Умница

7-08-2017, 12:24, Комментариев: 0, Просмотров: 147, Категория География


Стационарные исследования


Заросшее болото в лесуЦель стационарных комплексных исследований - изучение взаимовлияния лесной растительности и среды в условиях заболачивания и после осушения. На неосушенных объектах эти исследования дают возможность изучить закономерности, управляющие процессами болотообразования, и разработать, исходя из них, научные обоснования для правильного выбора объектов мелиорации, определения необходимой интенсивности ожидаемой эффективности осушения. На осушенных объектах путем комплексных стационарных исследований могут быть выяснены количественные и качественные изменения в почве, происшедшие под влиянием осушения, и связанные с ними перемены во взаимодействии растительности и среды, обусловливающие улучшение роста леса, т.е. эффективность осушения.

Осушенное болото1. Объектами стационарных комплексных исследований могут служить заболоченные и осушенные лесные площади, а также осушенные открытые болота. Наиболее целесообразно вести стационарные исследования:

  • в заболоченных и болотных лесах, предназначенных к осушению, так как это даст возможность проследить в пределах одной и той же площади все изменения, вызванные осушением;

  • в осушенных лесах, лучше в естественных или в культурах, и параллельно на неосушенных или очень слабо осушенных площадях, смежных с осушенными и относящихся к тому же типу. Последние будут служить контрольными по отношению к осушенным.

Древостой2. На выбранных объектах закладываются постоянные пробные площади размером от 0,2 до 0,5 га в зависимости от однородности участка и густоты древостоя. По углам они закрепляются прочными столбами, на которых несмываемой краской помечается номер пробной площади, ее размер и год закладки. Пробная площадь инструментально привязывается к квартальной сети лесничества. При закладке пробной площади производится:

  • описание растительного покрова: древесного яруса (с таксацией древостоя, анализом хода роста модельных деревьев и характеристикой возобновления), подлеска, травяно-кустарничкового и мохового ярусов (с картированием их распределения на двух-трех типичных площадках размером 10-25 м2):

  • описание микрорельефа, заключающееся в общей его характеристике (ровный, крупно- или мелкокочковатый, бугристый и т. п.): определении формы, высоты и поперечных размеров кочек, бугорков, подушек и оценке на глаз или путем линейной таксации площади, занятой возвышенными и пониженными элементами микрорельефа;

  • исследование почвы и торфяной залежи с определением ее мощности, морфологическим описанием разреза и отбором образцов для анализа на ботанический состав, степень разложения рН, степень насыщенности основаниями и общее содержание азота и зольных элементов;

  • устройство смотровых колодцев для наблюдения за динамикой почвенно-грунтовых вод.

Исследование почвы3. При описании растительности и исследовании древесного яруса следует пользоваться методикой, принятой в лесной типологии (Сукачев, Зонн, 1961) и в лесной таксации. Исследование почвы и торфяной залежи производится при помощи лопаты, если слой торфа не превышает 70-100 см, или торфяного бура - при большей глубине. Почвенные ямы или буровые скважины закладываются по углам и в центре пробной площади.

При достаточной однородности торфяника образцы для анализа отбираются в центре площади через 25 см, начиная с поверхности, а в случае почвы минерального состава - по генетическим горизонтам. Размер образцов, способ их нумерации, упаковки и виды анализов те же, что и при экспедиционных исследованиях. Смотровые колодцы устраиваются при помощи тарелочного почвенного бура или лопаты, глубиной в 1 м. Для предохранения от обвалов в них следует вставлять деревянные трубы четырехгранного сечения, сделанные из теса, с просверленными в нижней половине отверстиями.

Торфяная залежь месторождения «Туршевка-Чертово»Верхний отрез трубы должен находиться на 30-40 см выше поверхности почвы. На каждой пробной площади устраивается два смотровых колодца, которые размещаются у противоположных ее краев. Уровни воды в колодцах, поверхность почвы и верхний отрез труб, от которых берутся отсчеты уровней, следует связать нивелировкой. Целесообразно также взять нивелировочные отметки поверхности по углам и в центре пробной площади и сделать привязку их к постоянному или временному реперу на суходоле. На постоянную пробную площадь заводится книга, в которую вписываются все данные, относящиеся к закладке площади, а в дальнейшем в соответствующих разделах ее фиксируются результаты всех проводимых исследований.

4. На заложенных постоянных пробных площадях рекомендуется следующий комплекс исследовательских работ:

  • изучение динамики водного режима и температуры почвы;

  • определение текущего прироста древесной растительности;

  • изучение физиологических процессов у надземных и подъемных органов основных древесных пород;

  • изучение группового состава и динамики почвенной фауны и микрофлоры;

  • исследование сезонной динамики подвижных форм азота, фосфора и калия в корнеобитаемом горизонте почвы, в хвое и листьях древесных пород;

  • изучение круговорота азота и зольных элементов в основных типах заболоченных и болотных лесов до и после осушения.

