1.3. Камеральний період.

Завершенням комплексних польових досліджень є опрацювання зібраних матеріалів і виконання за ними карт, схем, геолого-геоморфологічних розрізів, інших графічних робіт та написання письмової фізико- географічної характеристики території.

В камеральний період повинні бути виконані такі види робіт:

1) скласти окомірний план досліджуваної території та нанести на нього найважливіші географічні об’єкти, лінії маршрутів, всі пункти спостережень;

2) побудувати геоморфологічну карту (в масштабі окомірного знімання);

3) побудувати схематичні геоморфологічні профілі найбільш характерних форм рельєфу: річкових долин, ярів, зсувів, льодовикових та водно- льодовикових форм рельєфу (наприклад моренних горбів, озів і т.п.);

4) скласти схематичні геологічні розрізи найбільш характерних відслонень і зведену колонку геологічної будови місцевості;

5) побудувати схематичну карту природно-територіальних комплексів (в масштабі окомірного знімання);

6) побудувати зведений схематичний (ландшафтний) профіль всієї території, де горизонтальний масштаб повинен бути в 2-3 рази більший, ніж масштаб окомірної зйомки, скласти ландшафтну таблицю;

7) написати звіт про практику (дати загальну фізико-географічну характеристику досліджуваній території).

Вивчення рельєфу і мікрорельєфу. На маршруті поповнюються відомості про геоморфологічну основу природно-територіальних комплексів (ПТК) морфометричними характеристиками мікро- та мезоформ рельєфу (висота горбів, грив, крутизна схилів, глибина карстових утворень, вимоїн). На карту наносяться нові форми рельєфу, що виникли не так давно та не нанесені на топографічну основу, відсутні на аерофотоматеріа лах (ерозійні ритвини, вимоїни, нові яри, свіжі зсуви, карстові просадки, нові обриси берегової лінії, місця інтенсивної абразії). Наносяться також нано- та мікроформи рельєфу, які не вдалося відобразити на попередній карті. Дешифрування аерофотознімків уточнюється на місцевості - це не чітко виражені в рельєфі геоморфологічні елементи: прогини пологих схилів, тилові шви контуру делювіальних плащів, шлейфів та ін.

Морфологічні характеристики урочищ, балок і ярів одержують при допомозі поперечних профілів, закладених через типові відрізки балок і ярів. Профілі викреслюють в польових книжках у визначеному вертикальному та горизонтальному масштабах. На польовій карті вказується тільки положення профілів.

Елемент мезорельєфу, в межах якого закладена ТОФ, описується детально в бланку відповідної форми і в щоденнику. Вимірюється відносна висота, глибина, ширина, довжина, експозиція, ступінь розчленування; форма поверхні і її частини; вододіл, вершина, схил річкової долини. Характеризується мікрорельєф, на якому закладена точка, наприклад: центральна частина балки, яру, западини; знижена або підвищена ділянка вирівняної заплави; схил північної (південної) експозиції, нижня, середня або верхня його частина.

Дуже важливо відзначити, який елемент мікрорельєфу характеризує приведений в описі грунтово-рослинний покрив. При описі мікро- та нанорельєфу відмічаються улоговини, ерозійні ритвини, вимоїни, купини, западини, карстові утворення.

В бланку характеристика може бути записана таким чином: покатий (10-11 відсотків) схил яру південно-східної експозиції, довжина схилу - 10 м, глибина врізу яру -7 м, ширина дна -2 м. Схил сильно почленований свіжими промоїнами з густотою розчленування 10 промоїн на ділянці протяжністю 70 м.

Вимірювання крутизни схилу може проводитись різними способами. Як правило, користуються гірським компасом. Для цього його встановлюють так, щоб його верхня сторона була паралельна лінії схилу; за кутоміром компасу визначають крутизну схилу. При наявності топографічних карт крутизна схилів визначається за горизонталями. В цьому випадку вимірюють віддаль між горизонталями в кількох місцях (циркулем чи міліметровкою) і за масштабом карти (масштабом закладення) знаходять крутизну. З цією метою використовують також звичайний транспортир з тягарем. Пряму його сторону встановлюють паралельно схилу і беруть відлік.

