Изучение структуры природных и природно-антропогенных геосистем

3. Изучение  структуры  природных   и  природно-антропогенных  геосистем

3.1. Ландшафтные  методы  исследований

Изучение структуры природных и природно-антропогенных геосистем базируется на двух взаимно дополняемых методах - комплексного физико-географического профилирования и ландшафтного картографирования, содержательная часть которых разработана в комплексных физико-географических исследованиях.

Метод комплексного физико-географического профилирования. Этот метод широко распространен в традиционных ландшафтных, ландшафтно-геохимических, ландшафтно-геофизических, ландшафтно-экологических и прикладных исследованиях. Главная цель ландшафтного профилирования – выявление взаимосвязи внутри ПТК и сопряженности комплексов друг с другом. На комплексных профилях определяется приуроченность сопряженных фаций, урочищ, местностей к формам рельефа, литологии, уровню грунтовых вод.

Наиболее типичное заложение профиля – от местного водораздела к водоприемнику. Профиль должен пересекать все характерные для исследуемой территории формы рельефа, учитывать разнообразие геологического строения, почвенного и растительного покрова.

На профиле закладывается ряд основных, картировочных и опорных точек в зависимости от задач и масштаба исследования. Описания на точках наблюдения проводятся в соответствии с методиками отраслевых географических исследований: геоморфологических, почвенных, геоботанических. При необходимости на точках проводится отбор образцов для учета геомасс и геохимического анализа компонентов. Частью комплексных физико-географических исследований могут быть и специальные исследования – геологические, микроклиматические, гидрологические, дендрохронологические, зоологические, экологические.

Все наблюдения «привязываются» к гипсометрической кривой профиля, которая может быть построена по топографической карте или получена путем инструментальной съемки.

Полученные данные заносятся в бланки (дневники) описания точек и наносятся в условных обозначениях на гипсометрическую кривую профиля. Описание сопряженных ПТК, их морфологической структуры и характера границ производится в дневнике в дополнение к бланкам. Профиль может быть дополнен плановой полосой (трансектой) с нанесением границ ПТК.

Метод картографирования природных и природно-антропогенных геосистем. В основе метода картографирования природных геосистем лежит отображение особенностей ландшафтной дифференциации территории. Объектом мелкомасштабного картографирования являются ландшафтные провинции, страны; среднемасштабного - ландшафтные районы; крупномасштабного - ландшафты и их морфологическая структура.

Фации картографируются в масштабе 1: 5 000 и крупнее, урочища 1: 10 000 – 1: 50 000, ландшафты 1: 100 000 и менее.

Рекомендуемые материалы

Составление крупномасштабной карты проходит методом сплошной полевой съемки. Среднемасштабное картографирование ПТК сочетает детальные исследования на ключевых участках и маршрутные наблюдения. При мелкомасштабном картографировании ландшафтная карта составляется в камеральных условиях. В поле проверяется правильность выделения границ маршрутным методом.

Особую роль в ландшафтном картографировании играет легенда карты, являющаяся моделью классификации ландшафтов или ПТК других рангов. В основу легенды общенаучных ландшафтных карт должен быть положен структурно-генетический принцип.

Для геоэкологических исследований ключевым этапом является интегральная оценка природного и антропогенного фона через картографирование структуры ПТК, масштабности и интенсивности антропогенных воздействий. Синтез карт природных ландшафтов и картосхем источников антропогенного воздействия позволяет охарактеризовать современное состояние ПТК и составить карты природно-антропогенных комплексов. Их картографирование предполагает определение структуры земельных угодий в каждом из ландшафтных выделов, типизацию ПТК по преобладающим видам антропогенного воздействия.

Важное место в геоэкологическом картографировании занимает оценка ландшафтно-геохимических параметров природной среды. Особую роль здесь играет анализ ландшафтно-геохимического фона территории, выявление основных факторов его формирования.