Почвенно-грунтовые воды5. Наблюдения за колебаниями уровня почвенно-грунтовых вод можно вести ежедневно, через три, пять и даже десять дней. С удлинением интервала наблюдений результаты будут менее достоверными, так как колебания уровня сильно зависят от выпадающих осадков. Количество последних необходимо учитывать или при помощи осадкомера, устанавливаемого на открытом месте близ пробной площади, или использовать данные ближайшей метеорологической станции. Наблюдения за уровнем почвенно-грунтовых вод желательно вести и зимой. За каждый год стационарных исследований следует вычерчивать график колебания уровня, отражая на нем и количество осадков за те или иные периоды наблюдений.

Подземные воды, грунтовые воды6. В дополнение к наблюдениям за динамикой уровня почвенно-грунтовой воды целесообразно определять естественную влажность мохового покрова и торфа по слоям 0-10, 10-20 и 20 30 см. Эти определения достаточно делать два раза в месяц. Образцы на влажность можно брать в пяти пунктах по линии, пересекающей пробную площадь в диагональном или поперечном направлении. Из пяти образцов для каждого слоя составляется средняя проба.

Если анализ на влажность производится в полевой лаборатории в ближайшие 1-2 дня, можно брать образцы почвы и торфа в алюминиевые стаканчики с плотно закрывающимися крышками. В противном случае рекомендуется из каждой средней пробы отвешивать 100 г торфа на аптекарских весах и упаковывать в предварительно взвешенную пергаментную бумагу, сопровождая каждый образец соответствующей этикеткой. В лаборатории образцы снова взвешиваются, и одновременно определяется их влажность. Затем путем несложных пересчетов вычисляется начальное содержание воды.

Приборы для измерения температуры и промерзания почвы на различных глубинах7. Температурный режим почвы изучается при помощи термометров Савинова пли электротермометров, установленных на глубину 10, 20 и 40 ели в те же сроки, что и наблюдения за водным уровнем. Одновременно срочным или специальным электротермометром измеряется температура поверхности почвы. Также фиксируется и температура воздуха на высоте 50 и 200 см. Если есть возможность, целесообразно оборудовать для группы пробных площадей метеорологическую станцию второго разряда для стационарных исследований, снабдив ее недельными самописцами для записи температуры воздуха и атмосферного давления, психрометром и осадкомером.

Очень плотный древостой8. Изменение текущего прироста под влиянием осушения у молодняков или заложенных культур можно учитывать по отдельным отрезкам сезона или в конце его, путем непосредственных измерений, а у староосушенных древостоев или осушенных в высоких классах возраста - за более длительный период времени, например за пятилетие, по модельным деревьям. Методика учета эффективности лесоосушения разработана М. П. Елпатьевским.

Для измерения сезонного прироста деревьев по диаметру целесообразно пользоваться кольцами из тонкой жести или латуни с нанесенными с одного края миллиметровыми делениями. Эти кольца закрепляются на очищенных от отмершего корового слоя стволах при помощи стягивающей их края спиральной пружины или резинки. При изучении формирования древесины следует делать периодические высечки с северной и южной сторон ствола для последующего исследования под микроскопом.

Новые всходы9. Изменения в составе, количестве и жизненности всходов и подроста регистрируются путем 1-2-кратных за сезон пересчетов на одних и тех же площадках в пределах пробной площади. Такие площадки следует закладывать как под пологом древостоя, так и на прогалинах. Для этой цели могут служить и площадки для наблюдений за изменениями в травяно-моховом покрове, но число их должно быть не меньше пяти.

Корни дерева10. Глубина проникновения в почву и характер распространения корней деревьев, трав и кустарничков определяются путем раскопки пней и выкапывания отдельных видов трав и кустарничков или же путем послойного (через 10-20 см) отбора монолитов сечением 10x10 или 20х25 см до максимальной глубины проникновения корней.

Взятые для стационарного исследования монолиты подвергаются разборке и сортировке. Отобранные корни древесных растений по породам, а также корни трав и кустарничков промываются, высушиваются до воздушно сухого состояния и взвешиваются. Таким образом определяется насыщенность корнями каждого почвенного слоя. Ее можно выражать в процентах по отношении к общему весу корней в данной колонке почвы. Исследования этого рода целесообразно производить в первый год после осушения, а затем через 3-5-летние промежутки. На староосушенных площадях можно ограничиться однократным исследованием.