Вимірювання глибини негативних форм рельєфу роблять за горизонталями. На топографічній карті знаходять абсолютні висоти дна яру і його країв (плакора) і за різницею визначають глибину врізу.

Визначення коливання висот топографічної поверхні або перевищення точок місцевості проводиться з допомогою різних методів нівелювання. При цьому використовують рейки і ватерпас, барометр-анероїд і кутомір. Вибір способу нівелювання залежить від характеру рельєфу і протяжності лінії профілю. На крутих, порівняно коротких схилах проводять ватерпасовку. Для цієї роботи потрібні дві розмічені рейки і столярний ватерпас. Рейки встановлюють послідовно, починаючи з дна балки (яру), та переміщують в заданому напрямку. По вертикальній рейці рахують перевищення висот (Н), а по горизонтальній - закладення ділянок схилу (Д). За цими двома величинами будують профіль у вигляді ступінчатого абрису.

Нівелювання території з більшою різницею абсолютних висот можна провести з допомогою барометра-анероїда. Відомо, що з. підйомом чи спуском проходить закономірна зміна атмосферного тиску, за різницею тисків можна визначити перевищення однієї точки над другою. Звичайна похибка барометричного нівелювання складає 5-3 м. Для підвищення точності нівелювання проводять рано-вранці (до 9 год.) або у вечірній час (після 16 год.). Роботи виконують у такому порядку: в характерних точках рельєфу (найвищі або найнижчі поверхні) беруть відліки по барометру і термометру барометра. Температуру вимірюють у першій та кінцевій точках спостереження. До відліків анероїда вводять поправки: шкалову, додаткову, температурну - і визначають виправлений тиск у нижній та верхній точках спостережень.

Дані записують у такій формі:

1) температура повітря;

2) температура за анероїдом;

3) відлік по шкалі анероїда;

4) поправки: шкалова, температурна, додаткова;

5) виправлений тиск;

6) тиск у нижній точці;

7) тиск у верхній точці;

8) перевищення верхньої точки над нижньою.

При барометричному нівелюванні для розрахунків перевищення одного пункту над другим користуються формулою Бабіне:

16000 (1 + at) Рн + PR H B_

p + p н г в

де a = 0,004, PH, PB - виправлений тиск за анероїдом у верхній і нижній точках спостереження, 16000 - коефіцієнт перерахунку. Одночасно між точками спостережень вимірюють віддаль, яку використовують для побудови профілю території, що нівелюється. Лінія профілю та перевищення висот можуть бути отримані шляхом вимірювання кутів нахилу земної поверхні екліметром або простим кутоміром. Для цього кутомір ставлять у початковій точці спостережень, його діопори спрямовують на шест, встановлений у точці, перевищення якої вимірюють. При цьому точка наведення повинна знаходитись на висоті кутоміра, щоб промінь зору був паралельний до земної поверхні. Віддаль між точками вимірюють рулеткою або іншим способом. За кутом нахилу і віддаллю вираховують переміщення між точками, користуючись формулою тригонометрії:

h = Sj sin a.

Дані спостережень записують у формі:

1) точка стояння і спостереження (N);

2) відліки по кутоміру;

3) віддаль між точками;

4) перевищення між точками.

Далі проводимо класифікацію форм рельєфу різних рангів, при описі яких необхідно дуже прискіпливо вивчати морфологічні характеристики, так як від них залежить формування морфологічних одиниць ландшафту і структури самого ландшафту. Крім того, проводиться класифікація схилів за крутизною, яка суттєво впливає на формування ПТК та інтенсивність триваючих в них процесів.

Класифікація форм рельєфу:

а) за складністю:

• прості - єдність і порівняна простота обрисів форм (горб, плоска западина, воронка);

• складні - поєднання різних форм (гірський хребет, річкова долина, рівнина);

• додатні або випуклі (горб, гора, плато);

• негативні або ввігнуті (озерні котловини, річкові долини);

б) за зростанням розмірів і ускладненням: поєднання дрібних додатніх та негативних форм рельєфу, площею до кількох десятків квадратних метрів і за відносною висотою, як правило, не більше одного метра. Для їх топографічного зображення вимагається масштаб 1:200-1:1000. Мікро-рельєф зумовлює комплексність морфологічних одиниць ландшафту.