При построении комплексных геоэкологических карт используют комплект базовых моделей: эколого-динамическую и ландшафтно-геохимическую карты, а также карту природно-антропогенных ландшафтов. Основное содержание комплексной геоэкологической карты заключается в отображении природных и техногенных факторов динамики природной среды и их проявлений в районах с различной экологической обстановкой (карта геоэкологических ситуаций).

Назначение и содержание геоэкологических карт природных и природно-антропогенных геосистем определяются масштабом картографирования и объектами анализа. Составление таких карт осуществляется на региональном уровне для выработки стратегии природопользования в регионах; локальном - для выявления проблемных ареалов; детальном - для определения конфликтных участков.

Операционные единицы картографирования рассматриваются как наименьшие пространственные ячейки, по которым организована информация на карте. Г. А. Исаченко выделяет их следующие группы: 1) природные геокомплексы различных рангов - оптимальные пространственные единицы для анализа состояния, качества природной среды и воздействий на нее; 2) анализ территории по водосборным бассейнам. Достоинства такого подхода заключаются в возможности учета внешних и внутренних направлений миграции продуктов техногенеза; 3) использование точек отбора по геометрической сетке применяется при возможности массового сбора и аналитической обработки данных, и удобно для автоматического процесса картографирования. Точки отбора могут быть использованы как центры многоугольников геометрической сетки территории или при применении метода изолиний не иметь площадного выражения. Недостатком этого метода является зависимость от случайных значений показателей, полученных в нетипичных точках отбора; 4) выделение сопряженных ареалов природно-антропогенных территорий основано на синтезе границ ландшафтов, типов земель, административных единиц, ареалов загрязнения и др. Наиболее применим такой метод при картографировании экологических проблем и ситуаций. Положительным моментом является возможность отразить на таких картах оценку различных природных факторов, наиболее мощные источники антропогенного воздействия как точечные, так и площадные. К недостаткам подобных карт относится громоздкая индексация контуров; 5) в качестве операционной единицы анализа геоэкологических ситуаций также используют административно-территориальные единицы разного уровня. Их преимущество заключается в возможности базироваться на обширной статистической информации.

3.2. Организационная  схема  исследований

Методы изучения структуры природных и природно-антропогенных геосистем в геоэкологии опираются на научную базу ландшафтных исследований, законченный цикл которых включает в себя три периода работ: подготовительный, полевой и камеральный. В зависимости от масштаба работ каждый период ландшафтных исследований имеет свои выраженные особенности.

Подготовительный период. На современном этапе научных исследований подготовительный период начинается с постановки задания, из которого достаточно ясно должна быть видна основная цель исследования и его программа. В обосновании четко формулируется цель проекта, состояние разработки проблемы (актуальность), научная идея, научная и практическая значимость работы, этапы исследования, предполагаемые результаты. От грамотной постановки задания во многом зависит успешная организация и проведение собственно научных исследований.

В подготовительный период ландшафтных исследований решаются следующие задачи: 1) изучаются уже имеющиеся информационные материалы по территории исследования; 2) формируются «мысленные» модели основных связей между компонентами ландшафтов района исследований; 3) определяется научное обеспечение экспедиции, которое включает подготовку информационных материалов, необходимых приборов и оборудования, инструктаж по технике безопасности.

Сбор информации. В подготовительный период прорабатываются опубликованные литературные источники – книги, справочники, словари, статьи в научных сборниках, энциклопедические и периодические издания, краеведческая литература. Информационную базу исследования составляют также фондовые материалы – отчеты, очерки, справки. Эти материалы хранятся в различных научных и управленческих организациях.

Особую значимость на этом этапе научного исследования имеет сбор и анализ опубликованных и фондовых картографических материалов. Для анализа территории необходимо изучить и сделать выкопировки карт четвертичных отложений, геоморфологической, лесотаксационной, почвенной, топографической, землепользований. При работе с этими информационными материалами необходимо оценить новизну и достоверность сведений, получаемых из различных источников. Встречающиеся противоречивые данные берутся на заметку для полевой проверки.

