Индикационные исследования, индикационные карты, их использование

 

2. ИНДИКАЦИОННЫЕ КАРТЫ

2.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНДИКАЦИОННЫХ ГЕОБОТАНИЧЕСКИХ СЪЕМКАХ И КАРТАХ

Индикационной геоботанической съемкой называется система работ по сбору полевых материалов и их комплексного использования для составления индикационной карты. Подобно общему геоботаническому картографированию эта система может осуществляться на основе маршрутной, пикетажной, контурной или аэрогеоботанической съемок (Вышивкин, 1977). Индикационные карты представляют собой особый тип геобота-мических карт; на этих картах для каждого сообщества или для каждой индикаторной группы растений дано их значение как показателей определенных условий окружающей среды. Наиболее распространены следующие виды карт: а) индикации почв, б) индикации инженерно-геологических условий (горных пород и проявлений экзогенных процессов), в) индикации гидрогеологических условий, г) индикации различных видоз полезных ископаемых, а также избыточного содержания элементов, загрязняющих окружающую среду, д) индикации различных стадий природных и антропогенных процессов. Карты индикации лнженерно-геологических условий иногда именуются лнтоиндикационными, а карты индикации гидрогеологических условий - гидроиндикационными. Но эти названия не. вполне точны, так как индикатами могут быть не только литологиче-ские разности пород или свойства грунтовых вод, но и некоторые более сложные явления (трещиноватость, проявления новейшей тектоники, обводненность разломов и т. д.). Круг индикационных карт постоянно расширяется за счет появления новых индикатов, особенно в связи с развитием исследований, связанных с охраной природы, мелиоративными изысканиями и-освоением малоиспользуемых районов.

Индикационные карты составляются путем специальных съемок, однако возможно составление их без съемочных работ, с использованием существующих геоботанических карт общего характера и сопоставлением их с литературными и картографическими материалами. Этот способ составления довольно редок. Он называется комплексной индикационной интерпретацией геоботанических карт.

Все основные классификационные категории геоботанической картографии приложимы и к индикационным картам. Здесь можно различать карты (составленные с учетом кривизны земной поверхности) и планы (составленные без учета и обычно для малых площадей), а также карты мелких, средних и крупных масштабов. Кроме индикационных карт современного растительного покрова иногда составляются карты восстановленной растительности, на которых реликтовые фрагменты ранее существовавших фитоценозов используются для индикации экологических ситуаций, имевших место в прошлом. Такие карты находят особенно эффективное применение в районах, сильно нарушенных человеком при попытках реконструкции природных условий, имевших место до антропогенных воздействий. Большая часть индикационных съемок производится с широким применением дистанционных методов. Поэтому, прежде чем рассматривать методику съемок, необходимо кратко остановиться на этих методах и их значении для индикации.

 

2.2 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД ИНДИКАЦИОННЫХ СЪЕМОЧНЫХ РАБОТ

Среди индикационных съемок следует различать среднемасштабные (обычно от 1:200000 до 1:25000) и крупномасштабные (крупнее 1:25000). К последним может быть отнесено и составление индикационных планов. Наиболее распространенными являются среднемасштабные съемки. Они осуществляются большей частью ключевым методом. На ключевых участках выявляются признаки дешифрирования сообществ и уточняется их индикационное значение, а потом на основе экстраполяции полученные результаты распространяются на всю территорию при широком применении дешифрирования. Метод имеет много общего с соответствующим методом выявления индикаторов. В среднемасштабной индикационной съемке следует различать три периода: предварительный камеральный, полевой д завершающий камеральный. Каждый из периодов включает в себя ряд отдельных этапов.

В предварительный камеральный период входят: а) сбор и анализ фондовых и литературных материалов, б) составление предварительной индикационной схемы, в) предварительное дешифрирование аэрофотоматериалов, г) ориентировочный выбор ключевых участков и контрольных маршрутов.

Для нескольких мелких источников можно составлять одну обобщенную таблицу. Составление предварительной индикационной схемы осуществляется путем сопоставления отдельных обзорных таблиц друг с другом. Сообщества, для которых неоднократно разными авторами отмечена связь с определенным элементом окружающей среды, указываются в качестве вероятного индикатора eгo (табл. 4).