Мезорельєф - поєднання простих, але досить великих за протяжністю додатніх та негативних форм поверхні, що вимірюються в діаметрі десятками або сотнями метрів при відносній різниці висот в метрах 1-10 (15) метрів. Для їх топографічного зображення на плані вимагається масштаб 1:5000 та 1:10000; форми мезорельєфу накладаються на ті або інші форми мікрорельєфу (окремі кургани, горби, провальні воронки на широкому вододільному плато); мезорельєф зумовлює в межах однотипових Морфологічних елементів неоднорідність грунтового покриву, рослинності і комплексність морфологічних одиниць ландшафту.

Макрорельєф - відносна різниця висот більше 10-15 м - це основні найкрупніші форми земної поверхні, які визначають загальний топографічний вигляд території; його форми є, як правило, складними, площею в кілька тисяч гектарів; для характеристики рельєфу треба встановити приналежність території, що вивчається до визначених геоморфологічних областей, районів, виділити геоморфологічні елементи, суттєво важливі з точки зору генезису і географії грунтово-рослинного покриву і формування морфологічних одиниць ландшафту. Геоморфологічний елемент - частина поверхні, повністю однорідної за походженням і елементарними формами рельєфу (наприклад, відроги Волинської височини). На основі виділених геоморфологічних районів і крупних геоморфологічних елементів потрібно далі проводити більш детальну характеристику рельєфу.

Опис рослинного покриву. При детальних великомасштабних дослідженнях методика опису рослинності мало відрізняється від методики ботанічних досліджень. Відмінність полягає в тому, що при географічних дослідженнях більше уваги приділяють найбільш поширеним рослинам (ценозоутворюючим); ботаніки детально описують всі види рослин. Методичні прийоми вивчення рослинності можуть змінюватись в залежності від програми дослідження, яка визначає ступінь детальності вивчення рослинного покриву.

ТОФ (точка опису фації) закладається у визначеному рослинному угрупуванні (фітоценозі) лісу, болота, луків, ріллі. Опис рослинних угрупувань проводиться на геоботанічних пробних майданчиках розміром від 1 до 100 м2 і більше. Конфігурація майданчика може бути різною в залежності від конфігурації вибраної типової ділянки. В одному випадку пробні майданчики можуть бути суворо визначені і мати прямокутну чи квадратну форму, в іншому - вони можуть бути обмежені природними межами. Межі пробних ділянок позначаються кілочками. Опис рослинного покриву проводиться за визначеною програмою.

При дослідженні лісової рослинності підраховують кількість дерев на даній ділянці на 1 га. В такому випадку необхідна точна орієнтація і прив’язка ділянки на плані. Для підрахунку кількості деревних сходів, пагонів, кущів в межах цього масиву закладають дрібні ділянки.

Для вагових аналізів травостою роблять укоси на площі 0,25 м2 із сторонами по 50 см. Рослини розташовують у списку по життєвих формах від дерев до мохів і водоростей: спочатку дерева, чагарники, напівчагарники, багаторічні трави, мохи, лишайники, гриби, водорості.

Флористичний (видовий) склад рослинної асоціації, кількісні співвідношення рослин, їх фенологічний стан, екологічні умови досліджуваної фації вносяться в бланк відповідної форми.

Лісова рослинність описується за такою формою: визначаються породний склад по ярусах, середня висота в метрах, середній діаметр, зімкнутість крон (повнота), середній вік; підріст, підлісок, трав’янисто-чагарниковий і мохово-лишайниковий покрив. Породний склад і кількісне співвідношення деревних порід в кожному фітоценозі, виражають у балах від загальної суми 10 і записують у вигляді формули деревостану (Міллер Г.П., 1974). Наприклад, 7Д + 2К + 1Г. Це означає, що 7 балів (70 відсотків) стовбурів деревостану припадає на частку дуба, 2 бали (20 відсотків) - на долю клена і 1 бал (10 відсотків) - на долю граба. Дерева, що зустрічаються рідко, не мають ценозоутворюючого значення, вони позначаються буквами без цифр: Б (береза), В (вільха) і т.д.

