Программа составления почвенно-геохимических карт

Программа составления почвенно-геохимических карт

1. Начало составления карты

1.1 Формирование и развитие почвенно-геохимического картографирования

Формирование и развитие почвенно-геохимического картографирования связано, с исключительной ролью почв в биосфере и с решением различных теоретических и практических вопросов, в том числе экологических. Многие проблемы загрязнения компонентов природы определяются поведением поллютантов в почвах, как центральном звене ландшафтных систем: закреплением, разрушением, выносом и трансформацией.

Рис. 1. Почвенно-геохимическая карта России

Почвенно-геохимическое картографирование весьма неоднородно как по содержанию и назначению карт, так и их методике составления, источникам информации, что обусловлено историей формирования этого направления, разнообразием объектов картографирования и решаемых задач. Систематизация относительно большого и разнообразного картографического материала, накопленного к настоящему времени позволяет выявить концептуальные направления, сформировавшиеся в данной области картографирования. Они включают основные принципы составления карт, анализ картографируемых показателей, методов интерпретации и оценки исходных данных для определенных целей и задач, а также ряд сложностей и ограничений, возникающих при составлении разных типов почвенно-геохимических карт.

Материалы. Работа базируется на почвенно-геохимических картах, составленных разными авторскими коллективами. Существенная часть анализируемых в работе почвенно-геохимических карт была создана на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ под руководством проф. М. А. Глазовской, М. И. Герасимовой, И. П. Гавриловой и автором, в сотрудничестве с сотрудниками лаборатории комплексного картографирования и атласов — Л. Ф. Январевой и Н. Н. Тальской.

Научная новизна. Обобщен и систематизирован опыт мелкомасштабного почвенно-геохимического картографирования.

Сформулирована концепция мелкомасштабного почвенно-геохимического картографирования, которая заключается в следующем:

· главный принцип состоит в целенаправленной интерпретации свойств, режимов почв в комплексе с характеристиками других компонентов ландшафта;

· главным объектом анализа (и источником информации) являются почвы и почвенный покров;

· особенность почвенно-геохимического картографирования состоит в анализе почвенных свойств и ландшафтных факторов с позиций поведения в почвах (аккумуляции, миграции, трансформации) химических элементов и соединений;

· картографическими единицами служат контура базовой почвенной карты;

· спектр используемых почвенных и ландшафтных параметров определяется типом карт.

· разработана группировка почвенно-геохимических карт по назначению, методике создания, способам и целям картографирования.

· составлена серия мелкомасштабных почвенно-геохимических карт (от базовых к прикладным), иллюстрирующая усложнение их содержания, методики составления, увеличение числа используемых параметров и источников, относительность критериев оценок.

· разработана методология картографирования радиальных геохимических барьеров, основанная на интерпретации почвенных профилей, как системы генетических горизонтов, выполняющих функции геохимических барьеров. Составлены специальные карты радиальных геохимических барьеров в почвах России;

· разработана методология мелкомасштабного картографирования условий латеральной миграции химических элементов и соединений, базирующаяся на анализе ландшафтных факторов, почвенных свойств и структуры почвенного покрова. Составлена карта и проведена типизации катен, отражающая потенциал латеральной миграции в разных природных зонах Европейской части России.

Практическая значимость работы. Разработанная методология служит основой составления базовых и прикладных почвенно-геохимических карт (выбор исходных параметров, приемы их оценки, наложение слоев информации, составление легенд), что позволяет ее модифицировать для решения конкретных задач.

Составленная серия почвенно-геохимических карт может быть использована для оценки экологической ситуации России и отдельных регионов в связи с задачами прогноза поведения и оценки потенциальной опасности загрязнения почв широким спектром поллютантов.

Рассмотренные принципы выбора параметров, их интерпретации и оценки могут быть в дальнейшем использованы как основа базы данных для создания прикладной почвенно-геохимической ГИС.

Методика оценки почвенных и ландшафтных параметров используется в курсах по ландшафтно-геохимическому картографированию и оценке воздействия на окружающую среду.

1.2 Составление карт

Приступая к составлению карты, прежде всего, проводят подготовку источников. Если нужно, выполняют масштабирование, изменение проекции или даже системы координат (когда речь идет о старых картах), преобразование классификаций и легенд. Проводят предварительную обработку таблиц и текстовых материалов, а также определяют, что именно и в каком порядке будет наноситься с источников на составляемую карту.

Составление тематической карты начинают с создания географической основы, которая послужит затем для нанесения всего содержания. Основа должна иметь сетку меридианов и параллелей, на ней обязательно присутствуют береговая линия и гидрографическая сеть, населенные пункты, административные границы, дороги, в некоторых случаях — рельеф территории. Можно воспользоваться имеющейся бланковой картой или провести до-составление основы, выполнив, если нужно, ее генерализацию или детализацию, — все определяется назначением и тематикой составляемой карты.