Таблица может быть дополнена данными, основанными на личном опыте составителя, накопленными 'в прошлом. Предварительное дешифрирование проводится обычно на фотосхемах или даже на их репродукциях. В ходе его дешифрируемая площадь разделяется на контуры, различающиеся своим аэрофоторисунком. Границы контуров поднимаются тушью на кальке или иной прозрачной: накладке или же непосредственно на фотосхеме (последнее менее удобно, так как тушь маскирует детали границ). Аэрофоторисунки типизируются по физиономиче-ским особенностям, и контуры, обладающие сходными типами аэрофоторисунков получают один и тот же индекс. В зависимости от личного опыта дешифровщика, а также с помощью индикационной схемы различные типы аэрофоторисунков могут получить определенное геоботаническое или ландшафтное истолкование. При значительном опыте дешифровщика можно пытаться составить предварительный вариант будущей индикационной карты. Если же опыт его мал, то до полевых работ он вынужден пользоваться условными индексами, не интерпретируя их в геоботаническом отношении.

Предварительный выбор ключевых участков делается на основе произведенного дешифрирования. Участки выбираются с таким расчетом, чтобы на них были представлены все типы аэрофоторисунков в типичном их сочетании. Обычно достичь этого на одном участке не удается и приходится выбирать несколько участков, которые в сумме должны обр-азовать как бы миниатюрную .модель изучаемой территории. Ориентировочные эмпирические данные показывают, что количественные показатели при выборе ключевых участков для индикационного картографирования примерно те же, что и при выявлении индикаторов (на 1 лист .карты масштаба 1:100000 требуется при средней плотности растительного покрова около пяти участков, которые в сумме составляют примерно 20% картографируемой площади). Участкам часто придают форму прямоугольников, вытянутых вкрест мезорельефа территории, что позволяет охватить значительное количество фитоценозов. Кроме ключевых участков намечается еще редкая сеть контрольных маршрутов. Так называются многокилометровые маршруты, прокладываемые от одного ключевого участка к другому вкрест рельефа и преимущественно через участки, отличающиеся наибольшей сложностью и пестротой аэрофоторисунка. Эти маршруты служат для того, чтобы убедиться в полноте изучения аэрофоторисунков и в отсутствии пропусков отдельных их типов. Границы намеченных участков и линии контрольных маршрутов наносятся на карту или на репродукции фотосхем. Выбором ключевых участков и контрольных маршрутов завершается предварительный камеральный период работ.

 

2.3 ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД ИНДИКАЦИОННЫХ СЪЕМОЧНЫХ РАБОТ

В заключительный камеральный период основным направлением работ является уточнение .индикационного значения растительных сообществ, указанных в легенде к карте. Для этого необходимо производство следующих работ: а) уточнение и окончательная отработка флористических списков (в частности, определение всех недостаточно известных растений); б) группировка описаний по сообществам; в) получение результатов всех видов анализов или инструментальных определений (геофизических, пенетрационных и др.); г) группировка этих данных по выделенным сообществам (с составлением таблиц итогов анализов и инструментальных определений, относящихся к участкам данного сообщества); д) определение интервала показателей, характерного для каждого из сообществ; е) сравнение полученных данных с индикационными справочниками, с материалами, полученными из фондовых и литературных источников, завершающееся составлением окончательной индикационной схемы.

Окончательная индикационная схема является одним из важнейших итогов работы, так как она служит основой для составления легенды к индикационной карте. Единой общепринятой формы составления окончательной схемы нет. Чаще всего сообщества располагаются в той последовательности, какой требует их геоботаническая классификация. Схема разделяется на ряд граф; в первых двух указываются растительное сообщество и типичные условия рельефа - эти две графы объединяются заголовком «Индикаторы». Далее располагаются графы, объединенные заголовком «Индикаты»; в отдельных графах здесь могут быть указаны самые различные объекты индикации; таксоны почвенного покрова, отдельные их свойства (засоление, механический состав и др.), глубина залегания и степень минерализации грунтовых вод, господствующие горные породы и т. д. В особые графы выделяются характеристика аэрофотоизображения сообщества и его аэровизуальные признаки. Пример фрагмента такой индикационной схемы дан в табл. 5.

Окончательная индикационная схема преобразуется .в легенду к индикационной карте. В зависимости от характера и содержания можно различать комплексные и отраслевые индикационные карты. На комплексной индикационной карте для каждого сообщества указываются все возможные аспекты его индикационного значения, т. е. и почвенные, и геологические, и гидрогеологические условия, а также и те процессы, на которые указывает данный фитоценоз. Легенда к ним располагается по структуре, показанной в табл. 4. Отраслевые индикационные карты отражают связь сообщества лишь с одной какой-либо группой индшкатов (например, с грунтовыми водами); легенда в этом случае строится но табл. 5. Карта с пояснительной запиской к ней является окончательным итогом съемочных работ.

