Прикладные комплексные физико-географические исследования

Метод комплексной ординации (МКО) и его применение на академических стационарах

Среди комплексных физико-географических стационаров следует прежде всего назвать стационары Института географии Сибири и Дальнего Востока СО АН СССР (ныне Институт географии Сиби­ри СО РАН). Это — Харанорский стационар на юге Забайкалья в ', Онон-Аргунской степи; Приангарский (Чуноярский) южнотаеж­ный стационар в Средней Сибири; Кондо-Сосьвинский и Нижне-Иртышский стационары, расположенные соответственно в средне-и южнотаежной подзонах лесоболотной зоны Западной Сибири; два стационара Южно-Сибирской географической станции института находятся в Алтае-Саянской горной стране: Ленский лесной — на склонах Западного Саяна (правобережье Енисея) и Ново-Нико­лаевский — в Койбальской степи Минусинской котловины.

На этих стационарах разрабатывают и апробируют методы ста­ционарных исследований. Несмотря на все разнообразие конкрет­ной природной обстановки отдельных стационаров, личную ини­циативу руководителей и ответственных исполнителей работ, все исследования объединены одной общей идеей — идеей изучения различных природных режимов и их интеграции. В этих целях здесь разработан и широко используется предложенный В. Б.Сочавой

метод комплексной ординации как основной метод сопряженного изучения природных режимов (В.Б.Сочава и др., 1967).

Метод комплексной ординации (МКО) заключается в сопряжен­ном изучении природных режимов. Задача изучения режимов заклю­чается в количественной оценке покомпонентного строения дроб­ных ячеек природной среды — гомогенных комплексов (фаций), определяющего устойчивость ПТК и его динамические свойства. МКО позволяет систематизировать и количественно оценивать главнейшие связи и соотношения в ПТК. Он рассчитан на выявле­ние особенностей ПТК как систем, изменяющихся в простран­стве и времени под влиянием определяющих их факторов. МКО обеспечивает форму наблюдений, позволяющую широко приме­нять математические методы обработки материалов и выражения результатов наблюдений.

«Усилия географов уже много лет направлены на выявление законов дифференциации природной среды... В настоящее время на­зрела в известной мере противоположная в методическом отноше­нии проблема — установить принципы интеграции дробных под­разделений ландшафтной сферы» (Южная тайга. 1969. — С. 28).

Для изучения интеграции природных режимов исследования ведут на пробных площадках, которые располагаются по полиго-ну-трансекту, секущему ПТК полосой шириной 100 — 200 м. Дли­на трансекта колеблется от 1,5 до 2—3 км. Он пересекает выделы многих фаций, но площадки наблюдения закладываются не во всех выделах, а на наиболее репрезентативных участках. Трансект мо­жет пересекать одно урочище, но чаще проходит через несколько различных урочищ. Количество пробных площадок на трансекте и частота наблюдений на них зависят от его фациального разнообра­зия и динамичности того компонента или процесса, за которым ведутся наблюдения. Обычно закладывают 25 — 50 площадок, но некоторые наблюдения ведут не на всех площадках, а на их части и с разной повторяемостью. Например, наблюдения за температу­рой воздуха и почвы должны проводиться ежедневно в сроки, установленные для метеостанций. Радиационный баланс, продук­тивность наземной биомассы, влажность, кислотность и содержа­ние СО₂в почвах определяют раз в 10— 15 дней, а водопроницае­мость всего два-три раза за теплый период.

Сопряженность изучения природных режимов осуществляется путем единовременных (синхронных) наблюдений, измерений, взятия проб в различных фациях исследуемой территории, прово­димых с определенной повторностью. Именно поэтому в наиболее активный летний период число исследователей на каждом стацио­наре Института географии Сибири возрастало до 50—70 человек в основном за счет студентов-практикантов и аспирантов.