Середня висота дерев визначається з допомогою висотоміра моделі ВМ або зеркального реласкопа Біттерліха. В простих випадках можна скористатись метровою лінійкою з поділками. Для вимірювання дерева стають на віддаль, яка відповідає його висоті (10-20 м); при цьому стежать за тим, щоб було видно верхівку дерева і основу стовбура. Лінійку тримають вертикально у витягнутій руці і нульову поділку її візирують на верхівку, пальцем відмічають на лінійці поділку від лінії до основи дерева. Висоту дерева вираховують за формулою:

а

Н - висота,

А - відстань від дерева до спостерігача, а - довжина руки спостерігача, б - відмічена поділка на лінійці, х - висота спостерігача.

Середній діаметр стовбура визначається на основі триразового вимірювання дерев переважаючої товщини на висоті 1,5 м від поверхні землі з допомогою мірної вилки в двох взаємно перпендикулярних напрямках або за допомогою сантиметрової стрічки. При цьому вимірюється окружність дерева - 2лК, де діаметр Д = 2т&/п. Діаметр стовбура можна оцінювати і на око, при цьому похибка вимірювання не повинна перевищувати 10 відсотків. Зімкнутість (ступінь зімкнутості), повнота крон деревного і чагарникового ярусів, підросту приймається за 1, ступінь зімкнутості вираховується в десятих долях від повної зімкнутості - 0, 9, 0, 8 і Тч Д. Оцінка зімкнутості проводиться шляхом проекції крон на землю або уявну площину над вершинами крон. Вік дерев визначається для середніх екземплярів переважаючих порід основного ярусу методом підрахунку річних кілець на контрольних спилах біля кореневої шийки або циліндриках деревини, отриманих з допомогою вікового свердла. Якщо свердління робиться вище кореневої шийки, то до отриманих при підрахунку кілець років додається вік молодого деревця, що досягло цієї висоти. Назви деревних і чагарникових порід та інших рослин записуються в бланк із вказаними даними родової і видової приналежності: “дуб черешчатий”, “клен гостролистий”, “тополя біла”, “вільха сіра”. При віднесенні деревної породи до того чи іншого ярусу приймається до уваги її ріст в дорослому стані. Одна й та порода не може знаходитись у різних ярусах. Окремі молоді екземпляри її можуть лише тимчасово входити до більш низького ярусу. До 2 ярусу відносяться ті породи, які в даних фаціальних^умовах не можуть ввійти в панівний ярус, але самовідновлюються.

Опис підросту, підліску та інших рослинних угрупувань відрізняється від опису основного деревостану. Тут, крім визначення видового складу, визначають багатство, висоту, життєвість, розподіл, проективне покриття, відновлення. До підросту відносяться ті молоді екземпляри основних деревних порід, які не досягли висоти основного ярусу, незалежно від висоти і віку. Багатство підросту зручніше відмічати в балках, оскільки оцінюється співвідношення порід основного ярусу. Дуже важливо відмічати стан підросту, що характеризує ступінь відновлення лісу в даній фації. До підліску відносять ті чагарникові і деревинні породи, які в даних фаціальних умовах приймають чагарникову форму (терен, глід, інші).

До чагарникового під’ярусу відносять порівняно низькорослі рослини з дерев’янистими стовбурами. Якщо чагарниковий ярус багатий, вказується проективне покриття.

При вивченні мохово-лишайникового покрову визначається видовий склад, багатство, розподіл, проективне покриття.

В назву лісового угрупування включають основну породу деревного ярусу і породу, яка домішується, переважаючий тип підліску і переважаючий тип або групу видів надгрунтового покрову (трав’янистого, чагарникового або мохового). Наприклад, грабово-дубовий ліс глодово-шипшиново- різнотравний.

Опис трав’янистих угрупувань на луках, болотах і в лісі здійснюють таким чином: визначається багатство, розподіл, життєвість, проективне покриття, фенофаза, ярусність всередині травостою і висота кожного ярусу. Порядок запису флористичного складу травостою зводиться до наступного: спочатку вказуються всі злаки, потім - бобові, осоки і різнотрав’я. Запис рослин всередині групи здійснюється послідовно від найбільш поширених до менш поширених. В кінці опису визначають, назву рослинної асоціації по 2-3-х переважаючих видах. При цьому на останнє місце в назві ставиться домінуюча рослина, наприклад, типчаково- ковиловий степ.

