История и определения бонитировки почв
advertisement
VШ. Картография, бонитировка и рациональное использование почв. Качественная характеристика или бонитировка почв. • Успешное применение современных систем земледелия (адаптивно-ландшафтных - АЛСЗ) обусловлено знанием качественной характеристики почв, интегральным количественным выражением которой является бонитировка почв, или сравнительная оценка их плодородия в баллах. • Оценка почв строится на объективных признаках и свойствах, наиболее важных для роста сельскохозяйственных культур. • Результаты бонитировки отображаются в виде бонитировочных шкал, или таблиц. Применяют 100-балльные разомкнутую, или замкнутую, шкалы. • Плодородие почв в естественном состоянии коррелирует с почвенно-климатическими условиями, отражёнными в зональной дифференциации территории страны. 1 История и определения бонитировки почв. • В XIX веке (1833-1867 гг.) Министерством государственных имуществ России проводились работы по уравнению денежных сборов с крестьян, владеющих «казёнными землями». При этом использовалась инструкция для оценки земель, в которой пахотные почвы делились на 5 классов: лучшие, хорошие, средние, посредственные и худые, и сопоставлялись с урожаями ржи. По Докучаеву– это «Нормальная классификация пахотных земель, по урожаям ржи» (1879). В.В.Докучаев писал: «Прежде всего необходимо было определить ценность естественной почвы - иначе говоря, определить природные, натуральные, естественные достоинства пахотных земель на основании геологических, химических, физических и фитозоологических особенностей, а равно и - отношение почв к климату… Это… естественно-историческая половина работы должна быть произведена специалистами-почвоведами, и притом исключительно на основании одних научных данных, почти без всякого участия жителей». 2 Бонитировка почв. Определения. • И далее: «Когда, таким образом, будут наивозможно (при современном состоянии науки) точно определены (в губернии или уезде) естественные почвенные районы, тогда уже следует приступить к подробному сельскохозяйственноэкономическому обследованию данных районов, причем все последние исследования должны быть произведены в строжайшей зависимости от естественных условий местности. Это вторая половина оценочных работ будет использована специалистами-статистиками, при непременном участии местных управ, а если можно, то и при содействии местных знатоков края. Таким образом, ясно, что, по моему плану, обе упомянутые части оценки земель не только находятся между собою в полнейшей связи, но первая из них должна служить основой и критериумом для другой. Таков мой главнейший принцип земельной оценки» (В.В. Докучаев. К вопросу о переоценке земель Европейской и Азиатской России. 1898. Избр. соч., т. П, 1949, М., ГИЗСХЛ. Стр.342). 3 Бонитировка почв. Определения. • Н.М. Сибирцев, развивая теоретические положения В.В. Докучаева, предложил своё определение понятия «бонитировка почв». • Оценка плодородия почв (или бонитировка), по определению Н.М. Сибирцева (1893), представляет собой «…определение тех их свойств, которые, характеризуя почву, как жилище растений, имеют прямое хозяйственное значение. Такое определение может быть только сравнительным и слагается из двух частей: 1. Мы стремимся узнать, насколько почва А отличается от почвы В по своим химическим, физическим и другим свойствам и 2. Отсюда стараемся вывести, в какой степени она лучше (ценнее) или хуже почвы В». 4 Бонитировка почв. Определения. • Определение Н.М. Сибирцева настолько объективно выразило цели оценки плодородия (бонитировки) почв, что стало классическим, и все последующие определения в той или иной редакции использовалось в дальнейшем. В 1955 году работы по бонитировки почв были возобновлены в СССР в связи с введением экономических подходов в землепользовании. В итоге эти работы приняли региональный характер, но для оценки плодородия почв пахотных земель страны использовались определения этого понятия в современной редакции (на тот период). Таким образом, бонитировка почв (от лат. Bonitas доброкачественность), или качественная, оценка почв, - это сравнительная оценка качества почв, их потенциального плодородия (производительной способности) по отношению к природным или культурным фитоценозам. (Почвоведение, ч.2, 1988 г., стр. 313. М., Изд. «Высшая школа». Редакторы: В.А. Ковда, Б.Г. Розанов). 5 Бонитировка почв. Определения. • В методических разработках Почвенного института им. В.В.Докучаева, соавтором которых я являюсь, определение дано применительно к сельскому хозяйству в более расширенном виде: «Оценка плодородия почв (или бонитировка, или качественная, или сравнительная, или относительная оценка) это специализированная классификация почв по их продуктивности, построенная на объективных признаках и свойствах самих почв, наиболее важных (ведущих) для роста и развития сельскохозяйственных культур и коррелирующих с их средней многолетней урожайностью». (Общесоюзная инструкция по бонитировке (качественной оценке) почв. М., 1967г., МСХ СССР, ВАСХНИЛ, Почвенный институт им В.В.Докучаева, стр. 7). • Далее проанализируем результаты региональных и общесоюзных оценочных работ. 6 Оценка (по В.В. Докучаеву) основных почв Нижегородской губернии (в баллах) Почвы Балл Чернозём плато 100 Чернозём долинный 83 Почвы, переходные к чернозёму 68 Почвы, переходные к северным суглинкам 55 Северные суглинки 40 Супеси 31 Глинистые пески 22 Боровые пески 14 7 Баллы (по А.