Следующий процесс — составление легенды. В ее основу кладут ту или иную классификацию картографируемых явлений, устанавливают вид и размер знаков градации и цветовую гамму шкал, выбирают фоновые окраски, кегль и вид шрифтов и т. п. Создание легенды — очень важный процесс, который дает возможность проверить логику принятых классификаций. Легенда организует все содержание карты, формализует состав изображаемых элементов, подчеркивает их иерархию, определяет детальность качественных и количественных характеристик.

Далее приступают к нанесению на основу тематического содержания. Тут возможны разные приемы. Некоторые элементы переносят с источников простым копированием, другие — перерисовывают с помощью фотомеханического проектора или от руки, руководствуясь ситуацией и координатной сеткой, третьи — наносят по координатам.

При компьютерном составлении предварительно отсканированную географическую основу выводят на экран в укрупненном масштабе, на нее накладывают тематическую информацию с других картографических источников путем масштабирования, проектирования или ручной перерисовки. Цифровую информацию (например, статистические данные) вызывают из баз данных или вводят непосредственно с клавиатуры. Все элементы содержания дают сразу в принятой легенде. Одновременно на карте размещают надписи, следя за тем, чтобы они хорошо соответствовали элементам содержания.

1.3 Почвенно-геохимические карты в системе тематического картографирования

Почвенно-геохимическое картографирование тесно взаимосвязано с некоторыми другими направлениями тематического картографирования, в первую очередь — с почвенным, с которым его объединяет использование общих исходных параметров и картографических единиц, а также с ландшафтно-геохимическим, многие методологические подходы которого послужили основой для оценки миграционных процессов в почвах.

Это направление весьма неоднородно, как по содержанию и назначению карт, так и методам решения поставленных задач и по источникам информации, что обусловлено историей формирования этого направления и с разнообразием решаемых задач. В этой связи возникла необходимость систематизации относительно большого и разнообразного картографического материала. Накопленный к настоящему времени опыт позволяет выявить главные направления, сформировавшиеся в данной области картографирования, основные принципы составления карт, отбора показателей, методов интерпретации и оценки для определенных целей и задач, а также главные сложности и ограничения, характерные для разных типов почвенно-геохимических карт.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: анализ и обобщение имеющегося опыта составления почвенно-геохимических карт; систематизация почвенно-геохимических карт по разным критериям; анализ содержания карт разных типов, источников информации, используемых на картах показателей, методики интерпретации и оценки данных; развитие методологических подходов составления карт разных типов; разработка принципов целенаправленной интерпретации почвенных и ландшафтных параметров для составления карт разных типов; составление мелкомасштабных базовых и прикладных почвенно-геохимических карт; разработка методологии и составление специальных мелкомасштабных карт, отражающих отдельные аспекты условий миграции: радиальных геохимических барьеров в почвах России, условий латеральной миграции, типизации катен Европейской территории России.

Работа состоит из двух частей. В первой части рассматриваются типы почвенно-геохимических карт, составленных разными авторскими коллективами, принципы и методы картографирования. В процессе составления этих карт были разработаны основные принципы и методы определенного направления почвенно-геохимического картографирования, что послужило основным исходным материалом для данной работы. В соответствии с этими принципами была построена структура раздела. Большинство составленных карт («Почвенно-геохимическая обстановка», «Тяжелые металлы в почвах», «Пестициды в почвах», «Опасность загрязнения почв тяжелыми металлами») были опубликованы в Экологическом атласе России (2002), некоторые — в атласе «Природные ресурсы и экология России» (2002), а также вошли составной частью в содержание «Эколого-географической карты Российской Федерации» (1996) и некоторых других работ.

Вторая часть содержит описание методологии составления карты «Условия латеральной миграции химических элементов и соединений в почвах Европейской территории России» масштаба 1:4 млн, созданной автором на основании обобщения опыта почвенно-геохимического картографирования, анализа различных подходов к классификации катен, учета факторов латеральной миграции и латеральных геохимических барьеров. На основании составленной карты была проведена типизация катен по факторам латеральной миграции Европейской части России.

2. Программа составления карт

2.1 Виды почвенных съемок

Интенсификация сельскохозяйственного производства и рациональное использование земельных ресурсов требуют точного количественного учета и качественной оценки земельных фондов страны. Эта оценка должна быть дана как на государственном уровне, так и на уровне отдельно взятого хозяйства. Наиболее информативным и целенаправленным методом по характеристике почвенного покрова, состава слагающих его компонентов, свойств и перспектив использования является почвенная съемка. Для различных целей требуется составление почвенных карт, значительно отличающихся друг от друга по содержанию. Информативность почвенной карты в немалой степени зависит от масштаба выявления почвенной неоднородности, от сложности почвенного покрова и целевого назначения карты.