Синхронность наблюдений обеспечивает получение материала для выявления тесноты связей между отдельными компонентами

(и их элементами) внутри фаций и одновременно для выяснения различий в количественных характеристиках одних и тех же ком­понентов (и их элементов) в различных фациях. Следовательно, МКО позволяет не только установить связи между компонентами ПТК, но и выяснить, как они изменяются в пространстве, т.е. получить пространственные ряды. Повторность наблюдений на од­них и тех же площадках дает возможность изучать количественно суточную и сезонную ритмику ПТК, т.е. установить временные ряды. Для изучения пространственно-временных связей необходим анализ этих двух рядов в совокупности. МКО основан на обработке массовой информации и позволяет наиболее полно описать при­родную обстановку в целом. При помощи статистического анализа временных, пространственных и пространственно-временных ря­дов устанавливают эмпирические зависимости, необходимые для более глубокого описания процессов и прогнозирования.

Метод комплексной ординации — основной метод стационарных исследований. Ему должно предшествовать детальное картографи­рование опытных участков, в данном случае профильных полос, называемых полигонами-трансектами. Составляются преимуще­ственно инструментальным путем карты-планы топографические, геоморфологические, почвенные, геоботанические, ландшафтные. Только после этого следует выбирать точки наблюдений. Правда, это условие соблюдается не всегда.

Метод комплексной ординации включает как составную часть метод балансов, используемый в качестве основного метода на Курской экспериментальной базе Института географии РАН.

Программа работ на этой базе предусматривала два направления исследований: 1) изучение закономерностей формирования вод­но-теплового баланса; 2) установление зависимостей характера биологических процессов (вегетации растений, количественного и качественного изменения биомассы и т.д.) от водно-теплового баланса. По первому направлению предполагалось: а) изучение теплового баланса посредством актинометрических и градиентных наблюдений; б) изучение водного баланса с помощью дождеме­ров, почвенных испарителей, стоковых площадок, изучения влаж­ности почв и т.д.; в) изучение теплового режима и движения воды в почве с помощью наблюдений за температурой почв на разных глубинах и движения воды в разных горизонтах почв и т.д.

Для выполнения всего комплекса работ было создано пять спе­циальных групп исследователей, наблюдателей, аналитиков: теп-лобалансовая, воднобалансовая, почвенно-гидрологическая, агро-геоботаническая и физико-географическая, которая обеспечивала общее и специальное изучение территории и обобщала материалы исследований (И.П.Герасимов и др., 1961).

Изучая существующие в ПТК взаимосвязи, физико-географ всегда имеет дело с протекающими в природе процессами, каж-

дый из которых неизменно сопровождается изменениями количе­ства определенных видов вещества и связанной с ним энергии. Одни из потоков вещества и энергии поступают в изучаемый ком­плекс, другие — удаляются из него, третьи — трансформируются, преобразуются на месте. Если каждый из этих потоков измерен количественно, то можно составить баланс и определить, проис­ходит ли вынос вещества и энергии из изучаемого ПТК или их накопление в нем, или приход равен расходу. Составление баланса не только позволяет определить направление процесса, но и рас­крывает его структуру, поэтому оно необходимо, по мнению Д.Л.Арманда (1947), для полного понимания самого процесса.

Особенно большое значение метод балансов приобрел в прак­тике стационарных исследований в связи с внедрением в физиче­скую географию геохимических и геофизических методов, позво­ляющих количественно выражать миграцию вещества и энергии в природных комплексах.

Для изучения протекающих в природе процессов чрезвычайно важно установить и измерить количественно их энергетическую основу, определить энергетический баланс и все его приходо-расход­ные составляющие. Для получения достоверных данных по состав­ляющим радиационного баланса необходимо проведение доста­точно широкого комплекса измерений, для которых используют различные физические методы и приборы. Некоторые дополни­тельные наблюдения позволяют одновременно получать на стацио­нарах исходные данные для расчета трех взаимосвязанных балан­сов: радиационного, теплового и водного.

По данным Ю.Л.Раунера с соавторами (1967), проводивших определения радиационного и теплового балансов на Курской экс­периментальной базе, обязательными являются: 1) актинометри-ческие измерения над растительным покровом и внутри расти­тельности на разных уровнях; 2) градиентные измерения темпера­туры, влажности воздуха и скорости ветра над растительностью и под пологом деревьев (в лесу); измерения температурного режима поверхности и верхних горизонтов почвы; 3) измерения осадков над и под растительным покровом, влажности корнеобитаемого слоя почвы (до глубины 1 — 2 м), наблюдения над испарением с поверхности почвы; 4) биометрические измерения на разных уров­нях растительности, учет площади листьев и хвои.