С. Фатьянову) относительной оценки почв (фрагмент) Нижегородской области Средний оценочный балл почв лучших хозяйств Средний (за 3-х летний период) балл по зерновым культурам Светло-серые лесные пылеватые средние суглинки на лессовидных суглинках и глинах 1,00 1,00 Дерново-среднеподзолистые тяжёлые и средние пылеватые суглинки на покровных суглинках и глинах 0,73 0,74 Дерново-среднеподзолистые лёгкие суглинки на покровных суглинках, подстилаемых песками 0,54 0,55 Дерново-слабоподзолистые супеси на коренных псчаниках 0,50 0,63 Дерново-слабоподзолистые пески на глубоких ледниковых песках 0,28 0,22 Почвы 8 9 Агроэкологическое районирование основной территории возделывания зерновых культур (на основе почвеннно-экологического индекса) 10 Взаимоотношения леса и почв. • Теоретик лесоводственной науки Г.Ф. Морозов считал, что познание Леса невозможно без знания почв и их режимов. • В 1931 г. он писал: «Все стороны жизни леса как сложного организма, …– и степень энергии борьбы за существование, и степень изменения обстановки под пологом, и соотношение между породами, и характер живого и мертвого почвенного покрова, рост, плодоношение и возобновление леса …- все это находится под железной властью окружающих местных или, лучше сказать, географических условий среды». Иначе говоря, почвенные и климатические условия определяют состав и структуру любой лесной экосистемы, или биогеоценоза - БГЦ. 11 Взаимоотношения леса и почв. • По определению С.В. Зонна (1954), «тип леса представляет собой совокупность участков леса, более или менее однородных по сочетанию древесных пород, составу растительности по ярусам и фауне, а также по комплексу лесорастительных условий (климатических, почвенных, гидрологических), по взаимоотношениям между растениями и средой, по восстановительным процессам и по направлению смен леса, которые нуждаются в однородных лесохозяйственных мероприятиях». Изучая лесорастительные условия местности или конкретного ценоза, мы определяем его характер во всем многообразии и компонентах. 12 Взаимоотношения леса и почв. • Понятие лесорастительные условия характеризует комплекс признаков, различающих типы БГЦ, которые определяют совокупность лесохозяйственных мероприятий, а также возможность и условия выращивания леса на данной территории. • Эти лесорастительные условия обусловлены разнообразными факторами, которые делятся на биогеоценотические, географические и почвенные. • Экосистема, в данном случае лесной БГЦ, – это основная функциональная единица в экологии означает относительно устойчивую систему динамического равновесия, в которой совместно функционирующие на данном участке организмы (биотическое сообщество) взаимодействуют с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями. 13 Взаимоотношения леса и почв. • Первые из них - биогеоценотические, отражают роль и взаимосвязь лесных пород в биогеоценозе. В частности, в большинстве случаев главные породы леса являются эдификаторами фитоценоза и обуславливают направленность процессов почвообразования. Это хорошо прослеживается в северной части лесостепной зоны, где хвойные породы способствуют эллювиированию почвенного профиля и подзолообразованию, а лиственные - гумусообразованию и формированию серых лесных почв. • Географические факторы объединяются в 3-и основные группы: • а) непосредственно используемые в ростовых процессах (видимая радиация, СО2, О2, вода и элементы питания). При потребности растения могут их относительно свободно, но все же избирательно использовать в соответствии со своими биологическими особенностями; 14 Взаимоотношения леса и почв. • б) влияющие на степень использования факторов первой группы, но не используемые непосредственно в ростовых процессах (температура воздуха и почвы, влажность и скорость ветра и т.п.); • в) регулирующие активность ростовых процессов (продолжительность светового дня, длина вегетационного периода, сезонная и вечная мерзлотность почв). • Солнечную радиацию можно также отнести к географическому фактору. Она определяет верхний предел продуктивности растений в любом местообитании, т.е. предел абсолютной потенциальной продуктивности фитоценоза. • Поглощение солнечной энергии, проявляется через спектральную отражательную способность растений, сформировавшуюся в ходе естественного отбора, которая для каждого вида характерна. 15 Взаимоотношения леса и почв. • Специфическая отражательная способность любого фитоценоза, которая характеризуется «КСЯ» (коэффициентом спектральной яркости), обусловливает экологическую нишу каждого вида: его светолюбивость, теневыносливость, структуру листового аппарата и в то же время тепловой режим почвы в БГЦ. • Именно на этом основаны методы проведения дистанционной таксации лесов и дешифрирования почвенного покрова под лесами с использованием спектрозональных аэро- и космических снимков. • Растительность, закрывая почвенный покров, тем не менее не мешает почвенной съемке при дистанционном зондировании Земли со спутников и космических станций. Именно по степени отражения отдельных волн солнечного спектра от различных лесных массивов можно охарактеризовать не только состав древесных пород, но и гумусированность, солонцеватость, засолённость почвы, ее влажность и даже характер почвообразующих пород [Евдокимова, 1981]. 