2. Классификация и картографирование почв

Картирование почвенного покрова осуществляется путем нанесения на карту соответствующих контуров и их иллюминации тем или иным способом. Выделенные на карте контуры почвенных разновидностей закрашиваются общепринятыми условными знаками. Для каждой почвенной разновидности характерен свой цветовой и штриховой условный знак.

Например, дерново-подзолистых и дерново-подзолисто-заболачиваемых почв цветовой знак выбирается в зависимости от гранулометрического (механического) состава почвообразующей породы (т.е. горизонтов А₁ и А_n): почвы песчаные закрашиваются желтым цветом, супесчаные — оранжевым, суглинистые — розовым, глинистые - буро-красным, вишневым. С учетом дополнительной характеристики гранулометрического состава (рыхлые, связные пески и супеси, легкие, средние, тяжелые суглинки и глины) используют различные оттенки указанных цветов (по мере увеличения содержания физической глины возрастает интенсивность окраски). Подстилающая порода по цветовому фону наносится штриховкой.

а б

П одстилание мореной: а) на глубине ближе 1 м;

б) глубже 1м, штрихи красные.

а б

П одстилание глиной: а) на глубине ближе 1 м;

б) глубже 1м, штрихи красные.

а б в Подстилание песком: а) на глубине ближе 1 м;

б) глубже 1м; в) гравийно-хрящеватый

Для дерново-подзолисто-заболачиваемых почв, помимо указанных знаков, для обозначения степени заболоченности (оглеения) вводится дополнительная штриховка:

а) для временно избыточного увлажняемых вертикальная прерывистая

б) для глееватых — горизонтальная прерывистая

в) для глеевых — сплошная горизонтальная

Цвет штриховки синий.

Для обозначения дерновых заболачиваемых почв используют серо-коричневые, коричневато-зеленые, серо-зеленые цвета. По цветовому фону синей штриховкой наносится степень оглеения (глееватые, глеевые). Подстилающая порода не обозначается.

Торфяно-болотные почвы низинного типа закрашиваются синим цветом, интенсивность которого усиливается от светло-голубого до темно-синего в зависимости от мощности торфяного горизонта (торфянисто-глеевые — светло-голубой, торфяно-глеевые — голубой, торфяные маломощные — темно-голубой, среднемощные — светло-синий, мощные — синий). Для торфяно-болотных верховых почв в зависимости от мощности торфа применяют различные оттенки фиолетового цвета. Степень оглеения обычно в естественных условиях в торфяно-болотных почвах всегда сильная, под торфом залегает сплошной глеевый горизонт, поэтому нет необходимости на всех выделах торфяно-болотных почв наносить сплошную синюю штриховку.

Пойменные дерновые почвы закрашиваются различными оттенками зеленого цвета с нанесением синей штриховки, указывающей степень оглеения. Пойменные болотные (в отличие от торфяно-болотных низинного типа) закрашиваются голубовато-зеленым цветом различной интенсивности в зависимости от мощности торфяного горизонта.

Составление почвенно-геоморфологического профиля, то есть изучение почв методом профилирования является одним из важнейших методов определения связей почвенного покрова с рельефом, растительностью (естественной и культурной), уровнем грунтовых вод, характером использования территории. Почвенно-геоморфологический профиль дает наглядное представление о закономерностях размещения почв как части природного комплекса.

При закладке почвенно-геоморфологического профиля ставятся следующие задачи:

1. выявить взаимосвязь между почвообразующими факторами и формирующимися почвами;

2. установить смену почв по гранулометрическому составу в зависимости от рельефа;

3. выявить смену пород по глубине почв;

4. определить уровень грунтовых вод в зависимости от рельефа местности и степень увлажнения почв;

5. выявить процентное соотношение почв разного гранулометрического состава по линии почвенно-геоморфологического профиля;

6. изучить угодья исследуемой территории и их процентное соотношение.

Ценность почвенно-геоморфологического профиля и пригодность его для решения поставленных задач во многом зависит от правильного выбора линии профиля.

Для выявления взаимосвязи между почвообразующими факторами и формированием почв, линия профиля должна пересекать типичные формы рельефа участка и растительных ассоциаций. Это даст возможность установить смену типов почв по линии профиля в зависимости от рельефа (дерново-подзолистые, дерновые, торфяно-болотные).

