Метода ландшафтного исследования

Лекция.  Методы ландшафтных исследований

Методы - это способы и приёмы изучения явлений природы и общественной жизни. Их совокупность, необходимая для систематического, наиболее целесообразного проведения каких-либо исследовательских работ, составляют методику этих исследований.

Познание природы такой, как она есть, - важнейшая задача естественных наук, и лишь после получения необходимой основательной научной информации и на её базе возможно использование этих знаний в практических целях. Ещё В.В. Докучаев в конце XIX века отмечал, что «…изучить данное явление, данный предмет природы… только с утилитарной точки зрения, всегда было и - будет величайшей ошибкой, ибо явления и тела существуют в природе совершенно независимо от нас» (Докучаев, 1951).

Ландшафтные исследования являются одной из составляющих частей процесса всестороннего познания природных геосистем. При ландшафтных и ландшафтно-экологических исследованиях используется комплекс различных методов исследований - как экспедиционные (рекогносцировочных объездов и обходов исследуемых участков, маршрутных наблюдений, составление ландшафтных профилей, исследований на «ключевых» участках и др.), так и камеральные (сравнительно-картографический, ландшафтное дешифрирование аэро- и космоснимков, составление карт районирования, ландшафтных и ландшафтно-экологических карт и т.д.).

КАМЕРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 . Сравнительно-картографический  метод

Сравнительно-картографический метод составляет существенное и в значительной мере специфическое звено в методике ландшафтных исследований. Он тесно переплетается с рядом других общих методов, используемых географией (например, с историческим). Во взаимодействии с другими методами он используется не только для решения морфологических задач, но и для изучения физико-географических процессов, для выяснения генезиса геосистем. Сравнительно-картографический метод является одним из наиболее проверенных и старейших.

В ландшафтных исследованиях карта служит, с одной стороны, важнейшим приемом фиксации информации о ландшафте, а с другой -материалом для анализа и выявления новых, не отмечавшихся непосредственно в процессе картографирования закономерностей, а также является основой для географической подготовки решения задач оптимизации и охраны  окружающей среды и т.д. Сравнительно-картографический метод анализа геосистем опирается на следующие важнейшие свойства карты - на её возможность делать непосредственно    обозримой    обширную    территорию,    получать пространственные характеристики геосистем в количественной форме, выявлять закономерности распространения (в т.ч. и такие, которые визуально не фиксируются в полевых условиях), получать в результате генерализации новые обобщенные понятия, устанавливать взаимосвязи и изучать процессы развития геосистем и их компонентов. Особая ценность данного метода определяется тем, что с составлением ландшафтных карт неразрывно связан цикл работ по систематизации природных и природно-антропогенных геосистем. Наиболее широкие возможности для использования сравнительно-картографического метода даёт система карт.

Сравнение нескольких карт - один из испытанных методов выявления корреляционных и функциональных связей природных явлений. При составлении ландшафтных карт камеральным путем (обобщение ряда отраслевых карт) наибольшую пользу приносит сравнение серии отраслевых карт масштаба более крупного или равного масштабу составляемой карты.

2. Метод ландшафтного  дешифрирования аэро- и космоснимков

Аэро- и космоматериалы необходимы при крупномасштабном районировании. Они обладают рядом преимуществ по сравнению с картами, так как наглядно показывают ландшафты изображенной местности как целостное образование. Аэро- и космоснимки (АКС), охватывая площади в сотни и тысячи квадратных километров, отличаются большой обзорностью и высокой информативностью.

АКС наряду с крупно- и среднемасштабными топографическими картами стали одним из главных источников получения достоверной географической информации при ландшафтных исследованиях и основой ландшафтного картографирования.

Под дешифрированием снимков понимают опознание исследуемых объектов и явлений земной поверхности, установление их количественных и качественных характеристик и свойств, а также выявление существующих между ними взаимосвязей и взаимообусловленностей. В основе ландшафтного дешифрирования лежит выявление связей между морфологическими частями ландшафта и особенностями их фотоизображения на АКС.

Благодаря значительной обзорности, различным условиям пространственного разрешения и неодинаковой степени оптической генерализации на них выявляются геосистемы различного ранга, особенности их внутренних структур, пространственной дифференциации небольших площадях. Диапазон отображаемых на снимках природно-территориальных комплексов (геосистем) настолько велик, что охватывает таксономические единицы от урочищ и подурочищ до районов и провинций. Учитывая указанные свойства, АКС следует рассматривать как многоярусные (иерархические модели ландшафтной структуры территории, пригодные для физико-географической интерпретации сразу на нескольких геосистемных уровнях, включая детальное ландшафтное картографирование и физико-географическое районирование.