На этом этапе исключительно важным является сбор всей уже имеющейся информации об источниках антропогенного воздействия и составление их предварительного описания. Это описание может служить основой для интерпретации результатов полевых наблюдений и измерений. Отсутствие какой-либо связи между типом загрязнения и характером возможных источников может служить признаком регионального переноса, специфических свойств подземного водного горизонта или наличия неустановленных источников загрязнений.

Подготовка рабочей основы. В работе следует учитывать определенные требования к картам различного масштаба. При мелкомасштабных исследованиях можно не готовить специальной основы, а пользоваться топокартой. Для среднемасштабных работ можно использовать в качестве рабочей основы и топокарты, и специальные бланковки.

Крупный масштаб требует специальной подготовки картографической основы. Необходимо объединить нагрузку планов землепользования с топоосновой и скорректировать их по аэрофотоматериалам. Рабочая основа должна включать в себя следующую нагрузку: гидросеть, рельеф с горизонталями и указанием сечения, контуры лесов и болот с обозначением состава леса и типа болот, контуры населенных пунктов, инфраструктуру, границы землепользований, поля севооборотов, сельскохозяйственные угодья и их виды, отдельно стоящие объекты. Собранный картографический материал часто бывает различного масштаба, поэтому важно привести все необходимые карты к одному масштабу.

Богатейшим источником информации являются материалы дистанционных съемок (МДС), которые состоят из аэрофотоснимков (АФС) и космоснимков (КС). КС используют при мелко- и среднемасштабных исследованиях, АФС – при крупно- и среднемасштабных. В подготовительный период особое внимание уделяется выбору определенного комплекта МДС с учетом ландшафтной информативности. Осуществляется топографическая подготовка МДС, которая заключается в уточнении их масштаба, ориентировки к истинному и магнитному меридианам. На МДС наносят фактический материал с помощью условных знаков. Искажения на снимках удаляются путем изготовления фотопланов на жесткой основе. В настоящее время распространенным методом является сканирование и последующая компьютерная обработка АФС. Оптимальным является совместное использование АФС и топографических карт. Стереоскопическое изучение ландшафтной модели выполняют с помощью стереоприборов различных систем. Результаты дешифрирования редуцируют с МДС на топооснову рабочего масштаба с помощью рисовальных приборов. Перенос данных с нетрансформированных КС осуществляется визуально, но этот способ трудоемкий и невысокий по точности.

Дешифровочными признаками КС и АФС является форма, фототон, рисунок (тень) изображения. Различают прямые (установленный признак по снимку) и косвенные (через знание взаимосвязей в ПТК) признаки. Изучение МДС Беларуси позволило выделить 5 основных групп ландшафтных рисунков: гляциальную, аквальную, биогенную, эоловую, техногенную. Каждая группа имеет специфические типы изображения: пятнистый, полосчатый, геометрический, комбинированный.

На основе изучения топографической и отраслевых карт, материалов МДС составляется предварительная ландшафтная карта-гипотеза, которая проверяется и уточняется в полевой период.

Составление ландшафтной карты-гипотезы. Основой составления предварительной ландшафтной карты является перевод изображения рельефа поверхности земли с помощью горизонталей в другую модель - в плоскостное изображение рельефа контурами. Границы ПТК часто соответствуют перегибам рельефа, отображаемым сменой изогипс. Например, четко отличаются ПТК склонов от заболоченных понижений, участки равнин от камовых комплексов.

Сначала на топографической основе выделяют речную и эрозионную сеть. При этом следует помнить, что контур эрозионной формы всегда пересекает горизонтали, а не идет вдоль них. Затем участки междуречий разделяют по степени крутизны на контуры с примерно одинаковым сечением горизонталей. В условиях холмисто-грядового моренного рельефа, чередующегося с водно-ледниковыми поверхностями, где эрозионная сеть может быть слабо развитой, для наиболее общего разграничения территории рекомендуется использовать прием ярусного выделения по горизонталям высотных уровней для лучшего понимания ситуации.

После этих операций основными методами выступают анализ и синтез имеющихся отраслевых материалов и аэрофотоснимков для комплексной характеристики выделенных контуров. От масштаба карты зависит и ранг ПТК, выделяемого в самостоятельный контур.