Пересечение линии профиля типичных форм рельефа и заложения на них почвенных разрезов покажет сопряженность гранулометрического состава почв. Так, на положительных элементах рельефа (вершинах холмов, гривах, грядах) формируются почвы грубого гранулометрического состава: крупнозернистые пески, иногда гравийно-хрящеватые, переходящие по ходу к подножию склона в пески разнозернистые, затем в супеси и на выровненных понижениях суглинки легкие, переходящие в суглинки средние и тяжелые, а в отрицательных элементах рельефа (впадины, старицы) — отложения торфа. Раскрытие разрезов по линии профиля укажет в каких условиях формировались почвы (на одночленной, двухчленной, трехчленной породах), качественных состав пород даст информацию о плодородии почв и некоторых характеристиках территории (дренированности, эрозионной опасности и т.д.).

Почвенно-геоморфологический профиль четко указывает степень увлажнения формирующихся почв. Так, возвышенные равнины, холмы, гривы, склоны характеризуются развитием почв автоморфного ряда. Для впадин, стариц, речных долин характерно развитие гидроморфного ряда почв.

Известно, что от гранулометрического состава почв зависит их плодородие. Поэтому, количественная оценка почв по гранулометрическому составу на исследуемой территории имеет важное значение, что удается с помощью заложения почвенно-геоморфологического профиля. Немаловажное значение имеет информация о количественной характеристике угодий на исследуемой территории. Эти сведения необходимы особенно при землеустройстве изучаемой территории. Эту информацию также дает почвенно-геоморфологический профиль.

Почвенная карта дает наглядное представление о закономерностях распространения почв на исследуемой территории. Чтобы обеспечить точность и детальность карты, следует заложить достаточное количество ям, полуям и прикопок. Их количество на единицу площади определяется в основном целью, для которой выполняется работа, сложностью рельефа и масштабом рабочей топографической основы. Чем сложнее рельеф и крупнее масштаб, тем больше необходимо закладывать почвенных разрезов на единицу площади, и наоборот.

В зависимости от масштаба различают карты: мелкого масштаба (меньше 1: 300 000); среднего (от 1: 100 000 до 1: 300 000); крупного (от 1: 10 000 до 1: 100 000); детальные (1:5 000, 1: 200). Почвенные карты мелкого масштаба создаются в основном в камеральных условиях, съемка в этих масштабах практически не производится. Среднемасштабные карты составляются преимущественно путем генерализации почвенных карт более крупных масштабов, а в отдельных случаях и путем прямого картографирования почв (для целей лесного хозяйства и т. д.). При исследовании почвенного покрова небольших участков применяют крупномасштабную или детальную почвенную съемку, после чего изготавливают карты.

От масштаба карты зависит ее предельная точность, которая определяется как расстояние, соответствующее 0,1 мм на карте и не может быть измерено (табл. 8).

Однако даже при самой детальной съемке невозможно выделить все элементарные почвенные единицы. Это вызвано сложностью и разнообразием почвенного покрова. Поэтому используется сравнительный генетический метод В. В. Докучаева при почвенном картографировании, согласно которому вначале устанавливаются взаимосвязи между почвами, рельефом и растительностью, а затем переносятся сходные условия на исследуемый участок, т. е. проводится объединение почв по их генетическим признакам.

Особенности составления мелко - и среднемасштабных почвенных карт. Они состоят в том, что такие почвенные карты не позволяют выявить и отобразить различные свойства почв. Содержание карт носит общий характер. При составлении почвенных карт среднего масштаба удовлетворительно решаются задачи картографирования почвенного покрова обширных территорий, отражая закономерности размещения почв в связи с макроформами рельефа и других компонентов природно-территориального комплекса (ПТК) крупного порядка.

Границы почв на этих картах схематизированы. Отдельные контуры почв могут не показываться.

