Корректировка данных дистанционного зондирования с помощью полевых исследований

Горизонт  С – почвообразующая (материнская) горная порода, из которой сформировалась данная почва, существенно не измененная специфическими процессами почвообразования.

Горизонт D – подстилающая горная порода, которая была вскрыта в почвенном разрезе, и отличающаяся по свойствам (главным образом, по литологии) от материнской породы. Схемы строения профилей различных почв приведены в приложении.

Последовательность  почвенных генетических горизонтов – главный классификационный  признак почв. После выделения  почвенных горизонтов и подгоризонтов  проводят описание их морфологических  признаков: мощности, цвета, структуры, сложения, распределения корней и следов деятельности землероев, новообразований, включений, а также характера перехода одного горизонта в другой. Кроме того, используя полевые методы, определяют некоторые физические свойства почвы: влажность, гранулометрический состав. По качественной реакции на наличие карбонатов (реакция с 10%-ным раствором соляной кислоты), определяют глубину «вскипания» почвы – степень выщелоченности профиля от карбонатов.

Мощность каждого горизонта обозначают в таком виде: А1 см, где цифры над чертой свидетельствуют о верхней и нижней границе горизонта, а под чертой – мощность его.

Цвет (окраска) почвы – важнейший морфологический признак, характеризующий многие ее свойства. Для определения цвета почвенного горизонта необходимо:

а) установить преобладающий цвет;

б) определить насыщенность этого цвета (темно-серый, светло-серый  и т.п.);

в) отметить оттенки  основного цвета (буровато-светло-серый, коричневато-бурый, серовато-палевый  и т.п.).

Отмечают также  степень однородности цвета. Горизонт может быть равномерно однородного цвета или неравномерно однородного цвета (если интенсивность постепенно меняется от верхней части горизонта к нижней). В случае неоднородности цвета возможны такие варианты:

пятнистая окраска – пятна одного цвета нерегулярно располагаются на фоне другого цвета;

крапчатая окраска – мелкие (до 5 мм) пятна одного цвета нерегулярно разбросаны по однородному фону;

полосчатая  окраска – регулярное чередование полос разного цвета;

мраморовидная – пестрая окраска из пятен и прожилок разного цвета.

Следует иметь  в виду, что цвет почвы зависит  от ее влажности. Поэтому окончательное  обозначение цвета можно сделать  в лабораторных условиях после высушивания  отобранных образцов. Унифицировать  обозначения цвета почвы можно, используя как в полевых, так и в лабораторных условиях цветовую шкалу Манселла (Munsell Soil Color Charts) или треугольник цветов Захарова.

Влажность почвы – оценивают, используя пять степеней влажности:

сухая почва – пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается, не холодит руку;

влажноватая почва – холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет;

влажная почва – на ощупь явно ощущается влага, почва увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет и сохраняет форму, приданную почве при сжатии рукой;

сырая почва – при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами;

мокрая  почва – при сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами, почвенная масса обнаруживает текучесть.

Гранулометрический  состав почвы – относительное содержание в почве частиц разного размера. Близкое по смыслу понятие «механический состав» обозначает соотношение в почве фракций «физической глины» (частиц размером менее 0,01 мм) и «физического песка» (частицы крупнее 0,01 мм). Количественно этот показатель определяют в лабораторных условиях. В полевых условиях используют «сухой» и «мокрый» способ качественного определения гранулометрического состава. «Мокрый» способ еще называют «методом шнура», процедура определения и показатели данного метода приведены в приложении. По гранулометрическому составу выделяют песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые почвы.

Песчаные  почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц. Почва бесструктурная, не обладает связностью.

Супесчаные  почвы легко растираются между пальцами. В растертом состоянии явно преобладают песчаные частицы, заметные даже на глаз. Во влажном состоянии образуются только зачатки шнура.

Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Во влажном состоянии раскатываются в шнур, который разламывается при сгибании в кольцо. Легкий суглинок не дает кольца, а шнур растрескивается и дробится при раскатывании. Тяжелый суглинок дает кольцо с трещинами.

Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Во влажном состоянии эти почвы сильно мажутся, хорошо скатываются в длинный шнур, из которого можно сделать кольцо.

