ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ
ПОЛЕВАЯ ПРАКТИКА
Учебное пособие
ВВЕДЕНИЕ
Полевая практика по естествознанию является составной частью по
природоведению для студентов специальности «педагогика и методика
начального образования». Она направлена на расширение и углубление знаний,
полученных при изучении теоретического курса разделов по землеведению,
ботанике и зоологии и, в целом, способствует формированию экологического
мировоззрения. Практические занятия на местности позволяют:
получить наглядное представление о многих природных процессах
в их взаимосвязи,
выработать практические навыки ориентирования, измерения
расстояний, составления плана,
научиться анализировать природные явления, опираясь на
самостоятельные наблюдения в природе,
осознать необходимость природоохранных мероприятий.
научиться определять и описывать виды растений и животных;
сформировать систему знаний о закономерностях сложения
растительного покрова, и животного мира;
изучить особенности флоры и фауны, специфики их
исследований.
Основные формы работы на полевой практике по естествознанию –
экскурсии с преподавателем, самостоятельное выполнение индивидуальных
заданий по каждой теме, обработка собранного материала и составление отчета.
5
1. ОРИЕНТИРОВАНИЕ НА МЕСТНОСТИ
Ориентирование – это способность наблюдателя определить своѐ
местоположение по отношению к сторонам горизонта и окружающим
предметам.
Ориентироваться можно по Солнцу, Луне, звѐздам, местным признакам.
Более точное ориентирование проводится с помощью компаса и карты.
Различают четыре основные стороны горизонта – север, юг, запад, восток. Эти
направления называются главными, они делят истинный горизонт на четыре
четверти: северо-восточную, юго-восточную, юго-западную и северозападную. Каждая четверть делится на 8 румбов, а весь горизонт на 32 румба
(рис.1)
С
СЗ
СВ
З
В
ЮЗ
ЮВ
Ю
Рисунок 1. Направления сторон горизонта
Ориентирование может быть общим и детальным. Общее ориентирование
– это исследование местности без учѐта углов, направлений и расстояний, т.е.
при передвижении знают лишь только общее расположение различных
объектов
(например, при экскурсии, в походах и т.п.). Детальное
ориентирование – это исследование местности с точным определением точки
стояния, направления сторон горизонта и пути следования (например,
топографическая съѐмка местности и т.п.).
1.1 Ориентирование по Солнцу и звѐздам
До появления компаса (в ХII веке) люди ориентировались сначала по
востоку1.
Однако с развитием человеческой мысли и накоплением знаний, был
сделан вывод о неточности определения сторон горизонта по востоку, т.к.
1
Ориенс (лат. – восток) – отсюда термин «ориентироваться»
6
Солнце восходит на востоке в дни равноденствия (21 марта и 23 сентября), а в
дни солнцестояния (22 июня и 22 декабря) – на северо-востоке или юговостоке (рис 2). Таким образом, разница в определении сторон горизонта
может достигать 90 градусов. В связи с этим в докомпасовый период стали
ориентироваться и определять стороны горизонта по северу, который
находили по Солнцу или звѐздам.
С
С
С
З
В
З
З
В
В
Ю
Ю
Ю
22. 06
21. 03 и 23. 09
22. 12
Рисунок 2. Положение Солнца в средних широтах в дни равноденствия и
солнцестояния
Определение сторон горизонта по Солнцу
Одним из наиболее древних и простых способов определения северного
направления по Солнцу является определение самой короткой тени от
предметов с помощью гномона2. На основе изменения длины тени от гномона
в течение дня (с утра до вечера) были созданы солнечные часы3.
В ясный полдень, когда Солнце выше всего над горизонтом, тень от
предметов становится самой короткой и направлена на север. Однако очень
трудно определить визуально самую короткую тень, поэтому нужно провести
небольшие экспериментальные наблюдения (рис.3) примерно за 1 час до
полудня. После установления гномона на ровной и чистой площадке, отмечают
тень и вбивают колышек. Затем с помощью второго колышка, привязанного к
гномону, прочерчивают окружность от первого колышка вокруг гномона. В
течение дня, следят за движением тени, которая постепенно растѐт и
поворачивается. Как только тень от гномона коснѐтся начерченной
окружности, ставят следующий колышек. Разделив пополам дугу (рис.3)
получим направление полуденной линии, которая совпадает с направлением
север – юг.
Следовательно, если стать лицом на север (куда падает тень), то сзади
будет юг, справа – восток, слева – запад.
Другим наиболее часто применяемым простым способом определения
направления сторон горизонта является использование наручных часов.
Гномон (греч. – указатель) – шест, по которому определяется самая короткая тень.
Впервые солнечные часы появились в третьем тысячелетии до н.э., широко
использовались в Древнем Вавилоне, Китае и Риме.
2
3
7
С
Рисунок 3. Определение полуденной линии по гномону
При ясной погоде (в любое время дня) нужно встать лицом к Солнцу и
установить на плоскости часы так, чтобы часовая стрелка была направлена на
Солнце. Угол, полученный между часовой стрелкой и цифрой 1 на циферблате
(зимнее время с ноября по апрель) или цифрой 2 (летнее время с апреля по
ноябрь), разделить пополам. Полученная
линия
и будет указывать
направление север–юг. Юг будет расположен ближе к Солнцу. При этом
необходимо помнить правило, что до полудня угол делится на левой стороне
циферблата, а после полудня – на правой (рис.4).
12
1
9
Рисунок 4. Определение
сторон горизонта по
Солнцу и часам
3
6
С
Этот способ лучше применять в зимнее время, когда солнце находится
низко над горизонтом, в летнее время ошибка в измерениях может достигать
25.
Определение сторон горизонта по звѐздам и Луне
В ночное время направление на север, следовательно, и сторон горизонта
можно определить по Полярной Звезде, которая находится в созвездии Малая
8
Медведица (рис.5). Около Полярной звезды находится Полюс мира4, вокруг
которого вращается небесная сфера.
Полярная Звезда
Малая Медведица
Большая Медведица
Рисунок 5. Ориентирование по Полярной звезде
При облачности, когда не видно Полярной звезды можно приблизительно
определить стороны горизонта с помощью Луны. При этом необходимо знать
фазы Луны. Полная Луна вечером расположена примерно на востоке, ночью –
на юге, утром – на западе. Во время первой четверти (растущая) Луна
находится вечером на юге, ночью – на западе. Во время последней четверти
(стареющая) Луна находится ночью на востоке, утром – на юге (рис.6).
ПОСЛЕДНЯЯ ЧЕТВЕРТЬ
ПЕРВАЯ ЧЕТВЕРТЬ
ТАРЕЮЩАЯ
АСТУЩАЯ
Рисунок 6. Определение различных фаз луны
1.2
Ориентирование по местным признакам
Для ориентирования при отсутствии компаса можно использовать
местные признаки. С большим успехом можно определить стороны горизонта
в лесной местности.
4
Полюс мира – точка возле Полярной звезды (не совпадает на 55 мин), вокруг которой как
нам кажется, вращается звездное небо.
9
У хвойных деревьев на южной стороне стволов видны характерные
естественные натѐки и сгустки смолы. Стволы сосен после дождя с северной
стороны будут значительно темнее, чем – с южной. Мхи и лишайники хорошо
растут с северной стороны деревьев, камней и скал. Кора деревьев грубее и
темнее на северной стороне. Ягоды и плоды в период созревания быстрее
краснеют с южной стороны. Пологий склон у муравейника расположен с
южной стороны, а крутой – с северной.
Существуют признаки, по которым нельзя однозначно говорить о
направлении сторон горизонта (количество ветвей у деревьев, расположение
муравейников, годичных колец на пнях), т.к. они зависят от ряда факторов.
Количество ветвей у деревьев и ширина колец на пнях зависит от количества
получаемой солнечной энергии, места расположения, преобладающих
направлений ветра и т.п. Поэтому когда, мы говорим, что у дерева крона более
пышная с южной стороны, и на пнях годичные кольца тоже шире с южной
стороны, надо, прежде всего, обратить внимание на их общее расположение на
местности (например, в чаще леса или на поляне и т.д.).
Весной раньше тает снег на южных склонах. Лунки, образующиеся при
таянии снега у основания стволов, обычно вытянуты больше в южном
направлении. Степные пчѐлы прикрепляют свои гнѐзда с южной стороны
деревьев. В лесу просеки ориентированы по линии север – юг и запад – восток.
1.3 Ориентирование с помощью компаса
Компас появился в Европе в ХII – ХIII веке из Китая, где по мнению
большинства историков и был создан в виде магнитной стрелки плавающей в
воде.
5
Устройство компаса
Устройство современного компаса позволяет быстро и точно определять
положение сторон горизонта. Компас состоит из корпуса, магнитной стрелки,
лимба и арретира (рис.7). Магнитная стрелка (А) свободно вращается, т.к.
установлена на остром стержне (Б). Северный конец магнитной стрелки
окрашен в синий цвет, южный - в красный. Лимб (лат. – кайма) – это круговая
шкала (В) с делениями в градусах от 0 до 360, подписанными по ходу часовой
стрелки. Арретир (Г) – это тормоз, который прижимает магнитную стрелку к
защитному стеклу в походном положении.
Для определения сторон горизонта компас помещают на ровную
горизонтальную поверхность и отпускают тормоз магнитной стрелки. Когда
стрелка успокоится, совмещают синий конец стрелки с нулевым делением
(буквой «С») на лимбе, что соответствует направлению на север.
При работе с компасом необходимо помнить следующие правила:
1. Нельзя пользоваться компасом вблизи железных предметов,
электрических проводов высокого напряжения, т.к. это повлияет на точность
измерений;
5
Компас (гол. – kompas) – прибор для ориентирования сторон горизонта.
10
2.
Компас нужно предохранять от резких толчков и ударов.
Б
В
С
А
0
315
З
З
45
270
90
135
225
В В
Г
180
Ю
Рисунок 7. Устройство компаса
Определение азимутов.
Направление на предметы определяются по азимутам. Азимут – это угол,
полученный между направлением на север и направлением на выбранный
объект. Отсчѐт азимута производят по ходу часовой стрелки от севера, до
направления на предмет (рис.8).
Различают азимуты истинные (или географические) и магнитные, прямые
и обратные.
Направление магнитного меридиана определяют с помощью магнитной
стрелки компаса, истинного – по направлению полуденной линии и
астрономическим путѐм – по Полярной звезде. Зная направление полуденной
линии, которая совпадает с истинным меридианом, можно определить
величину магнитного склонения данной местности. Для этого направление
полуденной линии совмещают с направлением север – юг на компасе и по
отклонению магнитной стрелки отсчитывают угол магнитного склонения.
11
0
315
45
270
90
225
135
180
Рисунок 8.
Отсчѐт
азимутов
Если магнитное склонение западное, то его значение вычитают от
величины географического меридиана, если восточное – прибавляют. Следует
при этом не забывать, что магнитное склонение ежегодно меняется вследствие
миграции магнитного полюса.
Прямой азимут показывает направление от наблюдателя к предмету и
отсчитывается от 0 градусов до объекта по часовой стрелке (рис.9).
С
С
90
В
А
270
Ю
Ю
Рисунок 9. Определение прямых и обратных азимутов
12
Обратный азимут показывает направление от предмета к наблюдателю
(рис.9). Чтобы получить обратный азимут нужно провести несложные
математические вычисления: если прямой азимут меньше 180, то нужно к
нему прибавить 180; если он больше 180, то следует вычесть эту величину
(180). Например (рис.9), прямой азимут от точки А до точки В равен 270,
тогда обратный азимут от точки В до точки А будет: 270 – 180 = 90.
Для определения азимута на местности по компасу, сначала встают лицом
к объекту, направление на который надо определить. Затем компас
устанавливают в горизонтальное положение, отпускают тормоз и совмещают
северный конец магнитной стрелки с нулевым делением на лимбе (буквой
«С»). Визирное приспособление (линейку) наводят на объект. Снова
проверяют положение магнитной стрелки на север и делают отсчѐт азимута.
1.4
Определение широты и долготы
Географическая широта – расстояние в градусах (по дуге меридиана) к
северу и югу от экватора. К северу – северная широта, к югу – южная.
Географическая долгота – расстояние в градусах (по дуге параллели) к
западу и востоку от нулевого меридиана. К западу – западная, к востоку –
восточная.
Географическую широту определяют по Полярной звезде. Полярная
звезда на северном полюсе всегда находится в зените = 90, на экваторе = 0
(на линии горизонта). При передвижении от экватора к Северному полюсу
Полярная звезда поднимается всѐ выше и выше над линией горизонта.
Поэтому широта места будет равна угловой высоте Полярной звезды над
горизонтом. Высоту Полярной звезды определяют с помощью эклиметра
ночью.
Географическую долготу определяют по гномону и часам в полдень.
Момент совпадения тени от гномона с полуденной линией (местным
меридианом) сравнивают с временем среднего меридиана часового пояса. Если
момент прохождения через полуденную линию опережает московское время,
тогда населѐнный пункт располагается восточнее среднего меридиана, а если
отстаѐт – западнее.
Например, тень от гномона совпала с полуденной линией в 12 ч 32 мин.
Если средний меридиан равен 30 в.д., то разница с московским временем
составит 1 ч. Зная, что через каждый градус время изменяется на 4 мин, можно
определить долготу населѐнного пункта:
13 ч – 12 ч 32 мин = 28 мин
28 мин : 4 мин = 7
30 – 7 = 23
23 градуса и будет географическая долгота населѐнного пункта.
13
1.5
Практическое задание и камеральная обработка материалов
Оборудование: планшет (30см*40см), компас, наручные часы, рулетка,
гномон (шест высотой 1,2 м.), 3-5 пикетов (колышки высотой 50 см),
транспортир, простой карандаш, ластик.
Задания для самостоятельной работы:
1. Определить стороны горизонта по Солнцу и часам, гномону, местным
признакам, компасу. По итогам работы составить и заполнить следующие
таблицы:
Таблица 1. Определение сторон горизонта по Солнцу и часам
Объект
1
1. Одинокая берѐза
2.
3.
4.
Стороны горизонта
2
СС-З
Таблица 2. Определение сторон горизонта с помощью гномона
Объект
1
1. Одинокая берѐза
2.
3.
4.
Стороны горизонта
2
СС-З
Таблица 3. Определение сторон горизонта по местным признакам
Местные
признаки
направления
1
северного
Местные
направления
признаки
южного
2
Таблица 4. Определение сторон горизонта с помощью компаса
объект
1
1. Одинокая берѐза
2.
3.
4.
5.
Стороны горизонта
2
СС-З
Азимут
3
25
2. Пройти по заданному преподавателем отметкам (контрольному ходу) и
начертить схему маршрута.
Для движения по азимутам на местности выбирают участок, где хорошо
видны предметы (столбы, строения, деревья и т.п.). Азимут начинают
отсчитывать от нулевого пикета (ПК-0) на первый (ПК-1), от первого (ПК-1) –
14
на второй (ПК-2) и т.д. Между объектами расстояние измеряют шагами. Все
данные заносят в таблицу 5. Пройденный маршрут оформляют в виде чертежа
обязательно в масштабе. План вычерчивается с помощью транспортира,
согласно выбранного масштаба. Вверху посередине листа печатными буквами
пишется «План участка № 1». В левом верхнем углу ставится стрелка,
указывающая направление на север. В нижнем правом углу указываются
условные обозначения, нанесѐнные на плане, и под ними – масштаб
(именованный, численный и линейный).
Таблица 5. Данные азимутального контрольного хода
№
ПК
1
1
2
3
4
5
3.
Азимут, градусы
2
25
Расстояние, метры
3
5
Контрольная отметка
4
Одинокое дерево
Определить широту и долготу своего населѐнного пункта.
Контрольные вопросы:
1. Что такое горизонт, линия горизонта?
2. Какие стороны горизонта можно определить по параллели, или меридиану?
3. В какое время тень от гномона самая короткая? Куда она направлена?
4. Что такое азимут? Как производится отсчѐт азимутов?
5. Что такое прямой и обратный азимут?
6. Какой меридиан показывает магнитная стрелка компаса?
7. Каково максимально возможные значения широты и долготы?
2. ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЙ
Способов измерения расстояний существует очень много (на глаз,
шагами, рулеткой, походным циркулем и т.д.). Самым простыми и быстрыми
способами являются – измерение «на глаз» и шагами. Более точные результаты
измерения расстояний на местности получают с помощью измерительных
приборов и инструментов. Самым распространѐнным измерительным
инструментом является рулетка, стальные или инвартные ленты, а
измерительным прибором – дальномеры.
2.1 Определение расстояний «на глаз» и по шкале дальности
Определение расстояния «на глаз» на открытой местности является самым
простым, быстрым, но менее точным способом, так как требует определѐнной
подготовки наблюдателя. Измерения «на глаз» или глазомерная оценка
расстояний основана на законах перспективы: чем дальше расположен
предмет, тем он кажется меньшим и более расплывчатым. Дороги, реки,
15
столбы как бы сужаются и сходятся в одну точку на линии горизонта. Хорошо
освещѐнные и ярко окрашенные предметы как бы приближаются, тѐмно–
окрашенные – отдаляются. В туманную погоду и сумерки все расстояния
кажутся больше, в ясную погоду – меньше. Предметы, расположенные за
рекой или озером кажутся ближе к наблюдателю, чем в действительности.
Использование шкалы дальности (табл. 6), где по видимым деталям
предмета уже есть определѐнные значения, даѐт возможность более точного
визуального определения расстояния.
Таблица 6. Шкала дальности (определение расстояний на местности по
степени видимости объектов)
Видимые признаки невооружѐнным глазом
1
Высотные дома, купола больших церквей
Фабричные трубы, деревни на холмах
Деревни на равнине
Очертания домов
Окна в домах
Трубы на крышах
Отдельные деревья и люди
Стволы деревьев
Движение ног идущего человека
Переплеты рам в окнах, большие сучья
Цвета и части одежды
Отдельные листья на деревьях
Черепица и шифер на крышах
Пуговицы и пряжки на одежде
Глаза, нос, пальцы
Расстояние
2
16-25 км
10-11 км
9 км
5 км
4 км
3 км
2 км
1 км
700 м
500 м
250-270 м
200 м
200 м
150-170 м
60-70 м
2.2 Определение расстояний шагами
Наиболее доступно и точнее чем на глаз – это измерение расстояния
шагами. Обыкновенно длина шага человека равна половине расстояний от
ступни до уровня глаз. Более точно определить среднюю длину своего шага
можно при помощи несложных вычислений. Для этого, сначала на ровной
местности с помощью рулетки отмеряют 100 м. Это расстояние надо пройти
равномерным шагом три раза, при этом может получиться три разных (или
одинаковых) значения. Шаги лучше считать парами.
Например, Х1 = 141 шаг
Х2 = 145 шагов
Х3 = 143 шага
Х1 + Х2 + Х3 = Y – среднее количество шагов в 100 м
3
141 + 145 + 143 = 429 = 143
3
3
100 м = Lср – средняя длина шага, в м
Y
100 м = 0,69 м
16
143
Для того чтобы узнать величину расстояния, надо подсчитать количество
шагов от одной точки до другой и умножить полученное значение на среднюю
длину шага.
Примечание:
Расстояние также можно измерить с помощью обычных часов. Зная
среднюю скорость своего движения в различных условиях (по хорошей дороге,
пересеченной местности), можно всегда узнать пройденный путь по времени
движения. Кроме того, определить примерное расстояние, можно используя
подручные средства (спичку, карандаш, линейку и т.д.). Если человек, идущий
вдали, закрывается спичкой (2 мм), то расстояние до него примерно 500 м,
если тонким карандашом (5 мм.) – 200 м, если ногтем большого пальца (15 мм)
– 70 м т.д. Обыкновенную школьную, масштабную линейку наводят на
предмет на расстоянии вытянутой руки на уровне глаз. Затем на линейке
отсчитывают деления, которые показывают высоту предмета.
Например, 5-этажный дом имеет примерную высоту 12,5 м и закрывает на
линейке 5 см. Расстояние до этого дома находим по формуле:
Д= БL ,
n
где Б – примерная высота предмета, см;
L – расстояние от глаза до линейки, см;
n – количество сантиметров на линейке
Д = 1250 50 = 12500 = 125 м
5
Кроме указанных способов, расстояние измеряют походным циркулем, в
котором зазор между заостренными колышками может быть 1-2 м. При
топографической съемке, когда нужны точные измерения на больших
расстояниях, применяют рулетку длиной до 10 м или специальную 25метровую мерную ленту.
2.3 Измерение расстояний с помощью дальномеров
Для наиболее точного определения расстояния на местности применяют
специальные инструменты – дальномеры. Геодезисты и топографы используют
для своей работы оптические дальномеры, светодальномеры и
радиодальномеры6.
В полевых условиях можно использовать простейший дальномер. Для
этого на листе картона вычерчивают прямоугольный треугольник с высотой
равной 1,7 см и основанием – 8 см (рис.10).
На линии основания делают разметку через 1 см и подписывают
значения как указано на рис. 10. Затем треугольник аккуратно вырезают.
Методика определения расстояния очень проста, но достаточно точная.
Сначала устанавливают дальномер на уровне глаз на расстоянии вытянутой
6
принцип работы светодальномеров или радиодальномеров основан на измерении отрезка времени, в течение
которого световые волны или радиоволны, проходящие с известной скоростью, достигнут пункта, до которого
требуется определить расстояние.