16 Взаимоотношения леса и почв. • Лесорастительную оценку почвенных условий необходимо проводить одновременно в двух направлениях. С одной стороны необходимо стремится дать подробную лесорастительную характеристику уже известным, ранее изученным таксонам систематики (типам и видам) почв, а с другой – разделять почвы на категории, разграничивающие условия произрастания различных типов леса. В этих целях для каждого региона, природной зоны и типичных территориально-хозяйственных образований необходимо знать состав, динамику и продуктивность тех лесных ценозов, которые способны произрастать на данных почвах. • На такой основе может быть разработана дифференцированная система лесоводственных мероприятий по выращиванию высокобонитетных древостоев применительно к реальному состоянию почвенного покрова любой территории. 17 Взаимоотношения леса и почв. • Вследствие пожаров, болезней, нашествия вредителей и ненормированных рубок леса во многих районах произрастают леса далеко не оптимальной продуктивности, поэтому бонитет леса, определяемый при их периодической таксации, чаще всего, не отражает бонитета почв, т.е. реальной оценки почвенных условий в данных лесных фитоценозах. • Почвенные факторы подробно рассматривались в предшествующих лекциях и обобщенно - при изучении почвенного покрова природных зон. Достаточно напомнить, что физические поля Земли (магнитные, электрические, гравитационные) обусловливают минералогический состав почвообразующих пород. 18 Взаимоотношения леса и почв. • Они в свою очередь определяют гранулометрический состав почв, их экологические функции, позитивные и негативные свойства: физические, химические, физико-химические, водно-воздушный, тепловой и питательный режимы. • В каждой местности имеются свои лимитирующие почвенные факторы, которые иногда значительно сильнее действия географических факторов, например, засоление почвы, может вызвать гибель древесных растений, а наличие солонцового горизонта будет препятствовать приживаемости лесных саженцев. • В свете реализации Киотских соглашений по балансу стока СО2, при выборе технологии лесоразведения и создаваемых лесных БГЦ выделяются 2 типа лесорастительных условий: 1) послелесных, т.е. биогеоценозов ранее бывших под лесом, на которых лесная растительность по разным причинам в данное время отсутствует, и 2) безлесных, представленных БГЦ нелесного ряда (степными, луговыми и другими ассоциациями). 19 Взаимоотношения леса и почв. • Если в первом случае между типами леса и лесорастительными условиями проявляется соответствие, обусловленное характером большого и малого кругооборота веществ, то во втором – на извечно безлесных территориях нет условий для формирования типичных лесов. • В этих условиях создаются культурные варианты лесных насаждений со своими специфическими (не лесными) процессами обмена веществ и энергии, Игнорирование этих особенностей как правило не позволяет достичь поставленной цели – создание устойчивого лесонасаждения. • Таким образом, различия типов БГЦ характеризуются обобщенным понятием лесорастительные условия, которые определяют комплекс лесохозяйственных мероприятий, среди которых ведущее место должна занимать лесоводственная характеристика свойств почв. 20 Взаимоотношения леса и почв. • Лесорастительная характеристика определяется структурой почвенного покрова и совокупностью свойств данной почвы или группы почв, которые обусловливают возможность выращивания леса на данном участке, и которые обеспечивают состав и динамику (возрастную и восстановительную) лесного покрова, т.е. формирование фитоценоза. • При этом обязательным условием соблюдения природных законов является учет и познание почвообразовательных процессов. • Почва - природное образование, зависящее не только от климатических, но и от биологических факторов, регулирующих почвенные процессы. Последние, оказывая многообразное влияние на минеральную основу почв, изменяют их лесорастительные свойства и роль в составе биогеоценозов. • Оценка лесорастительных свойств, т.е учет лимитирующих рост древостоев показателей, - важнейшая задача при 21 проектировании и создании лесных насаждений. Взаимоотношения леса и почв. • Лесоводственная характеристика дает оценку фактической и потенциальной продуктивности лесного ценоза на данной почве или группе почв. • Ранее изученные особенности свойств почвенных таксонов позволяют определять как позитивные, так и негативные их свойства, что формирует задачу лесоводственной оценки почв. • В основе лесоводственных оценочных работ должен лежать генетический тип почв, предполагающий признание многообразия путей развития почвенного покрова. При составлении почвенного очерка и анализе почвенной карты любого административно-хозяйственного объединения на этапе проектирования лесовосстановительных и лесоводственных работ необходимо не только соблюдать принцип «одна почва рядом с другой», но и учитывать исторический принцип «одна почва за другой» во времени. 22 Взаимоотношения леса и почв. • Особое внимание должно уделяться динамичности почвенного покрова в целях установления региональных и зональных особенностей влияния на почвообразование смен исконных (коренных, типичных для зоны) и производных лесов, в бореальном поясе, как минимум, роли периодичности лиственных и хвойных фаз развития лесов, а в суббореальном – чередованию лесов и степей. • Лесоводственная оценка почв – это система согласованных мероприятий по изучению свойств почв. Она обобщает все уровни изучения лесных почв: систематику, классификацию и бонитировку (А.Г. Сазонов, 1986). • Но надо иметь в виду, что лесорастительная и лесоводственная характеристики почв не стабильны во времени и вызывают динамичность самого БГЦ. Если свойства почв по каким-либо причинам изменяются, то в результате изменяется и тип БГЦ на данной территории. И с другой стороны сам фитоценоз вызывает направленные изменения свойств почвы. 