Большая трудоемкость работ не позволяет организовать их на значительном количестве площадок, поэтому стационарные на­блюдения дополняют профильными маршрутами, во время кото­рых проводятся сокращенные градиентные измерения. Результаты измерений дают исходные материалы для расчета составляющих радиационного и теплового балансов.

В связи с тем, что структура водного баланса фации (гомоген­ного комплекса) формируется прежде всего под влиянием водно-

физических свойств почвы, их изучение также предусмотрено про­граммой работы стационара. Изучают обычно объемный и удель­ный вес, порозность и скважность почвы, а также ее способность впитывать, пропускать и удерживать влагу и характер раститель­ного покрова.

На территориях со значительным плоскостным стоком произво­дят изучение склонового поверхностного стока. Для этого используют результаты климатологических наблюдений, а также проводятся снегомерные съемки, изучаются условия снеготаяния, влажности и промерзания почв, режим ближайшего к поверхности горизонта грунтовых вод, учитывают поверхностный жидкий и твердый сток.

Большой интерес представляет изучение баланса минерального вещества в ПТК и путей миграции различных химических элемен­тов. Данное направление исследований активно разрабатывалось на стационарах Института географии Сибири как составная часть МКО. Для этих целей широко используют геохимические методы исследования.

Об относительном (процентном) содержании различных хими­ческих элементов во всех компонентах ПТК дают представление результаты спектральных и химических анализов образцов, ото­бранных на площадках наблюдения для сопряженного анализа. В связи с тем что вещественный состав некоторых компонентов (прежде всего почв и растительности) весьма существенно изменяется по вертикальному профилю, для их изучения должно быть отобрано с одной точки по несколько образцов, характеризующих различ­ные горизонты почв и разные части растений (особенно в слож­ных лесных группировках). Для геохимического изучения ПТК на пробных площадках по трансекту производят отбор образцов. С каж­дой площадки берут образцы из всех горизонтов почвенного раз­реза, из коры выветривания и подстилающих коренных пород, свежий и полуразложившийся опад, мхи, травянистые растения, их корни, тонкие и толстые корни древесных пород, хвою или листья, тонкие и толстые ветви, кору и древесину различных ви­дов деревьев. Если площадка покрыта травянистой растительно­стью, то отбирают отдельно подземные и надземные части расте­ний, желательно по отдельным видам. Если на точке наблюдения вскрывается водоносный горизонт, имеются выходы грунтовых вод или протекает небольшой ручеек, то из них также берут пробы воды на анализ (Топология..., 1970).

Но отдельные компоненты природы и их части отличаются раз­ной скоростью изменения своего химического состава, поэтому для полного представления о нем и тем более для пересчета про­центного содержания элементов в их абсолютные величины требу­ется различная частота отбора проб. Так, химический состав гор­ных пород или коры выветривания может быть определен в ре­зультате одноразового опробования. Химизм различных генетиче-

ских горизонтов почв изменяется довольно медленно, но некото­рые изменения могут произойти и в течение года, так как особен­ности промывного режима почв в зависимости от сезона года обус­ловливают различную интенсивность выноса (или накопления) элементов из разных горизонтов. Поэтому очень важно системати­чески вести наблюдения за водно-солевым режимом ПТК.

Для этой цели используют лизиметрический метод: на площад­ках наблюдения устанавливают лизиметры (металлические цилин­дры определенного сечения и высоты), которые заполняют поч­венными монолитами ненарушенной структуры. В нижней части цилиндра собирается фильтрат, позволяющий точно определить, какие элементы и в каком соотношении выносятся из почвенного профиля. Анализ фильтратов, собираемых лизиметрами за опреде­ленный отрезок времени, позволяет проследить динамику выноса химических элементов из почвенного профиля и с ее учетом точ­нее вычислить абсолютное содержание различных элементов.

Очень подвижным компонентом, существенно меняющим свой химический состав по сезонам года, является также растительность. Для более точного определения химизма растительности и его дина­мики необходимы неоднократные отборы проб в течение года (осо­бенно в период активной вегетации). Интервалы отбора проб зависят от местных условий вегетации растений и могут быть различными.

