Выбор объектов мониторинга

Вся территория микрорайона школы из-за обширности не может быть детально исследована, и поэтому на ней в качестве объектов полевых исследований выбираются небольшие площадки (ключевые участки) для постоянного наблюдения за состоянием биоты и почвы, отдельные водо­емы, экосистемы, памятники природы и другие объекты.

Выбор ключевых участков

На ключевых участках должны быть представлены наиболее типич­ные для микрорайона школы экосистемы. Биоценоз внутри каждого учас­тка должен быть однородным, что свидетельствует об однородности ли­тологии почвообразующих пород, рельефа, характера увлажнения, микро­климата, типа почвы.

Ключевые участки с одинаковыми биогеоценозами позволяют срав­нить различные территории по степени антропогенного влияния на при­родные среды. Одни ключевые участки (опытные) располагаются на территориях с экологической напряженностью (в населенных пунктах, на промплощадках, в зонах интенсивной эксплуатации природных ресурсов), а другие (контрольные) - на чистых, «фоновых» территориях в естествен­ных природных условиях.

При выборе ключевых участков необходимо учитывать особенности рельефа местности. В каждой паре ключевых участков (опытный и конт­рольный) оба участка должны находиться в одинаковых условиях по возможности накопления загрязняющих веществ в почве. Накопление заг­рязняющих веществ обычно происходит в понижениях рельефа (в речных поймах, нижних частях склонов долин, балках, лощинах). Поэтому если опытный участок выбран в нижней части склона; то и контрольный учас­ток также должен находиться в понижении рельефа. При этом на том и другом участках должны быть как можно более сходны все показатели (биоценозы, типы почв, возраст деревьев и др.), за исключением того фактора, воздействие которого изучается на опытном участке.

Параметры ключевых участков в микрорайоне школы. После про­ведения обследования территории и составления плана местности про­изводится закладка ключевых участков по программе школьного экологи­ческого мониторинга.

Размер площадок наблюдений определяется конкретной задачей ис­следования биоценоза. Верхний предел площади участка ограничен вели­чиной ареала исследуемого сообщества.

Ключевые участки мониторинга лесного фитоценоза (древостоя) мо­гут иметь размеры 25x25 м, а лугового- 10 x10 м. Внутри площадки луго­вого фитоценоза для количественного учета видов закладываются три площадки 1x1 м или 8-10 площадок площадью по 0,25 м². На территории микрорайона школы можно, применительно к разным задачам, закла­дывать несколько ключевых участков. Каждый из них наносится на план местности. Категории каждого участка соответствует знак определенной формы - например, треугольниками обозначаются опытные участки, квад­ратами - участки контроля. Внутри значка ставится номер ключевого участка.

Параметры всех ключевых участков микрорайона школы заносятся в соответствующие таблицы экопаспорта.

Описание почв ключевых участков

При закладке ключевого участка рекомендуется сделать почвенный разрез, на котором выделяются почвенные горизонты, дается их описание в виде таблицы характеристик почвы ключевого участка. Такая таблица дол­жна заполняться в экопаспорте (глава 12) для каждого ключевого участка.

Для почвенного разреза намечают прямоугольник длиной 120-150 см и шириной 60-80 см. Одна из коротких сторон разреза служит лицевой; по ней проводят описание почвы; желательно, чтобы она была обращена к солнцу. На противоположной короткой стенке делают ступени для спуска в разрез и удобства работы. Почву при копке следует выбрасывать на боковые стенки (по одну сторону - массу гумусового горизонта, по другую сторону - массу более глубоких горизонтов). Глубина разреза 75-100 см. После окончания описания разрез следует закопать, причем сначала сбрасывают массу из глубинных горизонтов, затем гумусовый горизонт, после чего закопанный разрез закладывается дерниной.