17
1,7 см
руки (не более 50 см) так, чтобы видимая фигура человека точно поместилась
между основанием и гипотенузой треугольника. Отсчѐт по шкале на основании
треугольника против фигуры человека и покажет расстояние в метрах.
400
200
133
100
80
67
58
50 м
8 см
Рисунок 10. Простейший дальномер
2.4 Практическое задание и камеральная обработка материалов
Оборудование: планшет (30см*40см), 2 пикета (колышки высотой 50 см.),
линейка, полевой циркуль, рулетка, лист картона, простой карандаш, ластик
Задания для самостоятельной работы:
1. Определить расстояние до указанных преподавателем объектов на глаз и
используя шкалу дальности, сравнить результаты. По итогам работы заполнить
таблицы 7, 8.
Таблица 7. Измерение расстояния до предметов на глаз
Наименование объекта
1
1. Цветочная клумба
2. Роща
3. 5-й жилой дом
4.
Расстояние (метры)
2
25
250
50
Таблица 8. Измерение расстояний с помощью шкалы дальности
Наименование объекта
1
1. Цветочная клумба
2. Роща
3. 5-й жилой дом
4.
Признаки по видимым деталям
предмета
2
Глаз, нос, пальцы рук
Отдельные листья на деревьях
Переплеты рам в окнах
18
Расстояние,
(метры)
3
60
200
500
2. Определить длину среднего шага каждого студента (табл. 9). Измерить
расстояние шагами, рулеткой (или походным циркулем) до указанных
объектов (табл. 10,11).
Таблица 9. Измерение средней длины шага
Состав бригады,
Ф.И.О.
1
1. Иванов А.Д.
2. Петрова С.А.
3. Егорова П.Ж.
4. Зайцева М.И.
Расстояние
(метры)
2
100
100
100
100
Х1
Х2
Х3
Y
Lср
3
141
4
145
5
143
6
429
7
0,69
Таблица 10. Измерение расстояния шагами
Наименование объекта
1
1. Цветочная клумба
2. Роща
3. 5-й жилой дом
4.
Количество шагов
2
Расстояние
(метры)
3
Примечание: указать Ф.И.О. студента, проводившего измерение
Таблица 11. Измерение расстояния с помощью рулетки
(или походного циркуля)
Наименование объекта
1
1. Цветочная клумба
2. Роща
3. 5-й жилой дом
4.
Расстояние (метры)
2
3. Определить расстояние при помощи простейшего дальномера. Сравнить
результаты, полученные при использовании различных методов измерения.
Таблица 12. Измерение расстояния дальномером
Наименование предмета
1
1. Цветочная клумба
2. Роща
3. 5-й жилой дом
4.
Расстояние (метры)
2
Контрольные вопросы:
1. Как можно определить расстояние шагами?
2. Как можно определить расстояние при помощи дальномеров?
3. Как можно определить расстояние по очертанию предметов и подручных
средств?
4. Где и когда родилась метрическая система?
19
5.
Приведите примеры древнерусских единиц измерения длины.
3. ПЛАН И КАРТА. ГЛАЗОМЕРНАЯ СЪЁМКА
План представляет собой чертѐж, на котором изображен небольшой
участок земной поверхности с сохранением полного подобия фигур и
площадей в едином масштабе по всем направлениям.
Карта – уменьшенное и обобщенное изображение земной поверхности на
плоскости построенное в картографической проекции, географические
объекты которой переданы условными знаками.
Глазомерная съѐмка представляет собой упрощѐнную топографическую
съѐмку, в результате которой можно получить схематический чертѐж
местности.
3.1 Способы глазомерной съѐмки
Глазомерная съѐмка в зависимости от очертания исследуемой местности и
пути движения может быть площадной и маршрутной. При площадной
глазомерной съѐмке можно составить план небольшого участка местности
(например, пришкольный участок или летний детский лагерь и т.д.).
Маршрутную съѐмку ведут по дорогам, рекам или на длинной и узкой полосе
местности. По сторонам хода маршрута (справа и слева) определяют наиболее
значительные видимые объекты и наносят их условными знаками на чертѐж.
Способы глазомерной съемки:
1) способ обхода границ;
2) способ засечек;
3) полярный способ;
4) способ створа;
5) способ ординат.
Способ обхода границ применяют в том случае, когда через участок
нельзя пройти или на плане нужно изобразить граничный контур. Вокруг
участка прокладывают ходы и точки стояния, с которых и определяют
направление и расстояние.
Способ засечек требует меньше времени на проведение чем другие. Этот
способ используют в тех случаях, когда отдельные предметы недоступны для
съѐмщика (находятся за рекой и т.д.). Их положение определяется по двум –
трѐм направлениям.
Полярный способ применяют, как правило, на открытой местности, когда
с одной точки стояния находят направления и расстояния на окружающие
предметы, которые доступны для визирования. Расстояние можно определить
на глаз. Этот способ более быстрый, но менее точный.
Способ створа можно использовать для нахождения третьего предмета
или точки стояния по двум предметам, находящимся на одной прямой (створе).
Способ ординат заключается в том, что ближайшую местность от линии
хода снимают с помощью перпендикуляров, опускаемых на эту линию от
видимых предметов. Способы створа и ординат применяется на практике
весьма редко.
20
При съѐмке местности применяется, как правило, не один, а как правило,
несколько способов зависит от характера местности и условий съѐмки.
3.2 Проведение глазомерной съемки
3.2.1 Площадная съемка местности проводится, как правило, с помощью
мензулы7, астролябии8 или компаса.
Мензульная съемка проста и не требует тщательной специальной
подготовки. Мензула (рис.11) представляет собой столик, состоящий из
мензульной доски 1, штатива 2, подставки 3, где имеются три подъемных
винта 4 и наводящее устройство 5. Подставка крепится к штативу при помощи
станового винта 6.
1
5
4
3
2
6
Рисунок 11. Мензула
Мензульную съемку проводят по ходовым линиям (дорога, тропинка,
просека и т.п.), ограничивающим участок. Расстояние по ходу движения
определяют шагами, а по сторонам до отдельных предметов – засечками или
на глаз. Все местные предметы последовательно наносят на план относительно
ходовых линий и точек поворота, углы не измеряют, а откладывают
графически. План (рис. 12) составляют, уточняют и чертят на месте съемки.
Все работы при мензульной съемке проводятся в четыре этапа:
1) подготовительная работа;
2) 2) определение опорных точек;
3) 3) съемка участка;
4) 4) камеральная обработка.
В подготовительный этап входит определение примерных размеров
участка для нахождения масштаба, проверка компаса и укрепление его на
планшете. На мензульный столик прикрепляют чертежную (миллиметровую)
бумагу, в верхнем левом углу листа рисуют стрелку с указанием направления
север – юг параллельно стрелке компаса, в нижнем правом углу – выбранный
масштаб (именованный, численный, линейный).
мензула (лат. – столик) – используется как углоначертательный прибор. Состоит из
подставки и доски (планшета) с закрепленным компасом.
7
астролябия (греч. звезда + схватывание) - угломерный прибор, употребляющийся
для простых геодезических измерений.
8
21
ПЛАН МЕНЗУЛЬНОЙ СЪЕМКИ УЧАСТКА № 1
С
ПК 1
ПК 0
В
А
ПК 4
ПК 2
Условные обозначения
ПК 3
||
луг
||
тропа
ограда
Масштаб 1 : 200
в 1 см 2 м
2
0
2
4
Рисунок 12. План мензульной съемки
На втором этапе вдоль границ участка прокладывают ходовые линии, на
которых выделяют точки стояния, которые, как правило, совпадают с точками
поворота исследуемой площади.
Третий этап:
1. Выбирают исходную точку, так чтобы был виден весь участок или
большая его часть и ставят нулевой пикет (ПК-0);
22
2. Устанавливают мензулу в рабочее положение – центрируют (приводят в
примерное горизонтальное положение), ориентируют (синий конец стрелки
компаса должен совпадать с направлением на север и начерченной на листе
линии);
3. На планшете отмечают нулевой пикет, от которого с помощью визирной
линейки (в масштабе) прочерчивают линию хода. Азимут берут с помощью
компаса. От начальной точки (ПК-0) визируют также направления на
предметы, находящиеся в стороне от линии хода, чтобы определить их
местоположение методом засечек. Зарисовав окружающие предметы и их
контуры, студент переходит на вторую точку стояния – пикет 1 (ПК-1). При
переходе от нулевого пикета (ПК-0) к пикету 1 (ПК-1) расстояние измеряют
шагами. Все полученные данные заносят в таблицу 12.
Весь план рисуется простым карандашом, уточняется и оформляется в
последней точке, наносятся условные знаки, показываются направления дорог,
подписываются наименования рек, населенных пунктов и т.п.
Заключительный четвертый этап – это чертеж чистового варианта плана,
который выполняют в аудитории. Далее проводят вычисление площади
исследуемого участка местности при помощи геометрических формул или
палетки (п. 2.4).
Примечание:
Последняя точка может не совпасть с начальной (нулевым пикетом), т.к.
на каждом повороте по ходу маршрута при совмещении стрелки компаса с
направлением на север (буквой «С») образуется отклонение до 1- 1,5,
которое называется линейной невязкой хода. Когда невязка окажется
допустимой, т.е. не превышает 2 % длины хода, то ее распределяют по способу
параллельных линий (поровну на все стороны участка). Если же невязка более
5 % периметра, то съемку производят заново.
3.2.2 Маршрутная съемка. Маршрутные обследования были и остаются
основным методом получения информации при всех видах геологической
съемки мелких и средних масштабов. При маршрутной съемке сначала
прокладывают примерную ось маршрута. Все работы при маршрутной съемке,
как и при площадной, проводят в четыре этапа: 1) подготовительная работа; 2)
определение опорных точек; 3) съемка по ходу маршрута; 4) камеральная
обработка.
В основном структура работы на первых этапах совпадает с мензульной
съемкой. Сначала на глаз определяют расстояние между первой и конечной
точками стояния, подбирают масштаб и записывают внизу листа бумаги,
которую прикрепляют к полевому планшету. В верхнем левом углу листа
рисуют стрелку с указанием направления север – юг параллельно стрелке
компаса. Определяют точки стояния и ходовые линии маршрута. На третьем
этапе компас приводят в рабочее положение (центрируют, ориентируют) и с
нулевой точки (ПК-0) начинают маршрут. Сначала измеряют азимут хода на
ПК-1 с помощью компаса, затем шагами измеряют расстояние. Расположенные
справа и слева значительные и важные объекты, находящиеся в стороне от
23
хода маршрута определяют способом засечек. Все полученные значения
заносят в таблицу 13. Рисунок оформляют аккуратно простым карандашом по
ходу маршрута. Условные обозначения наносят на план только те, которые
используют.
В конце работы на 4 этапе происходит камеральная обработка полученной
информации, которая завершается выполнением чистового варианта плана. На
рисунке 13 представлен примерный план маршрутной съемки.
ПЛАН МАРШРУТНОЙ СЪЕМКИ УЧАСТКА № 2
С
ПК 2
ПК 1
ПК 0
ПК 3
ПК 5
ПК 4
Условные обозначения
||
||
луг
тропа
ПК 7
ограда
ПК 6
Масштаб 1 : 200
в 1 см 2 м
2
Рисунок 13. План маршрутной съемки
24
0
2
4
2.4 Определение площадей
При составлении плана местности необходимо уметь определять не
только направление и расстояние, но площадь исследуемого участка, которую
находят геометрическим способом или с помощью сетки квадратов (палетки).
Геометрический способ основывается на выпрямлении контура
снимаемого участка одной-двумя геометрическими фигурами или разбивке
участка на несколько геометрических фигур. При первом варианте проводят
выпрямление сторон и сокращение углов, получают одну или две простые
геометрические фигуры (рис. 14).
L
C
П
L
х
L
х
П
Рисунок 14. Определение площади путем упрощенной геометрической
фигуры
Второй вариант используют на сложном по очертанию участке, когда
лучше не обобщать, а разбить участок на отдельные геометрические фигуры
(рис. 15). Площадь
каждой фигуры вычисляют по правилам геометрии
(S = ½ а h; S
= а b; S = с h, где а – основание, h – высота, b –
сторона, с – средняя линия). Сумма площадей отдельных фигур даст площадь
снимаемого участка.
Определение площади при помощи сетки квадратов (палетки) является
более точным, но и занимает больше времени (рис. 16). Сначала палетку
изготавливают, потом накладывают ее на план местности и производят
подсчет квадратов. При этом считают не только целые квадраты, но и не
полностью заполненные (из неполных квадратов примерно составляют целые).
Сначала находят площадь одной клетки, затем умножают на количество клеток
полученных в результате подсчета.
25
С
П
П
П
П
П
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Рисунок 15. Определение площади путем разбивки ее на
геометрические фигуры
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
Рисунок16. Сетка квадратов (палетка)
26
3.3 Практическое задание и камеральная обработка материалов
Оборудование: планшет (30см*40см), компас, мензула, 2-5 пикетов (колышки
высотой 50 см.), визирная линейка, транспортир, рулетка, лист
миллиметровой бумаги, простой карандаш, ластик.
Задания для самостоятельной работы:
1. Провести мензульную съемку площади указанной преподавателем,
нарисовать план мензульной съемки и определить площадь участка. По итогам
работы заполняют таблицу 12.
Таблица 12. Данные глазомерной площадной мензульной съемки
№ ПК
Азимут,
1
ПК-0
ПК-1
2
Расстояние,
м
3
90
6
Засечки
4
А - одинокое дерево Аз= 112, L = 8 м
В - угол ограды Аз= 175, L = 2 м
ПК-2
ПК-3
ПК-4
2. Провести маршрутную съемку участка указанного преподавателем, заполняя
таблицу 13. Нарисовать план маршрутной съемки
Таблица 13. Данные глазомерной маршрутной съемки
№ ПК
Азимут,
1
ПК-0
ПК-1
Объекты слева
Объекты справа
2
Расстояние,
м
3
4
5
125
20
Пересечение
тропинки и грунтовой
дороги
Аз= 270, L= 4 м
Одинокое дерево
Аз= 75, L= 3,6 м
ПК-2
ПК-3
ПК-4
ПК-5
Контрольные вопросы:
1. Какие способы изображения на чертеже видимых объектов применяют
при глазомерной съемке?
2. Что представляет собой мензула?
3. Как проводить маршрутную съемку?
4. Как находить площадь снимаемого участка?
5. Чем отличается план от карты?
6. Что такое масштаб, какие виды масштабов бывают?
27
4 РЕЛЬЕФ. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ
Рельеф представляет собой совокупность неровностей земной
поверхности. Наука, изучающая формы рельефа, их происхождение,
называется геоморфологией. При помощи геоморфологических исследований
проводят поиски месторождений полезных ископаемых, решают инженерные
вопросы (устойчивость склонов, регулирование движения берегового потока
наносов, борьба с размывом берегов и др.), определяют рациональные способы
землепользования (распашка целинных земель, осушение болот, борьба с
эрозией почв) и т.п.
4.1 Геоморфологические особенности территории Красноярского края
Красноярский край, расположенный в центре России, простирается в
меридиональном направлении вдоль Енисея полосой от 250 (по 52 с. ш.) до
1190 (по 60 с. ш.) км, от мыса Арктического до границы Республики Тыва, на
расстояние свыше 3200 км (по меридиану 90). В связи с этим природные
условия неоднородны. Здесь выражены ландшафтно-географические зоны
арктических пустынь, тундры, лесотундры, тайги (с подзонами северной,
средней и южной тайги), лесостепи и степи.
Территория Красноярского края также характеризуется разнообразным
рельефом. Выделяют следующие крупные орографические элементы: СевероСибирскую (Таймырскую) низменность, Среднесибирское плоскогорье,
восточную окраину Западно-Сибирской равнины и Алтае-Саянскую горную
страну.
На севере края располагаются Северо-Сибирская низменность
(Таймырская) и горы Бырранга. Рельеф низменности связан с широким
распространением ледниковых и водно-ледниковых отложений. Здесь
территория преимущественно имеет равнинный характер и только в отдельных
местах поднимается до 200-250 м над уровнем моря. Господствующими
формами рельефа являются моренные гряды, конечные моренные валы, озы,
камы. Почвообразующими породами являются ледниковые, морские, водноледниковые, аллювиальные отложения различного гранулометрического
состава. Высота гор Бырранга достигает 1146 м (г. Ледниковая), они в
основном сложены песчаниками, сланцами и другими осадочными,
магматическими и метаморфическими горными породами.
Средне-Сибирское плоскогорье занимает большую часть территории края
и расположено на древней докембрийской Сибирской платформе. Рельеф
неоднородный и состоит из трапповых и лавовых плато, и останцовых гор.
Почвообразующие породы представлены однородными и смешанными
продуктами выветривания траппового комплекса, вулканических туфов,
плотных осадочных пород. Средняя высота плоскогорья около 600 м над
уровнем моря, но отдельных местах превышает 1000 м. В северо-западной
части плоскогорья поднимаются горы Путорана, высотой не более 1600 м
(самая высокая – г. Камень 1701 м). В юго-западной части плоскогорья
28
проходит в меридиональном направлении Енисейский кряж. Он вытянулся по
правобережью р. Енисей более чем на 600 км – почти от устья Подкаменной
Тунгусски до предгорий Восточного Саяна. Енисейский кряж сложен в
основном древними осадочными горными породами (сланцами, песчаниками,
известняками) и магматическими (граниты, сиениты) породами.
Основными морфоструктурами восточной окраины Западно-Сибирской
равнины являются разновозрастные аккумулятивные равнины разного
генезиса и аккумулятивно-денудационные равнины и плато. Характеризуется
невысоким холмисто-увалистым рельефом и сложена породами морскими,
ледниковыми и водно-ледниковыми (т.к. неоднократно подвергалась
трансгрессии и регрессии моря, покрывалась ледниками). Здесь много болот,
озер и рек.
Алтае-Саянская горная область состоит из плоскогорий, хребтов, гряд и
включает Восточный, Западный Саяны и Кузнецкий Алатау. В качестве
почвообразующих выступают преимущественно магматические породы
(граниты, габбро и др.). Восточный Саян начинается западнее г. Красноярска и
простирается на юго-восток до Забайкальских гор. Высшая точка Восточного
Саяна в пределах края – пик Грандиозный (2922 м). Западный Саян
протянулся с юго-востока на северо-запад по южной границе Красноярского
края и Хакассии более чем на 650 км. На юго-западной границе края
протянулось в меридиональном направлении нагорье Кузнецкого Алатау,
высшая точка нагорья которого считается г. Верхний Зуб (2178 м).
Наряду с горными морфоструктурами распространены межгорные и
предгорные котловины (Котуйская, Минусинская, Назаровская и др.),
приуроченные к синклинориям и тектоническим впадинам. В пределах
внутренних и предгорных впадин расположены аккумулятивные равнины,
заполненные мощными толщами обломочного материала разного
происхождения (ледникового, водно-ледникового, озерного, аллювиального,
делювиального, пролювиального) и гранулометрического состава (от песков
до глин).
Речные долины Красноярского края образовались в результате работы
текучих вод. Их форма и строение зависит главным образом от состава и
сложения горных пород, уклона местности и режима реки. Речные долины
относятся к типичным для края формам рельефа, т.к. по его территории
(вместе с Хакасией) протекает около 250 тыс. рек, общей протяженностью
почти 2 млн. км. Наиболее крупными являются Енисей (самая полноводная
река России с объемом годового стока – 630 км3), Ангара (Верхняя Тунгуска),
Подкаменная Тунгуска, Нижняя Тунгуска и Чулым. Характерная
морфометрическая особенность системы Енисея заключается в ярко
выраженной асимметрии береговых склонов. Реки системы Енисея получают
питание в основном за счет весеннего таяния снегов, меньшее значение имеют
летние дожди и грунтовые воды. В высокогорной части бассейна летом
питание идет за счет таяния снегов в горах.
29
4.2 Изучение форм рельефа
Развитие рельефа – это непрерывный процесс, часто не заметный для
человека, протекающий в природе путем медленного изменений форм в
результате сложного взаимодействия эндогенных и экзогенных факторов. С
изменением рельефа связаны особенности климата, почвенного покрова и т.п.
Изучение форм рельефа в полевых условиях проводится с целью
закрепления теоретических знаний, получения представлений о простейших
способах морфометрии и делится на три этапа:
1) подготовительный – предварительное знакомство с геологическим
строением и рельефом местности;
2) практическая работа по изучению конкретных форм рельефа;
3) камеральная обработка материалов.
В подготовительный этап входит обход участка исследования с целью
определения общего характера поверхности (направление уклона, выявление
крупных поднятий – холмов и понижений – оврагов, а также их взаимного
расположения и т.д.).
На втором этапе происходит определение высоты точек на местности с
помощью нивелирования и изучение определенных форм рельефа (оврага,
холма, речной долины и т.п.).
Третий этап является завершающим, т.к. все черновые зарисовки и
чертежи, сделанные в полевых условиях выполняют на чистовике. Итогом
будет являться построение продольного профиля рельефа.
4.3 Нивелирование местности
Нивелирование – это совокупность работ по измерению превышения
между точками земной поверхности с последующим вычислением их высот.
При измерении высот земной поверхности выделяют абсолютную и
относительную (условную) высоту местности. Абсолютной называется высота,
когда счет высот ведут от основной уровенной поверхности (уровня Мирового
океана). Относительной называется высота, когда отметки начинают
отсчитываться от произвольно выбранной поверхности (уровня озера, реки,
основания холма). Различают три вида нивелирования: геометрическое,
физическое (барометрическое) и тригонометрическое. На полевой практике
высота точек определяется только как относительная.