Определение объемного веса отдельных горизонтов почв, коры выветривания и коренных пород, учет биомассы и дебита водных источников позволяют по процентному содержанию элементов вычислить их общее количество, содержащееся в различных ком­понентах или их частях на единицу площади изучаемого ПТК.

Показатели запасов химических элементов по компонентам ПТК указывают на источники их поступления и пути миграции в комп­лексе, однако полных расчетов баланса минерального вещества — очень интересного и важного показателя любого ПТК — пока еще получить не удается. Это — дело будущего.

Очень важным вопросом является изучение баланса биомассы, но для его расчета необходимы многочисленные и очень сложные измерения. Некоторые из его составляющих мы пока не научились определять количественно. При расчете баланса биомассы должна учитываться масса всех растений и животных, но масса растений в целом в географической оболочке несравненно больше массы жи­вотных, да и учесть ее легче, поэтому нередко в своих исследова­ниях мы ограничиваемся изучением фитомассы.

Для расчета баланса фитомассы нужно количественно измерить фотосинтез, т.е. всю сумму непрерывно синтезируемой фитомас­сы, а также ее расход: осенний опад, частичное отмирание орга­нов или целых растений в другие периоды, расход живой массы на дыхание, поедание растений животными и т.д. Однако на стацио­нарах определяют, как правило, только продуктивность надзем-

ной фитомассы и осенний опад. Для установления продуктивности надземной фитомассы на пробных площадках неоднократным взве­шиванием определяют массу нарастающего вещества как для всего ' сообщества в целом, так и по отдельным наиболее широко рас­пространенным видам, составляющим основную массу травостоя. Годовой прирост (баланс фитомассы) рассчитывают как разность между суммой результатов периодического взвешивания едино- ^; временного запаса и осенним опадом. Это, конечно, величина не точная, а лишь приближенная, но в какой-то мере она позволяет судить о биологическом круговороте.

Как видим, для изучения природных режимов в стационарных условиях используют весьма разнообразные методы исследования. Многолетние стационарные наблюдения позволяют судить не только о сезонной ритмике, но и о динамике ПТК, их развитии во времени.

В целом на академических стационарах не только разработаны приемы изучения разнообразных природных процессов, составля­ющих сущность функционирования ПТК, и методы количествен- i ной оценки их взаимосвязей, но и накоплен большой фактиче­ский материал по годовым, сезонным, а подчас и суточным состо-. яниям многих фаций в разных регионах страны.

Слабыми сторонами этих исследований являются изучение ис­ключительно фаций (самых простых, гомогенных ПТК); недооценка необходимости изучения развития ПТК, ориентация их на уча­стие большого количества специалистов-отраслевиков, что резко снижает возможности дальнейшего расширения сети стационаров.

6.3. Опыт работы вузовских стационаров и полустационаров

Первые полустационарные исследования, ориентированные на изучение сезонной ритмики и динамики ПТК, проводились в 1954— 1958 гг. на учебной базе Ленинградского университета в Приладо- ] жье в пределах сельгово-ложбинного ландшафта (Д.Ф.Туманова, Н.С. Чочиа, 1961). Во время летней полевой практики студентов и кратковременных выездов в другие сезоны на отдельных ключевых участках и линиях ландшафтных профилей проводились микрокли-магические наблюдения (за температурой и влажностью воздуха, скоростью и направлением ветра на уровнях 2,0 и 0,3 м). По этим данным рассчитывалось испарение с поверхности почвы. Во время практики через 2 — 3 дня на пробных площадках, заложенных в тех же фациях, измерялась высота растений, их обилие по шкале Дру-дэ, отмечалась фаза развития и их общее состояние. Сопоставле­ние полученных данных позволяет судить об особенностях их раз­вития в разных фациях и урочищах. Проводились также наблюде­ния за изменением температуры и влажности почв на разных глу-