Таблица 8

Показатели точности почвенных карт

Масштаб	Предельная точность (0,1 мм), м	Практически достигаемая точность (0,5– 1 мм), м	Допустимые отклонения точности для почв
			С резко выраженными границами		С ясно выраженными границами		С неясно выраженными границами
			на карте, мм	в натуре, м	на карте, мм	в натуре, м	на карте, мм	в натуре, м
1: 200	0,02	0,2–2	2	0,5	4	1	10	20
1: 5000	0,5	2,5–5	»	10	»	20	»	50
1: 10 000	1	5–10	»	20	»	40	»	100
1: 25 000	2,5	12,5–25	»	50	»	100	»	100
1: 50 000	5	25–50	»	100	»	200	»	500
1: 100 000	10	50–100	»	200	»	400	»	1000

Среднемасштабные почвенные карты составляются для отдельных административных районов и областей, а также других крупных территорий в целях учета земельных фондов, сельскохозяйственного планирования, предпроектных изысканий и т. д. По ним можно представить природные и сельскохозяйственные районы. Среднемасштабные карты составляются как при полевых исследованиях почв, так и при обобщении более крупномасштабных (1:10000, 1: 50000) почвенных карт.

Мелкомасштабные почвенные карты (мельче 1:300000) используются для первичного изучения природы крупного региона. Они составляются по территории в границах основного административного деления (республики, области, района), а также по географическим выделам (зоне, провинции, области) и по листам карты в рамках координатной сетки. Такие карты создаются в результате специальных маршрутных полевых съемок либо посредством уже имеющихся карт более крупного масштаба. При полевых мелкомасштабных съемках больших территорий используются методы экстраполирования, т. е. распространения данных исследований на другие площади однородного ландшафта. Обзорные карты более мелкого масштаба (1:2500000, 1: 5000 000 и мельче) создаются только составительским путем.

Содержание мелкомасштабных почвенных карт является схематичным, сильно генерализованным. Контуры отдельных почв выражают здесь, как правило, преобладающую почву или еще одну сопутствующую, которая показывается условным внемасштабным знаком. Более развернутая характеристика почв дается в объяснительных записках, очерках, книгах, сопровождающих почвенную карту.

Крупномасштабное картографирование почвенного покрова. Для крупномасштабного картографирования применяется так называемый метод двухфазной почвенной съемки – полевые исследования почв проводят в два этапа. Первый – ознакомление с территорией. Исследователь в результате маршрутных ходов по всей территории участка устанавливает главнейшие типы и разновидности встречающихся здесь почв, выясняет закономерности их размещения и связь с другими природными элементами (рельефом, растительностью, гидрографией и т. д.). Суть работы этого периода уже рассмотрена. На топографической основе возле каждого нанесенного номера разреза цветными карандашами наносится условный знак определенной почвенной разновидности или же проставляются индексы почв. Таким образом, в результате первого этапа исследователь составляет первую приближенную картосхему данного участка, которая отображает общую картину пространственного распределения почв на нем.

После ознакомления с территорией исследователь проводит сплошную почвенную съемку – второй этап. Основная цель этого этапа – установление на местности и нанесение на топографическую основу границ между отдельными почвенными разновидностями и почвенных контуров. Наиболее подходят для этой цели метод микропрофилей и площадная съемка – разбивка пикетажа.

Метод микропрофилей заключается в том, что исследователь пересекает небольшими профилями все наиболее типичные элементы рельефа. Началом каждого профиля служит один из основных разрезов, заложенных во время рекогносцировки. Изучение смены почвенных разновидностей по линиям почвенных профилей ведут при помощи заложения необходимого количества полуям и прикопок. Их количество устанавливается в поле. На основании заложенных почвенных разрезов, полуям, прикопок, а также с учетом полученных во время первого этапа сведений о зависимости почвенного покрова от рельефа, растительности, угодий и т. п. Определяются границы почвенных разновидностей, которые обозначаются на полевой почвенной карте.

Если исследования ведутся на участке с сильно пересеченным рельефом, для которого характерны микрозападины, резкая смена растительных ассоциаций, то определение границ почвенных разновидностей не вызывает трудностей. Помогают ориентироваться резко выраженные границы между элементами рельефа и между различными угодьями, которые часто являются и границами между почвенными разновидностями. Например, необходимо определить на крутом склоне холма место прохождения границы между почвенной разновидностью Д (рис. 11), обнаруженной разрезом 1 (который заложен в верхней части склона), и разновидностью ДЗ, обнаруженной разрезом 2, (заложенным у подножия холма).