Для изучения морфометрических характеристик рельефа на полевой
практике применяют геометрическое нивелирование, основанное на
определении превышений (разность между высотами двух точек). Превышение
может быть положительным (если точка 2 выше точки 1) или отрицательным
(если точка 2 ниже точки 1). На крутых склонах нивелирами пользоваться
неудобно – горизонтальные линии между точками промеров получаются
30
иногда короче нивелира. Поэтому на крутых склонах (больше 40) применяют
метод ватерпасовки9. Геометрическое нивелирование применяется тогда, когда
не требуется особой точности.
На полевой практике, как правило, для определения разности высот
используют школьный нивелир (рис. 17).
30 см
А
С
1м
А – вертикальный и
горизонтальный бруски
(сечением 2 4 см)
соединяются под прямым
углом;
Б – металлические
пластинки с отверстием
2-3 мм, служат для
наведения
горизонтального луча;
С – отвес для установки
нивелира в вертикальное
положение.
Б
Рисунок 17. Школьный нивелир
В нивелировании склона принимают участие не менее трех человек.
Порядок работы с нивелиром состоит из четырех этапов:
1) ознакомление с местом съемки, выбор профиля съемки (линию АВ),
начало и конец съемки закрепить пикетами;
2) по компасу определение азимута линии АВ. Если профиль съемки
проходит по склону, заросшему кустами, его провешивают вехами;
3) выполнение основной работы по нивелированию, которая начинается с
установки школьного нивелира в начале профиля в точке А (относительная
нулевая отметка ПК-0) в вертикальном положении (рис.18).
ПК-4
ПК-3
ПК-2
В
ПК-5
ПК-1
А
9
ватерпас (гол.) – прибор для нивелирования, имеет вид деревянного треугольника с
отвесом
31
ПК-0
Масштаб горизонтальный в 1см 10 м
Масштаб вертикальный в 1 см 2 м
Рисунок 18. Схема нивелирования
Далее визируется горизонтальный луч вдоль профиля съемки и в том
месте, где луч падает на поверхность, устанавливается пикет № 1. Расстояние
между точками измеряют шагами, либо с помощью рулетки. Превышение
точки 1 (пикета ПК-1) относительно точки А (пикета ПК-0) составит 1 м, т.е.
высоту школьного нивелира. Если луч пройдет выше поверхности земли, то в
таком случае в последней точке В (пикет ПК-5) ставят рейку с делениями и по
ней измеряют высоту. Все полученные значения заносят в таблицу 14 и чертят
схему. Для более точного нивелирования применяют угломеры.
4) выполнение чертежа профиля склона, в котором горизонтальный масштаб
в 2 или 3 раза меньше вертикального.
4.4 Исследование элементарных форм рельефа
4.4.1 Холм представляет собой возвышенность высотой не более 200 м. В
практическую работу по изучению холма входит определение азимута хода,
относительной высоты, слагающих пород, хозяйственного использования.
У холма различают вершину, склоны и подошву. Азимут хода определяют
с помощью компаса от вершины к подошве. Если холм вытянут с севера на юг
или с востока на запад, то азимуты хода лучше прокладывать по этим
основным направлениям, как и проводить измерение относительной высоты.
Полученные значения заносят в таблицу 15 и составляют план холма (рис.19).
Завершающим этапом исследования холма является его хозяйственная
оценка: использование под установки геодезических знаков, для расположения
отдельных строений и т.д.
С
2
4
6
0
Рисунок 19.
Вертикальная
съемка холма.
Профиль
холма.
32
глина
Масштаб в 1 см 1 м
1 : 100
Горизонтали относительной высоты проведены через 1 м
Рисунок 19. План холма
4.4.2 Исследование оврага. При изучении оврага основное внимание
уделяют на причины его образования, развитие и меры борьбы с его ростом.
В полевом дневнике записывают местонахождение оврага относительно
местных объектов. Его направление (азимут) измеряют по компасу.
Определяют ширину и глубину около устья, отмечают причины образования,
растет он или стареет, как он используется в хозяйственных целях (устройство
колодцев, добыча глины, образование прудов и т.д.). В конце работы
заполняют таблицу 16, составляют схему или рисунок оврага и его поперечный
профиль (рис. 20).
С
№4
№3
№2
Ю
№1
1
Рисунок 20.
План и профиль оврага
2
Выделяют четыре стадии развития оврагов. На первой стадии – это
относительно неглубокая промоина (от 0,5 до 2 м) с треугольным поперечным
сечением, переходящим в трапециевидное. Для прекращения роста оврага
необходимо выровнять промоину и создать задернованную поверхность. На
второй главной стадии происходит интенсивное углубление русла. Склоны
представляют собой вертикальные обрывы или крутые откосы, которые
постепенно обваливаются. На этой стадии борьбы с разрастанием оврага
нужно создавать инженерные сооружения – плотины или запруды. Третья
стадия развития оврага характеризуется прекращением глубинной эрозии, т.к.
достигает местного базиса эрозии, т.е. углубляется до водоносного слоя (в
среднем до глубины 10-15 м). В связи, с чем отпадает необходимость
строительства донных сооружений. Однако овраг продолжает увеличиваться в
результате подмывания и осыпания берегов. На четвертой стадии происходит
полное прекращение роста оврага в длину и глубину. Дно и склоны постепенно
зарастают растительностью, формируются почвы, и с течением времени он
превращается в балку.
33
4.4.3 Исследование речной долины. Речная долина - это относительно
узкое продольное углубление между коренными берегами образованное рекой
и имеющее уклон в соответствии с еѐ течением от верховья к низовью.
Структура речная долина: дно, русло и склоны (рис. 21).
4
4
3
..........
..... ....
..... ....
..........
3
3
2
2
.....
......
... ..
......
. ....
......
....
1
1
- русло;
2
- пойма;
- террасы;
3
4
- коренной берег.
Рисунок 21. Схема строения речной долины
Дно долины заполнено речными отложениями: галькой, песками и
другими рыхлыми породами, принесенными и отложенными рекой,
известными под общим названием аллювий.
Руслом реки называют наиболее пониженную часть долины, заполненную
водой. Частью дна долина является и пойма, которая в период половодья
затапливается водой. В зависимости удаления от русла реки и структуры
обломочного материала различают следующие виды пойм:
прирусловую пойму, сложенную крупным аллювием и граничащей
непосредственно с руслом реки (валуны, конгломераты, брекчии, галька,
гравий, крупнозернистые пески);
центральную пойму, более низкую и состоящую из менее крупных
наносов (галька, гравий, крупно – среднезернистые пески);
притеррасную пойму, более высокую и сложенную в основном мелко –
тонкообломочным аллювием и илистым материалом (галька, гравий, средне –
мелкозернистые пески, лесс, глина и т.п.).
Склоны долины, ограничивающие долину реки с боков, могут быть
простыми и ступенчатыми, имеющими террасированную поверхность.
Террасы – это горизонтальные или слабонаклоненные площадки, вытянутые
вдоль склона долины и отделяющиеся одна от другой уступом. Если террасы
сложены из тех же пород, что и берег долины, - они относятся к коренным.
Если же уступы состоят из осадочных пород, отложенных текучими водами,
они считаются аллювиальными (принесенные наносы). Склон долины в своей
34
верхней части переходит в коренной берег, который является частью
водораздела, прилегающей к речной долине.
Для изучения речной долины и построения поперечного профиля сначала
осматривают район, выбирают коренной берег, с которого хорошо
просматриваются все части долины – террасы, пойма, русло. Примерно
определяют направление и расстояние между первой и последней точками
стояния. При профилировании применяют геометрическое нивелирование. Для
построения поперечного профиля подбирают масштабы вертикальный и
горизонтальный.
4.5 Практическое задание и камеральная обработка материалов
Оборудование: планшет (30см*40см), компас, школьный нивелир, 2-5 пикетов
(колышки высотой 50 см.), визирная линейка, транспортир, рулетка, лист
бумаги, простой карандаш, ластик.
Задания для самостоятельной работы:
1. Провести нивелирование склона (холма, оврага) и составить схему;
Таблица14. Ведомость высот точек при нивелировании склона
№
пикета
Превышение
точки, м
1
А ПК-0
2
-
Горизонтальное
расстояние между
точками, м
3
0,00
ПК-1
ПК-2
ПК-3
ПК-4
В ПК-5
1,00
1,00
1,00
1,00
0,40
5,10
2,45
2,65
2,15
1,90
Примечание
4
Аз = 146 ,
общая крутизна склона 20
Таблица15. Ведомость высот точек при нивелировании холма
№
пикета
Превышение
точки, м
1
ПК-0
ПК-1
ПК-2
ПК-3
ПК-4
ПК-5
2
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
Горизонтальное
расстояние между
точками, м
3
4
5
5,5
Направление
Примечание
4
западное
-//-//-//-
5
подошва
Таблица16. Значения исследования оврага
Направление профиля ____________ азимут ________________
№
пикета
Превышение
точки, м
1
2
Горизонтальное
расстояние между
точками, м
3
35
Примечание
4
ПК-0
ПК-1
ПК-2
ПК-3
ПК-4
ПК-5
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
Ширина, глубина, растительность и т.п.
-
2. Провести исследование речной долины и нарисовать ее поперечный
профиль. По итогам работы заполняют табл. 17.
Таблица17. Поперечный профиль долины реки _________________
Направление профиля_____________ азимут __________________
№
пикета
1
ПК-0
ПК-1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Превышение Расстояние Элемент речной
точки, м
между
долины
точками, м
2
1,00
3
-
4
Урез воды
Прирусловая
пойма
Центральная
пойма
Притеррасная
пойма
Первая терраса
Вторая терраса
Отметка Примечание
давления (растительный
мм
покров, горные
породы и т.п.)
5
6
760
Контрольные вопросы:
Что изучает наука геоморфология?
Что представляет собой речная долина?
Как построить профиль речной долины?
Что такое аллювий?
Чем отличается терраса от поймы?
Как пользоваться школьным нивелиром?
Как проводить исследование элементарных форм рельефа?
Можно ли проводить нивелирование холма с вершины?
5. МИНЕРАЛЫ. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
5.1 Минерал — это внутренне однородный твердый компонент земной
коры, образовавшийся естественным путем. Большинство минералов
выделяется в виде кристаллов, имеющих определенные формы. Слово
«минерал» происходит от латинского слова mina («мина») — шахта.
Кристалл — это однородное по составу тело строго геометрической
формы с закономерным внутренним строением — кристаллической решеткой.
36
Структура кристаллической решетки определяет разнообразие физических
свойств кристаллов, а тем самым и минералов.
У минералов форма кристаллов в большинстве случаев развита не столь
идеально, чтобы по ней можно было безошибочно отличить один минерал от
другого, поэтому необходимо уметь определять основные физические свойства
минералов (цвет, черта, блеск, прозрачность, спайность, излом, твердость и
плотность). По некоторым внешним диагностическим признакам и с помощью
простейших подручных средств можно в полевых условиях определить
минерал. Однако следует помнить, что не все минералы удается
диагностировать, не прибегнув к специальным химическим и физическим
исследованиям.
Цвет и черта. Цвет минерала лишь в редких случаях может служить
характерным диагностическим признаком, как, например, у синего азурита,
зеленого малахита, желтой серы или красной киновари. Большинство же
минеральных агрегатов может иметь различную окраску. Например, флюорит
бывает бесцветным, желтым, коричневым, розовым, зеленым, синим,
фиолетовым и даже почти черным. Химические и механические примеси
способны изменить собственную окраску минерала и позволяют выделять его
разновидности. Кроме того, цветовые оттенки минералов могут меняться под
воздействием высоких температур, ультрафиолетового и радиоактивного
облучения, а также просто выцветать на солнце.
Более надежным диагностическим признаком минералов, чем цвет,
является цвет черты (или просто черта). Обычно ее определяют, проведя
уголком испытуемого образца по пластинке из неглазурованного фарфора —
бисквиту. Если минерал окажется твердым, рекомендуется прежде соскрести
напильником немного порошка, а потом уже растереть его на пластинке. Черта
отражает собственный цвет минерала, ее окраска более постоянна и в меньшей
мере зависит от цветовых разновидностей минерала. Так, черта у золотистожелтого пирита — черная с зеленоватым оттенком, черного сфалерита –
коричневая, а у флюорита — независимо от его желтой, зеленой или
фиолетовой окраски — всегда белая.
Блеск, прозрачность. Блеск минерала обусловлен тем, как свет
отражается от его поверхности. В минералогии различают: неметаллический
(стеклянный, шелковистый, перламутровый, алмазный, жирный, смоляной,
восковой, матовый), металлический и полуметаллический (металловидный)
блеск. Многие минералы с металлическим блеском обнаруживают цвета
побежалости, и в таких случаях у них часто наблюдаются великолепные
радужные переливы. Налеты и поверхностные явления выветривания могут
изменять блеск минерала, поэтому его определение тоже не всегда оказывается
однозначным.
Минералы бывают прозрачными, полупрозрачными и непрозрачными. К
числу последних относят минералы с металлическим блеском.
Спайность и излом. Многие минералы при ударе молотком
раскалываются по плоским поверхностям, что конечно, в первую очередь,
зависит от строения кристаллической решетки. В таких случаях говорят, что
37
минерал имеет спайность. В зависимости от легкости, с какой раскалывается
минерал, различают спайность: весьма совершенную (слюда), совершенную
(кальцит), среднюю или ясную (полевые шпаты), несовершенную (гранат) и
весьма несовершенную (кварц).
Для минералов, обладающих плохой спайностью или вовсе лишенных ее,
важным диагностическим признаком может служить излом — характер
поверхности неправильных обломков, на которые кристалл раскалывается при
ударе. Различают раковистый (кварц, кремень), занозистый (асбест, роговая
обманка), волокнистый (гипс), зернистый (графит, магнетит), ровный
(халцедон, серпентин), неровный (гранат), ступенчатый (кианит, хлорит,
микроклин) и землистый (каолин, лимонит) изломы.
Твердость. Под твердостью минерала обычно понимают сопротивление,
которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать ее другим камнем
или иным предметом.
Немецкий минералог Фридрих Моос (1773—1839) предложил шкалу,
согласно которой минералы группируются в соответствии с их относительной
твердостью по десятибалльной шкале, которая называется минералогической
шкалой твердости, или шкалой Мооса. Каждый минерал, занимающий
определенное место в этой шкале (табл. 18), царапает все минералы с меньшим
значением твердости, но в то же время сам царапается стоящими выше него
более твердыми минералами. Минералы с равными значениями твердости не
царапают друг друга. Минералы с твердостью 1 и 2 считаются мягкими, 3-5 —
средней твердости, 6-7 — твердыми, а от 8-10 – очень твердыми. Шкала Мооса
— относительная шкала, с ее помощью может быть установлено лишь, какой
минерал тверже.
Таблица 18. Шкала твердости по Моосу
Шкала
твердости
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Минерал
Тальк
Гипс
Кальцит
Флюорит
Апатит
Ортоклаз
Кварц
Топаз
Корунд
Алмаз
Твердость по Моосу
Скоблится ногтем
Царапается ногтем
Царапается медной монетой
Легко царапается перочинным ножом
С трудом царапается перочинным ножом
Царапается напильником
Царапает оконное стекло
Легко царапает кварц
Легко царапает топаз
Не царапается ничем
Твердость
шлифования
0,03
1,25
4,5
5,0
6,5
37
120
175
1000
140 000
Плотность. Под плотностью понимается масса вещества, отнесенная к массе
равного объема воды. Следовательно, минерал с плотностью 2,6 в 2,6 раза
тяжелее такого же объема воды. Плотность минералов, горных пород и руд
колеблется от 1 до 20. Минералы с плотностью ниже 2 воспринимаются как
легкие (янтарь - 1,0), от 2 до 4 — как нормальные или средние (кварц - 2,6),
выше 4 — как тяжелые (галенит - 7,5).
38
Прочие свойства. Существуют еще и другие свойства и способы, которые
могут помочь при определении минералов, это магнитность (магнетит), запах
(сера), вкус (галенит), ощущение на ощупь (тальк), двупреломление
(исландский шпат), поведение их перед паяльной трубкой и в прозрачных
шлифах.
Классификация минералов. В настоящее время насчитывается около 4 тысяч
видов минералов, которые подразделяются по общими признаками на группы.
В научной минералогии общепринято классифицировать минералы, прежде
всего по их химическому составу:
1. Самородные элементы – алмаз, графит, золото, платина, сера, серебро и др.
2. Сульфиды: арсенопирит, галенит, киноварь, пирит, сфалерит и др.
3. Галогениды (галоиды): галит, сильвин, флюорит и др.
4. Оксиды и гидроксиды: гематит, лимонит, магнетит, касситерит, кварц,
корунд, опал и др.
5. Карбонаты: азурит, доломит, кальцит, малахит, родохрозит и др.
6. Сульфаты: ангидрит, барит, гипс, молибденит и др.
7. Фосфаты: апатит, бирюза и др.
8. Силикаты: берилл, жадеит, каолинит, лазурит, нефелин, полевой шпат,
роговая обманка, серпентин, тальк, турмалин, хлорит, циркон и др.
Из большого многообразия известных минералов лишь два-три десятка
имеют значение как породообразующие. Многие из них встречаются
преимущественно или исключительно в определенных горных породах —
магматических, осадочных и метаморфических. Минералы, слагающие
основной объем породы, называют главными породообразующими, а
подчиненные им в количественном отношении — второстепенными.
Более подробное описание распространенных минералов дано в
приложении 1.
5.2 Горная порода представляет собой сочетание (агрегат) минералов
естественного (природного) происхождения. Каждая горная порода образует в
земной коре объемное тело (слой, пласт, линзу, массив, поток, покров и т.д.),
имеет определенный вещественный состав и обладает специфическим
внутренним строением. Горные породы, состоящие преимущественно из
одного минерала, называются мономинеральными (кварцит, известняк и т.п.),
из нескольких минералов – полиминеральные (гнейс, гранит, обычная глина и
т.п.).
39
Жильные породы
Как мы уже видели на схеме, помещенной на стр. 65, жильные породы
образуются в верхних зонах земной коры (между плутонитами и вулканитами)
путем отщепления от залегающей глубже материнской породы. Соответственно
и строение жильных пород обычно носит черты, присущие и плутоническим, и
вулканическим породам. В названиях жильных пород также нашло отражение
их промежуточное положение:
они часто комбинируются из названий плутонитов и вулканитов.
Плутониты
Гранит
Диорит
Базальт
Жильные породы Вулканиты
Гранит-порфир
Родолит (липарит) Сиенит Сиенит-порфир Трахит
Диорит-порфирит
Андезитобазальт Габбро
Габбро-порфирит
Перидотит Пикрит-порфирит Пикрит
Плутонические и вулканические породы имеют соответствующие им по
составу жильные производные. Для коллекционера жильные породы часто
представляют большой интерес, так как в них подчас присутствуют редкие
минералы или же особенно хорошо образованные кристаллы минералов.
В некоторых случаях минеральный состав и структура жильных пород существенно иные, чем у материнской породы и других магматических пород. Такие
жильные породы называют расщепленными (а перечисленные выше —
нерасщепленными). Мелкозернистые светлые расщепленные жильные породы
носят название апли-тов (135), грубо- и неравномернозернистые —
пегматитов (134), а темные, состоящие преимущественно из темноцветных
минералов, именуют лампрофирами (136).
В строительном деле малораспространенные жильные породы, не слагающие
крупных масс, в целом не играют какой-либо роли, но зато они могут иметь
большое значение в формировании рудных месторождений. В Баварском Лесе
(ФРГ) можно видеть отпрепарированную выветриванием кварцевую жилу
протяженностью свыше 100 км и шириной до 100 м, сложенную типичным
белесовато-серым, мутным жильным кварцем.
133. Гранит-порфир отличается от гранита порфировидной структурой, то
есть наличием крупных кристаллов (вкрапленников) кварца и полевого шпата,
погруженных в мелкозернистую основную массу гранитного состава. Образец
из Саксонии, ГДР.
134. Письменный гранит — характерная порода из пегматитовой жилы; его
облик, единственный в своем роде, обусловлен закономерным взаимным
40
прорастанием полевого шпата (микроклина) и стебельчатого кварца. Темносерые «скелетные» вростки кварца на фоне светлого полевого шпата образуют
рисунок, напоминающий еврейские письмена (отсюда еще одно название —
«еврейский камень») или древне-германские рунические знаки. Образец —
письменный гранит (графический пегматит) с юга Норвегии.
135. Турмалиновый аплит отличается особой структурой, что связано с
присутствием в его составе значительного количества турмалина — как
правило, второстепенного минерала, который, однако, в этой породе образует
скопления и кажется крупнее, чем обычно. Образец с гор Фихтель, ФРГ.
136. Спессартит — лампрофировая жильная порода. Образец из Верхнего
Пфальца, ФРГ.
Излившиеся породы (вулканиты)Вулканиты образуются в тех случаях, когда
огненно-жидкая магма, поднимающаяся из глубин Земли под воздействием
вулканических сил, достигает земной поверхности. Причем не играет роли,
изливается ли магматический расплав подобно грязевому потоку из
вулканического жерла или по трещине в земной коре вытекает прямо на
поверхность. Если же сгустки лавы вперемежку с остатками материала, прежде
заполнявшего жерло, или с обломками боковых пород выбрасываются в воздух,
откуда затем осаждаются, говорят о вулканических туфах.