бинах, колебаниями водного и солевого рН. Гидрологический блок наблюдений включал определение уровня и расходов воды рек и озер, срочные измерения температуры воды поверхностного слоя и на глубинах, дебита источников. В холодный период велись на­блюдения за снежным покровом и глубиной промерзания почв. В 1965 г. Тбилисским университетом была организована Март-копская физико-географическая станция, где ведутся наблюдения над состояниями ПТК ранга фаций по разработанной здесь ориги­нальной методике. Руководитель работ Н.Л.Беручашвили (1971, 1983, 1988) понимает под состоянием ПТК соотношение парамет­ров его структуры и функционирования в какой-либо промежуток времени. В качестве структурных частей простейшего ПТК (фации) выделяют не компоненты природы, как это традиционно приня­то, а отдельные геогоризонты — однородные слои, характеризу­ющиеся специфическим набором и соотношением геомасс. Основны­ми геогоризонтами являются аэрогоризонт, аэрофитогоризонт (при­земный слой атмосферы, пронизанный растениями), мортаэро-горизонт (слой атмосферы с растительной ветошью) и т.д. В зави­симости от количественного соотношения геомасс они могут раз­деляться на геогоризонты второго порядка, например, аэрофито­горизонт по различным ярусам растительности делится на гео­горизонты с кронами, транспортно-скелетными органами (ство­лами), травяным ярусом, моховым покровом.

Элементарными структурно-функциональными частями ПТК, которые непосредственно изучают на стационаре преимуществен­но физическими методами, являются геомассы — качественно раз­нородные тела, характеризующиеся определенной массой, специ­фическим функциональным назначением, а также скоростью из­менения во времени и (или) перемещения в пространстве (Н. Л. Бе-ручашвили, 1986. — С. 22). Они представлены аэромассами, гидро­массами, литомассами, педомассами, мортмассами, фитомасса-ми и зоомассами. Было бы ошибочно думать, что геомассами на­званы отдельные компоненты природы. Под педомассой, напри­мер, понимается не почва как таковая, а лишь почвенный мелко­зем вместе с гумусом. Входящий в нее почвенный воздух образует аэромассу, почвенная влага — гидромассу, корни растений — фитомассу, а почвенные животные — зоомассу.

Состояние ПТК в определенный отрезок времени характеризу­ется соотношением геомасс, измеряемых или рассчитываемых для каждого геогоризонта. На Марткопском стационаре изучаются лишь внутригодовые состояния ПТК: суточные (стексы), циркуляцион­ные, сезонные. В качестве главных единиц рассматриваются стек­сы, которым уделяется основное внимание.

Методика исследования, применяемая на Марткопском ста­ционаре, детально изложена в учебнике Н.Л.Беручашвили и В.К.Жучковой(1997).

Безусловным достижением тбилисских географов является орга- 1 низация ежедневных круглогодичных наблюдений на нескольких "' фациях. Однако предложенная ими методика работ имеет очень су­щественные недостатки. Прежде всего, громоздкость наблюдений: на каждой точке необходимо получить по 5 — 7 количественных ха­рактеристик для 10 — 20 и более геогоризонтов. И это для характери- I стики только одной фации! Распространить такие исследования на • изучение состояний более крупных ПТК, например ландшафтов, практически невозможно не только из-за сложности методики (при работе на полустационарах сам автор вынужден значительно упро­щать методику), но и из-за того, что геомассы и геогоризонты весь- j ма специфичны для разных фаций, установить их единую систему \ для ландшафта как целого до настоящего времени не удалось.

И.И.Мамай (1992) отмечает и ряд других, не менее серьезных | недостатков этой методики. Так, за количеством геомассы пропадает 1 ее качество, что затрудняет понимание реального состояния ПТК. ] Невнимание к качеству компонентов проявляется, например, в том, ] что не различаются видовой состав фитоценозов и фенофазы, свой- ] ственные данному состоянию. Подсчеты различных геомасс часто 1 делают весьма приближенно из-за методических трудностей (напри-.1 мер, при определении фитомасс в слоистых отложениях или в лес- 1 ных фациях, где не были проведены исследования с модельными | деревьями), а это не дает возможности уловить различия между не- I которыми состояниями. Использование среднесуточных значений для I стексов вряд ли правомерно, так как совпадение границ разнотип- ] ных стексов с началом суток (0 часов) — это не правило, а редчай- I шее исключение. При детальном учете геомасс изучению энергети- 1 ческих потоков (другой составляющей природных процессов) по- 1 чти не уделяется внимания. Исследования здесь, как и на академи- ] ческих стационарах, ведутся группой специалистов-отраслевиков, j

В 70-х гг. XX столетия начаты исследования динамики и разви- 1 тия ПТК на Расточском и Черногорском стационарах Львовского ] университета (Б.П.Муха, 1980; Г.П.Миллер, В.М.Петлин, 1985). 1 Здесь ландшафтоведы ведут наблюдения за радиационным, тепло- 1 вым и водным режимом фаций, химическими процессами в поч- I вах и фитомассой. Полученные материалы позволяют не только j судить о динамике отдельных геофизических параметров изучае- 3 мых фаций, но и о характере воздействия друг на друга соседних ] фаций. Интерес представляют и некоторые новые методические приемы исследований на этих стационарах.