23 Взаимоотношения леса и почв. • Лесоводственная оценка (т.е. по существу бонитировка) лесных почв в отличие от бонитировки почв агроценозов предполагает учет лесорастительных и лесовозобновительных свойств почв. • В лесоводственной практике оценка продуктивности лесорастительных условий осуществляется по величинам бонитета древостоя в соответствии с породным составом. • В узком смысле лесорастительные свойства почвы лесоводы оценивают по бонитету леса (высота древостоя в спелом возрасте). Но этого недостаточно. Необходимо знать лесовозобновительные свойства почв. Деревья могут расти и давать нормальный прирост, но не иметь семенного размножения. Плохие лесовозобновительные свойства почв могут быть для всех пород или только для отдельных видов. Но бывают условия неблагоприятные для древесных пород, хотя после посадки они растут нормально. • Например, в Каменной степи растут и ель, и дуб, и лиственница. Но их лесовозобновление отсутствует, поскольку не учтено экологическое соответствие климата требованиям растений. 24 Взаимоотношения леса и почв. • Это может быть обусловлено климатическими показателями: заморозки весенние или осенние, короткий вегетационный период, сумма активных температур, осадки и их распределение по сезонам года и фазам развития различных пород и т.д. Влияние данного фактора естественно проявляется не одинаково для различных пород деревьев При этом почвенные условия, как правило, характеризуются косвенно через таксационные показатели древостоя. • Биоценотическими: в создаваемых лесах – это конкуренция естественной исконной растительности. Например, сосна может расти на среднесуглинистых почвах, но при этом, как правило, не дает возобновления – ее вытесняют более мезофитные аборигены: ель или береза, но на песчаных почвах она всегда господствует и нормально возобновляется, т.к. другие породы не могут с нею конкурировать в борьбе за влагу. • В лесопарках городов и поселков посадки декоративных пород при плохом уходе вытесняются неприхотливыми малоценными породами. 25 Взаимоотношения леса и почв. • Они могут входить в состав полезащитных лесных полос, но нельзя ожидать формирования из них полноценного леса. • В этом случае повышению лесистости территории препятствуют общие экологические условия: недостаток увлажнения, а также неблагоприятные свойства почв: повышенная солонцеватость почвенного покрова, засоление грунтовых вод и др. • В момент таксации леса мы видим лишь один из этапов его сукцессии. Но чтобы представить завтрашний тип леса, нужно знать его вчерашний день. Весьма плодотворным может оказаться сравнительно-географический метод установления лесоводственной характеристики почв. Почти на любой территории в таежной зоне можно найти почвы, лесная растительность которых находится на разных стадиях возрастной и восстановительной динамики. Систематизация их по возрасту позволяет определить генетический ряд всех БГЦ и их продуктивность (хозяйственную и потенциальную), характерную для любой таксономической группы почв. 26 Взаимоотношения леса и почв. • В зависимости от функции леса в ландшафте лесоводственная оценка типов почв не может быть одинаковой. • Для таежных территорий, где хорошо сохранились связи между лесными сообществами и почвами, лесоводственная оценка проводится по строению почв и составу произрастающей растительности. При этом в качестве таксационных показателей леса в этом случае традиционно выступают запасы древесины. • Для безлесных регионов страны лесоводственная оценка проводится исключительно по свойствам почв, а их интерпретация с будущим составом леса, динамикой и продуктивностью лесных сообществ – по искусственным насаждениям. В этом случае основными критериями таксационных качеств насаждений являются – выживаемость и долговечность избираемых пород. 27 Взаимоотношения леса и почв. • При этом дополнительным критерием обязательно становится мелиоративная оценка создаваемого леса: его влияние на • а) улучшение гидрологического режима поля, территории хозяйства, а также лесистости административного района; • б) вероятность деградационных изменений свойств почв на окружающей территории: солонцеватость, засоление и подтопление; • в) защитную функцию от техногенного загрязнения; • г) социальную роль для морального и физического здоровья населения и, прежде всего, подрастающего поколения. 28 Взаимоотношения леса и почв. • Для территорий смешанных и лиственных лесов (подтаежной и лесостепной зон), независимо от проявления связи почвы и леса, лесоводственная оценка должна предусматривать оптимальную лесистость территории. Это решает задачу сохранности леса, как одного из главнейших факторов оптимизации водного режима, определяющего не только продуктивность пашни, но и судьбу создаваемых лесных насаждений. При этом в качестве таксационных критериев выступает сам факт лесистости территории и наличие связи бонитета леса с почвенным покровом. • В современных условиях, в свете предупреждения глобального потепления климата, вследствие изменения состава атмосферы, особое внимание при лесоводственной оценке почв должно быть уделено регулирующему влиянию деревьев на соотношение в атмосфере кислорода и углерода. 