По химизму и тем самым по минеральному составу вулканиты в целом
сходны с плутонитами, так как обе эти группы пород происходят из одних и
тех же магм. И вулканические породы, подобно плутоническим, с понижением
содержания кремне-кислоты становятся темнее и тяжелее.
Существенное различие между вулканитами и плутонитами заключается в их
структуре. Лавы, из которых образовались вулканиты, остывали много
быстрее, чем материнские магмы плутонитов; поэтому в вулканитах кристаллы
минералов в основном весьма мелкие, микроскопических размеров.
Невооруженным глазом их не разглядишь. Такую структуру называют
плотной. Лишь отдельные более крупные кристаллы бывают хорошо
образованы; они имеют резкие контуры и свою собственную, типичную для
них форму. Такая структура называется порфировой, а эти кристаллы —
порфировыми вкрапленниками. Порфировая структура — характерная
особенность вулканитов.
Если магма остывает очень быстро, то кристаллы вообще не успевают
появиться, и вся масса породы оказывается аморфной, стекловатой. Подобные
породы называют вулканическими стеклами. К ним принадлежат обсидиан
(143), пехштейн и пемза (142). Кроме того, вулканиты, образовавшиеся из магм,
богатых растворенными газами, приобретают многочисленные мелкие пустоты,
которые позднее могут заполняться низкотемпературными минералами, и тогда
их называют миндалинами, а породы — миндалекаменными
41
Среди вулканитов принято различать более древние и более молодые образования. Древние (палеозойские) излившиеся породы обычно несколько изменены.
Они уплотняются, и в их окраске преобладают красные или зеленые тона. Что
же касается молодых (кайнозойских) вулканитов, то для них характерны
многочисленные пустоты и серые тона окраски. Подобные незначительные
изменения пород получили название диагенеза (не путать с метаморфизмом —
интенсивным преобразованием пород).
Каждый вулканит имеет свои аналоги среди плутонитов и жильных пород.
Группировка туфов производится по размерам зерен, а лавовые породы
подразделяются по минеральному составу.
Основные представители вулканических лавовых пород*
Групповое название
Плотность
Группа риолита
Группа трахита
Группа андезита
Группа базальта
Группа пикрита
2,7
2,7
2,7
2.8
3,0
Представители
Риолит (липарит)
Трахит
Андезит,
андезитобазальт
Базальт
Пикрит
Диагностические признаки вулканитов
1. Хорошо образованы лишь отдельные кристаллы.
2. Основная масса плотная (микрозернистая) или аморфная (стекловатая).
3. Многочисленные мелкие пустоты.
4. Текстуры течения (флюидальные).
5. Часто наблюдается образование столбов.
6. Разделение пород в пределах ряда вулканитов — по интенсивности окраски
(светлые — темные) и по минеральному составу.
ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ТУФЫ, или просто ТУФЫ, представляют собой
выброшенные в воздух частицы лавы, перемешанные с обломками различных
пород, уплотненные и сцементированные. (Не путать со сходными по облику
42
известковыми туфами, которые тоже часто называют просто туфами!)
Вулканические туфы можно подразделять по исходному материалу или по
материнским лавам (например, базальтовые, трахитовые туфы и т. д.). Чаще
туфы различают по величине зерен.
Вулканические выбросы в виде мелкозернистых рыхлых масс называют
вулканическими пеплами, а самые тонкие из них — вулканической пылью.
Уплотненные пеплы носят название пепловых туфов или просто туфов.
Выбрасываемые при извержениях вулканов мелкие камешки (размером с боб
или орех) называются лапилли. Самые крупные выбросы — вулканические
бомбы, это сгустки лавы, принявшие определенную форму. Как правило, они
бывают величиной с кулак, а то и с голову. Вращение во время полета придает
им округлую, витую или веретенообразную форму. Смеси туфов с веществом
осадочных пород называют туффитами. Структура туфов — аморфная
(стекловатая), мелкозернистая или порфировая; обычно они весьма пористы.
Благодаря высокой пористости и малой объемной массе вулканические туфы
используются в качестве строительного камня. Трахитовые пепловые туфы из
массива Эйфель (ФРГ), получившие название трассов, играют значительную
роль в подводном строительстве, что связано с их хорошими гидравлическими
свойствами. Молотый трасс служит добавкой к цементу; он повышает
плотность и химическую стойкость бетона. Трассовый цемент особенно
подходит для массивного бетона; снижая температуру его схватывания, он
уменьшает вероятность появления трещин.
Несмотря на слоистость, обусловленную некоторой сортировкой
материала, а главное повторными выбросами при извержениях, в петрографии
туфы не причисляют к так называемым слоистым, или осадочным, породам.
Присутствующие в виде включений в туфах вулканические бомбы, под
тяжестью которых вдавливаются границы слоев, отчетливо выявляют различие
между туфами и осадочными породами с их ровными поверхностями
напластования.
137. Трасс — пористый трахитовый туф, в строительном деле иногда
называемый пемзой. Образец из Эйфеля. ФРГ.
138. Лапилли с порфировыми вкрапленниками.
139. Вулканическая бомба веретенообразной формы. Образец с Везувия
(Италия).
140. Вулканическая бомба, покрытая коркой (типа «хлебной корки»). Образец
из Южной Франции.
43
ВУЛКАНИЧЕСКОЕ СТЕКЛО — термин, обозначающий не какую-либо
определенную породу, а скорее структуру, свойственную целой группе
излившихся пород. Их химизм может быть различным, но физическое
состояние — главным образом аморфное, как у обычных искусственных
стекол; кристаллы могут присутствовать лишь в виде единичных включений.
Вулканические стекла возникают при закалке (очень быстром остывании)
магматического расплава, достигшего земной поверхности. Основные
представители вулканических стекол — пемза, обсидиан и пехштейн.
142. Пемза получила свое название от латинского слова pumex («пумекс»), что
значит «пена», и на самом деле она имеет пенистое, губчатое сложение.
Петрографическое определение пемзы — пенистое, или пузыристое,
вулканическое стекло, обычно с высоким содержанием кремнекислоты. Оно
образовалось при быстром остывании лавы, богатой газами, и имеет аморфную
структуру, отличаясь обилием крупных пор. Вся масса пемзы, подобно губке,
пронизана порами неправильной формы, которые ранее представляли собой
газонаполненные полости, большей частью не сообщавшиеся между собой.
Хотя по своему составу пемза близка к серовато-черному обсидиану, но из-за
многократного преломления и рассеяния света в пористом материале она
обычно кажется светло-серой. Объемная масса пемзы — менее 1, плотность
составляет 2,4.
Применение пемзы в качестве абразивного материала, а также в косметике и
гигиене основано на том, что в ее составе отсутствуют остроугольные
кристаллы, способные причинить повреждения, а поверхность в ходе истирания
все время остается шероховатой, шершавой. В строительстве пемза служит для
изготовления легкого строительного камня: добытую сырую пемзу
размалывают, к ней добавляют цементоподобные вяжущие вещества и из этой
массы под прессом формуют камни нужной формы. Их достоинство в низкой
объемной массе и в хороших теплоизоляционных свойствах. В строительном
деле пемзой нередко называют туфовый камень и даже легкие-пористые
искусственные камни из осколков кирпича и шлаков. Трасс (137) с его
стекловато-пористым сложением также представляет собой пемзу —
44
естественную, природную пемзу, как говорят в технике. Места
распространения:
Нейвид (Рейнланд-Пфальц, ФРГ), Липарские о-ва (Тирренское море, Италия),
Исландия. Образец с острова Липари (Липарские о-ва).
143. Обсидиан получил свое название по имени его первооткрывателя —
римлянина Обсиуса. Это вулканическое стекло, застывшее преимущественно из
кислой (богатой кремнекислотой) лавы. Он отличается большой сплошностью
и довольно высокой твердостью (5—5,5 по шкале Мооса). Темная, часто
черная,
красно-коричневая
или
темно-зеленая
окраска
вызвана
тонкорассеянными оксидами железа. Черный обсидиан в тонких краях
просвечивает серым; мелкие осколки обсидиана — светлые и прозрачные.
Характерны раковистый излом и острые режущие края обломков.
В каменном веке обсидиан наряду с кремнем использовался для изготовления
оружия и инструментов; в Мексике вплоть до XVI в. из него делали ножи,
скребки, наконечники для стрел. Ныне обсидиан идет на изготовление
художественных изделий, надгробий. В шлифованном и полированном виде он
обнаруживает золотистые рефлексы. Плотность обсидиана 2,5—2,6. Места
распространения: Италия, Греция, Исландия, Мексика, США, СССР. Образец с
о-ва Липари, Италия.
Пехштейн, или смоляной камень, — внешне похожее на смолу, изборожденное
трещинами древнее вулканическое стекло, по составу близкое обсидиану, но с
повышенным содержанием воды. Он имеет серый или бурый цвет.
[На территории СССР самые красивые поделочные обсидианы известны в
Армении: смоляно-черные, сургучно-коричневые с черными пятнами и
особенно эффектные — серебристо-серые с перламутровым отливом. Их
добывают на склонах горы Артени и Геннамского хребта, Гюмуш-Джрабер.
Археологические раскопки свидетельствуют о том, что обсидиан широко
использовали здесь в эпоху неолита как материал для изготовления оружия,
орудий труда, украшений. В настоящее время из него освоено изготовление
лезвий для хирургического инструмента. По соседству, в Турции (Южная
Анатолия) известность во всем мире приобрели раскопки неолитического
города Чатал-Гуюк, выросшего вокруг разработок обсидиана на склонах
потухших вулканов Караджидаг и Гасандаг. — Пер.]
ГРУППА БАЗАЛЬТА. Базальты —наиболее широкоизвестные вулканические
породы, имеющие в естественном залегании характерную столбчатую
отдельность. Их минеральный состав (по Г. Шуману, 1957) в %:
Плагиоклаз ......... 45
Пироксен ......... 50
Оливин, рудные минералы .... 5
Плотность базальтов 2,8. По величине зерна и возрасту в группе базальта
выделяются тонкозернистые породы собственно базальты и более
крупнозернистые породы — долериты.
45
148. Базальт — тонкозернистая основная излившаяся порода с мелкими
округлыми пустотками (на месте газовых пузырей) темно-серого, серовато- или
иссиня-черного цвета. Базальты очень крепки и плохо разбиваются на части.
Применяются для уличных и дорожных щебеночных покрытий и в виде
брусчатки для мощения площадей и в гидростроительстве. Из-за тонкой
зернистости базальт мало пригоден в качестве камня для мощения проезжей
части дорог: он недостаточно шероховат, по мере истирания становится
гладким, а в сырую погоду — скользким. Места распространения:
Саксония (ГДР), горы Фогельсберг и Рѐн (ФРГ), Исландия. Образец—
оливиновый базальт из Финкенберга, Рейнланд, ФРГ.
Синий базальт — крепкая иссиня-серая разновидность базальта.
Базальтовая лава — очень пористая разновидность базальта, всегда
сохраняющая грубую, шершавую поверхность.
«Веснушчатый» базальт — пятнистый щелочной базальт, обогащенный
минералом анальцимом; светлые пятна — результат выветривания анальцима.
Склонен к рас-трескиванию и преждевременному распаду.
149. Метабазальт — тонкозернистый базальт, газовые полости которого часто
заполнены посторонними минералами — агатом, кальцитом, хлоритом,
кварцем и др., то есть превращены в миндалины (базальтовый мандельштейн).
Цвета черный или красно-коричневый. Применяется как дорожностроительный материал. Места распространения: Пфальц, Саарская область
(ФРГ). Образец из тор Хунсрюк, ФРГ.
150. Метадолерит — крупнозернистый базальт, слегка диагенетически
измененный. Пироксен и оливин замещены в нем хлоритом и серпентином, что
придает породе серо-зеленый цвет и большую вязкость. Применяется в виде
щебня и в качестве декоративно-облицовочного материала (см. 152, 153).
Иногда образует дайки и интрузивные залежи — силлы (в траппах). Места
распространения: Рейнские Сланцевые горы, горы Фихтель (ФРГ), Гарц (ГДР,
ФРГ). Образец из Пфальца, ФРГ.
151. Пикрит — весьма темная ультраосновная вулканическая порода, как
строительный материал имеет сугубо местное значение. Минеральный состав
(по Г. Шуману,
1957)в%:
Оливин ........ 30
Пироксен ....... 35
Роговая обманка ..... 25
Апатит, рудные минералы . 10
Плотность пикрита 3,0. Места распространения: Рейнские Сланцевые горы,
горы Фихтель (ФРГ), Гарц (ГДР, ФРГ), Рудные горы (ГДР). Образец из гор
Фихтель, ФРГ.
Осадочные породы
Осадочные породы имеют вторичное происхождение. Они всегда образуются
на поверхности Земли из остаточных продуктов предварительно разрушенных
пород. Это разрушение, называемое выветриванием, осуществляется под
влиянием климатических агентов, таких, как солнечная инсоляция, мороз и
46
дождь, а также при участии кислот и организмов. Горные породы и минералы
ведут себя при этом по-разному. Кварц, гранат и турмалин, к примеру,
устойчивы к выветриванию; полевой шпат, фельдшпатоиды, оливин и биотит,
напротив, легко разрушаются.
Следует различать два типа выветривания: физическое, или механическое, и
химическое. Часто выделяют еще третий тип — биологическое, или
органогенное, выветривание, но оно проявляется либо физическим (например,
ростовое давление корней), либо химическим путем (например, воздействие
органических кислот). В зависимости от климатической зоны, времени года и
местных условий оба типа выветривания протекают с различной
интенсивностью и более или менее комплексно. Физическое выветривание
приводит к чисто механическому разрушению пород. Частые изменения
температуры, морозное выветривание с образованием морозобойных трещин и
солевое растрескивание пород (возникновение трещин под давлением
кристаллов образующихся солей) обусловливают разрыхление структуры и
распад пород на минеральные зерна без их химического изменения.
Осадочные породы, образующиеся при участии процессов физического
выветривания, относят к пластическим, или обломочным, породам. Они
Вторая группа охватывает новообразованные при участии выветривания
породы. Исходным материалом для них служат преимущественно породы,
разрушенные процессами химического выветривания. Водорастворимые
минералы подвергаются растворению, силикаты — гидролитическому
разложению, соединения железа — окислению, известняки — выщелачиванию
под воздействием углекислоты. При повторном отложении компонентов пород,
претерпевших столь интенсивные изменения, возникают совершенно иные
породы, внешний облик которых не говорит о том, за счет каких исходных
пород они образовались.
Особое место занимают ископаемые угли. Они имеют органическое
происхождение и потому, согласно петрографическому определению, вообще
не являются горными породами. Но поскольку, подобно всем настоящим
47
горным породам, они участвуют в строении твердой земной коры, их следует
рассмотреть. Диагностические признаки осадочных пород
1. Ясно выраженная слоистость.
2. Наличие окаменелостей.
3. Формы выветривания (рельефа) — резко расчлененные, крутые, обрывистые.
Характерный диагностический признак большинства осадочных пород —
четко проявленная слоистость с ровными прямолинейными границами слоев.
Чешуйчатые минералы и пластинчатые фрагменты пород расположены взаимно
параллельно. Вместе с тем в ледниковых отложениях (моренах) слоистость
отсутствует. Все их составные части, включая обломки пород, не сортированы
по величине и располагаются беспорядочно, вперемешку.
Остаточные продукты выветривания (обломочные породы)
Хотя гранит и слывет символом вечности, он, как и любая другая порода,
подвергается выветриванию. Образцы 154—160 иллюстрируют стадии
выветривания на примере гранита.
154. Гранит свежий, неразложенный.
155. Гранит, в котором часть минералов приобрела буроватую окраску; это
изменение цвета вызвано химическим преобразованием (окислением)
железосодержащих компонентов.
156. Гранит, интенсивная бурая окраска которого обусловлена химическим
выветриванием (окислением) железосодержащих минералов.
157. Гранит, претерпевший глубокое разложение и разрыхление.
158. Гранит, распавшийся на крупные обломки.
159. Гранит, распавшийся на гранитную дресву. Только кварц сохраняется в
неизмененном виде. Полевой шпат и слюда сильно изменены.
160. Гранит, выветренный до превращения в почву (пахотную землю).
Наименование рыхлых пластических осадков по крупности зерен. В литологии
кластические осадки подразделяются по крупности зерен независимо от их
минерального состава, формы и происхождения на следующие группы*.
Рыхлые кластические осадки, по крупности зерен занимающие промежуточное
положение между илом и тонкозернистым песком, называют алевритом.
48
В технике (грунтоведении) обломочные породы классифицируются в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями следующим образом:
Диаметр частиц, мм
Главные группы
<0,002
Глина
0,002—0,06
Ил
0,06—2,0
2—60
Песок
Гравий,щебень
Диаметр частиц, мм Подгруппы
0,002—0,06
Тонкий ил
0,006—0,02
Средний ил
0,02—0,06
Крупный ил
0,06—0,2
Мелкозернистый песок
0,2—0,6
Среднезернистый песок
0,6—2,0
Крупнозернистый песок
2—6
Мелкий гравий,
мелкий щебень
6—20
Гравий (щебень)
средней крупности
20—60
>60
Крупный гравий,
крупный щебень
Камни
ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ — уплотненные (связные) скопления мельчайших
частиц разрушенных пород («породной муки»), состоящие преимущественно из
глинистых минералов (см. стр. 36). Главные их представители — каолин, глина,
суглинок, мергель, сланцеватая глина и лѐсс. За исключением лѐсса, все они
образуются путем осаждения из воды или при выветривании горных пород.
161. Каолин (фарфоровая глина) состоит из минерала каолинита (водного
силиката алюминия). Образуется путем разложения и преобразования
силикатных пород. Чистый каолинит снежно-белого цвета, в смесях с кварцем
и полевыми шпатами бывает серовато-желтоватым (серый каолин, каолиновый
песок). Каолин — важное сырье для получения фарфора. Места
распространения: Шнайттенбах (ФРГ), Мейсен (ГДР), Карлови-Вари (ЧССР),
Англия, США, Китай. Образец из Шнайттенбаха, Бавария, ФРГ.
162. Глина здесь понимается не как классификационное подразделение
обломочных пород по крупности зерна (см. стр. 98), а как агрегат глинистых
минералов (см. стр. 36), кварца и слюды с примесью полевого шпата и
кальцита. До 10% составляют оксиды железа, вызывающие красноватую, а
иногда и зеленоватую окраску. Глины, богатые монтмориллонитом,
называются бентонитовыми или просто бентонитами.
49
Глина в сухом состоянии — твердая, во влажном (в зависимости от
содержания воды) — в различной степени пластична. Глина способна
капиллярными силами удерживать воду в многочисленных тончайших порах,
поэтому она становится непроницаемой для грунтовых вод и действует как
водоупорный слой. Она используется для изготовления кирпича и шамотных
огнеупоров. Распространены глины повсеместно. Образец из Розенгейма, ФРГ.
163. Суглинок — глина, бедная известью, но с примесью кварцевых
песчинок. Лимо-нит (стр. 100), образовавшийся за счет окисления железистых
минералов, окрашивает суглинок в желтый цвет. Образец из Верля, Вестфалия,
ФРГ.
Мергель — глина, богатая известью (точнее, глинистый известняк). Примесью
глауконита окрашивается в зеленоватые, а примесью битумов — в темно-серые
тона. Распадается с образованием рассыпчатой, крошащейся массы. Валунный
мергель — мергель с примесью моренного материала. Озерный мел (гажа) —
мергелистая глина, или глинистый мергель, с весьма мелкими зернами.
Лѐсс содержит те же минеральные компоненты, что и глина (162), но имеет
эоловое происхождение — из скоплений пыли, приносимой ветром. Лѐсс рыхл,
однако способен (благодаря наличию в нем массы тончайших волосных
трубчатых канальцев) образовывать устойчивые вертикальные стенки,
пропускать воздух и воду. Гидрок-сиды железа окрашивают лѐсс в желтоватые,
палевые тона. При выщелачивании извести дождевой или просачивающейся
грунтовой водой образуются лѐссовидные суглинки. Места распространения:
Придунайская область, Верхне-Рейнская низменность, Моравия. Наиболее
крупная область сплошного развития лѐсса — Северный Китай.
164. Мергелистые конкреции («журавчики») — желвакообразные стяжения
глинисто-карбонатного состава среди глинистых пород; встречаются
преимущественно в лѐс-сах и (лѐссовидных) суглинках. Образуются в
результате выщелачивания извести из вмещающих пород и ее повторного
выпадения. Образец из Рейнланда, ФРГ.
165. Сланцеватая глина — диагенетически уплотненная глина. Битуминозные
примеси придают ей светло-серую окраску. От глинистого сланца отличается
тем, что сохранила способность впитывать (поглощать) воду, разбухая при
этом, а также размокать и распадаться в воде.
[Советский Союз богат месторождениями белых каолиновых глин. Наибольшей
известностью пользуются высококачественные каолины Украины. Помимо
изготовления фарфоро-фаянсовых изделий, каолиновые глины используются в
производстве огнеупорной керамики.
РЫХЛЫЕ
ОБЛОМОЧНЫЕ
(КЛАСТИЧЕСКИЕ)
ОТЛОЖЕНИЯ
крупностью от 2 до 200 мм в значительных скоплениях называют щебнем,
гравием или галькой.