Приборы и оборудование, необходимое для полевых исследований ПТК, - компас, сантиметр, лопата, почвенный нож, щуп для определения мощности торфа. Для диагностики экологического состояния абиотических компонентов ПТК привлекается дополнительное оборудование и ряд химических реактивов. Для определения химических свойств почвы используют универсальные индикаторные шкалы рН, раствор соляной кислоты. Для определения прозрачности и цвета воды необходим стеклянный градуированный цилиндр высотой 30-50 см и внутренним диаметром 2,5 см. Химический состав вод определяется в лабораторных условиях. На подготовительном этапе для отбора проб вод подготавливают полиэтиленовые бутылки (канистры) объемом 1 л воды для неполного анализа и 3 л - для полного. При консервации отобранных проб можно использовать соляную, серную кислоты. Оборудованием при изучении биоты служат рама со спицей, квадрат, энтомологический сачок.

Регистрация наблюдений проводится чаще всего в полевых дневниках и бланках. Полевой дневник представляет собой документ, в котором заносятся сведения по точкам наблюдения в выработанном для экспедиции порядке. Кроме того, дневниковая форма позволяет заносить сведения по маршруту между точками, описывать ход развития природных процессов. Основной недостаток дневниковой формы заключается в их неэффективности при обработке большого количества данных. В полевом дневнике на титульном листе указывается название организации, экспедиция, номер полевого дневника, Ф. И. О. исследователя, дата начала и номер первой точки, а после окончания работ – дата и номер последней точки. Все записи ведутся простым карандашом или шариковой ручкой. В дневнике ничего нельзя исправлять, стирать. Ошибочную запись нужно зачеркнуть и рядом написать новый вариант. Все наблюдения записывают сразу же – на точке, на маршруте.

При работе в среднем и крупном масштабе, где наблюдения на точках носят массовый характер, используют бланки наблюдения. Форма бланков вырабатывается в подготовительный период или заимствуется из имеющихся образцов. Важное преимущество бланка – формализованность, сведение количественной информации в табличную форму, оставление пустых колонок и строк для камеральных расчетов, удобство сортировки. Для массовых наблюдений могут использоваться перфокарты. Примером применения новых технологий для регистрации наблюдений является компьютерная обработка экспедиционных данных. Основой пакета является электронная таблица, ряд файлов содержат копию бланка полевого описания, текстовые описания компонентов ПТК, сведения о рассчитываемых параметрах и таблицы для автоматической обработки данных. Пакет должен располагать широким набором математических функций, аналогичных программе Exel.

Подготовительный этап завершается составлением краткой справки о степени изученности территории с характеристикой природных компонентов и источников антропогенных воздействий; составлением предварительной карты природных геосистем. В дальнейшем контуры на этой карте почти не меняются, но происходит уточнение и наполнение их конкретным содержанием.

Полевой период. В задачи этого периода входит: 1) сбор фактического материала в результате непосредственных наблюдений на местности; 2) отработка методики полевого картографирования; 3) составление карты природных геосистем.

Основой этого периода являются полевые наблюдения. Детальные описания проводят на ключевых участках, картографируемых в крупном масштабе и с большой подробностью. Маршрутные наблюдения ведутся между точками комплексных описаний, при этом в дневнике отмечают изменения в размере и конфигурации ПТК, характере перехода к другим геокомплексам. Участки детальных и маршрутных описаний заключены в пределах полигона, размер которого определяется заказчиком или самими исследователями, исходя из поставленных задач.

Рекогносцировка. Рекогносцировка, или общее ознакомление с территорией, решает следующие задачи: 1) предварительное ознакомление с территорией, подлежащей исследованию; 2) выявление степени соответствия собранных информационных материалов действительности; 3) выработка единой методики наблюдений и фиксации материалов.