29 Взаимоотношения леса и почв. • При этом на первое место выдвигается оценка возможности и целесообразности лесоразведения на территориях: • а) малоплодородных, неудобных для сельского хозяйства (склоновых, эродируемых, засоленных); • б) техногенно-загрязненных (вблизи автотрасс, промышленных, в т.ч. атомных, предприятий, на оползневых, подтопляемых участках и т.д.). • В этих случаях в проектах лесоразведения обосновывается выбор древесных пород не столько по их продуктивности, сколько по влиянию на «парниковый эффект планеты», т.е. на их углерододепонирующую эффективность, а также решение проблем охраны почв и создания комфортных условий проживания людей. 30 Взаимоотношения леса и почв. • Изменение почв в пространстве и формирование структуры почвенного покрова (СПП) под лесными древостоями, формирование биогеоценозов привлекало и привлекает внимание исследователей лесных сообществ. Объектом изучения являются природные экосистемы, их взаимосвязи, биоразнообразие. Непрерывная пространственная изменчивость почвенного покрова отражается и на формировании биосистемы, балансе вещества, энергии и информации. • БГЦ - «совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществ и энергии их между собой и другими явлениями природы – представляющая собой внутреннее противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии» (В.Н. Сукачев, 1964). 31 32 33 34 Показатели свойств атмосферы и почвы для выращивания лесоматериала в лесопитомниках (концептуальная модель плодородия почв). 35 Бонитировка лесных почв. • Почвоведы, изучавшие почвы под лесом, старались выявить взаимосвязи между свойствами почв и онтогенезом древесной растительности (Анучин Н. П., 1971; Карпачевский Л. О., 1970; Зайцев Б. Д., 1964; Зеликов В. Д., 1970, 1972; Соболев С. С., 1974 и др.), стремясь расширить оценку лесорастительных условий за счёт информации о почвенных свойствах, что обеспечивает большую объективность общей оценки. • С.С. Соболев читал и издал (1974) курс лекций для преподавателей лесных ВУЗов «Бонитировка почв на территории СССР». • В. Д. Зеликов опубликовал серию научных работ, в которых рассматриваются вопросы бонитировки лесных почв, и в том числе «Почвы и бонитет насаждений», «Бонитировка лесных почв», «Рациональное использование почв», «Пакет прикладных программ для бонитировки лесных почв». 36 Бонитировка лесных почв. • В его работах выделены особенности бонитировки лесных почв: 1) большая пестрота показателей естественных почв, 2) необходимость учёта сочетания горизонтов и отложений различных по грансоставу, признакам и свойствам, ограничивающим корнеобитаемый слой, 3) пластичность корневых ситем древесных пород, их высокая приспособляемость к почвенным условиям, 4) отсутствие массовых материалов в лесном хозяйстве по характеристике древостоев, признаков и свойств почв, 5) методическая разнородность имеющихся ограниченных почвенных данных. • На основании данных по преобладающим лесообразующим породам и соответствующей им характеристики показателей почвенных свойств, полученных на 8 тыс. пробных площадей, были составлены обобщающие таблицы морфологических, физических, физико-химических и химических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв Московской области и вычислены баллы бонитета согласованно37 с продуктивностью древостоев. Бонитировочная таблица по продуктивности древостоев и свойствам почв (среднесуглинистые почвы на тяжелосуглинистой морене) Лесообразующие породы Почвы С Е Б Ос Пд1 Класс бонитета Н ср.м Балл 1 23,5 84 1а,8 24,5 88 1,0 22,5 89 1,0 22,5 89 Пд3 Класс бонитета Н ср.м Балл 1,7 21,1 76 1,1 23,1 83 1,5 20,8 82 1,80 19,7 77 Пд3g Класс бонитета Н ср.м Балл П,6 16,3 67 П,0 20,1 72 П,0 19,1 75 - 38 Картография. Базовые почвенные карты. Почвенное картографирование в связи с его исключительным значением для сельского хозяйства и для научных географических обобщений является в системе географических наук высокоразвитой отраслью тематического картографирования. Оно основывается на разработанной систематизации и генетической классификации почв, идеи которой были заложены еще В.В. Докучаевым. Почвоведы изучают почву как естественноисторическое тело, как средство производства и объект труда. Исследования почвенного покрова дают необходимые материалы для решения народнохозяйственных проблем и проведения практических мероприятий. 39 40 Картография. • Интенсификация сельскохозяйственного производства и рациональное использование земельных ресурсов требуют количественного учета и качественной оценки земельных фондов страны. Эта оценка должна быть дана как на государственном уровне, так и на уровне отдельно взятого хозяйства, то есть на картах разного масштаба. • Почвенное картографирование не централизовано и осуществляется многими организациями. Основными среди них являются: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Министерство сельского хозяйства РФ, областные сельскохозяйственные управления, земельно-хозяйственные органы, почвенные, лесохозяйственные и географические факультеты профильных ВУЗов страны, сельскохозяйственные и землеустроительные институты. 41 Картография. • Составление сводных почвенных карт сосредоточено главным образом в Почвенном институте им. В. В. Докучаева, но много региональных районных и областных карт составляют местные организации. Почвенные карты создают в общепринятых масштабах, но разделение их на группы иное, чем в некоторых географических науках. • Детальные почвенные карты, показывающие мельчайшие неоднородности почвенного покрова, составляются в масштабах 1: 200 - 1: 5000 выборочно на ограниченные территории при наличии высокой комплексности почвенного покрова. Наиболее мелкая природная неоднородность (комплексность) почвенного покрова характеризуется чередованием участков различных почв, имеющих размеры порядка нескольких метров в поперечнике. 