Схема фотосинтеза11. Изучение изменений, происходящих в физиологических процессах у древесных растений под влиянием осушения, касаются главным образом интенсивности транспирации, продуктивности фотосинтеза, минерального питания и общего обмена веществ. Методика этих исследований освещена в работах Л. А. Иванова, Л. А. Иванова и Н. Л. Коссович , Ф. Д. Сказкина, Е. И. Ловчинской и др. Физиологические исследования следует приурочивать к очередным срокам исследований водного режима, биологической активности и химизма почвы.

Питательные вещества органического вещества (ОВ) почвы12 Биологическая активность почвы, важным показателем которой служат численность и групповой состав почвенных беспозвоночных животных и микробов, является весьма существенным разделом стационарных исследований. Под влиянием названных организмов в осушенных торфяных почвах усиливаются процессы разложения органического вещества и образования гумуса, осуществляется перевод азота и зольных элементов и недоступных для растений органических соединений в подвижные формы, доступные для использования растениями.

Почвенные организмыТак как жизнедеятельность почвенных животных, грибов и бактерий находится в тесной зависимости от влажности, температуры, реакции среды и других факторов, нельзя ограничиваться однократным ее исследованием в течение сезона. Такие исследования следует проводить обязательно весной, в середине лета и осенью, а если возможно и чаще. При изучении почвенной фауны следует пользоваться методическими указаниями, имеющимися в работах М. С. Гилярова, Т. Г. Григорьевой и других авторов. Методика микробиологических исследований торфяных почв изложена в работе А. В. Рыбалкиной и Е. В. Кононенко.

Отбор образцов почвы, с глубины до 113. Сезонная динамика подвижных форм азота, фосфора и калия изучается в корнеобитаемом слое почвы по горизонтам 0-10, 10-20 и 20-30 см в течение всего периода вегетации растений с 15-дневными промежутками. Образцы почвы берутся в те же сроки и таким же способом, что и для определения естественной влажности. Средняя проба, взятая для определения подвижных веществ, должна весить не менее 400-500 г.

Параллельно с трех-пяти модельных деревьев каждой породы отбираются средние пробы хвои и листьев для анализов на содержание тех же подвижных веществ. Подвижные формы азота и фосфора определяются сразу же в сырой почве. Калий можно определять в дальнейшем в стационарной лаборатории при помощи пламенного фотометра. Одновременно с азотом и фосфором целесообразно определять и величину рН солевой вытяжки посредством потенциометра или прибора Алямовского.

Болото в лесу14. Для изучения биологического круговорота азота и зольных элементов в заболоченных и болотных лесах нужно учесть надземную и подземную массу древостоя, подлеска и кустарничкового яруса, ежегодное количество опада с этих ярусов, урожай травяного покрова и его подземную массу, годичный прирост древостоя, подлеска и кустарничков, годичный прирост мохового покрова. Затем путем валового химического анализа определить количество азота и зольных элементов, удерживаемых в развитых органах растений, в годичном приросте и возвращаемых в почву с опадом.

Сумма удерживаемых и возвращаемых веществ дает представление о количестве азота и зольных элементов, извлекаемых растениями из почвы. Методика этих исследований разработана Н. П. Ремезовым и его сотрудниками. Однако она не учитывает оттока веществ из растений в почву в виде корневых выделений и вследствие этого не является еще совершенной.

Новые виды растений15. Изменение общего облика, синузиальной структуры и видового состава нижних ярусов растительного покрова фиксируется путем повторных описаний и съемок на специальных площадках, где произведено картирование растительного покрова. Исследования этого рода производятся по мере возникновения в них надобности, но не чаще одного раза в год. В процессе исследования отмечаются изменения в степени покрытия, обилии видов, высоте и степени выраженности отдельных ярусов; изменения в жизненности растений, появление новых и исчезновение прежних видов растений, состояние и динамика мохового покрова и пр.

Раствор почвенный коллоидный16. В зависимости от намеченных целей исследования и возможностей его осуществления, допустимо сокращение или расширение объема настоящей программы. Например, можно дополнить исследования учетом атмосферной пыли, выпадающей на поверхность болот, изучением почвенных растворов, газового: режима почвы, передвижения воды и минеральных веществ в растениях (с применением радиоактивных изотопов) и др.

Болото в лесу17. Обработка материалов стационарных исследований должна производиться ежегодно по завершении цикла наблюдений, а если представляется возможным - и в процессе полевых наблюдений. Данные исследований сводятся после обработки в таблицы, по которым строятся графики и диаграммы. Все результаты исследований и лабораторных анализов вписываются в книгу, заведенную для постоянной пробной площади. В нее же должны заноситься и данные, получаемые в результате исследовательской работы последующих лет.



Похожие статьи:

Исследования болот

Заболачивание лесных земель

Временное заболачивание

Комментарии