При мелкомасштабном исследовании практически обходятся без рекогносцировки, так как сами исследования почти всегда носят характер маршрутных наблюдений. При средне- и крупномасштабных исследованиях рекогносцировка проводится аэровизуальным методом, на машине или пешей полевой экскурсией. При среднемасштабном исследовании роль маршрутных наблюдений возрастает. Здесь обычно сочетаются площадное изучение ключевых участков с маршрутными наблюдениями и при рекогносцировке выбираются ключевые участки дальнейшего исследования. При крупномасштабных исследованиях необходимость выбора ключевых участков отпадает, так как съемка ведется методом сплошного картографирования. Рекогносцировочными работами в этом масштабе исследований должны быть охвачены почти все ПТК того ранга, картографирование которых проводится позднее. Результатом рекогносцировки должны быть откорректированные маршруты, выбранные линии опорных профилей, унифицированная методика наблюдений на точках, фиксации материалов и сбора образцов.

Картографирование ПТК. После завершения рекогносцировки начинается этап картографирования ПТК. Основной полевой фактический материал при любом масштабе работ дают точки комплексных физико-географических описаний: основные, картировочные, опорные, специализированные. Каждая точка характеризует фацию и закладывается в типичном для ПТК месте. Наблюдения на точках ведутся в соответствии с методиками отраслевых исследований.

Основные точки комплексного описания наиболее часто используют при ландшафтном картографировании. Они выбираются в типичных местоположениях, с тем, чтобы полученные на точке сведения, могли бы быть распространены на значительную территорию, или на небольшие по площади, но часто повторяющиеся ПТК. На основных точках описывается рельеф, закладываются и описываются почвенный разрез и геоботаническая площадка, фиксируется характер увлажнения. Итогом наблюдений на основной точке является заключение о генезисе ПТК и составление названия ПТК. На карте-гипотезе уточняют границы контура.

Картировочные точки предназначены для наблюдения и фиксирования материала по специальной сжатой программе и служат для экстраполяции данных, полученных на основных точках. Для определения почвы делается прикопка, фитоценоз описывается по доминирующим видам без заложения геоботанической площадки.

Опорные точки отличаются особой подробностью наблюдений. Эти точки (их нередко называют «ключами») используют для геофизических и геохимических характеристик ПТК. Здесь берут образцы на сопряженный анализ содержания химических элементов в почвообразующих породах, почвах, растениях, воде, ведется количественный учет геомасс, дается качественная и количественная характеристика геогоризонтов,.

Специализированные точки – это точки наблюдения над одним из компонентов – геологическим строением, грунтовыми или поверхностными водами, формами поверхности, почвами, биотой.

Комплексное физико-географическое описание. Сведения на точках фиксируются в следующем порядке:

Географическая привязка точки наблюдения. Точке присваивается порядковый номер, дается зарисовка положения точки к двум ближайшим ориентирам, с указанием направления и расстояния.

Геологические и геоморфологические наблюдения. Общие сведения о геологическом строении территории собирают в подготовительный период. Полевые геологические наблюдения носят вспомогательный характер, описание ведется по зачищенным естественным обнажениям четвертичных пород. Выделяются и индексируются пласты, их мощность, характер залегания, цвет, включения. Мезоформы рельефа характеризуют в морфометрическом, морфологическом и генетическом аспектах. Определяется генетический тип рельефа. Для холмистого рельефа описывают размеры холмов, их форму, протяженность, абсолютную и относительную высоты, средний уклон в градусах, экспозицию, общий характер склонов, особенности расположения. Для равнин - общий характер рельефа, относительные превышения, наличие включений. Речные долины характеризуются описанием формы долины, ее ширины, глубины, ширины террас, ширины поймы и ее строения, наличия стариц, прирусловых валов, дюн, ширины русла. Наблюдения включают также фиксацию современных природно-антропогенных геоморфологических процессов: накопление делювия, аллювия, торфообразования, наличие водной и ветровой эрозии; отмечаются процессы антропогенного заболачивания, подтопления. В заключении дается описание характера антропогенной трансформации рельефа.