В практике почвенно-картографических исследований существует несколько видов почвенной съемки, из которых каждая имеет свое целевое назначение и свои методы исследования. Почвенные карты составляются в следующих масштабах:

детальные — от 1:200 до 1:2000;

крупномасштабные — от 1:5000 до 1:50 000;

среднемасштабные — от 1:100 000 до 1:200 000;

мелкомасштабные — от 1:300 000 до 1:1 000 000.

Карты мельче 1:1 000 000 относятся к обзорным почвенным картам. Карты мелкого масштаба составляются на территории крупных административных подразделений — союзных и автономных республик, областей, краев. Ввиду их мелкого масштаба отображение на них получают главным образов географические закономерности залегания почвенного покрова и таксономические единицы на уровне типов, подтипов и реже — родов.

Карты среднего масштаба составляются в основном на территории административных районов, небольших по площади автономных республик и областей, а также при первичном обследовании территории. Степень информативности карты повышается. Практически на ней получают отображение все таксономические единицы, но схематично. Карты среднего масштаба можно использовать как основу для почвенного районирования.

Карты крупного масштаба наиболее употребительны в практике почвенно-картографических исследований и составляются на площадь землепользований отдельных хозяйств — колхозов и совхозов. Такие карты содержат наибольшую информацию о характере почвенного покрова.

Их содержание позволяет раскрыть вопросы генезиса почв, их сопряженность в ландшафте, топографические закономерности, выявить и научно обосновать структуру почвенного покрова. Крупномасштабная карта лежит в основе разработки всех мероприятий практического характера.

Детальные почвенные карты составляются выборочно на ограниченные территории и не являются массовым видом почвенной съемки. Составление подобных карт производится при наличии высокой комплексности почвенного покрова на выборочных участках, а также при характеристике почвенного покрова различных опытных сельскохозяйственных учреждений (опытные станции, государственные сортоиспытательные участки, плодои лесопитомники и др.).

Вторая половина XX в. характеризуется повышенным интересом к изучению пространственно-генетических закономерностей строения почвенного покрова, причин возникновения его неоднородности и разработке методов изучения структуры почвенного покрова. В связи с этим наблюдаются значительные успехи в развитии теории почвенной картографии.

Одним из важнейших способов изучения почвенного покрова, его свойств, состава, принадлежности к определенным классификационным единицам являются полевые почвенные исследования. При этом выявляется структура (или строение) почвенного покрова, т. е. закономерность чередования почв в пространстве. Чередования почв в пространстве создают определенные почвенные комбинации.

2.2 Крупномасштабное картирование почв

В дореволюционной России вопросам крупномасштабного картирования длительное время не уделялось сколько-нибудь значительного внимания. В основном для налоговых целей и инвентаризации земельных угодий составлялись карты среднего и мелкого масштабов.

Первые почвенно-картографические работы, выполненные под руководством В. В. Докучаева по обследованию почв бывших Нижегородской и Полтавской губерний, преследовали цель составления почвенных карт в масштабе 1:420 000 (10 верст в английском дюйме). В дальнейшем при жизни В. В. Докучаева и в последующий дореволюционный период почвенные карты на большую часть территорий центральной России составлялись в масштабах 3, 5 и 10 верст в дюйме (от 1:126 000 до 1:420 000). Масштабы составлявшихся тогда карт не могли раскрыть сложные закономерности пространственного размещения почвенного покрова и выявить в деталях состав компонентов почвенного покрова. В дополнение к мелкомасштабным картам потребовалось составление карт более крупного масштаба. Так, еще при обследовании почв бывшей Нижегородской губ. Н. М. Сибирцевым в дополнение к десятиверстке (1:420 000) была составлена почвенная карта в двухверстном масштабе (1:84 000) на территорию бывшего Княгининского уезда. Эта карта позволила выявить большее число компонентов почвенного покрова, а также установить закономерности топографической приуроченности почв к элементам рельефа.

В конце XIX в. в связи с развитием агрономической науки и применением минеральных удобрений возникла необходимость в составлении крупномасштабных почвенных карт и детальном изучении свойств почв. В 1892—1894 гг. были составлены первые почвенные карты отдельных имений и опытных полей в масштабе от 1:42 000 до 1:420. Однако при составлении этих карт использовались классификационные единицы и методы картографирования, разработанные к тому времени для среднеи мелкомасштабной почвенной съемки. При проведении мелкомасштабных съемок в ряде губерний выборочно обследовался почвенный покров на небольших участках (позже получивших название «ключей») в целях выявления причин высокой комплексности почв. Однако съемки подобного характера являлись скорее исключением.

Одной из причин такого неудовлетворительного состояния в развитии крупномасштабных исследований в царской России, по-видимому, являлась полная незаинтересованность государственных учреждений в сколько-нибудь детальном изучении характера почвенного покрова и подъеме культуры земледелия мелких крестьянских хозяйств, а отсутствие реальных возможностей к проведению подобных работ делало их доступными только для крупных помещичьих имений и немногочисленных опытных станций.

