82. Зрительное (визуальное) знакомство с участком растительного покрова. Выбор пробных площадок для геоботанического описания

Начиная любое геоботаническое исследование, надо прежде всего выбрать подходящий для решения поставленной задачи участок растительного покрова на конкретной территории. Очень важно ориентироваться в общих ландшафтных особенностях территории, затем наметить доступный обзору участок растительного покрова, где будут заложены пробные площади. Для их выбора надо участок обойти, пересечь в разных направлениях или же осмотреть с какой-либо высоты. Важно пронаблюдать изменения облика растительного покрова на протяжении участка. Это, казалось бы, простое дело надо выполнить не спеша, вдумчиво анализировать увиденное.

• В ходе осмотра следует поставить перед собой вопросы примерно такого порядка:

• типичен ли такой покров для всего окружающего ландшафта?

• Если не типичен, то чем отличается?

• Какого рода неоднородность растительного покрова можно заметить на участке?

• Выделяются ли границы отдельных его частей?

• Если выделяются, то чем обусловлены?

• В какой мере замеченная неоднородность связана с неоднородностью экотопа?

• Может ли она быть объяснена также сукцессионными процессами в растительных сообществах, хозяйственной деятельностью человека?

Все впечатления и соображения, возникающие при осмотре участка, надо записать в дневник, какими бы они предварительными и субъективными ни казались; впоследствии к ним придется вернуться при обсуждении результатов выполненного геоботанического исследования. После осмотра всего естественного участка выбирают и отмеряют пробные площади, которые всегда должны иметь четкие границы. Если при осмотре оказывается, что подлежащий изучению фитоценоз занимает небольшую площадь или отдельные участки, границы которых хорошо заметны, эти участки и могут быть приняты за пробные площади; в других случаях отмеряют условные пробные площади и отмечают их границы какими-либо ориентирами (колышками, бумагой, повешенной на ветки деревьев, и т. д.).

Размеры и форма пробных площадок диктуются свойствами изучаемых сообществ. Так, в лесах принято описывать пробные площадки от 400 до 1000 м², в луговых и степных сообществах — не более 100 м². Число пробных площадок должно соответствовать протяженности территории, занятой сообществом, и степени его неоднородности (выявить эту неоднородность). Для производства описаний удобна квадратная форма площадок (10x10, 20x20 м и т. д.); можно придавать площадкам и иную форму, в зависимости от строения территории: прямоугольников или длинных лент — трансект. Для более детального выявления флористического состава при описании больших площадок в них закладывают несколько (много) маленьких: по 100 или 50 м в лесах, по 1 или 0,5 м² в травянистых сообществах; данные, полученные на этих площадках, суммируют.

83. Методы характеристики местообитания сообщества (экотопа) Описание рельефа. Водоснабжения территории. Описание почвенного разреза.

Местообитание является неотъемлемым признаком растительного сообщества и включает как элементы собственно внешней среды, не зависящей или слабо зависящей от жизне­деятельности фитоценоза (высота над уровнем моря, положение в рельефе, климат, материнская горная порода почвы и пр.), так и некоторые элементы фитосреды, создаваемой фитоценозом (микрорельеф, почва, распределение влаги в почве и атмосфере, тепловой режим). Все эти особенности местообитания целесообразно характеризовать совместно. Обычно характеристику местообитания проводят сразу же после осмотра участка и выбора пробных площадок.

Описание рельефа.

При характеристике положения описываемого участка в рельефе принято говорить о макро-и мезорельефе. Макрорельеф — это строение рельефа всей страны (горная страна, равнина, плато, низменность). Мезорельефом называют те формы земной поверхности, которые определяют собой особенности конкретного ландшафта (например, в радиусе десятка или нескольких десятков километров). В горных районах при описании мезорельефа учитывают высоту над уровнем моря, положение в долине или на склоне, крутизну склона, экспозицию и пр. На равнинной территории мезорельеф создается деятельностью текучих вод, поэтому важно выяснить распределение в окрестностях рек, речек, ручьев (гидрографическая сеть), их направление, принадлежность к бассейну более крупной реки или озера, наличие овражной сети и пр. Тогда станет понятным, как определить положение описываемого участка по отношению к долинам или руслам водных потоков, оврагам и другим формам мезорельефа.

Микрорельеф — это те мелкие формы рельефа, которые обнаруживаются на площади, занятой фитоценозом. Здесь выявляется наличие мелких неровностей, бугров, кочек, промоин и т. д„ устанавливается их происхождение (деятельность текучей воды, ветра, животных, самих растений, человека).