Почвенные наблюдения. Для описания почв закладываются почвенные разрезы: шурфы и прикопки. Почвенный шурф закладывается глубиной 1,5–2,0 м, длинной – 1,5-2,0 м, шириной – 0,7-0,8 м, глубина заложения почвенной прикопки составляет несколько десятков сантиметров. После заложения почвенного разреза делается его зарисовка, определяются генетические горизонты почвы, записываются их индексы. В выделенных горизонтах определяются механический состав (пробой на скатывание), окраска, влажность, структура, плотность, четкость и форма границы, признаки заболачивания, глубина вскипания, включения, новообразования. Название почвы включает определение типа и подтипа, разновидность механического состава по верхнему горизонту, состав подстилающей породы.

Геоботанические наблюдения. Для описания растительности закладывается ботаническая (пробная) площадка. Для лесной растительности принятый размер площадки составляет 400 м²  (20 х 20 м), луговой растительности - 100 м² (10 х 10 м), болотной - 1 м² (1 х 1 м). Главным условием размещения пробной площадки является ее нахождение в пределах одной ассоциации. Далее описывают признаки строения растительных сообществ, основное внимание среди которых уделяется видовому составу, ярусности (вертикальному расчленению) и мозаичности (горизонтальной неоднородности). Список видов растений, которые встречаются на пробной площадке, составляют по ярусам в древесных фитоценозах и по мере встречаемости - в травянистых и болотных. Каждое растение записывается двойным названием (род и вид). При необходимости для определения растений собирается гербарий. Затем для каждого из указанных видов отмечается его ярусное положение, высота (в см), проективное покрытие (по проценту площади, занимаемой проекцией наземных частей растений), обилие по шкале Друде (с использованием учета средних расстояний между экземплярам вида), фенофаза (стадия вегетации) и жизненность (степень развитости или подавленности вида). Фиксируют повреждения естественного растительного покрова, усыхание, повреждение листьев и хвои. При описании культурных посевов указывается их название, фенофаза, жизненность, перечень сорняков и степень засоренности.

Геоботанические наблюдения завершаются названием описанной растительной ассоциации по доминантам двух или трех ярусов. Растения различных ярусов даются в названии в порядке от верхнего к нижнему ярусу и соединяются знаком тире.

Геоэкологическая направленность наблюдений заключается в углубленном изучении характера и последствий антропогенного воздействия. Уточняются границы антропогенных объектов: сельскохозяйственных угодий, дорог, линий ЛЭП, ферм, мелиоративных каналов, указываются свалки мусора, кострища. Изучаются современные неблагоприятные природно-антропогенные процессы в ПТК: наличие водной и ветровой эрозии (на карте оконтуриваются площади эродированных земель, определяется степень смытости почв), заболачивания и подтопления, вытаптывания растительного покрова. Дается характеристика загрязнения природных сред органолептическим методом: для поверхностных вод оценивается прозрачность, цветность, запах; для почв - наличие маслянистых пятен, запаха; для растительности - усыхание, повреждение листьев и хвои, появление сорных видов, угнетенное состояние сельскохозяйственных посевов.

Итогом проведенных наблюдений должно стать заключение о генезисе ПТК, полное название в соответствии с его рангом, и оценка геоэкологического состояния.

Прочие наблюдения. В геоэкологических исследованиях получил широкое распространение и ряд других видов наблюдений.

Микроклиматические наблюдения проводятся на нескольких точках или по профилю. Основной принцип таких наблюдений - единовременность определения метеорологических элементов. Программа наблюдений включает измерение температуры воздуха, почв на глубине 5 и 20 см, абсолютной и относительной влажности воздуха, давления, скорости и направления ветра, облачности, количества и интенсивности осадков. Результаты наблюдений могут быть использованы для определения метеорологических условий рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосфере. Отдельной группой выступают биоклиматические индикаторы качества среды жизнедеятельности человека - индексы патогенности температуры, влажности воздуха, патогенности ветра и облачности.