Наметив линию микропрофиля АБ между двумя основными разрезами (1 и 2) перпендикулярно к перегибу склона, путем заложения полуям (3, 4) и прикопок (5, 6, 7) определяем, что граница между почвенными разновидностями проходит по полосе ясного перегиба склона в точке Е. Места наблюдений отмечаются на топографической основе, граница между почвенными разновидностями наносится по горизонтали с отметкой 112,5 м.

Несколько сложнее определить границу между почвенными разновидностями при ясно выраженных изменениях в рельефе или растительности. В этом случае границу определяют, пользуясь методом сближения. Например, при исследовании участка с ровной поверхностью выявилось, что в двух разрезах (1, 2), заложенных в сходных условиях, выявлены почвы А и Б (рис. 13). Визуально границы между ними установить невозможно. Тогда исследователь примерно на середине между разрезами 1 и 2 закладывает разрез 3 и смотрит, какая из почв выявлена этим разрезом. Допустим, что в разрезе 3 выявлена почва В, следовательно, границу между почвами необходимо искать на отрезке между разрезами 1 и 3. Этот отрезок делят пополам и закладывают разрез 4. Если разрезом 4 выявлена почва А, то отрезок между разрезами 4 и 3 делят пополам и закладывают разрез 5 и так до тех пор, пока расстояние между разрезами, выявляющими различные почвы, не будет превышать предела точности нанесения границ соответственно масштабу исследования. Разделив отрезок между последними разрезами пополам, получим границу между почвами А и Б.

Следует помнить, что при крупномасштабном картографировании почв определение границ почвенных разновидностей в поле необходимо вести с точностью, не превышающей 10–15 м. Поэтому во избежание заложения большого количества разрезов, полуям и прикопок можно пользоваться почвенным буром, который позволяет без порчи почвенного покрова определить характер строения почвенного профиля и механический состав слагающих и подстилающих пород.

В условиях сглаженного рельефа, когда изменения почвенного покрова слабо отражаются в изменениях форм рельефа, для лучшей ориентировки на местности и более точного установления границ между почвами и применяют метод сплошной съемки (разбивка пикетажа). Он заключается в том, что исследуемая территория забивается пикетами (колышками) на небольшие участки. Расстояние между колышками (в пределах 29–40 м) измеряется и наносится на топографическую основу. Таким образом, в поле, а также на топографической основе создается система ориентиров, которые позволяют более точно установить границы между почвами, а следовательно, провести более детальное почвенное картографирование.

Нельзя забывать, что качество полевых исследований и точность почвенной карты в первую очередь зависят от правильного выбора методики исследований и мест заложения почвенных разрезов. Ошибки, допущенные в период полевых исследований, не могут быть исправлены в период камеральной обработки.

Каждый контур, выделенный на карте, должен быть обоснован почвенным разрезом. Почвенные разновидности обязательно должны быть представлены основным разрезом. Небольшие контуры, которые часто встречаются, можно обосновать контрольным разрезом или прикопкой, а в отдельных случаях допускается выделение их по аналогии с известными. Наименьшая достижимая величина почвенного контура для карт всех масштабов принята 0,2 см². При съемке в масштабе 1:100000 на местности это будет равно 0,2 га, в масштабе 1: 50000–5 га. При наличии сочетаний и комплексов почв возможно интегральное изображение почвенного покрова на карте. При этом картографирование всех составляющих комплекс пятен почв обязательно.

В результате почвенной съемки в полевых условиях на топографической основе строится полевая (рабочая) почвенная карта (рис. 14). На каждом почвенном контуре кроме иллюминации ставится буквенный индекс или порядковый номер этой почвенной разновидности в легенде. Карта должна быть хорошо читаемой, в связи с чем все обозначения и надписи наносятся очень четко. Параллельно с составлением полевой карты ежедневно в камеральных условиях на чистый экземпляр топографической основы переносятся границы выделенных разновидностей, обозначаются места заложения почвенных разрезов и их номера, контуры раскрашиваются в соответствующие условные цвета. В результате к моменту окончания полевых работ готовы два варианта почвенной карты – рабочий и чистовой .