Багатство - це кількість екземплярів будь-якого виду в межах пробної ділянки. Застосовується при визначенні кількісного співвідношення чагарників і трав’янистих рослин. Багатство може бути визначене шляхом підрахунку стебел кожного виду рослин на пробній ділянці. Але це дуже громіздка робота і тому багатство оцінюють суб’єктивно, по будь-якій шкалі. Для окомірної оцінки багатства рослин найбільш часто застосовуєтся шкала Друде, градації якої даються нижче:

Таблиця № 1

Шкала Друде

Іноді важливо підкреслити (куртинне) поширення окремих рослин. Ця особливість розподілу відмічається буквами д (групами), які ставляться поруч з відміткою багатства. Наприклад:

Багатство можна визначити на око за 5-ти бальною шкалою Хульта, яка має такі градації:

5 балів - дуже багато, більше 90 відсотків;

4 бали - багато, 90-70 відсотків;

З бали - небагато, 70-50 відсотків;

2 бали - мало, 50-30 відсотків;

1 бал - дуже мало, менше 30 відсотків.

Фенологічний стан. Для запису фенологічного стану застосовують буквенні позначення і виділяють такі фенофази:

Таблиця № 2

Фенофази рослин

Проективне покриття трав’янистого покриву визначається відношенням проекції наземної частини рослин або основи дернин (пагонів) до площі пробної ділянки. Проективне покриття виражається в процентах від величини враховуваної площі, яка приймається за 100 відсотків. Розрізняють два види проективного покриття: справжнє і загальне. Справжнє проективне покриття: справжнє і загальне. Справжнє проективне покриття - це відношення проекції основ дернин (наземних пагонів) до пробної ділянки. Загальне проективне покриття - це проекція всього наземного трав’янистого покриву до площі пробної ділянки.

Для визначення проективного покриття застосовується невелика пластинка (картонна, дерев’яна або пластмасова), в якій вирізане прямокутне віконечко розміром 5x2 мм або 3x7,5 мм. Віконечко (отвір) розділене нитками або проволокою на 10 квадратиків по 1 або 1,5 см2 кожен. Тримаючи сіточку на рівні грудей, дивляться через неї по вертикалі вниз на травостій і визначають, скільки відсотків ділянки, до розглядається, припадає на проекцію рослинності і скільки на неприкриту травою площу ґрунту. При наявності фотографічних еталонів проективного покриття (повноти) порівнюють густоту заповнення рослинами квадратів сіточки з фотоеталонами. Якщо спостерігається деяка мозаїчність у проективному покритті травостою, то окремо визначають покриття для густої частини травостою і зрідженої, потім виводять середню величину. Нижчі рослини, мохи, старику (минулорічні залишки) в загальне проективне покриття травостою не включають.

Існує і ряд інших способів аналізу трав’яного покриву. Наприклад, ваговий метод визначення переважання (багатства). Цей метод аналізу застосовується таким чином. З 1 м2 скошують або зрізають весь травостій на рівні ґрунту, розбирають на види, кожен вид зважують окремо и свіжому або повітряно-сухому стані і визначають процент кожного вил у Це є так званий ботанічний аналіз травостою. При агрономічному аналіз її травостій розділяють на 6-7 груп: злаки, бобові, осоки, різнотрав’я, шкідливі рослини і бур’яни.

Розподіл трав’яного покриву характеризується двома ознаками:

а) рівномірний - р;

б) нерівномірний (групами) - нр/гр.

Нерівномірність трав’яного покриву пояснюється додатковими значками. Основними причинами нерівномірного розподілу рослинного покрову можуть бути:

• заболочення - зб;

витоптування - вт;

мікрозниження - мз;

різний ступінь змитості - зм та ін.

Ці індекси ставляться через тире з індексом нр.

Життєвість окремих рослин визначається за 4-бальною шкалою:

4 - рослина розвивається нормально, насіння дозріває, характеризується потужним ростом, крупними розмірами;

З - рослина розвивається нормально, насіння дозріває, але відрізняється сповільненим ростом і малими розмірами;

2 - рослина вегетує нормально, але не дає насіння;

І - рослина не дає насіння, характеризується дуже малими розмірами, чахне, близька до загибелі.