Второй, очень существенной причиной, тормозившей разработку методов крупномасштабного картирования, были отсутствие достаточно полной и глубоко разработанной генетической классификации почв и недостаточное накопление фактического материала, который можно было бы положить в основу этой классификации.

Основоположник русского генетического почвоведения В. В. Докучаев еще в 1879 г. в работе «Картография русских почв» писал: «В конце работы я позволю себе выразить несколько пожеланий, от исполнения которых будет зависеть, по нашему мнению, дальнейший успех такого важного и сложного дела, как почвенная картография России.

Эти положения можно сформулировать следующим образом. Условиться насчет такой естественнонаучной классификации почв, члены которой имели бы, по возможности, строго определенный характер. Почвенный материал, отобранный таким путем, всегда можно перевести на какую угодно другую классификацию; он одинаково будет пригоден как для целей науки, так и для решения различного рода чисто практических задач". Несмотря на то что в начале XX в. интерес к проведению почвенно-картографических работ крупного масштаба значительно возрос, истинный размах крупномасштабные почвенные исследования получают только в советский период. После Великой Октябрьской социалистической революции, когда земля перестала быть частной собственностью и перешла во владение государства, коренным образом перестраивались задачи, стоящие перед почвенной и агрономической наукой. Состоявшийся в декабре 1927 г. XV съезд ВКП (б) в качестве первоочередной задачи вынес решение о всемерном развертывании коллективизации сельского хозяйства.

В решениях 17-й партконференции, состоявшейся в феврале 1932 г., отмечалось, что «центральной задачей второй пятилетки должно стать решительное повышение урожайности колхозных и совхозных полей и большевистское решение вопроса о борьбе с засухой».

Крупное плановое социалистическое земледелие требовало конкретных научных знаний о земельных ресурсах и их инвентаризацию. Вопросы землеустройства и специализации сельского хозяйства, районирования, мелиорации заболоченных территорий и ирригации засушливых областей, освоения новых территорий и многие другие поставили перед почвоведением конкретные задачи теоретического и практического плана. Почвоведы Советской России получили большой заказ государственного значения. С конца 20-х и начала 30-х гг. на территории европейской и азиатской частей России развертываются невиданные по масштабам почвенные исследования. Об объеме выполненных работ можно судить по тем цифрам, которые приводятся в табл. 7. Площадь, охваченная крупномасштабной почвенной съемкой за 40-летний период существования Советского государства, составляла почти 50% от всей площади сельскохозяйственных угодий. В три с лишним раза увеличился объем работ по составлению почвенных карт среднего и мелкого масштабов.

В 1929;1931 гг. в связи с организацией крупных зерновых совхозов в южных районах России проводятся крупномасштабные почвенные обследования на площади более 50 млн. га. Составляются карты в масштабах 1:10 000, 1:25 000 и 1:50 000. Детальные почвенные исследования проводятся в районах хлопкосеяния, свеклосеяния, виноградарства, на участках, занятых под опытные плодово-ягодные станции, и т. д.

2.3 Цели и методы крупномасштабного картирования почв

Крупномасштабная почвенная карта является основным, необходимым научным документом, на базе которого возможны осуществление количественной и качественной оценки земельных фондов и разработка системы практических мероприятий, направленных на всемерное повышение плодородия почв в условиях нарастающей интенсификации сельскохозяйственного производства.

К числу таких мероприятий относятся:

1) учет и инвентаризация земельных фондов;

2) внутрихозяйственная организация территории (размещение севооборотов, многолетних насаждений и т. д.) и определение специализации хозяйства;

3) разработка системы мероприятий по химизации;

4) разработка системы мероприятий мелиоративного характера;

5) разработка системы мероприятий по защите почв от всех видов эрозии (водной, ветровой, горной);

6) использование карт для лесокультурных целей;

7) разработка системы мероприятий по рекультивации земель;

8) разработка системы мероприятий по охране почв от всех возможных видов загрязнения и т. д.;

9) разработка долгосрочных прогнозов по получению стабильных урожаев и планомерному повышению продуктивности земель.

Все эти вопросы могут быть разрешены только на основе хорошего знания характера почвенного покрова, его строения и детальной характеристики химических, физических, физико-химических, биологических и агрохимических свойств почв.

Крупномасштабные почвенные карты составляются в масштабах от 1:5 000 до 1:50 000. Наиболее употребительными для производственных целей являются масштабы 1:5 000−1:10 000.

Даже при равнинном типе макрорельефа и кажущейся однородности почвенного покрова масштаб почвенных карт мельче, чем 1:100 000, не позволяет с достаточной полнотой выявить все детали строения и характера почвенного покрова. При отсутствии достаточно полной информации о почвах хозяйства эти карты не могут явиться основой для разработки целого ряда практических мероприятий (например, мелиоративного характера, по освоению земель под особо требовательные технические культуры и т. д.).