42 Картография. • Принято, что минимальный размер на карте контура удлиненной конфигурации равен 10 2 мм, а округлой конфигурации - около 5 мм в поперечнике. Поэтому, для того чтобы более четко отразить на карте комплексный почвенный покров, необходим масштаб не мельче 1:500. При этом масштабе округлый участок диаметром в натуре 3 м будет иметь на карте изображение диаметром 6 мм. Масштабы 1:2000 - 1:5000 позволяют отражать на карте почвенные контура с диаметром 10-25 м в натуре или около 5 мм на карте. • Детальные почвенные карты составляются на территории опытных станций и стационаров научно-исследовательских учреждений, на плантации многолетних и технических культур, на специальные лесные пробные площади. Такие карты используются при закладке многолетних опытов, проектировании орошения и осушения земель, выборе участков под плодовые культуры и лесопитомники. 43 Картография. • Крупномасштабные почвенные карты составляются в масштабах от 1:5000 до 1:50 000. Картографирование почв в масштабах 1:10 000 - 1:50 000 свободно позволяет выделять обособленные почвенные контуры с минимальными размерами, равными (соответственно масштабу) 0,25-1,5 га (20-25 мм2 на карте). Такой размер минимальных контуров не позволяет подробно передавать на карте мельчайшую неоднородность почвенного покрова. Однако изменения почвенного покрова более крупного порядка (в большинстве случаев связанное с мезорельефом) вполне раскрываются на крупномасштабных почвенных картах. • Крупномасштабные почвенные карты – важнейший тип почвенных карт, находящий широкое применение при внутрихозяйственном лесоустройстве, землеустройстве, разработке систем агро- и лесохозяйственных мероприятий и планировании мелиоративных работ. 44 Картография. • Кроме того составляются целевые картограммы. Картограмма - схематическая лесохозяйственная, или сельскохозяйственная, карта, отражающая отдельные важнейшие свойства почвенного покрова: мощность гумусового горизонта, гумусированность почв, гранулометрический состав, солонцеватость, степень эрозии и др. Некоторые виды картограмм содержат прямые рекомендации по использованию почв. К ним относятся картограммы: лесохозяйственной, или агрономической (агропроизводственной) группировки почв, кислотности и нуждаемости почв в известковании, осушении и т.п. По целевому назначению все картограммы разделяются на 3-и вида. 45 Картография. • • • • По целевому назначению все картограммы разделяются на 3-и вида. 1) Картограммы, отражающие группировку почв по признакам их генетической и хозяйственной близости. Такие картограммы позволяют территориально конкретизировать рекомендации по рациональному использованию земель. 2) Картограммы, детализирующие почвенную карту. На картограммах такого рода показываются хозяйственноважные свойства почв, не получившие достаточно яркого отображения на почвенной карте из-за ограниченности графических средств (картограмма гумусированности почв, глубины залегания грунтовых вод, солонцеватости почв, и др.). 3) Картограммы, дополняющие почвенную карту. На них дано пространственное размещение количественных показателей отдельных хозяйственно-важных признаков почв (картограммы обеспеченности подвижным фосфором, калием, кислотности почв и др.). 46 Картография. • Среднемасштабные почвенные карты составляются в масштабах от 1:100 000 до 1: 300 000. Если почвенные карты более крупных масштабов дают возможность выявить особенности почвенного покрова и отразить различия свойств почвы в рамках даже небольших производственных площадей, то при масштабах 1:100 000 1:300 000 графические возможности настолько сужены, что позволяют отобразить лишь общий характер почвенного покрова сравнительно крупных земельных массивов. • На карте масштаба 1:100 000 каждый квадратный сантиметр соответствует 100 га в натуре. На такой площади нередко может уместиться небольшая производственная единица или хозяйственное угодье, например, лесопитомник, плантация технических культур, плодовый сад, и т.п. 47 Полигон "Краснодарский край" Почвенная карта 48 ЛЕГЕНДА Почвы 1. Черноземы южные карбонатные мощные 2. Черноземы южные выщелоченные мощные 3. Черноземы южные солонцеватые 4. Черноземы обыкновенные мощные среднегумусные 5. Черноземы обыкновенные сверхмощные малогумусные 6. Черноземы типичные сверхмощные малогумусные 7. Черноземы типичные среднемощные слабогумусные 8. Черноземы выщелоченные мощные среднегумусные 9. Черноземы выщелоченные сверхмощные малогумусные 10. Черноземы выщелоченные мочаковатые малогумусные 11. Черноземы слитые малогумусные сверхмощные 12. Темно-серые лесные 13. Серые лесные 14. Бурые лесные ненасыщенные 15. Бурые лесные неполноразвитые 16. Коричневые 17. Дерново-карбонатные среднемощные 18. Дерново-карбонатные выщелоченные среднемощные 19. Желтоземы 20. Горно-луговые субальпийские и альпийские 21. Лугово-черноземные 22. Луговые иногда засоленные и солонцеватые 23. Лугово-болотные 24. Солончаки 25. Солонцы 26. Пойменные 49 Полигон "Краснодарский край" Геоморфологическая карта 50 ЛЕГЕНДА 1. Дельтовая аллювиальная равнина 2. Аллювиально-морская пониженная равнина 3. Древняя аллювиальная повышенная равнина 4. Грядово-волнистая равнина Тамани 5. Сопочная равнина Тамани 6. Кубанская выположенная равнина 7. Предгорная плоско-наклонная