50
Форма отдельных обломков зависит от способа и дальности переноса, во
время которого она меняется под действием ударов о другие обломки и
шлифовки при трении о песок. На склонах гор ниже вершины собираются
крупные остроугольные обломки разрушенных скал, глыбы пород, в больших
нагромождениях именуемые в зависимости от размеров глыбовыми осыпями,
щебнем или дресвой. Первоначально остроугольный обломочный материал при
речной транспортировке или в зоне морского прибоя подвергается окатыванию.
Такие скатанные, округлые обломки называются в литологии галькой или
гравием, а в больших скоплениях галечниками. Обломки песчаников и
известняков окатываются, приобретая округлую форму, через 1—5 км речного
переноса, тогда как обломки гранитов, гнейсов и кварцитов — через 10—20 км.
Мягкие песчаники полностью перетираются уже через 1—2 км. В строительном
деле под «щебнем» и «щебенкой» понимают искусственно раздробленный
материал, подобный тому, что применяется в качестве балласта при укладке
железнодорожного пути.
Если перенос осуществляется ледником, то обломки не достигают столь
совершенной окатанности, как при речной транспортировке. Крупные обломки
и глыбы пород не перекатываются, а волочатся и приобретают вследствие этого
плоскую форму, а их углы и ребра сглаживаются. Одни обломки царапают
другие, и на их поверхности появляются прямолинейные борозды, так
называемые ледниковые шрамы, или ледниковая штриховка. Подобные
обломки называют штрихованными валунами. Самые крупные скальные
глыбы, объемом в несколько кубометров, называются ледниковыми или
эрратическими валунами; в эпоху оледенения некоторые из них были
перенесены на расстояние свыше 1000 км.
Ветер тоже способен обрабатывать обломки пород; он делает это с помощью
песка, либо шлифуя ребра глыб, либо — в тех случаях, когда породы сложены
слоями или участками с разными механическими свойствами, — избирательно
выдувая более мягкие из них и оставляя более устойчивые в виде выступающих
ребер или перегородок.
166. Галька «истерзанной породы» — серый известняк, при
горообразовательных процессах разбитый на обломки неправильной формы с
последующим диагенетичес-ким залечиванием трещин молочно-белым
кальцитом (сеть тонких светлых прожилков на снимке). Кроме известняков,
такие образования встречаются в доломитах и песчаниках, причем трещины
могут залечиваться не только карбонатами, но и кварцем. Образец из русла
реки Изар близ Мюнхена, ФРГ.
167. Валун с признаками ледникового переноса: овальная форма, сглаженные
ребра и отчетливые царапины. Местонахождение валуна — окрестности
долинного ледника (глетчера) в верховьях реки Инн, Верхняя Бавария, ФРГ.
168. Эоловый многогранник с ребристой поверхностью, отшлифованной
песком, развеваемым ветром. Местонахождение — Саудовская Аравия.
51
169. Шлифующее действие ветра проявляется преимущественно в пустынных
областях. Более мягкие слои выскабливаются сильнее, чем более прочные и
устойчивые кварцитовые пропластки. Вследствие этого возникают необычные,
странные на вид формы. Образец найден в пустыне Намиб, Намибия.
[Ветровая эрозия сообщает скальным останцам гранитов, песчаников и
других твердых пород весьма причудливые формы, создает в них глубокие
ниши выдувания, отшлифовывает их поверхность. Вместе с тем, деятельность
ветра может приводить к накоплению в районах, окружающих пустыни,
мощных толщ эоловых отложений. таких как лесс (см. стр. 100). Наибольшей
известностью пользуются лессовые отложения Северного Китая, где к ним
приурочены весьма плодородные почвы. Лессовые почвы широко
распространены и на территории советской Средней Азии. —
Пер.}БРЕКЧИЯ—это сцементированные обломки горных пород (щебня,
глыб). Несортированные угловатые, часто остроугольные, произвольно
расположенные обломки связаны воедино глинистым, известковым
(карбонатным) или кремнистым цементом, образуя крепкую прочную породу.
По своему первоначальному происхождению осадочные брекчии — это чаще
всего глыбовые осыпи на склонах гор, материал горных обвалов или селевых
потоков; обломки в них могут принадлежать какой-либо одной породе (брекчии
гранитов, известняков и др.) или разным породам. Какого-либо отбора
обломков по прочности и крепости пород не существует.
В зависимости от состава, количества и характера цемента брекчии бывают различной плотности и прочности. Самым крепким является кремнистый цемент, а
самым распространенным — карбонатный. По своему сложению брекчия
похожа на бетон с заполнителем из мелкого щебня, отличаясь, правда,
наличием многочисленных пустот угловатой формы.
Для каменотеса и строителя брекчии представляют интерес в том случае, если
отдельные обломки прочно связаны между собой и твердость породы
приблизительно одинакова по всему объему. Некоторые известняковые
брекчии поддаются, подобно мрамору, шлифовке и полировке (172). Районы
развития: Альпы, Апеннины (Италия). Альпийская брекчия, или брекчиевый
мрамор, — торговые наименования пестрой хорошо полирующейся
известняковой брекчии, сложенной угловатыми обломками.
52
[Некоторые природные крупнообломочные брекчии и конгломераты
настолько декоративны по своему рисунку, что это навело строителей на мысль
воспроизвести брекчиевые и конгломератовые структуры в искусственных
облицовочных материалах. Сегодня такие материалы производятся в
промышленных масштабах и используются для отделки интерьеров, настилки
полов, облицовки стен подземных переходов. — Пер.]
Конгломерат — это сцементированные гравий, галька, иногда валуны.
Скатанные, округлые обломки пород связаны в прочную породу глинистым,
известковым или кремнистым цементом. Соотношения между крупными и
мелкими обломками широко варьируют. Встречаются лишь единичные
скатанные куски величиной с голову или крупнее. Окраска в целом серая,
голубоватая, желтоватая, а в случае, если цемент сильно железистый, то и
красноватая.
Конгломераты образуются из галечников, принесенных водой (речных или морских), и в большинстве случаев содержат разнохарактерный по составу пород
обломочный материал. При далеком его переносе вследствие разрушения более
мягких компонентов происходит отбор в пользу самых устойчивых пород,
таких, например, как кварцит, гранит, окремнелый известняк, амфиболит или
диабаз.
Подобно брекчиям, конгломераты бывают более или менее прочными и крепкими. Прочнее всего — кремнистый цемент, но самый распространенный —
карбонатный (известковый). По своему сложению конгломераты напоминают
бетон с гравийным заполнителем. Однако в конгломератах всегда
обнаруживаются округлые пустоты на местах выбитых галек (171).
Практический интерес составляют конгломераты, твердость которых приблизительно одинакова по всему ее объему. Присутствие кварцитовых галек
затрудняет обработку конгломерата.
Устойчивые к атмосферным влияниям конгломераты весьма ценятся в районе
Альп. Здесь их называют, пользуясь швейцарским термином, нагельфлю. Не
следует путать с конгломератом похожий на него искусственный камень
вашбетон, который отличается ровнозернистым кремнистым цементом и
53
полным отсутствием дырок или ямок на поверхности. Конгломераты
распространены во многих районах мира.
Тиллит — уплотненная обломочная порода (валунная глина) из ледниковых
(моренных) отложений. Крупные обломки могут быть представлены галькой,
валунами, а также более или менее угловатыми кусками и глыбами; цемент —
глинистый («ледниковая мука»),
172. Брекчия (приполирована) с характерным угловатым обломочным
материалом возникла путем повторной цементации хрупкого известняка,
расколотого в ходе горообразовательных процессов. Повторная цементация при
участии диагенеза и метаморфизма привела к возникновению крепкой и
прочной породы, способной принимать полировку. В строительном деле ее
называют альпийской брекчией или брек-чиевым мрамором. Имеет некоторое
значение как декоративный камень. Внешне похожа на брекчию терраццо —
широко используемый для настилки полов, изготовления лестничных маршей и
подоконников искусственный камень, состоящий из мелкозернистого бетона с
разноцветными включениями природного камня, пригодными для шлифовки,
но гораздо более однородными по величине.
173. Конгломерат ( приполирован) с характерными округлой формы ямками
или дырками на месте выбитых галек; типичная окраска — в серых тонах.
Образец из долины реки Инн, близ Бранненбурга, ФРГ.
[Любопытно, что с древними конгломератами связаны мировые
месторождения золота и урана. Так, знаменитое месторождение Витватерсранд
в Трансваале (ЮАР) дает около 65% золота, добываемого ежегодно в
капиталистических странах — Пер.}
ПЕСЧАНИК — наиболее широко распространенная осадочная порода, обычно
отчетливо слоистая. Образуется путем цементации зерен песка глиной или
кремнем. В составе песчаников преобладает кварц. Ниже приведен
минеральный состав некоторых песчаников в %.
Порода
Кварц
Полевой Слюда Глинис
шпат
Хлориты Карбо
тые ми
нералы
Прочие
наты
мине
ралы
6
—
11
1
6
4
2
8
Спириферовый песча
ник
Пестрый песчаник
Граувакка
Аркоз
70
65
41
35
6
20
25
33
10
11
9
3
2
—
1
16
—
—
11
4
В основу многочисленных названий различных песчаников могут быть
положены их цвет (зеленый песчаник), внешний облик (тигровый песчаник),
местонахождение (везерский песчаник — с реки Везер), применение
54
(крепостной песчаник), примеси (железистый песчаник), органические остатки
(спириферовый песчаник) и геологический возраст (меловой песчаник).
Технические характеристики песчаников зависят от типа цемента и его
количественных соотношений с песчинками, а также от формы и
распределения пор. Пористость песчаников варьирует от 1 до 25%. Глинистые
песчаники морозонеустойчивы, известковистые — подвержены агрессивным
химическим воздействиям газообразных продуктов сгорания и не огнестойки.
Слаботрещиноватые мелкозернистые песчаники с преимущественно
кварцевыми песчинками и кремнистым цементом — популярный в архитектуре
камень. Каменотес и скульптор предпочитают, однако, менее богатые кварцем
сорта. Очень крепкие и прочные кварцитовые песчаники используются в виде
щебенки в авто- и железнодорожном строительстве.
Аркоз — обычно грубозернистый песчаник с высоким содержанием полевых
шпатов, он почти лишен слоистости.
Граувакка (серая вакка) — темно-серый до бурого песчаник палеозойского
возраста, содержащий наряду с зернами кварца обломки различных пород
(177). Очень твердый. Применяется в виде щебенки в авто- и железнодорожном
строительстве. Широко распространен.
Кварцит (179) — весьма крепкий и прочный кварцевый песчаник с
кремнистым цементом, белый до светло-серого, очень трудный для обработки.
Происхождение:
диагенез или метаморфизм кварцевого песка. Применяется в виде щебня в автои железнодорожном строительстве, для покрытия полов, изготовления
лестничных маршей и облицовки стен, в качестве добавки к твердому бетону,
как сырье для изготовления огнеупорного силикатного кирпича (динаса) и как
металлургический флюс. Районы распространения: Рудные горы (ГДР);
Верхний Пфальц, Гессен (хребет Тау-нус), Вестфалия (ФРГ).
[В советской петрографической литературе кварцитами принято называть
существенно кварцевые породы преимущественно метаморфического
происхождения. — Пер.]
174. Ангулятовый песчаник, принадлежащий к числу железистых
песчаников; при богатом известью цементе порода неустойчива. Свое название
получил по присутствию одного из видов аммонитов. Образец из Вюртемберга,
ФРГ.
175. Мурнауский кварцит — очень крепкий глауконитсодержащий кварцевый
песчаник. Применяется как балластная щебенка при строительстве железных
дорог. Образец из Эшенлоэ, Бавария, ФРГ.
176. Глауконитовыи песчаник мало устойчив к атмосферным агентам. Свое
название получил по присутствию зеленого минерала глауконита. Образец из
Швейцарии.
177.
Граувакка, покрасневшая вследствие обжига
(термического
метаморфизма) под воздействием внедрившейся магмы.
Драгоценный камень — понятие, не имеющее единого определения.
Чаще всего к драгоценным камням относят красивые и редкие минералы (в
55
некоторых случаях и минеральные агрегаты), обладающие достаточно высокой
твердостью, а потому весьма стойкие к истиранию.
5.3 Месторождения полезных ископаемых в Красноярском крае
Полезные ископаемые – природные скопления минеральных образований
в земной коре, из которых могут быть извлечены металлы или минералы для
использования в народном хозяйстве.
Руда в общем случае представляет собой минеральную смесь с
промышленным содержанием металлов.
Красноярский край делит 1-2 место по запасам полезных ископаемых в
России с Якутией.
Почти четверть всех угольных ресурсов России находится в Красноярском
крае (5 крупных угольных бассейнов: Таймырский, Тунгусский, УстьЕнисейский, Канско-Ачинский и Минусинский с общими геологическими
запасы более 4 трлн. т). Добыча ведется в основном в Канско-Ачинском
угленосном бассейне (КАТЭК) открытым способом и в 2001 г. составила 38,572
млн. т (91,5 % от общих объемов добычи угля в крае). Самые крупные угольные
разрезы – Бородинский, Березовский и Назаровский.
Открыто 25 месторождений нефти и газа (Куюмбинское, Ванаварское,
Юрубчено-Тахомское, Ванкорское, Лодочное, Тагульское, Агалеевское,
Имбинское, Пайгинское, Собинское и др.), в которых содержится более 10 %
запасов углеводородного сырья России.
Месторождения железных руд расположены в 3-х железорудных районах:
Восточно-Саянском,
Средне-Ангарском
и
Ангаро-Питском.
Общие
разведанные запасы железных руд этих районов составляют 2639,4 млн. т.
Добыча руд ведется на месторождениях Ирбинской и Краснокаменской групп.
В 2001 г. добыто 2256 тыс. т.
Горевское месторождение свинца и цинка, которое находится в Нижнем
Приангарье, входит в тройку крупнейших в мире. Содержание в рудах цинка
1,5 %, свинца 5,18 %, кадмия 0,004 %, серебра до 40 г/т. Общие запасы свинца –
7933,3 тыс. т, цинка - 1949,4 тыс. т. В 2001 г. добыча свинца составила 7,5 тыс.
т, цинка – 0,7 тыс. т.
Медно-никелевые руды представлены уникальными месторождениями:
Октябрьским, Талнахским и Норильск –1, расположенными в Норильском
промрайоне. Здесь действуют рудники «Маяк», «Комсомольский»,
«Заполярный», «Медвежий ручей». Только на двух месторождениях –
Октябрьском и Талнахском содержится до 35 % мировых запасов никеля, 10 %
меди, 15 кобальта % и более 40 % мировых запасов платиноидов.
В Нижнем Приангарье разрабатывается Татарское месторождение
фосфатно-ниобиевых руд с разведанными запасами 2970 тыс. т, содержащих
19812 т пятиокиси ниобия. В 2001 г. добыто 11 тыс. т руды (148 т пятиокиси
ниобия).
56
На территории края открыто Порожинское месторождение марганца,
освоение которого может удовлетворить на 50 % потребности отечественной
промышленности и снизить зависимость России от импорта этого металла.
В Красноярском крае разведаны 25 коренных и 245 россыпных
месторождений золота – это 13 % золота России. Самые крупные –
Олимпиадинское и Северо-Енисейское. В 2001 г. на Олимпиадинском
месторождении добыто 16025 кг.
Из неметаллических полезных ископаемых в крае разрабатываются
месторождения магнезита (Киргитейское), графита (Курейское, Ногинское),
асбеста (Аспагашское), поваренной соли (Троицкое) и др. Также на территории
края имеются сотни месторождений строительных материалов, некоторые из
которых разрабатываются. Строительный камень (31), цементное сырье (3),
облицовочный камень (Кибик-Кордонское, Ушканское), керамзитовое сырье
(12), гипсы (3), ангидрит (3), песчано-гравийные материалы (40) и т.п.
Аспагашское месторождение асбеста находится в 170 км к юго-западу от г.
Красноярска, вблизи восточного берега Красноярского моря и приурочено к
доломитам кембрия. Асбест маложелезистый высокого качества. Выход
волокна из горной массы 1,5 %. Запасы волокна несколько десятков тысяч тонн.
Ногинское месторождение графита расположено в Эвенкийском
автономном округе на левом берегу р. Нижняя Тунгуска, в 284 км выше
г. Туруханска, в Тунгусской графитовой провинции. На месторождении
установлены три пласта графита, промышленный из них пока лишь нижний,
мощность его 0,1-6,1 м.
Кибик-Кордонское месторождение мрамора расположено на берегу
р. Енисей в 18-20 км к югу от ст. Означенная в зоне сочленения Западного
Саяна и Минусинской котловины. Мраморы формируют линзу среди кварцхлорит-серицитовых сланцев протерозойского возраста. Выход блоков мрамора
из горной массы составляет не менее 28-30 %. Высококачественный
кибиккордонский мрамор использовали при строительстве зданий и
сооружений Саяно-Шушенской ГЭС и др.
5.4 Изучение обнажений
Обнажение - это выходы горных пород на поверхность, которые бывают
как естественные (скалы, развалы глыб, обрывистый берег, склон и т.п.), так и
искусственные (вертикальные стенки канав, карьеров и т.п.). План изучения
обнажений:
1. адрес обнажения, его характер и размеры, положение в рельефе (вершина
холма, водораздел, обрыв речной террасы, середина склона и т.п.);
2. описание (мощность пластов, название и состав пород, их структура и
текстура, плотность, карбонатность);
3. взятие образцов;
4. зарисовка.
Адрес обнажения дается относительно близлежащих объектов (устьев рек,
зданий, поселков и т.п.) с указанием расстояния и азимутов. Обнажение точно
привязывают к карте с помощью компаса и обозначают на ней точкой (или
57
условным обозначением) с соответствующим номером. Характер указывает на
искусственное или естественное происхождение. Размер определяется
протяженностью и высотой объекта.
Общее описание обнажения рекомендуется вести сверху вниз. Вначале по
цветовому признаку обнажение визуально разделяют на отдельные слои
(пласты) при этом мощность каждого слоя замеряют рулеткой
(перпендикулярно к плоскости наслоения горных пород). В случае
недоступности точного измерения мощности замеры обнажения производят «на
глаз». Определяют горные породы и их основные свойства (карбонатность – по
вскипанию соляной кислоты). По выходу ключей фиксируют глубину
залегания грунтовых вод.
Из каждого пласта (слоя) берут образцы горных пород: рыхлые насыпают
в мешочки, твердые завертывают в бумагу, вкладывая специальные этикетки:
1. Обнажение № …;
2. Место нахождения
3. Образец № …;
4. Порядковый номер пласта.
5. Название породы.
6. Число, месяц, год.
7. Фамилия взявшего образец.
Обнажение и его вертикальный профиль зарисовывают схематически (в
масштабе) и описывают на месте в полевом дневнике. Номера и места взятия
проб и образцов на рисунке должны совпадать с их расположением в
обнажении. Из найденных пород оформляют коллекцию.
При определении твердости по Моосу следует пользоваться образцами с
острыми краями и царапать на ровных свежих (не затронутых выветриванием)
поверхностях. У ребристых образований, листоватых кристаллов, выветрелых с
поверхности минералов значения твердости царапанья получаются
заниженными. Применение шкалы Мооса к горным породам в общем случае
невозможно вследствие их гетерогенности — присутствия разнородных
составных частей.
Главное достоинство шкалы Мооса заключается в простоте ее
использования. С помощью эталонных образцов и наборов принадлежностей
для царапанья твердость минералов можно легко определять в поле, во время
прогулок и экскурсий. Если даже у вас под рукой нет контрольных образцов, то
можно воспользоваться другими простыми вспомогательными средствами. Так,
наш ноготь царапает минералы с твердостью до 2, перочинный нож — с
твердостью до 5-6, стекло (5) без труда царапается кварцем (его твердость по
Моосу 7).
5.5 Практическое задание и камеральная обработка материалов
Оборудование: блокнот, планшет (30см*40см), компас, линейка, шкала Мооса,
бисквит, простой карандаш, ластик
Задания для самостоятельной работы:
Практическое задание и камеральная обработка материалов
58
Оборудование: полевой дневник, планшет (30см*40см), компас, линейка, шкала
Мооса, бисквит, простой карандаш, ластик.
Задания для самостоятельной работы:
1.
Провести изучение обнажения коренных горных пород (на
выбор или по указанию преподавателя), по итогам работы заполнить
таблицу с описанием и зарисовать схему обнажения.
Обнажение №____
Место нахождения____________________________________________
Направление обнажения _____________ азимут __________________
№
пласта
1
Мощность
Цвет
Горные породы
Плотность
Карбонатность
2
4
3
5
6
2.
Составить коллекцию горных пород и минералов.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Контрольные вопросы:
Что изучает наука минералогия?
Перечислите диагностические признаки метаморфических горных пород.
Как пользоваться шкалой Мооса?
Как находить черту у минерала?
Чем отличается осадочная горная порода от магматической?
Что такое структура и текстура горных пород?
6. ПОЧВЫ
Почва – это природное образование, состоящее из генетически связанных
горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных
слоев литосферы под действием воды, воздуха и живых организмов. К
основным почвообразующим факторам относятся: климат, рельеф, материнские
почвообразующие горные породы, растительный и животный мир,
микроорганизмы.