После описания рельефа записывают сведения о водоснабжении территории: устанавливают, стекают ли воды осадков или задерживаются, есть ли постоянный или периодический подток грунтовых вод, застой снеговой воды весной и т. д. Если увлажнение территории летом идет только за счет осадков, просачивающихся затем через почву, говорят о верховом увлажнении; если воды осадков и грунтовые задерживаются близко к поверхности и долго не стекают, увлажнение низовое, застойное; при увлажнении подвижными грунтовыми водами, стекающими в близко расположенное русло водотока, — увлажнение низовое, проточное; в долинах рек и низинах, имеющих сток, весной складываются условия поёмного увлажнения, а летом - верховое либо низовое.

Описание почвенного разреза.

Изучение почвы проводится в пределах пробной площадки или вблизи от неё и важно не только для характеристики местообитания (экотопа), но и для анализа фитосреды сообщества и идущих в ней процессов. При описании почвенного разреза выясняют:

A. Морфологическое строение почвенного профиля (его горизонты).

Б. Генетический тип почвы, устанавливаемый по строению профиля и свидетельствующий о направлении и стадии почвообразовательного процесса.

B. Название горной породы, на которой образована почва; при этом определяют ее механический состав (песок, супесь, суглинок, глина), высказывают суждение о геологическом происхождении (например, ледниковая морена, флювиогляциальные пески, лёсс эолового или иного происхождения и пр.). О характере материнской породы почвы можно судить не только по почвенному профилю, но и наблюдать ее на естественных обнажениях, в оврагах, карьерах и т. д.

Для описания почвенного разреза выкапывают прямоугольную яму размерами у поверхности почвы примерно 80x200 см и глубиной (в зависимости от типа почвы) от 70 до 200 см. Яма размечается на поверхности почвы так, чтобы одна из коротких ее стенок приходилась против солнца и, следовательно, хорошо освещалась; эта стенка ямы делается строго отвесной, а противоположная ей — пологой или ступенчатой (для спуска в яму). Почву выбрасывают на одну из длинных сторон ямы; после описания профиля яму вновь зарывают.

Приготовленную для описания стенку ямы зачищают ножом и приступают к изучению профиля, отмечая на свежем разрезе границы горизонтов и измеряя их глубину; для каждого горизонта указывают механический состав, структуру, окраску, включения.

При общем описания почвенного профиля выделяют следующие генетические горизонты:

Горизонт А - аккумулятивный: делится на указанные ниже горизонты:

А₀ - мертвые остатки растений на поверхности почвы (лесная подстилка, степной войлок, верхняя, не перегнившая часть луговой дернины, а так же торф); следует отметить степень разложения, состав, наличие мицелия грибов, другие включения.

А₁ - гумусовый (перегнойно-аккумулятивный) горизонт; отмечаются наличие и размещение корней растений, следы деятельности животных, другие особенности.

А₂ - подзолистый горизонт, или горизонт вымывания (аллювиальный); важно указать механический состав, окраску, затеки (карманы) гумуса, включения, степень проникновения сюда корней.

Горизонт В - иллювиальный (горизонт вмывания); важно указать окраску, плотность (иногда очень плотный), структуру (характер отдельностей, на которые распадается), влажность. Иногда выделяются горизонты:

В₁ - с железистыми включениями (рудяковый горизонт, ортштейн);

В₂ - гипсовый;

В₃ — глеевый, содержащий соединения железа (II), окрашивающие его в сизо-голубой или зеленоватый, сероватый цвет.

Горизонт С — материнская порода, не измененная почвообразовательным процессом; важно установить механический состав, генезис породы.

Генетический тип почвы устанавливается по степени выраженности, строению, окраске и другим признакам почвенных горизонтов. Ниже для справок приводятся краткие характеристики основных генетических типов почв России и сопредельных государств.

Подзолистые почвы — почвы лесной зоны. Они образуются под лесной растительностью, в наиболее типичных своих вариантах — под хвойными лесами. При слабо развитом гумусовом горизонте имеют отличающийся светлой окраской подзолистый горизонт А₂. Горизонт В нередко имеет уплотненный слой — ортштейн. В еловых лесах, особенно на севере лесной зоны, почвы часто имеют мощный, торфянистый горизонт А^то .

В зависимости от строения горизонтов А и В различают почвы слабо-, средне-, сильноподзолистые и подзолы. В слабоподзолистой почве горизонт А₂ представлен лишь светлыми расплывчатыми пятнами, а в горизонте В нет ярко выраженного накопления железистых оксидов. Средне- и сильноподзолистые почвы имеют хорошо выраженный, белесый от кварцевой присыпки горизонт А₂, а в горизонте В с красно-бурой окраской заметны ржавые пятна. Среднеподзолистыми считают обычно почвы с мощностью подзолистого горизонта до 10 см, а сильноподзолистыми - до 25 см. В подзолах горизонт А₁ едва достигает 3-4 см, а горизонт А₂ -более 25 см.

