описанием на картировочных точках). Все ландшафтные структуры, пересекаемые профилем, описываются полностью на основных точках (если в этом есть необходимость, наблюдения за отдельными компонентами ведутся на специализированных точках). При тематических изысканиях описание типов геосистем ведется с учетом правила случайной выборки индивидуальных контуров геосистем одного и того же вида: большой (более 20-30 элементов выборки) или малой (менее 20-30 элементов). Ландшафтоведу и геоэкологу в поле приходится иметь дело главным образом с малыми выборками, а также с редкими и единичными (уникальными) геосистемами, изучать которые необходимо полностью, всю совокупность компонентов с особой тщательностью и большой кратностью повторений.

4. Фиксация полевого материала осуществляется в полевом дневнике и на заранее заготовленных бланках и перфокартах со строгим делением объема учитываемых признаков. Описания (помимо дневниковых) должны содержать как можно меньше словесного материала: все сведения о геосистемах подвергаются позиционному цифровому кодированию (введение шкал значений признаков, нормирование признаков). Шкалы значений признаков разрабатываются до выезда в район практики с учетом стоящих перед отрядом задач. Примерный свод классификаций признаков, необходимых для проведения описаний на точках наблюдения, предлагается в приложении 4.

При описаниях на точках наблюдения можно с успехом использовать не только общепринятые бланки (см. прил. 6-11), но и заранее заготовленные табличные бланки, образец которых представлен в приложении 5. Заполнение таблицы осуществляется по мере прохождения маршрута (профиля) от точки к точке.

Основой фиксации полевого материала должны стать предварительно утвержденные своды классификаций основных признаков, прослеживание которых во всех типах геосистем строго предписывается программой исследований. Имея их на руках, наблюдатель может легко заполнять таблицы цифровыми индексами нормированных признаков.

Полевая информация накапливается также в виде рабочих карт, карт ключевых участков, журналов микроклиматических и гидрологических наблюдений, эскизов профилей, зарисовок, фотографий, образцов и гербариев.

Карты ключевых участков должны характеризовать наиболее типичные, закономерно повторяющиеся на территории съемки сочетания геосистем. Съемка их производится с большей точностью и в более крупном масштабе, чем остального района исследования. Площадь закладываемого участка не должна быть слишком большой (это затрудняет съемку) и вместе с тем она призвана отражать все наиболее важные особенности локальной ландшафтной структуры (обычно 100 м² или 2500 м²).

5. Обработка первичной полевой информации (систематизация, приведение к виду, удобному для получения выводов) ведется по следующим основным направлениям: а) классификации геосистем; б) карты; в) профили; г) графики и диаграммы; д) вещественные и энергетические балансы; е) модели; ж) математическая статистика (построение рядов распределения, подсчет средних, корреляционный, регрессионный, дисперсионный и другие анализы).

Работа над ландшафтной картой и классификацией геосистем в послеполевой период продолжается по линии уточнения и детализации ранее существовавших материалов, подведения количественных характеристик, составления ряда ландшафтно-оценочных и частных физико-географических карт и классификаций по результатам наблюдения на точках и маршрутах: карты современных физико-географических процессов, карты распределения элементов микроклимата (среднесуточные, почасовые и др.), карты запасов гумуса в почве и др.

Комплексные профили в период обработки строятся на основе полевых эскизов с учетом уточненной и детализированной классификации геосистем, данных анализа компонентов на точках наблюдения, других материалов, полученных в результате статистической обработки полевой информации (балансы вещества и энергии, средние и т. п.) [1, 4, 8]. Они содержат сведения:

1) об устройстве земной поверхности; 2) типах почв и мощности почвенного покрова; 3) растительности (типах ассоциаций и их границах); 4) почво- и рельефообразующих породах; 5) глубине грунтовых вод; 6) характере сопряжения геосистем разных рангов и типов; а также: 7) графики изменения: а) элементов микроклимата, б) биомассы, в) запасов гумуса, г) кислотности почв (их выщелоченности, смытости и др.); 8) ландшафтную карту припрофильной полосы шириной до 10-100 м и более в зависимости от масштаба съемки; 9) точки комплексных наблюдений; 10) данные наблюдений на точках, помещенные в виде таблицы под профилем.

Таблица, приложенная к профилю, дает возможность установить главные особенности закономерного изменения каждого изучаемого признака вдоль линии профиля, от одного типа геосистемы к другому.

Для обработки первичной полевой информации, полученной в маршрутных, полустационарных и стационарных условиях, весьма важными являются различные табличные, графические и математико-статистические методы, особенности, использование которых предложено в работе Д.Л. Àрманда [1], а также в учебниках для студентов географических факультетов университетов и агрономических специальностей сельскохозяйственных вузов. Они обладают значительными возможностями в области систематизации и свертывания цифровой информации и представляют исследователю очень ценный материал для получения дальнейших эмпирических и теоретических выводов и практических разработок.

6. Результаты полевых исследований через стадию эмпирических выводов доводятся до уровня «истинно теоретических выводов», установления теоретических закономерностей.

Они позволяют решать многие вопросы палеогеографии (установление возраста, генезиса, эволюции геосистемы), современной структуры ландшафтов и прогнозировать динамику и эволюцию локальных геосистем. Главными вехами на пути получения необходимых выводов могут служить следующие этапы, отмеченные Д.Л. Àрмандом (1975): а) установление эмпирических закономерностей («это так, но почему — не знаю»); б) установление гипотетических закономерностей («предполагаю, что это можно объяснить следующим образом»); в) установление теоретических закономерностей («это с несомненностью вытекает из таких-то основных законов природы»).