Післяпольовий (камеральний) період.

Зміст третього заключного періоду експедиційних ландшафтознавчих досліджень складає: 1) обробка, аналіз, узагальнення і систематизація матеріалів польових досліджень (бланків, щоденників, польової ландшафтної карти, зразків ґрунту і ґрунтоутворюючих порід тощо); 2) складання остаточного варіанту ландшафтної карти і написання звіту. Після закінчення обробки матеріалів і уточнення контурів окремих ландшафтних комплексів провадиться їхня остаточна систематизація (типізація, групування і ранжирування) і складається остаточна легенда ландшафтної карти, до якої підбирають засоби зображення (кольорову гаму, систему штриховок і позначок). Потім контури ландшафтних комплексів переносять з польової ландшафтної карти на чистий аркуш креслярського паперу і розфарбовують за розробленою кольоровою гамою, або вкривають контури певною штриховкою і позначками. Легенда розміщується по краях аркуша по­руч з зображенням або на окремих листах.

Звіт являє собою рукопис, який містить комплексну характеристику ландшафтних комплексів досліджуваної території, а також узагальнений і систематизований фактичний матеріал, поданий у вигляді таблиць, схем і графіків у додатках. Ілюстративний матеріал звіту предста­влений фрагментами ландшафтної карти, фотознімками і аерокосмічними знімками, що дають уяву про територіальну структуру і фізіономічні риси ландшафтних комплексів регіону досліджень.

8.3. Стаціонарні та напівстаціонарні дослідження ландшафтів

Мета: вивчити стаціонарні та напівстаціонарні ландшафтознавчі дослідження, основні терміни.

План:

1.Стаціонарні ландшафтознавчі дослідження.

2.Напівстаціонарні ландшафтознавчі дослідження.

Стаціонарні ландшафтознавчі дослідження - це польові до слідження особливостей функціонування, динаміки і розвитку ландшафтних комплексів в стаціонарних умовах, на протязі тривалого часу і за допомогою технічних приладів.

Кількісні характеристики функціонування, динаміки і розвитку ландшафтних комплексів поділяють на характеристики вертикального і горизонтального простягання. Характеристиками вертикального про стягання являються характеристики окремих природних компонентів, які формують вертикальну (ярусну) структуру ландшафтних комплексів і відображають процеси вертикального переміщення енергії і речовини. При дослідженні вертикальних енергетичних і речовинних потоків в ландшафтних комплексах вивчають: 1) радіаційний режим атмосфери і земної поверхні; 2) тепловий режим повітря: 3) тепловий режим ґрунтів; 4) режим вологості повітря; 5) режим вологості ґрунтів; 6) вітровий режим; 7) режим випадання атмосферних опадів; 8) динаміка хімічного складу ґрунтів.

Радіаційний режим атмосфери і земної поверхні - це часова (добова, річна і багаторічна) зміна кількості сонячної радіації. Він визначається радіаційним балансом. Радіаційний баланс - це сума надходження і витрат радіації, яка поглинається і випромінюється атмосферою і підстилаючої поверхнею. Проходячи через атмосферу, сонячна радіація частково відбивається, а частково поглинається і до земної поверхні надходить у вигляді прямих та розсіяних променів. Пряму сонячну радіацію (І) вимірюють за допомогою актинометра, розсіяну (S) реєструють за допомогою альбедометра. Пряма і розсіяна сонячна радіація разом утворюють сумарну сонячну радіацію (Q). Вона розраховується за формулою: Q = І + S. Відбиту радіацію характеризує альбедо - відношення відбитої радіації (D) до сумарної радіації (Q). Відбита коротко хвильова радіація, як і розсіяна, реєструється за допомогою альбедометра. Альбедо розраховується за формулою: А = D/Q і визначається в частках одиниці або у відсотках. Тривалість сонячного сяяння визначають геліографом. За добу провадиться 6-8 строків спостережень за загальноприйнятим для метеорологічних станцій єдиним часом - у 00, 03, 06, 09, 12, 15, 18, 21 год.