2.4 Картирование почв — подготовительный этап

От состояния дела в подготовительный период в значительной степени зависит успешность выполнения последующих этапов работы — полевого и камерального.

Основные вопросы, которые должны быть разрешены в предполевой период, следующие.

Организация работы. В зависимости от дели и характера задания, которые преследуются при составлении почвенной карты, комплектуется состав экспедиции (партии, отряда). Если составление крупномасштабных почвенных карт связано с решением специальных вопросов (мелиоративных, противоэрозионных, лесокультурных), то состав экспедиции должен быть комплексным. Помимо специалиста-почвоведа (в состав экспедиции должны войти специалисты соответствующей квалификации — мелиораторы, лесоустроители, гидрогеологи, геоботаники и т. д.

При составлении обычной почвенной карты для отдельно взятого хозяйства (колхоза, совхоза) работа выполняется почвоведами, а состав отряда определяется объемом работ и масштабом исследования.

В подготовительный период составляется смета расходов на проведение работ. Предусматриваются штаты, наем рабочей силы, транспорт, наем помещения, закупка полевого снаряжения и оборудования, учитывается объем камеральных работ (аналитическая обработка всего материала, чертежные работы, печатание отчетов и т. д.).

Подготовка картографического материала. Для успешного проведения крупномасштабных исследований необходимо обеспечить каждого участника отряда качественным планово-картографическим материалом — топографической картой в масштабе, соответствующем масштабу почвенной съемки или даже крупнее, фотопланом с нанесенным горизонталями рельефом или серией аэрофотоснимков (черно-белых или цветных) и, наконец, современным землеустроительным планом на территорию обследуемого хозяйства. Для общей ориентировки необходимо иметь мелкомасштабную карту области (1:500 000) или среднемасштабную (1:100 000) административного района.

Подборка и изучение литературы. В подготовительный период требуется ознакомление с литературой по характеристике природных условий края, а именно по вопросам геологического строения местности, и особенно с характером четвертичных отложений. Делаются выкопировки с геологических карт, зарисовки стратиграфических колодок и т. д. Согласна геоморфологическому районированию территории России, определяется принадлежность района обследования к геоморфологической области, району. Изучается характер рельефа, гидрогеологических условий. По агроклиматическому справочнику выписываются основные показатели климата. Используются источники о характере растительности.

Особое внимание уделяется подборке и изучению литературы по характеристике почвенного покрова, его структуре и составу компонентов. По возможности, производится ознакомление с фондовыми рукописными материалами (отчетами, картами, картограммами), хранящимися в различных научных и научно-производственных учреждениях. Если на район исследования имеются ранее составленные почвенные карты того или иного масштаба, с ними необходимо ознакомиться и по возможности сделать копии.

По соответствующим справочникам ознакомиться с экономикой района. Более подробные сведения о специализации сельскохозяйственного производства в районе исследования, агротехнике, различных мероприятиях по окультуриванию почв и повышению их плодородия необходимо получить на месте во время проведения почвенной съемки.

В подготовительный период производится закупка и подборка всего снаряжения и оборудования для полевых работ.

2.5 Картирование почв — полевой период

Полевой период разделяется на три этапа: рекогносцировочный, съемочный и предварительно-камеральный.

По приезде на место работы почвовед должен информировать местное районное руководство о целях и задачах работ. Такая же информация должна быть сделана руководству колхоза или совхоза, на территории которого будет проводиться почвенная съемка.

До начала полевых работ должны быть разрешены все организационные вопросы, связанные с наймом жилья, помещения для разборки, сушки и хранения образцов, обеспечением рабочей силой, транспортом и т. д.

Полевой период, как правило, учитывая большие площади землепользования колхозов и особенно совхозов, должен начаться с рекогносцировочного обследования территории. Предварительно на топографической карте производится выделение районов междуречий и речных долин (если таковые имеются) и намечается сеть маршрутов с пересечением всех основных элементов, рельефа (водоразделы, склоны, террасы, пойма и т. д.).

Основные задачи рекогносцировки заключаются, а следующем.

1. Почвовед должен выверить картографическую основу и внести, если есть основания, необходимые коррективы в связи с изменившейся ситуацией местности. Из-за большой трудоемкости наземных топографических работ периоды между их проведением, как правило, очень длительны, и за это время могут произойти существенные изменения в очертаниях границ различных угодий. Например, могут быть произведены вырубка леса, распашка ранее закустаренных или залуженных территорий, посадка полезащитных лесных полос, сооружение водоемов, ирригационной сети и т. д. Во время маршрута, если почвовед располагает аэрофотоснимками, производится предварительное ландшафтное дешифрирование и «опознавание» морфоскульптуры местности, увязывается тональность рисунка с характером растительного и почвенного покровов.

