Методические материалы для выполнения практических работ и самостоятельных исследований (стр. 2 )

3. Наличие и сочетание тех или иных почвенных горизонтов служит критерием подразделения почв на типы, подтипы, виды. Применительно к территориям европейской части России типология почв выглядит следующим образом:

- подзолистый тип: горизонты А0+А2+В+С;

- дерново-подзолистый тип, преобладающий в Европейской России: А0+А1+А2+В+С; по соотношению горизонтов обычно подразделяется на подтипы: дерново-сильноподзолистые (А1 < А2), дерново-среднеподзолистые (А1>А2), дерново-слабоподзолистые (вместо А2 выделяется переходный горизонт А2В);

- дерновые почвы: горизонты А0+А1+В+С; среди них выделяются свойственные водоразделам дерново-карбонатные почвы, богатые катионами кальция, и пойменные дерновые почвы речных долин;

- серые лесные почвы (почти повсеместно распаханы, когда-то они развивались под широколиственными лесами): горизонты Ап+А1А2+В+С в агроценозах; A0+А1А2+ С под естественной растительностью.

Для отдельных исследований важное значение имеют и другие характеристики, например, рН почвенного образца, содержание в почве воды, воздуха, органического вещества, тяжелых металлов, радионуклидов и т. п.

При изучении экосистемы важно указывать степень увлажнения, которую обычно определяют как влажность почвы. При этом различают пять ступеней:

1.  Сухая почва – пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается, не холодит руку.

2.  Влажноватая почва – холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет.

3.  Влажная почва – на ощупь явно ощущается влага, проба увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет и сохраняет форму, приданную ей при сжатии рукой.

4.  Сырая почва – при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами.

5.  Мокрая почва – при сжимании в руке из нее выделяется вода, которая сочится между пальцами, почвенная масса обнаруживает текучесть.

Можно просто ограничиться и общими указаниями на ступень увлажнения: нормальное, избыточное, недостаточное.

Важным показателем условий местообитания является увлажнение: его тип и степень.

Первая характеристика зависит от положения пробной площади в рельефе и определяется по преобладающему источнику водного питания (атмосферное, натечное, грунтовое). В зависимости от этого различают 9 основных типов увлажнения.

1.  Плакорный (элювиальный) тип увлажнения характерен для водораздельных поверхностей со слабыми уклонами (1-20), на которых отсутствует сколь-нибудь существенный поверхностных сток и преобладает атмосферное увлажнение.

2.  Трансэлювиальный тип наблюдается на верхних, относительно крутых (не менее 2-30) частях склонов, также питаемых в основном атмосферными осадками, но обладающих интенсивным стоком и плоскостным смывом

3.  Аккумулятивно-элювиальный тип характерен для бессточных или полубессточных водораздельных понижений (впадин) с затрудненным стоком, дополнительным водным питанием за счет натечных вод и частым образованием верховодки; грунтовые воды при этом остаются еще на значительной глубине.

4.  Проточный тип в целом аналогичен предыдущему, но водосборные понижения и лощины обладают при этом свободным стоком.

5.  Элювиально-аккумулятивный (делювиальный) тип характеризуется обильным увлажнением за счет стекающих сверху натечных вод и приурочено к нижним частям и подножиям склонов.

6.  Ключевой супераквальный (транссупераквальный)тип увлажнения характерен для мест выхода грунтовых вод на поверхность.

7.  Собственно супераквальный тип увлажнения отмечается в условиях слабосточных понижений с близким уровнем грунтовых вод (здесь наблюдается заболачивание и засоление почв).

8.  Пойменное увлажнение отличается регулярным и обычно проточным затоплением во время половодья и паводков, а значит, переменным водным режимом.

9.  Субаквальный тип увлажнения характерен для подводных местообитаний.

III. Основные правила составления геоботанического описания

Практически любое исследование природных комплексов начинается с геоботанического описания, так как именно растительность является определяющим компонентом экосистем.

Наиболее трудоемко геоботаническое описание леса, поскольку эти сообщества отличаются сложной вертикальной структурой. В лесах общепринято выделят следующие ярусы:

·  древесные ярусы (обычно 2): I ярус - хвойные породы (при наличии), II ярус (высокие лиственные породы (обычно это осина, береза);

·  подлесок (кустарниковый ярус);

·  травянисто-кустарничковый ярус (кустарнички, в отличие от кустарников, зимой полностью "уходят" под снежный покров);

·  мохово-лишайниковый покров.

Отдельно описывается подрост (молодые деревья основных пород древостоя). Обилие видов в каждом ярусе определяется с помощью различных методов (см. ниже). Описание составляется на специальных бланках (Приложение 2) или в тетрадях, но с соблюдением тех пунктов, которые входят в бланк. Для составления более полного представления о лесном сообществе необходимо изучить его подстилку.