Земна поверхня поглинає сонячну радіацію, перетворює її в теплову і випромінює довгохвильову радіацію. Це випромінювання називають земним (Е₃). Атмосфера, поглинаючи радіацію, також нагрівається і випромінює довгохвильову радіацію. Це випромінювання називають атмосферним (Е_А). Різниця між земним і атмосферним випромінюванням становить ефективне випромінювання (Е_ЕФ). Ефективне випромінювання визначається двома способами: безпосередньо за допомогою піргеометра або за розрахунковою формулою (Е_ЕФ = Е₃ - Е_А) за метео­рологічними спостереженнями. Отже, Земля одночасно одержує соняч­ну радіацію і віддає її у міжпланетний простір. Різниця між прибутком і видатком сонячної радіації складає радіаційний баланс, який розрахо­вується за формулою R = Q (1 - А) - Е, де Q - сумарна радіація, А - альбедо земної поверхні, Е - ефективне випромінювання. В залежності від переважання прибутку або видатку радіаційний баланс може бути додатнім (наприклад, вдень) або від'ємним (вночі).

Тепловий режим повітря - це часова зміна температури повітря. Добові і річні (сезонні) коливання температури повітря досліджуються за допомогою метеорологічних термометрів (строкового, максимально­го і мінімального). Термометри розміщують у психрометричних будках на висоті 2 метри від земної поверхні.

Тепловий режим ґрунтів — це часова зміна температури на поверхні ґрунтів і на різних глибинах ґрунтового профілю. Температуру на по­верхні ґрунту вимірюють за допомогою строкового, максимального і мінімального метеорологічних термометрів. Температуру верхніх ша­рів ґрунту (5-20 см) вимірюють колінчастими термометрами Савінова, а на глибинах понад 20 см - глибинними витяжними термометрами ТМВ-50 і термометрами-щупами АМ-6. Термографи ведуть автоматичні цілодобові спостереження за температурою повітря і ґрунтів.

Радіаційний і тепловий режими земної поверхні і нижнього шару атмосфери складають тепловий баланс земної поверхні. Він визначається як сума потоків тепла, що приходять на земну поверхню і випромінюються з неї, завжди дорівнює нулю і відображається рівнянням R + Р + LE + B = 0, де R - радіаційний баланс земної поверхні, Р - турбулентний потік тепла від земної поверхні в атмосферу, LЕ - затрати тепла на випаровування або на конденсацію водяної пари (утворення роси), L - прихована теплота пароутворення, Е - шар води, що випарувався, В - потік тепла від поверхні Землі до нижніх шарів ґрунту. Для вимірювання випаровування при стаціонарних дослідженнях використовують випаровувачи, роси - росографи. Співвідношення компонентів балансу змінюється у часі в залежності від властивостей підстилаючої поверхні, кліматичних умов, пір року і доби. Характером теплового балансу визначаються особливості і інтенсивність більшості природних процесів.

Режим вологості повітря - це часова зміна вмісту водяної пари у повітрі, що відбувається внаслідок зміни температури повітря і земної поверхні, процесів випаровування і конденсації, а також перенесення вологи. Вона характеризується рядом величин: 1) абсолютною і відносною вологістю; 2) дефіцитом вологості; 3) пружністю водяної пари; 4) точкою роси; 5) питомою вологістю. Добовий хід вологості повітря досліджується за допомогою волосного гігрометра, станційного і аспіраційного психрометрів, гігрографа в ті ж терміни, що і хід температури.

Режим вологості ґрунтів — це часова зміна вмісту вологи в ґрунті в твердому, рідинному і газоподібному станах. Вологість ґрунту безперервно змінюється внаслідок переміщення вологи по профілю і її випаровування із ґрунту. Визначення вологості ґрунтів провадиться шляхом висушування ґрунту в термостаті.