Гидрологическими характеристиками озер и водохранилищ являются площадь зеркала, объем, средняя и максимальная глубина, колебания уровня, температура и стратификация водной массы, продолжительность ледостава, водообмен, цветность и прозрачность воды; рек - ширина русла, глубины и скорости течения, расход воды, тип питания, колебания уровня по сезонам, ледовый режим, опасные гидрологические явления. Программа полевых гидрологических наблюдений включает разбивку промерных профилей с промерами глубин, скорости течения, определением характера донных отложений, оборудование водомерного поста с наблюдением за уровнем воды.

Гидрохимические наблюдения направлены на изучение закономерностей гидрохимического режима водоема и влияние различных видов антропогенных воздействий (сброса сточных вод, мелиорации водосбора, построения гидротехнических сооружений) на естественный гидрохимический режим. В рамках этих задач проводятся сезонные наблюдения за физическими и химическими свойствами воды. К общим показателям относятся температура, прозрачность, запах, цвет, содержание взвешенных веществ, рН. В отобранных пробах определяется состав минеральных веществ (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^-), содержание органического вещества (БПК₅, ХПК), биогенного вещества (фосфора общего, фосфора минерального, нитритных, нитратных и аммонийных форм азота), растворенных газов (кислорода, углекислого газа).

Гидробиологические наблюдения включают изучение развития фитопланктона, макрофитов, перифитона, зоопланктона, зообентоса и др.; контроль за изменением биологического разнообразия и оценку трофического статуса водоема. Для решения этих задач важно определить не только численность, биомассу и продуктивность сообщества водоема, но и изменение видового состава. Например, для зоопланктона информационными показателями загрязнения является изменение видового состава в сторону мелких видов (коловратки), исчезновение фильтрующих ракообразных, увеличение в планктоне хищных форм. В целом гидроэкологические наблюдения включают в себя синхронное выполнение гидрологических, гидрохимических, гидробиологических наблюдений на озерах, реках, водохранилищах.

Дендрохронологические наблюдения проводятся для изучения временных изменений прироста древесины. Пробные площадки могут закладываться в доминирующих фациях различных ландшафтов или по линии профиля в древостоях, однородных по составу, возрасту и полноте. На модельных деревьях анализ годичных колец проводится по спилам, на учетных - по кернам, взятым специальным буром на высоте 1,3 м от земли с живых деревьев. В камеральных условиях измеряют ширину годичных колец и анализируют ее пространственно-временную изменчивость.

Лихеноиндикационные. Этот вид наблюдений применяется для картографирования загрязнения атмосферного воздуха, на основе анализа структуры эпифитного покрова лишайников с учетом чувствительности видов. Для каждого дерева выборки описываются следующие индикационные показатели: общее проективное покрытие лишайниками ствола с дифференциацией по видам, покрытие индикаторных видов, число видов. Пробные площадки закладываются с учетом особенностей ПТК и местоположения источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Составление полевой карты ПТК завершает период крупномасштабных полевых исследований. На карте-гипотезе, составленной во время предварительного периода, уточняются и корректируются границы. По степени выраженности границы могут быть резкие, совпадающие обычно с геолого-геоморфологическими рубежами. Допустимая погрешность нанесения на карту таких границ составляет 2 мм. Ясные границы наносятся на карту с точностью до 4 мм, так как они менее четко выражены. Допустимая погрешность неясных границ составляет 10 мм на карте. В этом случае может применяться метод сближения точек.

Составленная в полевых условиях карта ПТК практически не корректируется, в чем и заключается ее значимость. Карта выполняется в соответствии с заранее разработанными условными знаками (штриховыми и цветовыми), индексами. К карте прилагается скорректированная легенда.

Камеральный период. Камеральный период включает в себя обработку, обобщение, систематизацию материалов полевых исследований, проведение лабораторных анализов (при взятии проб), оформление карты ПТК и составление карты природно-антропогенных комплексов (ПАК), написание отчета.