Когда лицевая сторона выкопанного разреза выровнена, прочерчены ножом границы почвенных горизонтов, проводят их описание (в опреде­ленном порядке морфологических признаков). Лишь для А₀ указывается только его мощность (в см) и состав (листья, хвоя, мхи, дерн и т.п.). Для всех остальных горизонтов, включая горизонт С, описание проводится в следующем порядке и по следующим признакам:

- мощность в см («от и до», считая от поверхности, например, 4-20 см, 20-25 см, 25-70 см и т.д.);

- цвет в сухом состоянии, для чего надо сделать мазок почвы на лис­тке белой бумаги и подождать, когда он высохнет;

- влажность, по которой надо выбрать одну из пяти ступеней: почва сухая; свежая (холодит руку); влажная (мнется в руке); сырая (можно выжать воду) и мокрая (вода течет без вашей помощи);

- механический состав горизонта, в котором выделяется шесть ступе­ней: песчаный (почва рассыпается в пальцах); супесчаный (можно сле­пить шарик); легкосуглинистый (можно скатать шнур); среднесуглинистый (шнур сгибается в кольцо, покрывается трещинами и ломается); тяжелосуглинистый (кольцо с крупными трещинами); глинистый (коль­цо без трещин). Первые три вида часто объединяют под названием лег­кие почвы, а последние три именуются тяжелыми почвами. Механичес­кий состав гумусового горизонта (А_1: и А_п) входит в официальное название почвы (например, «дерново-среднеподзолистая, легкосуглинистая почва» означает, что горизонт А₁ -легкий суглинок);

- структура - способность почвы рассыпаться на комочки. По этому признаку обычно выделяют зернистую структуру (типична для многих пойменных почв); комковатую (крупно-, средне-, мелко-) - самую распространенную; глыбистую (сплошная слитная масса); ореховатую(остроугольные комочки); призматическую; листоватую структуры. Часто встречаются и бесструктурные почвы (сплошная сыпучая масса, лишенная комков);

-плотность-степень связности почвенной массы. Горизонт может быть рассыпчатым (пыль, песок), рыхлым(нож или лопата втыкаются без тру­да), уплотненным (лопата входит с усилием), плотным (лопата входит с большим трудом) и очень плотным (лопата не входит, «звенит»);

- новообразования - вещества, которые образуются и накапливаются в почве в процессе се развития. К ним относятся: гумус(обычно в гори­зонте А₁ или А_п); аморфный кремнезем в виде белесой присыпки (типи­чен для горизонта А₂); гидроксиды железа в различных модификациях (ортштейн - зерна и шарики; ортзанд - плотные железистые прослойки и плитки; рассеянный гидроксид железа, подчас окрашивающий все гори­зонты в желтовато-бурые тона); гидроксид марганца (черные пятна, обыч­но в горизонте В); карбонат кальция в виде мелких желваков и прожи­лок (если горизонт С представлен карбонатной породой в условиях сухого климата);

- включения - инородные тела, не связанные с процессом почвообра­зования. Это могут быть корни растений, угольки, черепки, кости, облом­ки кирпича, щебень, галька, валуны и т. д.;

- глубина вскипания под действием 10%-ного раствора HCl. В север­ной части европейской территории России эта проверка имеет смысл лишь на дерново-карбонатных почвах; все остальные почвы заведомо не вски­пают;

- характер перехода в следующий горизонт оценивается визуально (рез­кий, постепенный, ровный, извилистый, языковатый, незаметный).

После описания почвенного разреза необходимо по совокупности при­знаков составить полное название почвы. В него входят тип или подтип почвы, которые определяются по наличию и соотношению мощностей почвенных горизонтов; механический состав, т. е. вид почвы (по меха­ническому составу гумусового горизонта А₁ или А_п ); почвообразующая порода (по описанию горизонта С). Пример названия: дерново-среднепод­золистая легкосуглинистая почва на тяжелом суглинке.

Под агроценозами и на склонах очень важна оценка разрушения верх­них, наиболее плодородных слоев почвы талыми и дождевыми водами (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия). В этом аспекте могут встре­титься слабоэродированные почвы (гумусовый горизонт разрушен час­тично, не более половины); среднеэродированиые почвы (верхние гори­зонты разрушены, подпахивается верхняя часть горизонта В); сильноэродированиые (распахан горизонт В); очень сильно эродированные (полностью разрушен горизонт В, распахивается горизонт С - бесплодная почвообразующая порода).

Если в почвенном разрезе на ключевом участке будут обнаружены признаки эрозии, следует установить ее причины, определить степень по­вреждения и включить ее в название почвы. Пример: дерново-среднепод­золистая легкосуглинистая слабоэродированная почва на тяжелом суглинке.