Структура почвы – важный диагностический показатель почвы – совокупность агрегатов (структурных отдельностей) различной величины, формы и качественного состава и их взаимное расположение в почвенном профиле. В полевых условиях структура почвы определяется следующим образом. Небольшой образец почвы вырезают из соответствующего горизонта в передней стенке разреза и подбрасывают на ладони или лопате до тех пор, пока образец не распадется на структурные отдельности. Эти структурные элементы рассматривают, определяют степень их однородности, размер, форму, характер поверхности. Данные наблюдений фиксируют в бланке или полевом журнале.

По форме  структурных отдельностей выделяют три типа почвенной структуры (по С.А. Захарову, 1929):

1.Кубовидная (равномерное развитие структуры по трем взаимно перпендикулярным осям). Если грани и ребра структурных отдельностей выражены плохо, то в данном типе структуре выделяют роды глыбистой, комковатой и пылеватой структур. Если грани и ребра агрегатов хорошо выражены, то выделяют роды ореховатой и зернистой структур почвы.

2.Призмовидная (развитие структуры происходит главным образом по вертикальной оси). В этом типе выделяют род столбовидной структуры, если грани и ребра агрегатов плохо выражены; а также роды столбчатой и призматической структур, если грани и ребра агрегатов выражены хорошо.

3.Плитовидная (развитие структуры по горизонтальным осям). В этом типе выделяют роды плитчатой и чешуйчатой структур.

По размерам агрегатов каждый род почвенной структуры подразделяется на виды.

Основные виды почвенных агрегатов представлены в приложении.

Если структура  почвы неоднородна в пределах одного генетического горизонта, то для ее обозначения используют двойные  названия (комковато-зернистая, ореховатопризматическая и т.п.), последним словом указывая преобладающий вид структуры.

Сложение  почвы – внешнее выражение пористости и плотности почвы. Характер плотности сложения почвы может быть определен в поле по сопротивлению, которое оказывает почва при вдавливании в нее ножа. Выделяют сложение почвы:

рыхлое – нож входит легко;

уплотненное – нож входит с некоторым усилием;

плотное – нож входит с трудом.

Характер пористости почвы определяют по величине пор  внутри агрегатов и ширине трещин между структурными отдельностями. Обычно встречается сложение следующих видов:

мелкопористое – диаметр пор менее 1 мм;

пористое – с более крупными порами;

тонкотрещиноватое – с шириной трещин менее 3 мм;

трещиноватое – с шириной трещин более 3 мм.

Корневые  системы растений и ходы землероев. При описании почвенных горизонтов необходимо отмечать распределение (количество) корней травянистых растений и деревьев, кустарников, т.к. они играют большую роль в гумусообразовании, формировании структуры и сложения почвы. Для определения обилия корней пользуются такими градациями:

корни отсутствуют;

корни редкие (2-5 шт. на 1 дм²);

корни частые (5-50 шт. на 1 дм²);

корни обильные (более 50 шт. на 1 дм²).

Корневые системы  травянистых растений в верхней  части горизонта А могут формировать дернину – слой с высокой концентрацией корней. Этот слой выделяется как горизонт Аd (или Аv), фиксируется его мощность.

Животные-землерои (грызуны, насекомоядные, насекомые), перемешивая  почвенную массу, принимают активное участие в формировании профиля почвы. Выделяют разные типы ходов землероев: червороины, кротовины (ходы крота и слепыша), сусликовины, сурчины. Если горизонт сильно перерыт землероями, его обозначают индексом z (Аz).

Новообразования – морфологически оформленные химические соединения, четко обособленные от вмещающей почвенной массы, являющиеся следствием почвообразовательного процесса. Наличие новообразований – существенный диагностический признак почв, имеющий классификационное значение.

Морфология почвенных новообразований весьма разнообразна. Это могут быть пленки, корочки, кристаллы и их сростки, друзы, конкреции разной формы, прослойки и целые плиты. В почвах наиболее распространены следующие типы новообразований:

Карбонатные новообразования – белые выцветы, налеты, напоминающие плесень или грибницу (псевдомицелий), округлые пятна и стяжения (белоглазка), округлые твердые образования (журавчики, дутики, погремки), желваки размером в 10-20 см. Все они «вскипают» от 10%-ного раствора соляной кислоты. Их присутствие в генетическом горизонте обозначается индексом са (Вса, ВСса). Встречаются как в лесных почвах, так и в почвах степей и полупустынь.