Вітровий режим - це часова зміна напряму, сили і швидкості вітру. Напрям і силу вітру визначають за допомогою флюгера Вільда, який розміщується на висоті 8-10 м над земною поверхнею і має стрілку, яка вказує напрям вітру, і спеціальну дошку, відхилення якої від вертикальної осі вказує силу вітру. Швидкість вітру вимірюється за допомогою анемометра і анемографа.

Режим випадіння атмосферних опадів - це часова зміна інтенсивності і кількості опадів, що випадають з хмар. Для визначення кількості дощових опадів, які вимірюються у міліметрах шару води на горизонтальній поверхні, використовують опадомір Третякова, сумарні опадоміри і плювіографи. Сніговий покрив характеризується висотою, щільністю і запасом води. Висота снігового покриву вимірюється в сантиметрах за допомогою стаціонарних і переносних снігомірних рейок. Щільність снігу вимірюють об'ємним або ваговим снігомірами і обчислюють за відповідними формулами. Запас води в снігу обчислюють за формулою на підставі даних про висоту і щільність снігового покриву.

Дослідження динаміки геохімічних характеристик ландшафтних комплексів провадяться один раз на декаду і включають дослідження кислотності, іонної структури і мінералізації атмосферних опадів і ґрунтового фільтрату (розчину). Фільтрат вловлюють за допомогою циліндричних відповерхневих лізиметрів висотою 10, 20, 25 і 50 см та площею перетину 500 см². Лізиметри встановлюють на трьох ділянках, які є своєрідними натурними моделями орних угідь, луків і лісів. Орні угіддя відображає ділянка луків, що регулярно прополюється. Ділянка, що знаходяться поруч, але не прополюється і весь час зберігає трав'яний покрив відображає природні луки. Третя ділянка з відповідним технічним обладнанням знаходиться в лісі.

За характеристиками простягання горизонтальні речовинні потоки поділяють на: 1) атмосферні (перенос твердої речовини атмосферними потоками); 2) водні (поверхневий і ґрунтовий стік) і 3) гравігенні. Дослідження параметрів цих потоків проводиться на точках спостереження, де встановлені відповідні технічні прилади. Так, на Чорногорському стаціонарі Львівського університету для визначення кількості твердої речовини, що переноситься повітряними потоками, застосовується ви­шка потокового накопичувача. Для визначення поверхневого і ґрунтового стоку використовуються потокові ями, що являють собою ґрунтові розрізи з площею стінки 1 м² з фільтром в нижній частині.

Дослідження всіх кількісних і якісних ознак функціонування, динаміки і розвитку ландшафтних комплексів провадиться у трьох аспектах: 1) на майданчику спостережень; 2) на полігон-трансектах; 3) на профілях. В першому випадку всі спостереження здійснюються на спеціально обладнаному майданчику, де встановлені всі необхідні прилади. Полігон-трансект - це смуга земної поверхні довжиною 1,5-3 км. Її ширину визначають розміри фацій, які перетинає трансект. Для проведення систематичних і синхронних спостережень на полігон-трансекті розміщують до 50 постів спостережень. Збір інформації проводять 4-8 разів на рік за певним графіком, завдяки чому, крім просторового ряду, створюється і часовий ряд спостережень. Профіль, на відміну від полігон-трансекта, являє собою не смугу, а лінію, яка перетинає сполучені фації. Вимірювальна апаратура розміщується по всій довжині профілю в інтервалі від 5 до 10м.

Напівстаціонарні ландшафтознавчі дослідження — це багаторічні, але не систематичні спостереження за кількісними показниками функціонування, динаміки і розвитку ландшафтних комплексів. На відміну від стаціонарних, вони провадяться не щоденно, а за певними сезонними стадіями розвитку ландшафтних комплексів.

Лімітуючими умовами напівстаціонарних досліджень є обмеженість досліджуваних кількісних характеристик, необхідність використання складної громіздкої вимірювальної апаратури і використання методів або засобів, які потребують тривалого часу фіксації вимірів.