АКС содержат немало информации об особенностях динамики геосистем. О тенденциях развития природных геосистем можно судить, сравнивая изображения определенных явлений на топографических картах, составленных несколько десятилетий назад и на современных космоснимках, а также на снимках многократной последовательной съемки, проведенной через известные интервалы времени.

Значительный интерес представляет содержание АКС для оценки степени и характера хозяйственной освоенности территории и антропогенных воздействий на геосистемы. На них отчетливо отображаются своим фототоном и структурой рисунка сельскохозяйственные угодья и защитные лесонасаждения с обычно прямолинейными контурами и границами, участки развития антропогенной эрозии почв, их вторичного засоления и т.д. Анализ космической фотоинформации в увеличенном масштабе даёт возможность составить специальные карты антропогенных воздействий и мер по охране природы исследуемой территории, а также помогает созданию карт различных видов прикладного районирования.

3. Метод составления  ландшафтных карт и карт районирования

Составление карты геосистем является обязательным элементом ландшафтных исследований. Эти исследования завершаются текстовым описанием геогрфических комплексов и нанесением их контуров, а также некоторых их характеристик на специальную карту, которая служит натурной образно-знаковой моделью территории.

По сравнению с текстом карта имеет ряд преимуществ. Она позволяет осуществлять одновременный обзор территории, создаёт более наглядное представление о территориальных особенностях распределения геосистем, их иерархии, пространственных соотношениях между собой, о площади, конфигурации, положении в пределах более высокого таксона. Качественный фон (заполнение площади контуров раскраской определенного цвета или штриховками) позволяет сделать карту более информативной и лучше восприниматься. Карта отображает явления непрерывного и с одинаковой степенью деятельности по всей площади изображения.

Результаты ландшафтных исследований и районирования наносятся на бланковку топографической основы. Она содержит ряд элементов, входящих в нагрузку специального содержания, позволяет «привязать» эти контуры к местным объектам (рекам, населенным пунктам и т.д.) и ориентировать их относительно этих объектов.

При проведении районирования и выделении структурных элементов ландшафта особое значение имеет вопрос о границах геосистем. Естественная граница - это линия смены в пространстве двух соседних, отличных одна от другой геосистем. Такая линия ограничивает участок территории, характеризующийся целостностью, однородными в масштабе данного таксона географическими особенностями в ландшафтной структуре, складывающейся под воздействием физико-географических процессов в его пределах (Исаченко, 1991).

Физико-географическая граница проходит там, где контактируют разнородные географические явления или комплексы. В связи с тем, что эти явления обычно обладают определенной подвижностью, происходит взаимное проникновение их элементов в структуры соседних геосистем и их сложное переплетение. Изучение границ геосистем - обязательная часть исследования при районировании, т.к. геосистемы живут, изменяются и развиваются.

Наибольшее значение для использования в качестве отчетливых границ геосистем имеют границы орографические, а также геологические (грабен) геоботанические или другие рубежи. Часто они совпадают - орографические с геологическим или зонально-климатическим и т.д. В случае совмещения нескольких таких рубежей в определенном участке граница геосистем оказывается особенно отчетливой. Но нередко граница, обусловленная одним частным рубежом (особенно небольших комплексов — локальных геосистем), выражена более резко, чем возникшая в результате нескольких частных рубежей. Например, конус выноса крупной балки Березовой, наложившейся на высокую террасу р. Иловли со специфичными биоценозами.

Линия границы может разделять таксоны разного ранга, отражая их иерархию, и поэтому сама имеет неодинаковое таксономическое значение (границы физико-географической зоны, провинции, района, ландшафта и т.д.). Внешние границы геосистем низшего порядка (урочища) могут быть одновременно и границей более крупного таксона (ландшафта). Поэтому границы последних (например, ландшафта) представляют собой совокупность поглощенных ими внешних отрезков границ фаций, урочищ и местностей.

При районировании границы геосистем иногда проводят по рекам, особенно крупным. Они хорошо выражены в рельефе и их порой принимают за рубежи при административном районировании. Однако, реки занимают выработанные ими же долины. Русло сопровождается поймой и системой террас, которые представляют собой самостоятельные геосистемы со своеобразной достаточно разнородной структурой. Различия между комплексами террас правобережья и левобережья обычно менее существенны, чем между внешним комплексом самой долины (например, террасы) и коренным берегом. При этом речные долины рассматриваются как целостные самостоятельные геосистемы (район, ландшафт), характеризующиеся общностью происхождения и активным обменом веществом и энергией (Исаченко, 1991).