При крупномасштабных исследованиях оформляется карта, уже составленная в подготовительный и полевой периоды, уточняется и упорядочивается ее легенда. При средне- и мелкомасштабных исследованиях ландшафтная карта составляется в камеральный период на основе обработанных данных полевых дневников, бланков. Особое значение на этом этапе уделяют вопросам классификации геокомплексов и составлению легенды. Классификации должны отвечать общенаучным требованиям их построения, с соблюдением последовательности перехода от общих понятий к частным, выдержкой классификационного признака каждого основания деления, различия каждой ступени классификации. Общая линия классификации природно-антропогенных комплексов наметилась как логическое умножение «природной» и «функционально-производственной» классификаций. Легенда может быть представлена в форме текстовой, табличной, матричной моделей. Исследование может завершаться картографо-математическим анализом, раскрывающим закономерности пространственной организации геосистем через меры ландшафтной неоднородности, контрастности.

Оценка геоэкологического состояния ПТК. При крупномасштабных исследованиях оценка геоэкологического состояния ПТК базируется на результатах полевого обследования территории. Средне- и мелкомасштабные исследования ориентированы на камеральный анализ информационных материалов.

При оценке учитывается распространение в границах ПТК неблагоприятных природно-антропогенных процессов, форм техногенного рельефа, сохранность естественного растительного покрова. Эти показатели рассматриваются как индикаторы благоприятности или неблагоприятности геоэкологического состояния ПТК. Существенным моментом оценки является выявление лимитирующих факторов, исключающих использование геосистемы в определенных направлениях хозяйственной деятельности.

При составлении итоговой карты разрабатывается легенда, в которой цветовая шкала отражает геоэкологическое состояние ПТК, штриховая – обозначает ареалы развития неблагоприятных геоэкологических процессов, условными знаками показываются наиболее экологически опасные объекты.

При картографировании природно-антропогенных комплексов в легенде отражают все классификационные ступени: цветовая шкала, построенная по методу «светофора» показывает класс ПАК, штриховая - тип ПАК, индексами или штриховкой дается краткое название ПТК соответствующего ранга.

Отчет о НИР. Последний этап камерального периода включает написание и защиту научного отчета. Отчет состоит из следующих разделов: титульный лист, список исполнителей, аннотация, оглавление, перечень условных обозначений, введение, основные главы, заключение, список использованных источников, приложения.

В реферате указывается название работы, ключевые слова, краткое содержание работы, объем текста, количество использованных литературных источников, таблиц, рисунков, приложений.

Введение раскрывает актуальность темы, цель, задачи, сроки работ, вклад каждого исследователя.

Глава 1. Состояние изученности проблемы и методика исследований. В первом разделе рассматриваются основные понятия, дается краткий аналитический обзор работ по данной теме. Раздел методики включает описание объекта исследования (ранг, размеры, площадь, местоположение, масштаб исследований) и применяемых методов. Приводится логическая схема организации исследования с указанием периодов работ и этапов. Для каждого периода дается перечень выполненных работ. Приводятся критерии, параметры и приемы оценки.

Рекомендация для Вас - 5.8 Диффузионные процессы.

Глава 2. Характеристика природно-территориальных комплексов. Глава включает описание закономерностей и географию размещения вертикальной (геологическое строение, рельеф, почвенно-растительный покров) и горизонтальной (ландшафты, местности, урочища, фации) структуры ПТК.

Глава 3. Оценка геоэкологического состояния природно-терри-ториальных комплексов. Дается описание объектов антропогенного воздействия, география размещения ПАК, влияние хозяйственной деятельности на природные компоненты ПТК. Приводится характеристика сложившихся геоэкологических ситуаций и даются рекомендации по проведению мероприятий направленных на улучшение геоэкологического состояния ПАК.

Заключение содержит краткие и четко сформулированные выводы по каждой главе.

Список использованных источников приводится по мере упоминания или в алфавитном порядке.

Приложения. В них вносят собранный фактический материал, сведенный в таблицы, а также графики, фотографии, карты, не вошедшие в основной текст.

Приведенная структура отчета НИР должна рассматриваться как общая схема, которая может быть изменена в зависимости от задач конкретного научного исследования.