6.1 Структура и строение почв
59
Под структурой почвы понимают ее способность распадаться на
отдельные комочки различной величины и формы (зернистая, ореховатая,
пластинчатая, столбчатая и т.п.). По механическому составу выделяют почвы:
- песчаные,
- супесчаные,
- глинистые,
- суглинистые.
В полевых условиях механический состав почвы определяется на ощупь и
при раскатывании почвы на ладони. При растирании песчаных почв на ладонях
не остается никаких глинистых частиц, у супесчаных останется незначительное
количество (до 20-25 %), у суглинистых – до 50 % мягкого пылеватоглинистого материала. Глинистые почвы растираются с трудом. К этому
определению добавляют раскатывание жгута из почвенной массы. Их песчаной
почвы нельзя скатать шарик или раскатать жгут все будет рассыпаться. Из
супесчаной почвы можно получить только легко рассыпающийся шарик. В
результате раскатывания глинистой почвы получается жгут, который можно
свернуть в кольцо без трещин. Суглинистые почвы также хорошо
раскатываются в жгут, но при сгибании кольцо легко растрескивается и
разламывается.
По степени влажности почвы бывают: сырые, влажные, свежие и сухие.
Влажность определяется в полевых условиях также на ощупь. Сырые почвы
при сжатии в ладони будут оставлять много воды, влажные – только мокрый
след, свежие – холодить и марать руку. Если масса не марает руки и кажется
теплой, то это сухие почвы.
Под сложением почвы понимают ее плотность и пористость. По степени
плотности почвы различают: очень плотные, плотные, рыхлые и рассыпчатые.
6.2 Методика полевого изучения почв
Для изучения почвы необходимо исследовать почвенный разрез. С этой
целью копают шурф (прямоугольная яма) шириной 0,7-0,8 м, длиной 1,5-2 м и
глубиной не менее 1,5 м. Одна стенка должна быть ровной и аккуратно
зачищенной для наблюдений, одна из других должна представлять ступенькиуступы. Вынимаемые почвенные массы раскладываются вокруг ямы по часовой
стрелке, сначала дерн, потом верхние и глубинные горизонты. На полевом
планшете (листе плотного картона или фанеры) аккуратно укладывают
послойно визуально отмеченные горизонты почвы для последующего
составления макета почвенного разреза.
План изучения почвенного разреза:
2 Местонахождение шурфа, положение в рельефе (вершина холма,
водораздел, середина склона и т.п.);
3 Описание разреза (мощность горизонтов, цвет, влажность, механический
состав, структура, сложение, новообразования, включения);
4 Взятие образцов почвы;
5 Зарисовка разреза.
60
Местонахождение почвенного разреза обязательно привязывают к карте с
помощью компаса и обозначают на ней условным обозначением. Описывается
окружающая растительность. Т.к. известно, что под хвойными лесами
формируются подзолистые, под смешанными – дерново-подзолистые, под
лугами – дерново-луговые почвы.
Описание почвенного разреза рекомендуется проводить сверху вниз. На
свежезачищенном вертикальном разрезе выделяют генетические горизонты
(рис. 27). А0 – лесная подстилка, или степной войлок; А1 – перегнойноаккумулятивный, или гумусовый; А2 – подзолистый горизонт, или горизонт
вымывания; А2В – переходный горизонт мощностью около 20 см, встречаются
языки горизонта А2; В – горизонт вмывания, или иллювиальный; С –
материнская горная порода.
Затем каждый горизонт описывают в установленном порядке (п.2 плана
изучения почвенного разреза). Мощность горизонта – это средняя толщина слоя
в см. Обязательно отмечают верхнюю и нижнюю границы, а также общую
мощность.
Если граница между горизонтами извилистая, берут среднее значение.
Цвет слоев определяют визуально. Красная, ржавая и желтая окраска почвы
обуславливается наличием оксидов железа, белый цвет – кварцем, полевыми
шпатами и гидрооксидами алюминия, зеленоватый или голубоватый цвет –
закисью железа, черный и темно-серый – гумусом.
А0
см
0
А1
10
А2
30
А2В
60
В
80
С
61
Рис. 27. Схема почвенного разреза
Новообразования
представляют
скопления
различных
веществ
появившихся в результате процесса почвообразования. В почвенном разрезе их
можно определить визуально в полевых условиях по окраске и форме. Очень
часто встречаются новообразования химического происхождения: пятна или
зерна буро-красного или охристого цвета – это соединения гидрооксидов
железа; пятна черного и бурого цвета – соединения марганца; белого или
грязно-белого цвета – соединения углекислой извести; в виде мелкой присыпки
белого цвета – соединения кремнекислоты; грязно-зеленоватого или
голубоватого цвета – соединения закиси железа; белые корочки разной
толщины – хлориды, сульфаты. Новообразования биологического
происхождения (небольшие темные корочки и буроватые пятна в виде
подтеков) образуются под действием корней растений и деятельности роющих
животных.
Включениями называют вещества, привнесенные в почву чисто
механическим путем и, как правило, не связанные с процессами
почвообразования. К ним можно отнести: кости животных, валуны, гальку и др.
После заполнения таблицы 23, на основе полученного морфологического
описания почвы дается ее название с указанием материнской породы.
Образцы отбираются из каждого почвенного горизонта, тщательно
заворачиваются в бумагу вместе с этикеткой. На бирке указывается где, когда,
кем и с какой глубины взят образец.
После завершения исследования и описания почвенного разреза шурф
обязательно закапывается. При этом сначала сбрасывают вниз почву из более
глубоких, потом верхних горизонтов, на поверхности укладывают дерн.
6.3 Характерные особенности почв Красноярского края
Почвенный
покров
Красноярского
края
отличается
резкой
территориальной неоднородностью, отражая собой всю сложность природноэкологических условий. Разнообразие условий почвообразования (широкой
спектр биомов: от полярных пустынь до сухих степей; горно-равнинный
рельеф, континентальность и аридность-гумидность климата, дефицит тепла,
широкое распространение основных пород трапповой формации, известняков,
песков-глин, многолетней мерзлоты) определило многообразие и специфику
почв и почвенного покрова.
В регионе выделяются два основных типа вертикальной поясности
растительности и почв: северный (тайга, лесотундра, тундра) и южный (степь,
лесостепь, тайга, высокогорные луга, тундра). Первый тип характерен для
Среднесибирского плоскогорья, второй для Алтайско-Саянских гор. Серые
лесные почвы занимают 3,8 млн. га (34,5 %), дерново-подзолистые – 3,1 млн. га
(28,3 %), черноземы – 2,8 млн. га (25,3 %) и кислые 3 млн. га.
Легенда почвенно-географического районирования Красноярского края:
a. Полярный пояс. Евразиатская полярная область арктических, тундровых,
лесотундровых почв и криоземов.
62
Тундровые почвы имеют небольшую мощность гумусового горизонта. Для
них характерно медленное разложение органических остатков и глеевые
процессы, придающие нижним слоям сизоватую и голубоватую окраску. Т.к. на
севере избыточное увлажнение, низкие температуры и слабое испарение
тундровые почвы обладают плохими водными и воздушными свойствами,
содержат мало питательных веществ для растений.
b. Бореальный пояс. Европейско-Западно-Сибирская таежно-лесная область
подзолистых
почв.
Восточно-Сибирская
мерзлотно-таежная
экстраконтинетальная область мерзлотно-таежных почв.
Подзолистые почвы также содержат мало гумуса и имеют кислую
реакцию. Поэтому для большинства сельскохозяйственных культур эти почвы
мало пригодны, при их использовании надо вносит органические вещества
(торф, навоз) и минеральные удобрения (для нейтрализации). Подзолистые
почвы образуются под хвойными смешанными, реже лиственными лесами.
Верхние слои почвы обеднены железом, алюминием, гумусом и поэтому имеют
осветленную окраску, напоминающий цвет золы. Ниже залегают горизонты
бурого цвета, где происходит накопление вымытых из верхних слоев илистых
частиц, железа и алюминия.
Мерзлотно-таежные почвы образуются под влиянием многолетней
мерзлоты и также бедны гумусом. В северной тайге преобладают мерзлотнотаежные глеевые и мерзлотно-таежные кислые и ожелезненные почвы. Они
распространены очень широко и занимают большую часть на Среднесибирском
плоскогорье.
c. Суббореальный пояс. Центральная лесостепная и степная область серых
лесных, черноземных и каштановых почв.
Серые лесные почвы образуются под мелколиственными лесами
(березовыми, осиновыми) и характерны для подтайги и северной части
лесостепи. Характерной особенностью является окраска верхних слоев –
светло-серая, серая или темно-серая. Почвы обладают хорошими водновоздушными свойствами, достаточным запасом питательных веществ, имеют
слабокислую реакцию и пригодны для сельскохозяйственных работ.
Черноземные – наиболее плодородные почвы, т.к. имеют мощный
гумусовый слой. В крае черноземы распространены в Красноярской, Канской,
Минусинской и Ачинско-Боготольской лесостепях и степи Минусинской
котловины. Черноземные почвы имеют темную, темно-коричную окраску,
нейтральную реакцию, характеризуются хорошими водно-воздушными
свойствами, значительным запасом питательных веществ.
Каштановые почвы имеют коричневую окраску и распространены в
междуречье Енисея и Абакана, а также на левобережье Абакана. Они
образуются под травами сухой степи и содержат меньше гумуса, чем
черноземные.
d.
Алтайско-Саянская горно-таежная область дерново-таежных и
буро-таежных почв.
63
Дерново-таежные и буро-таежные почвы формируются в горах и
отличаются небольшой мощностью, слабо выраженным гумусовым слоем и
значительным содержанием обломков горных пород.
На территории края также распространены солонцы, солончаки, луговые,
пойменные и болотные почвы. Солонцы встречаются в основном на юге края.
Они отличаются щелочной реакцией и содержат водоупорный бурый
солонцеватый слой под гумусовым горизонтом. Солончаки имеют светлую
окраску, солоноватые на вкус и образуются часто по окраинам озер и в
пониженных местах. Луговые почвы занимают пониженные места в степной и
лесостепной зонах края. Пойменные почвы образуются в поймах рек и имеют
как и луговые хорошо заметный гумусовый горизонт. Болотные почвы
встречаются повсеместно, но особенно их много на Западно-Сибирской
равнине и на Северно-Сибирской низменности.
6.4 Практическое задание и камеральная обработка материалов
Оборудование: полевой дневник, планшет (30см*40см), линейка, рулетка, лист
бумаги, простой карандаш, ластик.
Задания для самостоятельной работы:
1. Провести исследование почвенного обнажения и зарисовать его схему. По
итогам работы составляются и заполняются таблицу с описанием разреза
Почвенный разрез №____
Место нахождения____________________________________________
Направление _____________ азимут __________________
Индекс Мощность Цвет Влажность Механичес- Структу Сложе- Новообра- Включе- Корне- Реакция
горизонта
кий состав
ра
ние
зования
ния
вая
почвы
система
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2. Составить макет почвенного разреза.
1.
2.
3.
4.
Контрольные вопросы:
Что представляют собой почвы?
Как определить механический состав почвы в полевых условиях?
Что такое структура и сложение почвы?
Чем отличается почва от осадочной горной породы?
64
11
7. РАСТЕНИЯ И ЖИВОТНЫЕ ЛЕСА
7.1. Растения и животные тайги
Лесами называются растительные сообщества, в которых основную
формирующую роль играют древесные породы.
Различают хвойные и лиственные леса. Хвойные (микротермные) леса
наибольшее распространение имеют в Сибири. Из лиственных – преобладают
мелколиственные березовые и осиновые. Тайгой называют зону хвойных лесов
умеренного пояса Евразии, сложившуюся в условиях относительно короткого
безморозного периода, холодных зим с устойчивым снежным покровом,
количеством осадков не менее 250 мм.
Хвойные леса России образованы разными видами ели, пихты, сосны и
лиственницы. Ель, пихта и сибирский кедр (сибирская кедровая сосна), так
называемые темнохвойные породы, обычно образуют густые тенистые леса.
Лиственница же и обыкновенная сосна — породы светлохвойные, леса из них
пропускают под полог много света.
Леса из темнохвойных пород растут только в условиях достаточной
влажности почвы и воздуха, поэтому в районах с резко континентальным
климатом они приурочены к долинам рек и склонам гор, где влажность выше,
чем на водоразделах. К тому же темнохвойные породы требуют для
нормального роста богатых почв и встречаются преимущественно на глинах и
суглинках. Темнохвойные леса образованы елью обыкновенной, пихтой
сибирской и сосной сибирской (кедром). Древостой темнохвойных лесов
отличается высокой сомкнутостью крон, хорошо развит подлесок из различных
кустарников. Травяной ярус характеризуется распространением гигрофитов –
тенелюбов (кислица обыкновенная, седмичник европейский, голокучник, хвощ
лесной). Обильно развит моховой покров. Почвы более богатые и влажные.
Сухие бесплодные пески и бедные супеси, заболоченные пространства и
выходы скал, как правило, покрыты сосновыми и лиственничными лесами
(светлохвойными). Лиственничные леса значительно дальше, чем сосновые,
продвигаются к северу, лиственница хорошо приспосабливается к
существованию на почвах с высоким уровнем вечной мерзлоты.
В связи с разнообразием климата и почвенно-грунтовых условий в
пределах зоны таежные леса неоднородны по своей структуре и по составу
древесных пород и кустарников. Наиболее типичны они в средней части зоны.
На севере зоны произрастают редкостойные леса, на юге же они в большинстве
случаев сильно нарушены хозяйственной деятельностью, или вырублены и
замещены сельскохозяйственными угодьями, или, наконец, сменились
мелколиственными лесами. Состав травянистых растений и кустарничков в
разных частях зоны различен. У северных и южных пределов тайги в нее
проникают растения из смежных зон; кроме того, разные части зоны тайги
испытывают флористическое влияние соответствующих областей. Однако
существует большая группа растений, встречающихся почти по всей таежной
зоне.
65
Наземный покров таежных лесов в большой степени зависит от
почвенных условий и рельефа. На сухих бесплодных почвах обычно
распространены леса со сплошным покровом из лишайников (беломошники),
на умеренно влажных бедных почвах — леса со сплошным покровом из
зеленых мхов (зеленомошники), на более богатых почвах развиваются
разнотравные, сложные леса с разнообразным подлеском и травостоем. На
заболоченных местообитаниях встречаются леса с наземным покровом либо из
кукушкина льна (долгомошники), либо из сфагнума (сфагновые); наконец, по
берегам ручьев и по логам распространены леса с покровом из влаголюбивого
крупнотравья (болотно-травяные или приручьевые леса).
На территории Красноярского края выделяют с севера на юг подзоны
северной, средней и южной тайги. Более благоприятные по сочетанию
температур и влаге юго-западные районы занимают темнохвойные леса (ель,
пихта, кедр), а светлохвойные (лиственница сибирская и лиственница Гмелина)
приурочены к регионам с более континентальным климатом и мерзлотными
грунтами.
Западная часть северной тайги покрывает приенисейскую часть ЗападноСибирской низменности, а восточная – Среднесибирское плоскогорье. На
правобережье Енисея граница северной подзоны тайги проходит по уступу
Среднесибирского плоскогорья к Северо-Сибирской низменности.
Большая часть северной тайги относится к Эвенкийскому округу. По
долготе она охватывает весь Красноярский край. Западная часть северной тайги
простирается с 65 по 67 с. ш., а восточная – с 63 до 72 с. ш.
Большая часть северной тайги относится к зоне высокой суровости
климата. В подзоне северной тайги на западе, в приенисейской тайге средние
годовые температуры воздуха минус 7°С, а на востоке на Среднесибирском
плоскогорье минус 9,5 °С. Соответственно, абсолютные минимальные
температуры минус 61 и минус 67 °С, а максимальные 34 и 35 °С.
Среднемесячные температуры января: на западе минус 28 °С, на востоке
минус 36 °С, июля: 12 °С. Продолжительность безморозного периода в
северной тайге 89-76 дней. Атмосферных осадков выпадает 482-322 мм. Как
видим, континентальность климата в северной тайге возрастает с запада на
восток.
В зоне тайги большое разнообразие почв. В западной части сибирской
тайги почвы подзолистые, болотные. В восточной части почвы мерзлотные и
кислые неоподзоленные. В горной области Путорана горные мерзлотнотаежные карбонатные и кислые горно-тундровые почвы. В остальной части
северной подзоны тайги почвы глееподзолистые, глеево-мерзлотно-таежные,
дерново-болотные, торфяно-болотные.
По растительности западно-сибирская тайга Красноярского края
темнохвойная, елово-пихтово-кедровая с обширными площадями болот и
заболоченных лесов, а восточно-сибирская - светлохвойная лиственничная с
сосной.
66
В северной подзоне левобережья Енисея характерен редкостойный
лиственничный лес со слабым подростом, в травяно-кустарничковом ярусе
преобладает
водяника,
брусника,
багульник,
голубика.
Торфяные
плоскобугристые и крупнобугристые болота, а на берегах рек редкостойные
лиственничные леса с примесью березы и осины и заболоченные лиственничнокедрово-еловые леса, заросли ив и ольхи.
В северной тайге Красноярского края выделяются следующие
ландшафтно-растительные комплексы:
Западно-сибирский (запад северной тайги). Наблюдается отсутствие
видов темнохвойных пород и распространение светлохвойных (сформировался
5-6 тыс. лет назад).
Среднесибирский (восток северной тайги). Наблюдается отсутствие
видов темнохвойных пород и распространение безлесных заболоченных
пространств (формирование началось 9-10 тыс. лет назад, в настоящее время
распространяется на водоразделы).
Енисейский кряж (юго-запад северной тайги). Наблюдается расширение
ареала темнохвойных пород: пихты и ели в лесах юго-восточной окраины
Енисейского кряжа, исчезновение видов темнохвойных пород и
распространение
светлохвойных,
сокращение
древесных
пород
и
распространение безлесных заболоченных пространств, в настоящее время
распространяется на водоразделы.
Лиственница Гмелина (даурская) — приспособившееся к самым суровым
условиям произрастания очень выносливое дерево. В горах растѐт до верхних
пределов произрастания леса, принимая низкорослую или стланиковую форму.
Растѐт в пониженных местах, на заболоченных и торфянистых марях, в районах
неглубокого залегания вечной мерзлоты, на каменистых горных склонах.
В тяжѐлых условиях произрастания, где отсутствуют конкурирующие
породы, обычно образует чистые насаждения. В благоприятных условиях
растѐт вместе с елью, сосной, берѐзой и другими деревьями.
Молодые побеги светлые, розоватые или охристо-соломенные, рассеянноволосистые. Кора ствола красноватая или серовато-бурая, толстая, с глубокими
трещинами в нижней части старых стволов. Хвоя ярко-зелѐная, длиной 15 —
30 мм, узколинейная, мягкая, на укороченных побегах в пучках по 25 — 40
штук. Шишки длиной 15 — 30 мм, овальные или яйцевидные. На мелких
шишках 20 — 25 чешуй в 4 ряда, на крупных шишках 40 — 50 чешуй в 6 рядов.
Семенные чешуи длиной 1—1,2 см, шириной 0,8—1 см. Семена созревают в
августе — сентябре и в сухую погоду массово высыпаются из раскрывшихся
шишек, когда семенные чешуи шишек отклоняются от стержней под углом 40
— 50 .
Средняя тайга находится частично в Туруханском и Енисейском
административных районах. Южная граница подзоны проходит севернее 59–й
параллели, а северная достигает 64-й. Граница западной и восточной части
соответственно достигают 84-го и 96-го меридианов.
Территория средней тайги располагается в зоне средней и высокой
суровости климата. Средняя многолетняя температура января от минус 27 до
67
минус 30 °С, число дней в году со средней суточной температурой воздуха
ниже минус 30 °С до 60 дней; средний из абсолютных годовых минимумов
температуры воздуха от минус 48 до минус 50 °С. Циклонический и
антициклонический типы климата (значительная повторяемость ясных дней с
резкими перепадами температуры воздуха). Абсолютная минимальная минус 61
и минус 62 °С, а максимальная 34, 39 °С. Продолжительность безморозного
периода в средней тайге достигает 67- 88 дней. В левобережье Енисея
среднегодовое количество осадков 400-800 мм. В правобережье — от 800 до
1500 мм.
Вегетационный период растений длится около 130 дней. Среднее
количество часов солнечного сияния в январе более 30, в июле 280 - 320, в год
1600-1800. По степени обеспеченности растений теплом зона средней тайги
относится к умеренно холодному и очень холодному району.
Многолетняя мерзлота в подзоне средней тайги имеет островной
характер. Континентальность климата возрастает с запада на восток. Рельеф
зоны тайги имеет разнообразные характеристики. Структурно денудационные
равнины и плато от 100 до 200 м, увалисто-холмистого ступенчатого характера
на горизонтально лежащих осадочных породах, местами интрудированные
траппами. Плосковолнистые и водно-ледниковые аккумулятивные равнины.
Денудационные пенеплены плоскоувалистые на складчатом основании с разной
степенью проявления в рельефе структурных форм. Характерны также горы и
нагорья, достигающие 1000 м, на складчатом основании с узкими гребнями
хребтов. Наибольшие высоты рельефа достигают 291 м. Речные долины
плоско-волнистого характера аллювиально-террасированные.