Важной физико-географической границей является борт долины (обычно в высоком правобережье), разделяющей достаточно контрастные по своим свойствам долинные и междуречные геосистемы. Особенно это заметно, когда речные долины заложены в участках сочленения разных морфоструктур, обусловливающих отчетливую асимметрию их склонов. Таковы долины Дона в среднем течении на стыке Восточно-Донской гряды и Хоперско-Бузулукской низменности, Волги в среднем и частично в нижнем течении, где по правому её склону проходит граница ландшафтной провинции Приволжской возвышенной и Прикаспийской низменной и граница степной и полупустынной физико-географических (ландшафтных) зон.

ЭКСПЕДИЦИОННЫЕ (ПОЛЕВЫЕ) МЕТОДЫ

Основными методами и способами исследования являются:

1. Рекогносцировочные наблюдения при обходе или объезде территории.

2. Сбор полевой информации на маршрутах и точках наблюдения: а) комплексных (основных, картировочных, опорных); б) специализированных - точках описания отдельных объектов и явлений (обнажений, родников и др.).

3. Маршрутная ландшафтная съёмка. Густота сети маршрутов зависит от масштаба ландшафтного картирования и сложности строения территории (чем проще ландшафтная структура, тем реже сеть маршрутов необходимых для её картирования):

а) чаще всего используются поперечные маршруты, когда изучаемый участок покрывается системой параллельных маршрутов, пересекающих вкрест простирания основные структуры геосистем. Этот способ даёт возможность при многократном пересечении границ геосистем от днищ речных долин к водоразделам нанести их на карту;

б) реже применяются продольные маршруты, прокладываемые вдоль простирания основных структур геосистем (вдоль водоразделов, склонов, речных долин и т.д.). Они позволяют более детально изучить отдельные геосистемы ранга типа местности;

в) используются также сети из продольно-поперечных пересечений маршрутов.

4. Метод «ключевых» участков. Он применяется для изучения наиболее типичных и важных геосистем, исследование которых позволит решить основные задачи или необходимо для проведения ландшафтно-экологического мониторинга.

5. Способ полуинструментального и инструментального профилирования. Он позволяет выявить соотношение разных по возрасту, происхождению и морфологии геосистемы вдоль линии профиля, определить роль природных субсистем и компонентов в эволюции и динамики ландшафтов.

1. Метод рекогносцировочных  исследований.

Основной целью рекогносцировки является общее ознакомление с территорией, знакомство с основными компонентами, формирующими ландшафтные особенности изучаемой местности, со спецификой морфологического строения исследуемого ландшафта. Другая цель рекогносцировки — ознакомить студентов с основными приемами и методикой полевых работ.

Метод работы во время рекогносцировки главным образом визуальный. Поэтому знакомство с районом исследований надо начинать прежде всего с хорошо выраженных в природе (так называемых физиономичных) компонентов ландшафта.

Основная задача рекогносцировки — получить представление о характере геосистем в пределах изучаемой территории, познакомиться со структурными особенностями данного ландшафта. Методом рекогносцировок выявляются одни из наиболее крупных морфологических единиц ландшафта — урочища и составляется общее представление об их типах. Например, в пределах Большой излучины Дона типичными являются урочища нагорных лесов (Донских Венцов), меловых обрывов, сухих степей на суглинистых межбалочных плакорах. Во время рекогносцировочных маршрутов выявляются закономерности пространственного размещения этих урочищ. Делается несколько пересечений района, во время которых можно уловить наиболее характерные сочетания тех или иных типов урочищ, т.е. получить представление и о более крупных морфологических единицах данного ландшафта — комплексах урочищ, т.е. местностях.

Во время рекогносцировочных маршрутов намечаются линии заложения опорных ландшафтных профилей, производится выбор точек наблюдения, пробных и учётных площадок и «ключевых» участков — мест для детального картирования, для полустационарных и стационарных наблюдений. Эти участки и профили наносятся на топографическую карту, по которой производятся рекогносцировочные маршруты. На этой же карте фиксируются линии самих маршрутов, точки пробных описаний и ориентировочные границы урочищ. Последние могут быть использованы как первичный фактический материал при составлении предварительной ландшафтной картосхемы-гипотезы.