2. Во время маршрутов почвовед уточняет систематический список почв, который был им составлен на основании рабочей генетической классификации еще до выезда в поле. Для этого закладываются глубокие почвенные разрезы на основных элементах рельефа и помимо выявления типов почв и характера сочетаний устанавливается связь между факторами почвообразования и топографией почвенного покрова.

3. Рекогносцировочное обследование территории позволяет довольно обстоятельно познакомиться с рельефом местности (мезои микроформами), развитием процессов эрозии (особенно линейной), с гидрологией территории (выходам ключей, уровнем воды в колодцах, наличием действующих оврагов). Если на территории хозяйства вскрыты толщи четвертичных отложений, их необходимо тщательно описать (обрывистые коренные берега рек, обнаженные крутостенные склоны оврагов, искусственные карьеры и т. д.).

4. Объезжая или обходя территорию в сопровождении агронома колхоза, необходимо получить сведения об уровне урожайности отдельных участков, нормах вносимых удобрений, способах обработки почв, характере севооборотов и другие сведения экономического и землеустроительного характера.

Время, необходимое на проведение рекогносцировочных работ, определяется площадью, намеченной к исследованию, наличием доброкачественного картографического материала, сложностью рельефа, характером почвенного покрова и другими условиями. В значительной степени расход времени зависит от опытности и квалификации почвоведа. Во всяком случае на этот период работы потребуются три-четыре рабочих дня, а при дешифрировании аэрофотоснимков — немного более.

2.6 Камеральная обработка материала

После завершения полевых работ и возвращения на основную базу приступают к камеральной обработке материала, собранного во время проведения почвенной съемки.

Камеральный период состоит из нескольких циклов.

1. Контрольный просмотр образцов (почв, пород, вод и растений) и отбор их для анализа.

2. Составление программы аналитических работ и определение характера и методов анализа.

3. Составление окончательного варианта почвенной карты.

4. Составление картограмм различного назначения.

5. Составление карты агропроизводственных групп.

6. Написание очерка или объяснительной записки к почвенной карте.

До написания очерка предусматривается основательное знакомство с доступными литературными материалами по характеристике природных условий и почвенному покрову края. Предварительная камеральная обработка материала может быть произведена еще в полевых условиях, что позволяет на месте устранить некоторые недоработки в картировании и описании почв, а также избавиться от лишнего количества дублирующих образцов, взятых с одной и той же почвенной разности.

По приезде на основную базу производится разборка образцов и, если надо, их сушка. Почвенные образцы, взятые по генетическим горизонтам, пересыпаются из мешочков или бумажных пакетов в чистые картонные коробки специального образца (8×12×20 см) и снабжаются полевой этикеткой, которая вкладывается внутрь коробки. Другая этикетка, дублирующая полевую, наклеивается на коробку на ее внешней более узкой стороне. Образцы группируются по разрезам в пределах одной и той же номенклатурной единицы (например, отбираются все разрезы, характеризующие дерново-среднеподзолистые почвы разной степени окультуренности, однородные по гранулометрическому составу, сформированные на одной и той же материнской породе), и производятся их окончательный просмотр и сверка с полевым описанием в дневнике. Вносятся необходимые коррективы в описание морфологических свойств. Одновременно окончательно оформляется таблица важнейших морфологических признаков почв.

Данные, представленные в таблице морфологических признаков, подвергаются статистической обработке, и на их основании выбирается для описания в очерке наиболее характерный и типичный разрез той или иной почвы.

Просмотр образцов сопровождается корректировкой почвенной карты, уточняются границы и конфигурации почвенных контуров, границы сельскохозяйственных угодий.

На основании контрольного просмотра образцов производится окончательный отбор разрезов, образцы почв из которых идут в аналитическую обработку. Количество таких разрезов определяется числом типов, подтипов и видов почв, выявленных на данной территории при картировании, а число повторных (дублирующих) разрезов зависит от размеров площади, занимаемой той или иной почвой, и характером ее использования в сельскохозяйственном производстве. При всех прочих равнозначных условиях землям, интенсивно используемым в земледелии и особенно находящимся в режиме орошения или осушения, должно быть уделено основное внимание при характеристике их физических, химических, агрохимических и биологических свойств. Количество образцов по профилю почвы на мелиорируемых землях должно охватить как можно большую толщу с углублением в материнскую и подстилающую породы.

При исследовании эродированных почв для анализа должны быть отобраны разрезы, характеризующие все степени смытости и намытости почв или разной степени, дефлированности.

Помимо основных разрезов в распоряжении экспедиции до времени должны сохраняться их дубликаты. Остающаяся часть неиспользованного материала может быть ликвидирована или же использована для коллекционного фонда или для практических занятий студентов. Также тщательно просматриваются образцы почвообразующих пород, растений, торфов и воды.

Просмотр образцов завершается составлением ведомостей на производство анализов почв, почвообразующих пород, грунтовых, поливных и дренажных вод, образцов растений и торфов и других объектов. Программа аналитических работ составляется с учетом характера почвенного покрова, целей и задач почвенной съемки и масштаба составляемой почвенной карты.