Примерная форма бланка геоботанического описания леса

·  номер описания;

·  автор описания;

·  дата описания;

·  название сообщества;

·  местоположение описываемого участка (привязка к географическому объекту на карте, например, Калужская область, Ульяновский район, 2,5 км к северу от п. Заречье);

·  местообитание (положение в рельефе, например: водораздел, южный склон балки или притеррасная пойма, левый берег реки и т. п.);

·  почва (цвет, механический состав, например, серая лесная, супесчаная);

·  площадь описания (например, 400 м2);

·  характеристика ярусов (Приложение 2);

При составлении геоботанического описания выделяются следующие фенологические фазы травянистых растений:

а) вегетация до цветения;

б) бутонизация;

в) цветение;

г) образование плодов и семян;

д) вегетация после цветения или образования плодов.

При описании растительности необходимо определить общее проективное покрытие травянистого яруса (в процентах глазомерно). Для определения проективного покрытия можно использовать сеточку Раменского. Обычно она изготавливается из проволоки и имеет размер 2х5см и разделена на 10 одинаковых квадратов (таким образом, каждая ячейка 10 процентов). Сеточку держат на некотором расстоянии от глаза. Наблюдая травостой через сеточку, мысленно собирают проекции надземных частей растений в соседние ячейки, а просветы - в другие. Если, например, проекции заняли 7 и 3 ячейки соответственно, то общее проективное покрытие травостоя 70 %.

Обилие определяется одним из предлагаемых ниже методов (в названии графы "обилие" необходимо указать метод его определения). При выполнении нескольких геоботанических описаний следует использовать один и тот же метод определения обилия, для достоверного сравнения результатов.

При исследовании древесных ярусов, подлеска и подроста, подсчитывается абсолютное количество особей каждого вида (породы) в пределах заложенной площадки (огороженной шнуром). Для количественного анализа вычисляется доля участия каждого вида в десятичных долях от единицы (например, в древесных ярусах исследуемого участка имеется 20 деревьев, из них 8 сосен, 6 берез, 6 осин, т. е. на сосну приходится 0,4, на березу - 0,3, на осину - 0,3).

Исследование обилия видов в травянисто-кустарничковом ярусе сложнее. Для начинающего исследователя рекомендуется использовать шкалу обилия Друде-Уранова или шкалу Браун-Бланке.

Шкала обилия Друде-Уранова

·  soc (socialis) - "обильно", т. е. растения смыкаются своими наземными частями, образуя заросли (другие виды в этом случае встречаются очень редко);

·  cop 3 (copiosus) - "очень много", т. е. растения очень обильны, они являются фоновыми, но не смыкаются;

·  cop 2 (copiosus) - "много", т. е. растения попадаются часто, но они разбросаны;

·  cop 1 (copiosus) - "довольно много", т. е. растения встречаются нечасто, рассеяно;

·  sp (sparsus) - "мало", т. е. растения встречаются весьма редко;

·  sol (solitarius) - "единично", т. е. всего несколько растений на всей пробной площади

раун-Бланке

(учитывается число особей и проективное покрытие видов)

·  r - вид чрезвычайно редок, покрытие незначительное;

·  + - вид редок, и имеет малое проективное покрытие;

·  1 - особей много, но покрытие не велико, или особи разрежены, но покрытие большое;

·  2 - число особей велико, проективное покрытие 5-25%;

·  3 - число особей любое, проективное покрытие 25-50 %;

·  4 - число особей любое, проективное покрытие 50-75 %;

·  5 - число особей любое, покрытие более 75 %.

Данные, полученные с помощью двух вышеуказанных шкал, не поддаются количественному анализу, поэтому для получения более точных результатов по видовому разнообразию, рекомендуется использовать параметр биомассы. Только с помощью этого параметра, можно оценить долю участия каждого вида травянистого яруса в производстве первичной продукции биогеоценоза. Действительно, доли одного экземпляра крапивы, и одного экземпляра майника двулистного в производстве первичной продукции будут далеко не равными. Точно также, нельзя сравнивать доли участия одного лося и одного кузнечика в потреблении первичной продукции.

Оценка обилия видов методом определения биомассы

В пределах исследуемого участка (20 х 20 м) закладывается 5-10 мелких площадок (0,5 х 0,5 м) равномерно разбросанных. На данных площадках скашиваются все надземные органы растений травянисто-кустарничкового яруса. Скошенные растения сортируются по видам и каждая видовая фракция взвешивается. Взвешивание можно проводить в свежем виде или, если это не возможно, в воздушно сухом состоянии в лабораторных условиях (в воздушно сухом состоянии не взвешиваются, например, толстянковые). Массовые доли каждого вида, выражены в десятичных долях от единицы и заносятся в таблицу на бланке.