Дерново-подзолистые почвы образуются в лесной зоне под смешанными осветленными лесами и растительностью суходольных лугов. Горизонт А₀ в этих почвах представляет собой лесную подстилку или дернину из остатков побегов луговых трав и постепенно переходит в насыщенный корнями трав горизонт A₁ (гумусовый). А₂ может иметь разную мощность, но грани­цы его расплывчаты, нет характерной для лесных почв белесой присыпки из кремнезема. Можно говорить также, о слабо-, средне- и сильноподзолистых дерново-подзолистых почвах.

Особые варианты почв, типа дерново-подзолистых, образуются под широколиственными лесами. Такие почвы называют серыми лесными землями, а в зависимости от окраски гумусового горизонта различают светло-серые и темно-серые почвы.

В поймах рек и озер под луговой растительностью формируются луговые аллювиальные почвы. Материнской породой этих почв служат наноси реки (аллювий), а в верхних горизонтах нередко наблюдается слоистость связанная с ежегодными отложениями различного минерального материала. Подзола в таких почвах не бывает, а горизонты А₀ – А₁ заняты дерниной луговых трав.

Лугово-болотные и болотные почвы характеризуются большим или меньшим накоплением в А₁ торфа (горизонт A^T₁ ); А₂ может быть не выражен или слабо выражен, а для горизонта В характерно оглеение.

Черноземные почвы образуются под степной растительностью, где в условиях высоких летних температур и недостатка влаги не идет подзолообразование, в горизонте же A₁ накапливается гумус. Таким образом, в черноземах мощно развит A₁ и отсутствует А₂. В зависимости от глубины гумусового горизонта различают мощные черноземы (A₁ до метра и бо­лее) и деградированные черноземы (A₁ до 50 см). В лесостепной полосе деградированные черноземы встречаются и под лесами (дубравы).

Каштановые почвы характерны для южных степей: здесь горизонт A₁ менее мощный, чем в черноземах, и имеет более светлую, коричневатую окраску.

После описания разреза из него, если это нужно, берут образцы по горизонтам, начиная с нижнего.

Структура почвы в каждом горизонте определяется так: от свежей поверхности вертикального разреза в области изучаемого горизонта ножом отделяют слой, кладут его на ладонь и потряхивают: устанавливают, распадается ли он при этом на крупные или мелкие комки, отдельные песчинки, пыль; каковы размеры комков и их форма: округлые они или ореховатые, острогранистые; слегка надавливая, определяют прочность комков. Почву, рассыпающуюся на отдельности, соответствующие ее минеральным частицам (песчинки, пыль), называют бесструктурной; при наличии комков говорят о мелкокомковатой или крупнокомковатой структуре, прочной или непрочной и т. д.

Для установления механического состава каждого почвенного горизонта пробу из него рассматривают в сухом состоянии, затем увлажняют.

Признаки механического состава следующие:

Песок - в сухом состоянии глыбок не образует, влажный образец не скатывается в шарик.

Супесь - в сухом состоянии образует мало связанные глыбы с шероховатой поверхностью; при встряхивании на ладони они разрушаются; из влажного образца можно скатать шарик величиной с грецкий орех, но при попытке раскатать в шнур он рассыпается.

Суглинок легкий - в сухом состоянии образует глыбы, которые не рассыпаются при встряхивании на ладони, но легко раздавливаются пальцами; влажный образец раскатывается в шнур до 3 мм толщины, который, однако, нельзя свернуть в кольцо.

Суглинок средний - сухой образец содержит агрегаты с выраженными гранями и углами, при усилии они раздавливаются пальцами; увлажненный образец раскатывается в шнур, сгибается в кольцо, образуя при этом трещины.

Суглинок тяжелый - агрегаты в сухом образце не раздавливаются пальцами; при увлажнении раскатывается в шнур и сгибается в кольцо, не образуя трещин.

Глина - сухой образец имеет твердые, не разминающиеся пальцами комки; при увлажнении раскатывается в тонкий шнур, свернутое из шнура кольцо не образует трещин, даже при сдавливании с боков; на свежем разрезе почвы обнаруживается жирный блеск. На свободных от растительности местах такая почва склонна к заплыванию и образует корку, рас­трескивающуюся при высыхании.

В итоге описания почвенного профиля записывают название почвы, в которое входит ее генетический тип и механический состав (если это возможно, указывают и материнскую породу). Название почвы формулируется так: почва среднеподзолистая, супесчаная; или: почва лугово-болотная, торфянистая, суглинистая.