2.7 Составление и оформление окончательной почвенной карты

Составление окончательной почвенной карты проводится по завершении всех аналитических работ, знакомства с литературными материалами и обработки полевых записей. В основе составления этой карты лежит полевая почвенная карта, в которую могут быть внесены только коррективы.

Процесс составления окончательной почвенной карты состоит из нескольких этапов.

1. Подготовка планово-картографической основы соответствующего масштаба.

2. Составление легенды почвенной карты.

3. Исправление почвенных контуров на основании данных лабораторных исследований и обработки полевого материала.

4. Перенесение границ почвенных контуров на плановую основу и их индексировка в соответствии с легендой.

5. Оформление почвенной карты в окончательной редакции.

Планово-картографическая основа нужного масштаба подготавливается специалистами из чертежно-картографической группы в соответствии с правилами, установленными для оформления картографических материалов. Во избежание излишней перегрузки основы изображением предметов ситуации местности надо стремиться делать ее более облегченной. С оригинала карты делаются копии, которые служат основой для составления сопровождающих почвенную карту картографических приложений.

Легендой почвенной карты называется перечень условных обозначений, принятых на почвенной карте и расположенных в определенном порядке. При разработке и построении легенды окончательного варианта почвенной карты необходимо еще раз вернуться к просмотру того систематического списка почв, который был составлен во время проведения полевых работ. Уточнение систематического списка почв производится по завершении аналитических работ. На основании полученных результатов лабораторных исследований делаются последние исправления в названии почв, увеличивается или уменьшается число почв, включенных в систематический список, уточняется классификационная система, производятся необходимые изменения в конфигурации почвенных контуров и т. д.

Наиболее вероятные изменения связаны с исправлением показателей по гранулометрическому составу почв. Даже опытный исследователь при определении гранулометрического состава в поле может допустить ошибку в пределах одной градации. Данные лабораторных анализов помогают исправить эту неточность и провести правильное разделение почвенных контуров по разновидностям. По данным анализа более четко и обоснованно устанавливается различие почвенных типов, подтипов и видов по степени и характеру засоления и солонцеватости.

Чем обширнее аналитическая информация о характере и свойствах почвенного покрова, тем большей достоверностью будут обладать границы почвенных выделов, тем яснее выступают различия в генезисе и агропроизводственных качествах почв.

Подразделение почв на соответствующие таксоны должно производиться в строгом соответствии с общепринятой классификацией почв.

Дробность подразделения почв в основном зависит от сложности структуры почвенного покрова, категории местности, а также от масштаба составляемой почвенной карты и ее целевого назначения. Все же наиболее подробный систематический список почв составляется при крупномасштабном почвенном картировании, особенно в условиях большой неоднородности почвенного покрова и повышенной комплексности.

Распределение почв в систематическом списке идет по принципу от «зональных» почв плакоров к «интразональным» почвам подчиненных ландшафтов (болотные, луговые, солонцы и солончаки). Завершается список перечнем почвенных сочетаний и комплексов, выявленных на обследуемой территории, с разделением их на группы.

Для сокращенного обозначения почв и почвенных комплексов на почвенной карте и в самой легенде применяются буквенно-цифровые индексы, отражающие начальные буквы из названия типа почв, например П — подзолистые, К — каштановые, Сн — солонец, Ч — черноземы, Лс — серые лесные, Сд — солодь и т. д. Для обозначения подтипов и родов почв даются также буквенные индексы, но не заглавными, а маленькими буквами.

Для обозначения видов употребляются цифровые индексы, например дерново-слабоподзолистая почва будет записана как П1д чернозем выщелоченный среднегумусный — Ч2 В и т. д. Для обозначения компонентов почвенного комплекса употребляются те же самые индексы, что и для обозначения отдельных почв, уже приведенных в систематическом списке. Первым ставится индекс преобладающей в комплексе почвы, затем по нисходящей остальные члены комплекса, например светло-каштановая среднесуглинистая солонцеватая почва (60%) в комплексе с солонцами среднестолбчатыми (25%) и лугово-каштановыми тяжелосуглинистыми почвами (15%). Формула индексов будет выглядеть следующим образом: К1сн + Сн + Кл.

Важным дополнительным показателем в легенде является гранулометрический состав почв и почвообразующие породы.

Разновидности почв приводятся в легенде в определенной последовательности — от более тяжелых к более легким по гранулометрическому составу.

Согласно «Общесоюзной инструкции по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных карт землепользований», гранулометрический состав показывается в пределах пяти градаций: тяжелосуглинистый и глинистый, среднесуглинистый, легкосуглинистый, супесчаный и песчаный. На карте он может быть показан либо буквенными индексами (мелкие прописные буквы от, а до д), либо штриховкой, принятой в условных обозначениях.