В конце 60-х гг. географы Саратовского университета проводили полустационарные исследования ПТК ранга урочищ в Нижнем Поволжье, в процессе которых использовались экспресс-методы ] получения ряда количественных характеристик: экспресс-метод ] по определению влажности почв, разработанный В. Е. Кабаевым; малогабаритный бур и портативный плотномер конструкции j

14.Ф. Голубева; фотоэлемент «Ленинград», радиозонд и комплект ртутных инерционных термометров для микроклиматических на­блюдений; экспресс-методы определения запасов наземной и под­земной биомассы и т.д.

В 1976 г. начаты полустационарные исследования динамики ПТК кафедрой физической географии СССР (ныне — кафедра физиче­ской географии и ландшафтоведения) Московского государствен­ного университета им. М.В.Ломоносова одновременно на Сатин-ском полигоне и в Мещере (Лесуново).

На Сатинском учебном полигоне в бассейне реки Протвы (при­ток Оки) под руководством А. А. Макуниной велись наблюдения за сезонным состоянием сопряженных фаций, число которых в разные годы колебалось от 15 до 30—40. В летне-осенний период на точках наблюдения определяли запас наземной фитомассы, ее золь­ность и химический состав; опад растений; влажность, содержа­ние воднорастворимых форм фосфора и калия в корнеобитаемом слое. В конце зимы отбирали пробы снега, весной также поверх­ностных вод, в которых определяли основные ионы и некоторые микроэлементы. Кроме этих наблюдений, проводимых ландшаф-товедами, специалисты с других кафедр факультета здесь же изу­чали динамику дерново-подзолистых почв, восстановление лес­ных сообществ на вырубках и влияние хозяйственной деятельно­сти человека на химический состав природных вод (А. А. Макуни-на, П.Н.Рязанов, 1988).

В Мещере организована работа двух групп ландшафтоведов. Под руководством К.Н.Дьяконова в районе озера Белого (Централь­ная Мещера) в 1977—1985 гг. проводились наблюдения за динами­кой ПТК с целью выявления изменений, вызванных осушением. Здесь изучался тепловой и водный баланс, биопродуктивность и миграция химических веществ. Итогом работ стала коллективная монография «Географические проблемы осушительных мелиора­ции» (1990). В последующие годы основное внимание уделялось функционированию и эволюции ПТК.

Другая группа начинала работы под руководством Н. А. Солн­цева и И. И. Мамай на двух опорных профильных полосах в Лесу­ново и Окском биосферном заповеднике (с 1978 г. по сокращен­ной программе). Исследования носят полустационарный характер, но в Лесуново летом в течение 1,5 — 2 месяцев ведутся непрерыв­ные наблюдения. В другие сезоны проводятся серии наблюдений по 2 — 3 дня: в конце января —начале февраля, в конце марта, иногда в мае и в ноябре —начале декабря (И.И.Мамай, 1992). На­блюдения организованы на метеоплощадке и 35 опорных точках. Изучают состояния погодного, внутрисезонного и сезонного ти­пов, а также многолетние состояния. На профильной полосе за-картированы все фации и урочища, составлены карты фаз и под-фаз развития ПТК и их антропогенной измененности.

Все наблюдения проводит ландшафтовед, поэтому при разра-более методики особое внимание обращалось на использование наиболее простых, доступных и привычных для ландшафтоведа ^! методов полевого изучения ПТК, связанных с применением прос­тейших приборов, визуальных и полуинструментальных наблюде- НИИ, что позволяет широко применять ее на различных террито­риях. Необходимо подчеркнуть, что наблюдения на профильной -полосе в Лесуново, которые ведутся уже свыше 25 лет, отличаются от типичных стационарных лишь тем, что сроки отдельных серий наблюдений не выдерживаются столь строго, как это должно быть на стационарах. Например, зимние наблюдения в один год могут ' проводить 22 — 25 января, а в другой — 3 — 6 февраля. В остальном различий между ними нет, поэтому данная методика с успехом ] может применяться и на круглогодичных стационарах. Это особен- ' но важно для работы вузовских стационаров, которые, как прави­ло, менее оснащены технически, чем академические, и распола- гают меньшими штатами и средствами.