Вышеописанная методика применяется при составлении среднемасштабных индикационных карт с использованием аэрофотоматериалов. Этот вид работ наиболее част. Среднемас-щтабные съемки обычно охватывают значительные территории (не менее одного листа карты масштаба 1 : 100 000). Если индикационная среднемасштабная съемка производится без применения аэрофотоснимков, то процесс ее усложняется. Число ключевых участков и контрольных маршрутов должно быть резко увеличено, а всю территорию за пределами участков следует покрыть обычной наземной маршрутной геоботанической съемкой, производимой общеизвестными приемами (Вышивкин, 1977). Это настолько удлиняет и удорожает работы, что производство индикационных съемок этим способом обычно оказывается нецелесообразным.

Если индикационные съемки производятся да очень малой площади в крупном масштабе (крупнее 1:5000), то целесообразно вести их пикетажным или поконтурным методом (Вышивкин, 1977). Также поступают и при составлении индикационных планов. Необходимость в ключевых участках здесь полностью отпадает. Связь с определенными экологическими условиями в этом случае выявляется непосредственно для каждого участка определенного сообщества, лежащего внутри картируемой площади. Элемент индикации при этом заключается лишь в использовании границ участков фитоценозов в качестве показателей площади с господством известного набора условий среды. Применение аэрометодов дает при таких работах малый эффект (за исключением использования крупномасштабных фотоплансв, изготовление которых требует значительных затрат).

 

  3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНДИКАЦИОННЫХ КАРТ

Практическое использование индикационных карт заключается в основном в их преобразовании, полном или частичном, в разные специальные карты. При этом отраслевые карты могут быть непосредственно преобразованы, а комплексная карта должна быть использована сначала для составления отраслевой карты. Поясним это следующим примером. Допустим, что составлена отраслевая гидроиндикационная карта, отражающая связи растительности с неглубокозалегающими грунтовыми водами и их минерализацией. Специалист, .производящий гидрогеологическую съемку, может непосредственно использовать контуры, выделенные на такой карте, для своих целей, причем гидроиндикация освобождает его от необходимости изучения приповерхностных горизонтов грунтовых вод и позволяет сосредоточить внимание на глубоких водах, лежащих вне сферы индикационных исследований. Если же индикационная карта имеет комплексный характер, то для использования ее в гидрогеологических целях из нее следует извлечь гидроиндикационные данные, систематизировать их (см. табл. 5) и лишь потом применить к гидрогеологическому картографированию. Комплексная индикационная карта может быть интерпретирована для самых разнообразных целей - для составления карт механического состава почв и подстилающих пород, карт мощности и различных свойств торфов и для получения ряда других карт.

Одновременно она имеет и самостоятельное научное и практическое значение, так как углубляет представления о связи растительности со средой и выявляет многие важные черты природных ландшафтов, знание которых необходимо для охраны окружающей среды.

Наибольшее значение приобрели индикационные карты при инженерно-геологических съемках л при различных съемках, связанных с мелиоративными изысканиями. Составление таких карт предусмотрено соответствующими, официально утвержденными руководствами.

В пустынных районах по данным геоботанической индикации, дополняемой геоморфологическими наблюдениями, возможно составление карты первого от поверхности водоносного горизонта (Востокова, 1980). На болотах индикационными методами составляются карты гидрологической системы болот, т. е. совокупности путей миграции воды в толще торфа. В криолитозоне геоботаническая индикация используется при картографировании явлений сезонного протаивания и промерзания многолетнемерзлых пород (Тыртиков, 1959).

В последние годы некоторое распространение получило составление геоботанических индикационных карт природных процессов («Основы теории и методики ландшафтной индикации...», 1979). В гл. 3 отмечалось, что индикаторами процессов часто являются эколого-генетаческие ряды растительных сообществ, образующие на местности те или иные варианты комплексного растительного покрова. Картографирование их позволяет оконтурить площади, охваченные разными процессами или разными стадиями одного и того же процесса. Среди индикационных карт процессов одними из наиболее важных являются прогнозно-индикационные карты, показывающие распространение ранних, наименее заметных стадий различных процессов, как природных, так и антропогенных. Ценность таких карт заключается в том, что с их помощью можно выявить начало известного нежелательного процесса и принять заблаговременно меры к его торможению. Некоторые частные 'виды индикационных карт будут рассмотрены в последующих главах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Викторов С. В. Использование геоботанического метода при геологических и гидрогеологических исследованиях. М., 1955.
2. Викторов С. В., В о стоков а Е. А., Вышивки и Д. Д. Введение в индикационную геоботанику. М., 1962.
3. Виноградов Б. В. Растительные индикаторы и их использование при I изучении природных ресурсов. М., 1964.
4. Лавренко Е. М., Корчагин А. А. «Полевая геоботаника» 1976.