Большое разнообразие почв. Обширные площади заняты болотами и
торфяниками. При этом в левобережье Енисея большое распространение имеют
почвы болотного и подзолистого типа (болотно-мерзлотные, глеево-таѐжные
оподзоленные, глеево-таѐжные и подзолисто-дерновые), а в правобережье —
мерзлотно-таѐжные, кислые, оподзоленные, горные мерзлотно-таѐжные. В
левобережье избыточное увлажнение и заболоченность почв, длительная
сезонная мерзлота, водная эрозия на скалах с нарушенным растительным
покровом. В правобережье то же с добавлением загрязнения водоѐмов и
разрушением почв и растительного покрова.
Средняя тайга занимает большую площадь территории края. В этой
подзоне на легких песчаных почвах расположены сосновые леса (борыбеломошники, боры-зеленомошники), а на суглинистых почвах -- кедровоеловая, кедрово-елово-пихтовая тайга, с густым покровом мха, грушанок,
кислицы. Места вырубок и пожаров заняты вторичными лесами из берѐзы и
осины. На водоразделах и долинах рек располагаются обширные площади
болот.
Подзона средней тайги состоит из соснового, лиственничного леса, при
этом лиственничники характерны для северной и восточной части, а сосновые
леса — для Приангарья. Долины рек заняты еловыми и елово-пихтовыми
лесами, а склоны Енисейского кряжа — темнохвойными, пихтовыми и
пихтово-еловыми. В подлеске можжевельник сибирский, ивы, кустарнички
68
(голубика) и травы (мытник, майник двулистный). В левобережье Енисея
наблюдается отступание видов темнохвойных пород и распространение
безлесных заболоченных пространств. В настоящее время этот процесс
распространяется на водоразделы.
Лиственница сибирская — дерево высотой до 30—40 м и диаметром
ствола 80—100 (до 180) см. Крона молодых деревьев пирамидальная, позже
становится овально-округлой. Кора на старых стволах толстая, с продольными
трещинами, глубокобороздчатая; на молодых — гладкая, светло-соломенного
цвета.
Вершинные почки ширококонические, боковые — полушаровидные,
желтовато-бурые. Хвоя мягкая, узколинейная, длиной 13—45 мм, шириной до
1,6 мм, с туповатой верхушкой, светло-зелѐная, с сизоватым налѐтом, собрана
по 25—50 штук в пучке. Осенью, как и у других видов лиственницы, опадает.
Мужские колоски (микростробилы) одиночные, шаровидной или
овальной формы, бледно-жѐлтого цвета, диаметром 5—6 мм, расположены на
концах укороченных побегов; женские — широкояйцевидные конические,
длиной 10—15 мм, пурпурные или розовые, реже бледно-зелѐные или
беловатые. Опыление происходит в мае.
Шишки яйцевидные или продолговато-овальные, сначала пурпурного,
затем светло-бурого или светло-жѐлтого цвета, длиной 2—4 см, шириной 2—
3 см, состоят из 22—38 чешуек, расположенных в 5—7 рядов. Семенные чешуи
длиной 13—20 мм, шириной 10—15 мм, с ровным краем, округлые или
яйцевидные, снаружи с густым бархатистым опушением из рыжих волосков.
Кроющие чешуи кожистые, скрыты между семенными. Шишки висят на дереве
после того, как семена выпадут, ещѐ 2—3 года, затем опадают, но не
рассыпаются. Семена косообратнояйцевидные, мелкие, длиной 2—5 мм,
шириной 3—4 мм, желтоватые, с тѐмными полосками и крапинками; крыло
длиной 8—17 мм, шириной 4—6 мм, с одной стороны почти прямолинейное, с
другой — полого-закруглѐнное. В 1 кг 94—147 тыс. семян, вес 1000 семян —
9,5 (5,3—14,1) г. Семенные годы через 2—3 года; в северных районах реже.
Южная тайга простирается от устья Дубчеса до широты г. Енисейска,
занимая правобережную часть бассейна Каса, бассейн Сочура, долину Енисея и
междуречье Енисея и Большого Каса, и целиком лежит за пределами
оледенений. Она входит в Ярцевский и Енисейский административный районы.
Южная граница тайги в силу наличия более расчлененного рельефа и
воздействия на тайгу человека при его хозяйственной деятельности имеет
сложные контуры, извиваясь около 56° 30’ с. ш. до р. Большой Улуй. Восточнее
этой реки граница выходит к железнодорожной магистрали на южную границу
Западной Сибири. Здесь, в бассейне Кемчуга, низинная тайга сливается с
горной. Провинциальный характер Приенисейской тайги обусловливается не
только рельефом, но и положением ее на востоке, на стыке со СреднеСибирской и Алтае-Саянской странами.
Рельеф южной тайги возник в результате аккумулятивной деятельности
вод и последующей эрозии. Значительные площади в правобережной части
Каса и бассейна Сочура сложены зандровыми песками и суглинками и имеют
69
плоскохолмистый или пологоволнистый рельеф. Наивысшие точки подзоны
связаны с Обь-Енисейским водоразделом и достигают 200-228 м. Енисейский
склон междуречного пространства пересечен больше, чем обский. Речные
долины притоков Енисея врезаны на глубину 60-70 м, на их склонах
прослеживается несколько (обычно три) террас и пойма. Так, в долине Кети
описаны три террасы с уровнями 12-15, 20 и 25-27 м. Своими размерами
выделяется в подзоне долина Енисея. Она имеет асимметричное строение:
крутой высокий правый склон и низменный – левый. На склонах Енисейской
долины различают несколько террас и уровней поймы. Последняя здесь
характеризуется тремя уровнями с высотами над урезом в межень 4-5, 6-8 и 1012 м. Террасы возвышаются над рекой на 17-19, 23-26, 45-50 и 70-80 м. При
этом правобережные террасы имеют небольшую мощность аллювия и высоко
приподнятые цоколи, а левобережные являются аккумулятивными. Ширина
долины неодинакова. В местах близкого залегания кристаллических пород
фундамента долина резко сужается (до 5-8 км), а в других местах расширяется
на несколько десятков километров. В строении енисейского аллювия
принимают участие суглинки, пески, галечники. Как на междуречьях, так и в
долинах местами выходят на поверхность верхние меловые пески, не вносящие,
однако, заметного изменения в ландшафты.
Изменения климата тайги происходят с севера на юг и с запада на восток.
В подзоне южной тайги средняя температура воздуха в январе минус 22 °С, а в
июле 17-18 °С. Среднегодовые минус 1,9 и минус 1,8 °С, абсолютные
минимальные температуры минус 59 и минус 58 °С, а максимальные 37 и 38 °С.
Продолжительность безморозного периода в южной тайге 103-110 дней.
Атмосферных осадков выпадает 360-460 мм.
Почвы дерново-подзолистые мерзлотные; на легких почвообразующих
породах – сильно подзолистые; на карбонатных породах развиты дерновокарбонатные почвы, а на продуктах выветривания траппов – дерново-лесные.
Наибольшее сельскохозяйственное и лесохозяйственное значение имеют
дерново-лесные и дерново-подзолистые почвы, обладающие достаточно
высоким запасом элементов пищи и благоприятными водно-воздушными
свойствами. Однако при использовании их под сельское хозяйство необходимо
улучшать термический режим, вносить органические и минеральные
удобрения,
а
также
подбирать
для
выращивания
скороспелые
морозоустойчивые сорта сельскохозяйственных культур.
Территория подзоны покрыта темнохвойными травяными лесами.
Довольно много сфагновых болот, а также болот рямового типа. Широко
распространены еловые насаждения, разбросанные небольшими массивами по
всей территории. В юго-западной части подзоны преобладают пихтовые леса.
Вдоль верхнего и среднего Сочура, а также в верховьях Большого Каса и на
междуречье Каса и Енисея выделяются большие массивы кедровой тайги. В
юго-восточной части подзоны доминируют вторичные березовые и осиновые
леса, а севернее их – сосновые. Сосняки северо-восточной части подзоны
южной тайги известны под названием «высокие боры». Они занимают
промытые пески, связанные с талыми водами, так называемого Северо70
Енисейского ледника, располагавшегося во время максимального оледенения в
северной части Енисейского кряжа.
Коренные массивы темнохвойной тайги и сосновых лесов сохранились на
небольших площадях. В окрестностях городов Лесосибирска и Енисейска
господствуют производные смешанные леса и высокоствольные березняки,
разбросанные среди густотравных лугов и пашен. В долине Енисея –
пойменные луга, кустарниковые и тополевые леса. По долинам ручьев и
речушек – ельники.
Своеобразие растительного покрова окрестностей г. Енисейска
определяется слабовсхолмленным рельефом, когда на фоне общей
приподнятости территории отмечается значительная заболоченность террасы
Енисея: в долине нижнего течения Кеми и прилегающей части долины Енисея
попадаются глубокие сфагновые болота, образованные на месте постепенно
зарастающих озер. Водораздельные плато с лучшим дренажом и серыми
лесными почвами заняты березово-сосновыми лесами, в травяном покрове
которых отсутствует орляк; при спуске к нижним надлуговым террасам на
дерново-подзолистых почвах появляется этот характерный представитель
лесных ценозов.
Сосна сибирская (кедр). Это дерево представляет собой один из видов
сосны, и назвать его кедром с ботанической точки зрения неправильно. Сосна
сибирская по многим своим особенностям отличается от сосны обыкновенной.
Хвоинки еѐ собраны в пучки по пять, семена крупные, не имеющие крылышка,
похожие на орешки (их обычно называют кедровыми орешками). Зрелые
шишки сибирской сосны большие, тяжелые. Они опадают с дерева целиком,
вместе с семенами, чешуи шишек всегда плотно прижаты друг к другу. Осенью
под деревом можно найти целую россыпь опавших шишек.
Семена сибирской сосны распространяются не ветром, а некоторыми
пернатыми и четвероногими обитателями леса (кедровка, бурундук и др.),
которые питаются этими семенами и делают запасы. Особенно много семян
разносит по лесу птица кедровка, причем она растаскивает целые шишки и
затем где-то «потрошит» их. Всходы сибирской сосны нередко появляются
очень далеко от материнского дерева. По своему строению они похожи на
всходы сосны обыкновенной, но в несколько раз крупнее их по размерам.
Сосна сибирская – теневыносливое дерево. Этим она тоже отличается от
сосны обыкновенной. Крона еѐ густая, плотная. А в лесу из-за этой сосны очень
темно – почти как в ельнике. Кора сибирской сосны довольно тонкая, плохо
защищающая от огня. Даже взрослые крупные деревья страдают от низовых
пожаров в лесу.
Сибирская сосна хорошо выносит сильные морозы, поздние весенние
заморозки, резкие колебания температуры. Мало требовательна она и к
почвенным условиям (может расти на сухих песках, на сфагновых болотах).
Это дерево в диком состоянии встречается главным образом в Сибири.
Сосна сибирская имеет значение, прежде всего, как поставщик орехов ценного пищевого продукта. Заготовка кедровых орехов во многих районах
71
Сибири составляет важный промысел и дает большой экономический эффект.
Древесина сибирской сосны отличается высоким качеством.
Ель сибирская — крупное дерево с узкопирамидальной или
пирамидальной кроной, в свободном стоянии начинающейся от поверхности
почвы. Некоторые деревья достигают 30 м в высоту, диаметр ствола крупных
деревьев бывает 70 см. Рост деревьев в высоту меняется с возрастом и
напрямую зависит от освещѐнности. В природе встречается от севера
Скандинавии через северо-восточные районы европейской части России, Урал,
Сибирь (кроме тундры) до побережья Охотского моря, Северной Монголии и
Китая. Дерево высотой до 30 м, диаметром ствола до 1 м. Крона конусовидная.
Живет до 400 лет. Отличается от близкой ей европейской ели более мелкими
шишками, цельнокрайними чешуями и большей холодостойкостью. Некоторые
ботаники считают ее формой ели европейской.
Хвоя четырехгранная, жесткая и острая, длиной 0,7-2,5 см, толщиной 1-2
мм, темно-зеленая, блестящая. Есть природная форма с голубой хвоей. Шишки
веретеновидные или цилиндрические, длиной 5-8 см, при созревании
становятся светло-бурыми или красновато-бурыми и свисают вниз на концах
ветвей обычно в верхней части кроны. Шишки созревают осенью. Корневая
система поверхностная. Морозостойкая, но молодые побеги нередко
подмерзают при поздних весенних заморозках, отчего кроны становятся
многовершинными. Теневынослива, хорошо растет на свежих увлажненных
суглинистых и плодородных супесчаных почвах, переувлажнение почвы
переносит плохо. Хвоя у сибирской ели короче, чем у европейской, и колючая;
шишки намного меньше, семена созревают к концу сентября в год опыления и
не всегда уходят от ранних сентябрьских заморозков. Семеношение у деревьев
начинается в зависимости от местоположения с 15—50 лет, урожайные годы
повторяются с интервалом в 3—5 лет, в промежутках между ними ель семян
практически не даѐт
Пихта сибирская — хвойное вечнозеленое дерево семейства сосновых,
высотой до 30 м, с темно-серой гладкой, нерастрескивающейся корой и
узкопирамидальной кроной, несущей ветви от самого низа. Молодые ветви
цилиндрические, без продольных рубчиков, усажены толстыми и короткими
буроватыми волосками. Листья очередные, плоские, узколинейные, с тупым
неглубоко выемчатым или закругленным кончиком, темно-зеленые, блестящие,
мягкие, длиной 1,5—5 см и шириной 1 — 1,7 мм. Мужские стробилы (шишки)
скучены на концах ветвей, овальные, желтоватые, длиной 5—7 мм и шириной
3—5 мм. Женские шишки сидят по одной на верхней стороне ветвей, вблизи их
концов, продолговато-овальные, зеленоватые, длиной 10—18 мм и шириной
6—8 мм. Наружные (кроющие) чешуи их голые, почти округлые, по краям
мелко зазубренные, переходящие в ланцетовидную верхушку. Внутренние
(семенные) чешуи меньше наружных, почти почковидные, цельнокрайные,
мясистые; при созревании семян они перерастают наружные чешуи и
становятся жесткими, кожистыми. Семена длиной до 7 мм, слегка пушистые, с
клиновидной или обратнояйцевидной летучкой.
72
Пыльца созревает и рассеивается в мае — июне. Семена созревают в
августе — сентябре. В качестве сырья для получения пихтового эфирного
масла используют пихтовую лапку (хвою и молодые ветви пихты сибирской).
Компоненты эфирного пихтового масла служат сырьем для получения
синтетической медицинской камфоры. Из живицы пихты получают пихтовый
бальзам.
Сосновые леса покрывают большие площади по обоим берегам Енисея:
они занимают Приангарское и Заангарское плато, а также часть Енисейской
равнины от р. Дубчес до р. Сым.
Климат разных районов сосновых лесов имеет ряд особенностей. Одна из
наиболее важных – то, что средняя температура самого теплого месяца года
(июля) 16 - 18 °С, а самого холодного месяца года (января) минус 24 °С. Эти
районы характеризуются также достаточной влажностью: количество
выпадающих осадков превышает испарение.
Почвы под сосновыми лесами подзолистые и дерново-подзолистые. На
стенке почвенного разреза обычно можно наблюдать хорошо выраженные
признаки оподзоленности в виде сплошного слоя белесого цвета (в сухом
состоянии он напоминает по цвету золу).
Сосны встречаются в северной и средней тайге в Ангаро-Туруханском
районе. Широко распространены в южных лесных и горно-лесных районах.
Всего известны 95 местонахождений.
Сосновый лес – совершенно своеобразное растительное сообщество.
Кроны сосен сравнительно рыхлые, ажурные, они пропускают много света.
Поэтому в сосновом лесу нет сильного затенения, растения нижних ярусов
довольно хорошо освещены. Здесь не только гораздо светлее, чем в ельнике, но
обычно и суше. Под пологом сосны в разных почвенных условиях
господствуют различные растения. На очень сухих и бедных песчаных почвах
под деревьями расстилается сплошной белый ковѐр лишайников. На почвах
влажных, но бедных развиваются густые заросли черники. Там, где почва не
слишком сухая, но и не чрезмерно влажная, где достаточно много питательных
веществ, в массе разрастается кислица. Типы сосновых лесов во многом
повторяют типы ельников (есть сосняки-черничники, сосняки-кисличники,
сосняки-долгомошники и т.д.). На почве в сосняках часто бывает сплошной
моховой ковѐр, на фоне его развиваются почти те же травы и кустарнички, что
и в ельниках, - черника, брусника, грушанки, плауны. Мхи в сосновом лесу
почти те же, что и в еловом.
Сильнее всего отличаются от ельников те типы сосняков, которые
развиваются на особенно сухих и бедных почвах. Сосна здесь довольно низкая,
угнетенная, деревья стоят редко, в лесу много света. В таких сосняках
распространены и особые растения, не свойственные ельникам. Тут
встречается, например, вереск — невысокий кустарник, в конце лета
привлекающий внимание красивой розово-сиреневой окраской своих цветков
(они очень маленькие, но многочисленные). Из травянистых растений,
характерных для сухих сосняков, можно назвать кошачью лапку – небольшую
травку с сизоватыми серебристыми листьями. На одних экземплярах этого
73
растения мелкие соцветия – корзинки — имеют белую окраску, а на других —
тѐмно-розовую. На поверхности почвы в сухих сосняках нередко развивается
белый покров лишайников, образованный различными видами «оленьего мха».
Это особый тип леса – лишайниковый бор.
Сосна обыкновенная. Сосна – одна из самых распространенных
древесных пород в нашей стране. Это дерево очень неприхотливо к почве:
сосну можно встретить на сухих песках и на моховых болотах, на голых
меловых склонах и на гранитных скалах. Но зато в отношении света сосна
очень требовательна. Она совершенно не выносит затенения. Это одна из
наших самых светолюбивых древесных пород.
Семена сосны похожи по внешнему виду на семена ели. Но отличить те и
другие нетрудно, надо только посмотреть, каким образом прикрепляется семя к
крылышку. У сосны семя зажато между двумя отростками крылышка, словно
охвачено с боков щипчиками. У ели способ прикрепления совершенно другой –
семя лежит в углублении крылышка, как слива в столовой ложке.
Выглядят проростки сосны очень своеобразно. Когда они только что
появились из семени - это маленькие растеньица, у которых стебелѐк короче
спички и не толще обыкновенной швейной иглы. На верхушке стебелька –
пучок лучеобразно расходящихся во все стороны очень тонких иголочексемядолей. Их у сосны не одна и не две, как у цветковых растений, а гораздо
больше – 4 – 7. Проросток сосны имеет настолько своеобразный вид, что
многие, увидев его, наверняка затруднятся сказать, какое это растение.
Сосна — красивое дерево. Ствол еѐ покрыт в верхней части тонкой
оранжевой корой, придающей дереву своеобразную привлекательность. Однако
в нижней части кора толстая и ствол имеет серо-коричневый оттенок. Кора
большой толщины имеет для дерева важное значение: она предохраняет живые
ткани ствола от ожога при сильном нагревании солнцем или низовом пожаре в
лесу (когда горит только сухая хвоя на поверхности почвы).
Сосна очень чувствительна к ядовитым газам, которые выбрасывают
трубы заводов и фабрик. В особенности вреден для неѐ сернистый газ. Наверно,
многие замечали, какой жалкий, угнетенный вид имеют старые сосны в
больших городах и поблизости от некоторых заводов. У таких деревьев много
сухих отмерших веточек, а те, что остались в живых, покрыты короткой редкой
хвоей. Иногда живой хвои совсем мало. Деревья кажутся больными,
погибающими. Сернистый газ, проникая внутрь хвоинок через устьица,
вызывает отравление живых тканей. В результате хвоя почти не снабжает
дерево органическими веществами.
Сосна – ценная древесная порода. Она даѐт отличный строительный
материал, прекрасные дрова. Из еѐ смолы вырабатывают много необходимых
для человека веществ – скипидар, канифоль и др. Очень велико
оздоровительное значение сосновых лесов.
Методика флористических исследований
Совокупность всех видов растений, населяющих
определенную
территорию, называется флорой. Флора физико-географических регионов
является
исторически
сложившимся
комплексом
видов,
флора
74
административных районов выделяется искусственно с конкретными
прикладными целями.
В задачи флористических исследований входят, помимо выявления
видового состава в целом, детальное изучение распространения каждого вида,
условия его обитания, роли в сложении растительного покрова, определение
хозяйственно
ценных
видов
(пищевых,
кормовых,
технических,
лекарственных), ядовитых, а также редких, сокращающих ареал и исчезающих
видов.
Из двух основных методов флористических исследований –
маршрутного метода и метода конкретных флор – в учебной практике
используется маршрутный.
Преподавателем разрабатывается маршрут, при прохождении по
которому возможно наиболее полное знакомство с видовым составом, что
подразумевает
посещение
разнообразных
экотопов,
заселенных
разнообразными растительными сообществами (луговыми, лесными,
болотными и т.д.).
При маршрутных исследованиях проводится гербаризация растений
(более подробно познакомиться с правилами можно в прил. 3). При сборе
необходимо помнить об основных диагностических признаках таксонов и
стремиться собрать материал так, чтобы он был пригоден для точного
определения вида.
Правила пользования дихотомическими ключами
Во время полевой практики необходимо иметь определитель сосудистых
растений данной территории. Определители составляют по дихотомическому
принципу в нисходящем порядке таксонов. Отдел цветковых растений
включает два класса – двудольные и однодольные растения, которые
отличаются по комплексу признаков.