Разработанная в Лесуново методика изучения ПТК базируется I на сочетании полевых (стационарных, полустационарных и экс- 1 педиционных) и камеральных методов исследований, соотноше­ние между которыми меняется в зависимости от ранга изучаемого ПТК и изучаемого состояния. Объектом исследования могут быть фация, урочище или ландшафт в целом, а состояния — от внутри-суточных (погодных) до многолетних (подфаз и фаз).

Преимущества подобных работ в том, что их проводит один специалист-ландшафтовед, они не требуют большого коллектива исследователей-отраслевиков, позволяют изучать состояния раз­ных по сложности ПТК и различной временной продолжительно­сти. В них удачно сочетаются стационарные, полустационарные и экспедиционные методы синхронного изучения не только взаи­мосвязей между отдельными компонентами природы, но и раз­личных состояний ПТК — «более или менее длительных отрезков его существования, характеризующихся определенными свойствами структуры комплекса» (И. И. Мамай, 1992. — С. 31), а так как струк­тура представляет собой единство составных частей комплекса и протекающих в нем процессов, состояние дает представление об обеих сторонах структуры.

Все это обеспечивает перспективность использования разрабо­танной в Лесуново методики другими коллективами в разных ре­гионах страны. Методика исследования и некоторые результаты работ достаточно полно изложены в монографии И.И.Мамай (1992), которую вполне можно использовать как методическое ру­ководство.

Краткие сведения о стационарных исследованиях на многих учебно-научных станциях можно почерпнуть из работы «Учебно-научные станции вузов России» (2001).

6.4. Перспективы развития стационарных и полустационарных исследований

Стационарные и полустационарные методы исследований за­воевали к настоящему времени прочное место в комплексной фи­зической географии. Они дают надежный фактический материал для познания функционирования ПТК, их устойчивости и измен­чивости, динамики и развития. Чем длительнее ряды наблюдений и чем больше число пробных площадок, тем достовернее получен­ные показатели и установленные закономерности. Однако резуль­таты таких исследований не могут быть распространены на более или менее значительную территорию из-за слишком большой про­странственной изменчивости протекающих в природе процессов. В этой связи, естественно, встает вопрос о расширении сети ста­ционаров. Однако вряд ли можно надеяться на создание значи­тельного числа новых стационаров, так как это потребовало бы значительных материальных и людских ресурсов.

Для организации полустационарных наблюдений наиболее перс­пективно использование учебных баз вузов, где проходят полевые практики. Возможно некоторое расширение круга наблюдаемых явлений и процессов в заповедниках (во всяком случае в тех из них, которые включили в свои задачи изучение ПТК), что позво­лило бы с максимальной отдачей использовать их материалы. Но для этого должна быть хорошо отработана методика подобных ра­бот, что в настоящее время является одной из первоочередных задач ландшафтоведов, тем более что уже имеются для этого до­статочные наработки.

Не менее важными задачами являются использование дистан­ционных методов сбора информации, автоматизация самих наблю­дений и методов их обработки, изучение вопросов правомерности интерполяции и экстраполяции полученных результатов и зако­номерностей. Нельзя забывать, что стационарные исследования ведутся на отдельных изолированных точках, их некоторая про­странственная интеграция производится на полигонах-трансектах. И распространены их показатели и полученные закономерности могут быть лишь на ПТК, обладающие аналогичной изучаемым комплексам ландшафтной структурой. Поэтому для площадного распространения полученных результатов необходимо широкое сочетание детального изучения пробных площадок с ландшафт­ным картографированием в разных масштабах, точных инструмен­тальных измерений с качественными оценками. Такое сочетание экспедиционных, полустационарных и стационарных исследова­ний очень перспективно и имеет большое теоретическое и прямое практическое значение.

ГЛАВА 7

Дата добавления: 2015-05-09