равнина 8. Предгорная холмисто-волнистая равнина 9. Низкие предгорья 10. Высокие предгорья 11. Низкие горы 12. Средневысотные горы 13. Высокогорья 14. Высокие террасы р. Кубани 15. Низкие террасы и поймы 16. Морские террасы 17. Западины и поды 51 Картография. • Среднемасштабные почвенные карты удовлетворительно разрешают задачу показа почвенного покрова обширных территорий в главных его чертах, фиксируя размещение преобладающих почв, связанных с макрорельефом и другими изменениями ландшафта столь же крупного порядка. Содержание показываемых на карте почвенных контуров при этом весьма обобщено, и границы контуров еще более схематизированы, чем на картах крупного масштаба. В целях облегчения пользования картой, нередко приходится не показывать мелкие контура почв, даже если выделение их разрешается графическими возможностями данного масштаба. Среднемасштабные почвенные карты составляются на территории субъектов РФ и служат научной основой учета земельных фондов, хозяйственного планирования, проведения мелиоративных работ. 52 Картография. • Мелкомасштабные почвенные карты (масштаб мельче 1 : 300 000) составляются в некоторых случаях в границах краев, областей, республик. Карты масштаба 1 : 1 000 000 и мельче составляются для территории страны. Они служат целям государственного учета земельных фондов, лесои сельскохозяйственного районирования, планирования размещения опытных лесхозов, лесоэксплоатационных участков, опытных станций, и осуществления других мероприятий в хозяйстве страны, республики, области (крае). Создаются эти карты путем обобщения крупномасштабных источников часто с применением маршрутно-ключевых исследований, особенно в лесных районах. 53 Мониторинг землепользования должен быть основан на геореференсированной системе полей страны, которая будет единой для любых картографических масштабов и расчетов 1:1млн. и мельче Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева имеет конкретную реализацию системы полей для ЮФО 1:50 000 и крупнее 1:300 000 54 Картография. • Содержание почвенных карт мелкого масштаба является весьма генерализованным, схематичным. Показанные на карте контуры почв отражают в большинстве случаев преобладающую почву и иногда одну из сопутствующих, подчиненных по распространению. • Особое место в этой группе карт занимает Государственная почвенная карта масштаба 1:1 000 000, листы которой покрывают территорию всей страны. Карта создана Почвенным институтом им. В. В. Докучаева по листам международной разграфки. Первые листы этой карты вышли в свет в 50-е годы. Государственная почвенная карта служит основным материалом для учета почвенных ресурсов и планирования различных мероприятий по использованию почв и повышению их плодородия в общегосударственном и республиканском масштабах. 55 Картография. • Почвенная карта РСФСР в масштабе 1:2 500 000, изданная в 1989 году является первой картой изображающей почвенный покров всей территории страны в мелком масштабе; составленные ранее карты имели ещё более мелкий масштаб. Карта синтезировала и отразила основные достижения отечественного почвоведения. Она отличается от предыдущих не только масштабом, но и выделением в легенде большего числа знаков, более полным изображением почвенного покрова страны, что необходимо для научных и практических целей. В карту введен ряд новых элементов. На ней впервые показаны основные черты структуры почвенного покрова территории страны. 56 57 Россия имеет большое разнообразие почв, которое нужно умело использовать • Это наше национальное богатство, которое многие века давало 58 силу нашему народу и государству Картография. • Тематические (почвенно-экологические) карты. Представляют собой исходный материал для целей землепользования, в которых почвенная карта играет ведущую роль. Тематические карты призваны решать самые разнообразные задачи. От рекомендаций по улучшению почв, до обоснования размещения лесонасаждений, или сельскохозяйственных культур, в зависимости от почвенных условий. Масштаб карт обусловливает направление и конкретные пути их использования. • Тематические карты по своему содержанию разнообразны. К ним относятся карты эрозии, засоления, солонцеватости, фактического использования и производительной способности земель, экологическая карта и многие другие, отвечающие конкретным задачам и целям картографирования почв в том или ином масштабе. 59 60 Картография. • Система тематических карт обычно включает несколько видов карт, которые дают полное представление о качестве земель, характере их использования в настоящем и рекомендации по использованию в будущем: • карта фактического использования земель; • карта производительной способности земель; • карта эрозии почв (там, где существуют проблемы эрозии); • карта засоления почв (там, где существуют проблемы засоления); • карта оптимального перспективного использования земель. • Базовой для составления тематических карт служит почвенная карта. Заложенная в ней информация по свойствам почв и их размещению прямо или косвенно используется при составлении каждой из тематических карт. 61 62 Картография. • Основные принципы и методика составления почвенных и тематических карт. Принцип комплексности, основанный на изучении взаимозависимости элементов природы и отдельных явлений, был положен в основу почвенных съемок и исследований еще до того, как был предложен термин «комплексность». Так, первые почвенные съемки основывались не только на анализе почвенных разрезов, но и на влиянии на формирование почв почвообразующих факторов: климата, биоты, рельефа, литологического состава почвообразующих пород и др. Почвы, как поверхностный слой земной оболочки, особенно четко синтезируют взаимосвязи природных факторов. Генетическое почвоведение еще в своем первоначальном развитии позволило выявить природную зональность. В современном почвенном картографировании генетический принцип, основанный на комплексном изучении факторов почвообразования и принципах размещения почв, проявляется еще более четко. 