Выделения кремнезема – очень характерны для элювиального процесса. Это белые или белесые пятна и языки на стенке разреза, налет (присыпка) на гранях структурных отдельностей. Не реагируют с соляной кислотой.

Железистые новообразования (часто вместе с марганцевыми) – налеты, пленки, корочки, конкреции округлой (ортштейны) или трубчатой (роренштейны) формы, ожелезненные прослои (ортзанды). Цвет их охристый, желтый, бурый, темно-бурый, коричневый.

Марганцевые новообразования  – черные «пятна», «точки», дробовидные конкреции.

Железистые, желозомарганцевые  и марганцевые новообразования  характерны для почв аллювиального  происхождения и лесных почв.

Гипсовые новообразования – светлые кристаллические друзы и конкреции, не «вскипающие» от 10%-ной HCl. Встречаются они в профиле степных и полупустынных почв. Их наличие в почвенном горизонте обозначается индексом cs (Сcs).

При описании почвенного горизонта отмечают вид новообразований, их форму, цвет, относительное количество.

Включения – инородные элементы почвенной массы, не связанные с процессом почвообразования. Это различные предметы природного (кости, раковины моллюсков, древесина, обломки горных пород, не связанные с материнской породой) происхождения и остатки материальной культуры человека (строительный и бытовой мусор, археологические остатки и др.). Включения различного характера помогают судить о происхождении почвообразующей породы, нарушениях почвы, ее возрасте.

Вскипание от соляной кислоты. При описании почвенных горизонтов проверяют наличие в них карбонатов кальция, воздействуя (из пипетки или из специальной бутылочки с соской) на стенку разреза 10%-ным раствором соляной кислоты. Определяют глубину начала вскипания (отражает степень выщелачивания почвенного профиля от карбонатов), его характер. По характеру выделения углекислого газа вскипание может быть:

слабым – выделяются отдельные пузырьки углекислого газа, слышится слабое потрескивание;

умеренным – реакция идет спокойно, с большим количеством пузырьков углекислого газа;

бурным – вскипание происходит быстро, с характерным треском, слышатся «микровзрывы».

Кроме того, вскипание  может быть равномерным (сплошное вскипание почвенной массы) или фрагментарным (вскипают отдельные участки).

Завершая описание генетического горизонта, отмечают характер его перехода в другой почвенный  горизонт и форму границы перехода.

Характер  перехода одного почвенного горизонта  в другой определяется по протяженности смены одного горизонта другим в почвенном профиле. Выделяют следующие градации переходов:

резкий  переход – смена одного горизонта другим происходит на протяжении 1 см;

ясный переход – смена горизонтов происходит на протяжении 1-3 см;

заметный  переход – граница прослеживается в пределах 3-5 см;

постепенный переход – очень постепенная смена горизонтов на протяжении более 5 см.

Форма границ между почвенными горизонтами выделяется шести типов:

ровная;

волнистая – отношение амплитуды к длине волны менее 0,5;

карманная – отношение глубины к ширине затеков (карманов) от 0,5 до 2;

языковатая – отношение глубины языков к их ширине от 2 до 5;

затечная – отношение глубины затеков к их ширине не более 5;

размытая – граница между горизонтами столь извилиста, что вся лежит в пределах какого-то слоя, выделяемого как переходный горизонт.

После описания профиля почвы дают по возможности  полное название почвы (тип, подтип, род, вид, разновидность).

При проведении почвенных исследований были изучены 14 почвенных разреза. В заложенных почвенных разрезах, определены следующие  морфологические параметры: степень  увлажнения; окраска горизонтов; сложение; включения; новообразования; механический состав. Определены индекс горизонтов и их мощность. Степень увлажнения определялась полевым способом. Окраска горизонтов определялась с помощью цветового «треугольника» Захарова. Механический состав определен «мокрым» способом (методом шнура). Вскипание определялось 10%-ным раствором HCl. При определении характера переходов была использована стандартная методика.