Для правильного визначення життєвості рослин необхідно знати морфологічні та фізіологічні особливості рослин досліджуваного району: їх нормальні розміри, час вегетації, цвітіння, плодоношення. Ці відомості ландшафтознавець отримує в підготовчий період і під час рекогносцировочної зйомки.

Середня висота травостою визначається по висоті вегетативних органів першого ярусу. Якщо в травостої чітко виражена ярусність, то визначається висота кожного виду. В кінці дається назва асоціації, причому не більше, як за трьома основними рослинами, з яких переважаюча ставиться в кінці. Наприклад, різнотравно-вівсяницево-мітлицева лука.

Побудова ландшафтних карт і профілів. Найбільш важливим моментом польових фізико-географічних досліджень є ландшафтна зйомка, яка складається з таких основних видів робіт:

- вивчення природних компонентів досліджуваної території; 

- виявлення та картування природно-територіальних комплексів;

- визначення ландшафтних, морфолого-генетичних, геобіохімічних та інших властивостей природно-територіальних комплексів;

- виявлення прояву сучасних фізико-георафічних процесів.

Перед початком польових досліджень (на стаціонарі) проводиться ознайомлення з районом практики. Основне завдання рекогносцировки

- скласти уявлення про характер природних територіальних комплексів її межах досліджуваного району і намітити лінії закладання профілів та точок майбутньої ландшафтної зйомки.

Ландшафтні спостереження виконуються бригадами (в складі 4-6 студентів) на визначених лініях профілів. Робота на профілі складається з таких основних етапів:

1) визначення компонентів природи на основних (вузлових) точках під час детальних досліджень;

2) визначення меж, картування та характеристика виявлених на профілі природно-територіальних комплексів.

Безпосереднім завданням польових ландшафтних досліджень є виявлення, картування, якісний і кількісний аналіз властивостей простих природних комплексів - фацій, урочищ, місцевостей.

При описі того чи іншого природно-територіального комплексу (ПТК), перш за все, слід звернути увагу на його головні характерні зовнішні риси, місцезнаходження, виразність меж . Потім розкриваються причини виділення (відособлення) ПТК. Провідним фактором при виділенні ПТК є властивості літогенної основи - рельєф і літологія поверхневих відкладів. Від взаємодії цих компонентів залежать зволоження грунтів, режим приземних вітрів, зміна температури і т.д. Характер та розподіл грунтово-рослинного покриву і тваринного світу також в певній мірі визначається рельєфом і літологією порід. При цьому грунти і рослинність можуть бути використані як контрольні індикатори ознак меж певних ПТК.

Наступним етапом фізико-географічних досліджень є визначення таксономічних рангів, виділених на місцевості ПТК і побудова ландшафтного профілю. Дослідження ландшафтного профілю починається із нанесення на визначену перед проведенням комплексних досліджень гіпсометричну лінію, яка повинна пересікати впоперек основні орографічні елементи територій, контурів фацій, урочищ з паралельним детальним її описом і прив’язкою до гіпсометричної лінії./Для опису ландшафтного профілю кафедрою фізичної географії Київського університету пропонується така схема:

Опис ландшафтного профілю

В графу “Ландшафтна характеристика” записуються дані про геологічну будову, рельєф території, гідрографію, глибину залягання грунтових вод, характер грунтово-рослинного покриву^ вираженість сучасних фізико- географічних процесів, визначаються морфологічні одиниці ландшафтів (фації, урочища, місцевості), сучасне господарське використання і робляться попередні висновки відносно раціонального використання і охорони природних територіальних комплексів.

Наступним етапом польових спостережень є побудова ландшафтного профілю, на якому комбінованими умовними знаками зображаються основні морфологічні та генетичні дані про компоненти природних комплексів. Як доповнення до ландшафтного профілю (при наявності крупномасштабної топооснови) варто побудувати планову смугу. Для більш вичерпної характеристики досліджуваної території А.І. Ланько, О.М. Маринич, О.В. Поривкина, Н.П. Сирота, П.Г. Шищенко'(1969, 1971 та ін.), І.М. Бабушкін (1972), К.В. Пашканг, І.В. Васильєва та ін. (1973) рекомендують у календарний період складати ландшафтну таблицю за даними польових комплексних досліджень.