63 Картография. • Исследование почвенного покрова и картирование почв слагаются из трех периодов - подготовительного, полевого и камерального. • Подготовительный период непродолжительный по времени служит для обеспечения успешного проведения предстоящих почвенных исследований. Подготовка касается программных, методических, организационных и технических вопросов, от своевременного и правильного разрешения которых во многом зависит успех полевых работ. • В подготовительный период необходимо собрать и перенести на планшет все сведения о почвах предполагаемого района обследования: топографические карты. Планы участка с отображением рельефа в горизонталях. Границы просек, полей севооборотов, рек, оврагов и др. постоянных ориентиров для привязки. Сегодня привязку осуществляют специальными приборами спутниковой навигации, отражающими координаты и высоту над уровнем моря. 64 Картография. • Необходимы также карты мощности четвертичных отложений, гидрологические и дешифрированные аэрофотоснимки или синтезированные цветные космоснимки. Необходимы материалы лесной таксации, сведения о лесных культурах, гарях, вырубках. Необходимо также определить характер рельефа и смены растительности на изучаемой территории. На рабочих планшетах намечаются участки и выделы, которые помогут впоследствии понять связь между почвами и продуктивностью насаждений. Намечается расположение почвенных разрезов. Полуям и прикопок располагая их вдоль просек и визиров. Полный почвенный разрез должен быть не меньше 2-х метров, чтобы вскрыть материнские, а иногда, и подстилающие породы. По разрезу дается полное описание почвенного профиля и характер материнских пород. Полуяма, или полуразрез, имеет глубину 1-1.2 м и вскрывает все почвенные горизонты до начала материнской породы. 65 Картография. • Полевой период почвенных исследований является основным по значению и наиболее сложным по выполнению. В полевой период почвовед должен сделать все необходимые наблюдения, провести изучение и описание почв, собрать необходимые образцы почв, почвообразующих пород, растений для последующего их просмотра и анализа, провести картирование почвенного покрова, то есть составить полевую (предварительную) почвенную карту. • Почвенное обследование земель лесного фонда может проводиться либо сплошное, либо частичное. Первое проводят в крупных лесных массивах, лесничествах, лесных питомниках с составлением почвенных карт. Второе, проводят на пробных участках, подлежащих реконструкции, при создании лесных культур на пробных площадях. 66 Картография. • Частичное почвенное обследование проводят также при выборе мест под сады, парки, питомники, участки лесокультурного фонда (прогалины, вырубкти, гари), на учасках эрозии, песках, эродированных и деградированных почвах. При таком обследовании нередко карты не составляются . а результаты обследования выдаются в форме отчета или заключения. • Крупномасштабные карты масштаба от 1 : 5000 до 1: 25 000 т.е. от 50 до 250 м. в 1 см отражают почвенный покров отдельных хозяйств (лесхозов, лесничеств). 67 Картография. • Камеральный период служит для тщательной проверки всех собранных полевых материалов, лабораторных исследований и анализа всего собранного материала. Составляется окончательный вариант почвенной карты, к которой пишется объяснительная записка. • Докучаевский метод картографии почв отражает особенности почвенного покрова на основе познания закономерных генетических связей между почвами и всеми другими элементами географической среды. • Программа изучения природных факторов почвообразования при почвенном картировании состоит из следующих разделов: геологическое строение, коренные (подстилающие) и почвообразующие породы; геоморфологическая характеристика территории; гидрогеологические условия; климат; растительность и животные организмы в почве; хозяйственная деятельность человека. 68 Картография. • Каждый из этих разделов отражается в составляемых почвенных или тематических картах. Современный уровень использования компьютерной техники и программ для ГИС практически дают неограниченные возможности по составлению почвенных и тематических карт, самых разнообразных по задачам и масштабам, использованию космической и интернетовской информации. Однако во всех случаях остается проблема дешифрирования почвенного покрова, которая решается с применением наземных почвенных исследований, обеспечивающих достоверность данных, особенно, если они имеют детальный характер, как при картировании микроструктур почвенного покрова и элементарных почвенных ареалов. 69 Контрольные вопросы. • • • • • • • • • 1. История и понятие о бонитировке почв. 2. Бонитировочный принцип В.В. Докучаева. 3. Современное определение. 4. Лесорастительная характеристика. 5. Лесоводственная характеристика и оценка. 6. Бонитировка лесных почв. 7. Картография. Принципы и методика почвенной съёмки. 8. Масштабы почвенных карт. 9. Проблемы дешифрирования почвенного покрова на аэро- и космоснимках. 70