Материнские и подстилающие породы показываются на карте буквенными литерами, а в соответствующей графе легенды они должны получить полное название, например дерново-среднеподзолистая, среднесуглинистая на красно-бурой глинистой морене (М), подстилаемой флювиогляциальными песками (Ф). На карте этот контур получит следующее обозначение:

После составления легенды почвенной карты и окончательной корректировки границ почвенных контуров можно перейти к перенесению их на подготовленную плановую основу.

Техника перенесения контуров может быть различной. Если полевая почвенная карта составлена на топографической карте, масштаб которой соответствует масштабу основы, то перенесение границ почвенных контуров производится на светокопировальном столе. При несоответствии масштабов полевой карты и основы границы контуров переносятся при помощи пантографа или топографического проектора.

Выводы

Программа составления почвенно-геохимического картографирования, позволяет сформулировать следующие выводы:

1. Определить положение почвенно-геохимического картографирования в системе природных тематических карт. Почвенно-геохимические карты близки почвенным, с которыми их объединяет использование общих параметров и картографических единиц, методы системного анализа факторов; с другой стороны — ландшафтно-геохимическим, от которых заимствованы методологические подходы оценки миграционных процессов; экологическая направленность содержания многих почвенно-геохимических карт сближает их с эколого-географическими картами.

2. Группировать почвенно-геохимические карты: по назначению, методике создания, способам и целям картографирования. В связи с этим карты различаются концептуальной основой, принципами составления, используемыми параметрами и методами их анализа (интерпретации).

3. Сформулировать главные принципы почвенно-геохимического картографирования:

* составление почвенно-геохимических карт основано на целенаправленной интерпретации почвенной и «факторной» информации с позиций геохимии ландшафтов;

* основным источником информации (объектом анализа) являются почвы и почвенный покров;

* картографические единицы базируются на контурах почвенной карты.

1. Герасимова М. И., Гаврилова И. П., Богданова М. Д. Мелкомасштабные почвенные карты как источник информации для специальных прогнозно-оценочных карт почвенного цикла // Структура почвенного покрова: мат-лы Межд. совещ. — М., 1993. — С. 69−73.

2. Богданова М. Д., Гаврилова И. П., Геннадиев А. Н. и др. Экологические почвенно-геохимические карты России: Методология составления, содержание // Вестник МГУ. Сер. География. — 1994. — № 3. — С. 31−38.

3. Герасимова М. И., Гаврилова И. П., Богданова М. Д. Современное экологическое состояние почв Европейской территории России и их способность к накоплению тяжелых металлов и пестицидов // Проблемы оценки экологической напряженности Европейской территории России: факторы, районирование, последствия: Сб. научных статей.-М., 1996. С. 28−38.

4. Гаврилова И. П., Богданова М. Д. Пространственная дифференциация радиальных геохимических барьеров в почвах России // Вестник МГУ. Сер. География-2000; № 1.-С. 29−37.

5. Гаврилова И. П., Богданова М. Д. Радиальные геохимические барьеры на обзорных картах России // Геохимические барьеры в зоне гипергенеза: Сб. научных статей-М.: Изд. МГУ, 2002;С. 61−69.

6. Гаврилова И. П., Богданова М. Д., Герасимова М. И. Мелкомасштабные почвенно-геохимические карты // Геохимия ландшафтов и география почв: Сб. научных статей. — Смоленск: Ойкумена, 2002. — С. 41−64.

7. Богданова М. Д. О почвенных картах в новом атласе // География в школе. — 2004. — № 6. — С. 78−80.

8. Гаврилова И. П., Герасимова М. И., Богданова М. Д. Прогнозные почвенно-геохимические карты // География, общество, окружающая среда. Т. III. Природные ресурсы, их использование и охрана: Сб. научных статей. — М.: Городец — 2004.

9. Glazovskaya M.A., Gerasimova M.I., Kremlenkova N.P., Bogdanova M.D. Mapping of soil Vulnerability to Acidification and Fluorine Accumulation. Mapping of Soil and Terrain Vulnerability to Specified Chemical compounds in Europe at a Scale of 1:5 M — Wageningen, 1991;P. 143−148.

10. Прасолов Л. И., Картографирование почв СССР, в кн.: 20 лет советской геодезии и картографии. 1919;1939, М., 1939; Почвенная съемка. Руководство по полевым исследованиям и картированию почв, М., 1959; Почвенно-географическое районирование СССР, М., 1962; Руководство по составлению почвенных и агрохимических карт, под ред. А. В. Соколова, М., 1964; Цыганенке А. Ф., Почвенное картирование, Л., 1967.

11. Гаврилова И. П., Богданова М. Д. Почвенно-геохимические карты: базовые и прикладные. // Тр. Межд. симп. по прикладной геохимии стран СНГ. Тез. докл.-М., 1997.-С. 49−50.

геохимический картографирование почвенный съемка