Морфологические отличия двудольных и однодольных растений
1. Для двудольных растений характерна аллоризия – корневая система их
состоит из главного корня, боковых и придаточных корней (стержневая
корневая система). Однодольным растениям свойственна вторичная гоморизия
– зародышевый корешок у них не развивается в главный корень. Из нижней
части стебля вырастают придаточные корни (мочковатая корневая система).
2. У двудольных растений листья очень разнообразны – встречаются
простые, цельные, лопастные, раздельные, рассеченные и сложные листья с
пальчатым или перисто-сетчатым жилкованием. У однодольных растений
листья простые, цельные с дугонервным или параллельным жилкованием.
3. У двудольных растений встречаются цветки, состоящие из большого и
неопределенного количества плодолистиков, тычинок и долей околоцветника,
пятичленные и четырехчленные цветки. Наиболее обычны пятичленные цветки
с двойным околоцветником, состоящим из венчика и чашечки. Для
однодольных растений характерны трехчленные, пяти- или трехкруговые
цветки с околоцветником однорядным или двурядным, но не
дифференцированным на чашечку и венчик. У высокоспециализированных
энтомофильных цветков как двудольных, так и однодольных растений
75
уменьшается количество тычинок и плодолистиков, у ветроопыляемых, кроме
того, редуцируется околоцветник.
4. Двудольные растения представлены деревьями, кустарниками и
травами, однодольные в основном, а в Сибири – исключительно травами. Зная
эти признаки, легко установить принадлежность растения к двудольным или
однодольным без применения ключа. Определители содержат ключи для
определения семейств, родов и видов. Первоначально определяют семейство,
затем род и вид, к которому относятся собранные образцы.
Ключ для распознавания таксонов представляет собой последовательно
расположенные тезы и антитезы. Сначала внимательно прочитывается теза, в
которой приводятся характерные для группы семейств или одного семейства
признаки. Если эти признаки соответствуют искомому растению, нужно
переходить к той тезе, к которой отсылает проставленный номер. Если
признаки данного растения не соответствуют тезе, тогда следует дальше вести
определение по той тезе, к которой отсылает альтернативная антитеза.
После семейства определяется род. Например, если установили, что
собранное растение относится к семейству лютиковых (Ranunculaceae) и к роду
лютик (Ranunculus), нужно еще выяснить вид этого лютика. Для примера
приводим несколько тез и антитез из ключа для определения видов Ranunculus.
1. Прикорневые листья длинночерешковые с округло-почковидной
цельной или надрезанной на 3-5 неглубоких лопастей пластинкой. Стеблевые
листья сидячие, рассеченные на линейно-ланцетовидные, цельнокрайные или
неглубокозубчатые доли. Л. золотистый (R. auricomus L). Прикорневые листья
рассеченные, не отличаются от стеблевых.
2. Листья раздельные (надрезаны до основания пластинки), доли их
широкие, ромбические, нерассеченные. Л. близкий (R. propinquus C.A. Mey).
Листья, рассеченные на три яйцевидно-ланцетовидные доли, которые
рассечены на узкие дольки.
1. Цветоложе голое. Цветоножки гладкие. Стебель прижатоволосистый
Л. едкий (R. acris L.).
2. Цветоложе волосистое. Цветоножки бороздчатые. Стебель рассеченоотстояще-волосистый или голый Л. многоцветковый (R.. polyanthemos L.).
Для закладки гербария используются специальные ботанические папки,
из которых после экскурсии растения в сухих листах бумаги закладывают в
металлические сетки для сушки (прил. 3).
После определения гербария составляют
флористические списки.
Целью таких списков является детальный учет распространения вида и
исследования условий его обитания. Широко распространенные виды нет
необходимости закладывать в гербарий из каждого местообитания, но учесть
все местообитания необходимо. Если в разных местообитаниях вид изменяет
свои признаки (внутривидовая изменчивость), образцы нужно закладывать в
гербарий.
При флористических исследованиях всегда уделяется внимание
выявлению хозяйственно ценных видов, их распространению и обилию.
76
Практически ценные виды подразделяются по характеру их применения:
пищевые, кормовые, лекарственные, технические и т.д.
Одной из важных задач флористических исследований служит
выявление редких и исчезающих видов. Детально описываются условия их
местообитания (растительное сообщество, рельеф, сопровождающие виды и
т.д.). Выясняются причины, неблагоприятные для редких видов, вызывающие
сокращения их распространения. Выявленные местонахождения редких видов
наносят на схематическую физико-географическую карту района практики.
Флористические исследования не отграничиваются резко от
геоботанических, направленных на разностороннее изучение естественного
растительного покрова.
Методика геоботанических исследований
Даже беглое знакомство с природой показывает, что виды растений в
большинстве случаев произрастают не изолированно друг от друга, а
совместно, образуя более или менее сомкнутые группировки. При этом по
территории виды распространены неравномерно и не случайно, а в
соответствии с их экологическими потребностями локализуются по
определенным местообитаниям. В результате в каждом
конкретном
местообитании формируется группировка совместно произрастающих
растений, которая характеризуется определенным видовым составом и
строением. Такая группировка растений называется растительным
сообществом, или фитоценозом.
По происхождению фитоценозы подразделяются на искусственные и
естественные. Естественные фитоценозы – исторически сложившиеся
группировки растений, сформировавшиеся в результате естественного
расселения и распределения по местообитаниям различных видов. Примерами
естественных фитоценозов выступают однородные участки естественного
леса, луга, болота и т.д.
Искусственные фитоценозы, называемые агрофитоценозами, созданы
человеком и существуют обычно благодаря поддержке с его стороны.
Примерами агрофитоценозов являются однородные участки посевов хлебных
злаков, сада, огорода и т.д.
Фитоценозы можно классифицировать, то есть объединять по сходству
каких-либо признаков в таксономические категории разных видов.
Основными единицами классификации фитоценозов считаются
ассоциация, формация и тип растительности, из которых первая есть низший
таксон, а последняя – высший. Ассоциация объединяет фитоценозы, сходные
по видовому составу, количественным соотношением видов, структуре и
условиям местообитания. Так, все однотипные фитоценозы соснового леса с
напочвенным покровом из брусники
и зеленых мхов, связанные с
однородными подзолистыми песчаными почвами, относятся к одной
ассоциации.
Наименование ассоциации дается по названиям преобладающих в ней
растений каждого яруса. Сосняк черничник – сосновый лес с господством в
травянистом ярусе черники. Для травянистых сообществ названия
77
формируются по типу сложного прилагательного: мятликово-пырейная
ассоциация. На последнее место ставится наиболее обильный или важный
компонент ассоциации.
Формация объединяет ассоциации, в главном ярусе которых преобладает
один вид. По этому виду дается название формации. Все ассоциации с
господством в древостое сосны сибирской образуют формацию кедровника.
Формации объединяются в типы растительности по принадлежности
господствующих в главном ярусе видов к одной и той же крупной жизненной
форме типа: дерево, кустарник, многолетние травы. Выделяют следующие
типы растительности: леса, луга, степи, кустарниковые сообщества и т.д. Весь
круг вопросов, связанных с изучением разных сторон фитоценозов: их
структура, классификация, распределение в пространстве и т.д., – решает одна
из ботанических наук, получившая название геоботаники. Поэтому все
исследования, направленные на изучение фитоценозов, называют
геоботаническими исследованиями.
Методика геоботанических исследований включает обширный арсенал
приемов, позволяющих получать разностороннюю информацию о
фитоценозах. Однако при маршрутных исследованиях, с которыми студенты
знакомятся на учебной полевой практике, приходится выполнять, прежде
всего, следующие виды работ: составлять геоботанические описания,
прокладывать геоботанический профиль и составлять карту растительности
обследуемого района.
Животный мир тайги достаточно разнообразен. Некоторые виды,
приспособленные к сложным условиям тайги, имеют на территории края
широкое территориальное распространение, например лось, росомаха, соболь,
заяц-беляк, рысь и ряд других таежников. Кроме этого, обычны лесные виды с
широкой экологической амплитудой: волк, лисица, ласка, горностай, бурый
медведь. Они заселяют тайгу на всей еѐ протяженности. Это относится и к
некоторым видам птиц: черному дятлу, кедровке, снегирю, клестам, синицам.
Среди таежных животных много эндемиков: соболь, колонок, лесной лемминг,
красная и красно-серая полевки, обыкновенный и каменный глухари, несколько
видов сов, трехпалый дятел, клесты – белокрылый и еловик, щур; сибирский
углозуб из земноводных и живородящая ящерица из пресмыкающихся.
Для тайги края характерны самый маленький из наших оленей – кабарга,
родственник зайца – северная пищуха. Обычны черная ворона и, хоть и редко,
встречаются рукокрылые: ушан, северный кожанок и некоторые ночницы.
В южно-сибирской тайге фауна богаче видами, чем на севере. Здесь
обычны благородный олень (подвид - марал), сибирская косуля. Для многих,
особенно эндемичных, животных тайги характерна огромная численность
популяций и еѐ существенные колебания по годам в связи с состоянием
кормовой базы, например урожаем или неурожаем семян хвойных деревьев
(белка, мышевидные грызуны, клесты). Из насекомых для тайги эндемичны
многие виды короедов и усачей, а также потребители хвои сосны, ели, пихты,
лиственниц (сибирский шелкопряд).
78
В лесах края зарегистрировано более миллиона муравейников, в которых
живут 37 видов муравьев, среди них преобладают рыжий, северный, волосатый
и тонкоголовый. Для Красноярского края обычен рыжий лесной муравей.
Появление в лесу нового муравейника, как правило, приводит к улучшению
условий произрастания деревьев, так как на первых порах муравьи активно
уничтожают личинок листогрызущих насекомых: гусениц бабочек и
пилильщиков. Самих муравьев и их куколок поедают многие птицы и звери.
Однако очень быстро муравьи истребляют других насекомых, истощая
собственную кормовую базу, и они начинают выращивать и охранять тлей,
которые выделяют сладкий сироп – пядь, чем и питаются муравьи. С этого
момента муравьи приносят вред сообществу.
7.2.
Растения и животные мелколиственных лесов
Березовые, осиновые и ольховые леса (называемые также
мелколиственными) широко распространены в нашей стране. Все эти леса
различны по происхождению. Так, например, березовые и осиновые леса юга
Западной Сибири, березовые редколесья лесотундры — это леса коренные, или
первичные: они способны длительное время существовать на занимаемой ими
территории. Многие березы очень зимостойки, в горах и на Севере они часто
образуют "форпосты" леса.
В зонах тайги мелколиственные леса обычно вторичны, так как возникли
на месте погибших (при пожаре, нападении вредных насекомых или
паразитных грибов) или уничтоженных человеком первичных, зональных типов
леса. После уничтожения или сильного повреждения древостоя из ели, сосны,
пихты
резко увеличивается освещенность местообитания, усиливаются
суточные перепады температур, изменяется водный режим почвы и т. д. В этих
условиях лучше и раньше возобновляется подрост осины и березы, а не
основных пород, и на месте коренных лесов возникают березовые и осиновые
леса. Через несколько десятилетий такие вторичные леса, если не вмешивается
человек, снова сменяются коренными. Мелколиственные леса считаются
наименее ценными в хозяйственном отношении и действительно дают менее
ценную древесину, чем леса хвойные или широколиственные, однако нельзя
забывать об их большой водоохраной и почвозащитной роли и о значении этих
лесов как регуляторов влаги и климата.
Берѐзовые леса распространены в Красноярском крае, преимущественно
в лесной, лесостепной зонах и в горно-лесных районах. Березовые леса обычно
возникают как вторичные леса на месте срубленных или уничтоженных
пожарами хвойных и смешанных лесов, а также на заброшенных пашнях.
Площадь березовых составляет около 13 % площади лесов в стране. В ареале
наиболее распространѐнных берѐз (бородавчатой и пушистой) запас древесины
около 6,8 млрд м3. Березовые леса на сухих и дренированных почвах состоят из
бородавчатой берѐзы, на увлажнѐнных — из пушистой. Часто оба вида растут
совместно. Площадь вторичных березовых лесов увеличивается в связи с
концентрированными рубками в еловых и елово-пихтовых лесах таѐжной зоны,
79
где возобновление идѐт в основном со сменой пород, а рубки ухода за
молодняком ведутся недостаточно. Однако вследствие исключительного
светолюбия берѐзы и поселения под еѐ пологом вытесненных ранее коренных
хвойных березняки постепенно переходят в берѐзово-еловые, берѐзовососновые или берѐзово-лиственничные леса. Для полного вытеснения берѐзы и
восстановления материнского типа леса требуется 100 и более лет. Рубками
ухода за хвойно-лиственным молодняком этот срок можно сократить.
Березовые леса, возникшие на месте хвойных, обычно представлены такими же
типами леса, которые были присущи хвойным. Так, обычны березняки
черничники, брусничники, разнотравные, составляющие 50—80 % площади
березовых лесов. Коренные березняки встречаются на менее значительных
площадях в пониженных влажных местах. Это тростниково-вейниковые (с
вейником Лангсдорфа в покрове), осоковые, сфагновые березовые леса, а также
берѐзовые колки, состоящие в основном из берѐзы бородавчатой с примесью по
западинам берѐзы пушистой. На осоковых и сфагновых болотах встречаются
обширные заросли кустарниковых берѐз: карликовой, тощей, приземистой и др.
Березняки на территории Красноярского края занимают приблизительно
20 % лесопокрытой площади. Развиваются на месте коренных хвойных
древостоев, вытесняя на лесосеках и гарях медленно растущие коренные
породы. На открытых участках гарей, пашен — березовые леса семенного
происхождения, на вырубках береза возобновляется и вегетативным путем
(корневыми отпрысками). Типологически березовые леса повторяют коренные,
но с увеличением доли разнотравных, вейниковых, крупнотравных сообществ.
На севере березовые леса заходят далеко по долине Енисея (долгомошные,
зеленомошные, травяные). Огромные массивы березовых лесов сосредоточены
на левобережье Енисея, на Енисейском кряже, в Приангарье, в горах на юге
края. Под пологом березовых лесов поселяются коренные хвойные породы,
возникают смешанные с сосной, лиственницей, кедром, пихтой и елью
насаждения. Естественный процесс смены березовых лесов хвойными длится
около 100 лет, пожары могут удлинять его на неопределенно долгий срок, в
результате возникают длительные и устойчивые производные березовые леса,
которые
менее
требовательны
к
плодородию
почв,
обладают
почвоулучшающей способностью. Березовые леса с ярусом хвойных пород
являются объектом лесохозяйственной деятельности. Березовые леса — база
для заготовки грибов и ягод, источник древесины (максимальные запасы в 5560 лет). Береза белая произрастает совместно с березой повислой,
самостоятельные насаждения образует в более увлажненных местообитаниях. В
виде отдельных разрозненных массивов (колков) встречается в левобережье
Енисея — в центральных районах края (с покровом крупнотравья, дернистых
осок, таволги и густым подлеском из ив, черемухи).
Береза — род листопадных однодомных деревьев и кустарников
семейства берѐзовых. Кора стволов белая или иной окраски, вплоть до чѐрной.
Листья очередные, простые, черешковые. Тычиночные цветки с двумя
раздвоенными тычинками собраны в свисающие серѐжки, которые
закладываются летом на концах однолетних побегов. Пестичные цветки без
80
околоцветника, обычно по три (в дихазии) в пазухах прицветных чешуй,
собраны в одиночные серѐжки, появляющиеся весной в год цветения в пазухах
молодых листочков. Цветѐт береза ранней весной почти одновременно с
распусканием листьев. Плод односемянный, орешковидный, плоский,
двукрылый. Семена созревают летом или осенью. Растет береза обычно быстро,
особенно в раннем возрасте. Легко заселяет свободные от другой
растительности пространства, часто являясь породой-пионером.
Около 100 (по другим данным больше) полиморфных видов
произрастают в умеренных и холодных районах Северного полушария и в
горах субтропиков. Многие березы имеют важное народно-хозяйственное
значение как ценные лесообразующие и декоративные породы; особенно береза
бородавчатая, пушистая, плосколистная, ребристая, или жѐлтая, Шмидта, или
железная, и др. Большинство видов берез светолюбивы, довольно
засухоустойчивы, морозостойки, к почвам нетребовательны. Древесина, а
также берѐста многих видов берез используются в различных отраслях
хозяйства. Почки и листья берез бородавчатой и пушистой применяют с
лечебной целью. Почки, содержащие 3,5—6 % эфирного масла, употребляются
иногда в виде настоя как мочегонное средство, наружно — как растирание при
болях в суставах. Наиболее распространѐнный вид — береза бородавчатая.
Встречается почти по всей лесной и лесостепной зоне западной части
Красноярского края и в Саянах. Растет в смеси с хвойными и лиственными
породами или образует местами обширные берѐзовые леса, а в лесостепной
зоне берѐзовые колки, перемежающиеся с полями. Используется для
полезащитных полос и как декоративное дерево. Древесина ценится в
мебельном производстве, идѐт на фанеру и разные поделки.
Береза бородавчатая, или повислая. Листопадное дерево. При
благоприятных условиях достигает 25—30 м в высоту и до 80 см в диаметре.
Живѐт до 120 лет, реже до более взрослого возраста. Кора у молодых деревьев
коричневая, а с 8—10 лет белеет. Молодые особи можно спутать с видами
ольхи. Во взрослом состоянии хорошо отличается от других деревьев по белой
коре. У более старых деревьев кора в нижней части ствола становится
глубокотрещиноватой, чѐрной. Ветки тонкие, гибкие, часто повислые, со
смолистыми бородавочками. Листья треугольные или почти ромбические,
треугольно-яйцевидные с широким клиновидным основанием, по краям
двоякоострозубчатые, молодые листья клейкие. Цветки раздельнополые,
собраны в сережки. Мужские сережки длиной 5 см, повисающие по 2-3 на
кончиках ветвей, а женские — цилиндрические, длиной 2-3 см, одиночные, на
коротких боковых веточках. Плоды — крыльчатые орешки с двумя
перепончатыми крыльями. Цветет в мае, плоды созревают в августе—сентябре.
Светолюбивое
дерево,
составляющее
основу
вторичных
мелколиственных лесов, формирующихся на месте сведенных коренных лесов
из ели, дуба и др. Часто входит как примесь в таежные и широколиственные
леса. Береза легко занимает гари, пустоши, заброшенные пашни и обочины
дорог благодаря распространению семян с помощью ветра.
81
Береза пушистая — дерево до 15 м высотой (в отдельных источниках до
20-25 м), с чисто-белым стволом, не образующим в основании темную корку,
как у березы бородавчатой, с широковетвистой яйцевидной кроной,
образованной направленными вверх ветвями. Ветви часто немного
закрученные, круто поднимающиеся и в верхнем ярусе кроны широко
расходящиеся, поэтому крона кажется неравномерной и состоящей из
нескольких частей.
Кора молодых ветвей гладкая, красновато-бурая, позже чисто-белая.
Молодые побеги пушистые. Побеги на взрослых деревьях не свисают
вуалеобразно вниз, а торчат, как метелка. Железки отсутствуют, но зато есть
небольшое тонкое опушение. Листья березы пушистой пильчатые, блестящие,
яйцевидные или ромбические, до 6 см, в молодости клейкие и душистые. С
нижней стороны листьев - тонкое опушение.
У березы пушистой в отличие от березы бородавчатой созревшие семена
долго держатся в сережках. По экологии береза пушистая близка к ней, но
менее требовательна к свету, лучше переносит затенение, заболоченность
почвы, более морозостойка и дальше распространена на север.
Осинники — леса, образованные осиной. Площадь осиновых лесов
Красноярского края 2,2 млн га с запасом древесины 343 млн м³, средний класс
бонитета 11,2. В крае наибольшие площади осиновых лесов сосредоточены в
южной тайге приенисейской части Западно-Сибирской низменности, а также в
предгорьях и низкогорье Западного Саяна в поясе черневых и таежно-черневых
темнохвойных лесов. Будучи древесной породой, требующей оптимального
сочетания атмосферного тепла, влаги и плодородия почв, здесь осина
произрастает в наиболее благоприятных условиях. Образованные ею
производные (вторичные) насаждения принадлежат в типологическом
отношении к мезофитному ряду; характерны крупнотравные, папоротниковые,
осочково-орляковые, злаково-разнотравные осиновые леса.
Осина - тополь дрожащий, листопадное дерево из семейства ивовых, с
колонновидным стволом, кора молодых деревьев гладкая, зеленовато-серая, с
возрастом трещиноватая, темно-серая. Листья округлые с тупозаостренными
зубцами на длинных черешках, сплюснутых посредине, что дает эффект
колебания даже при слабом ветре. Цветет до распускания листьев, двудомное
растение. Осина имеет мощные длинные корни, хорошо возобновляется
корневыми отпрысками, особенно обильно после вырубки. Осина
требовательна к плодородию почв, избегает избыточного увлажнения и резкой
континентальности климата. Произрастает вместе с березой в смешанных
хвойно-лиственных насаждениях. На территории Красноярского края растет
повсеместно, проникая на север до 70º северной широты (бассейн реки
Хатанги). Самостоятельные насаждения образует в виде колков на равнинах.
Древесина в сухом виде прочна, устойчива к гниению.
Для фауны характерно большое число видов травоядных животных,
особенно млекопитающих (грызунов) и насекомых (прямокрылых, клопов), а
также тех видов, которые ими питаются (хищных и насекомоядных птиц,
хищных млекопитающих, ящериц и змей). Некоторые виды саранчовых и
82
грызунов могут достигать огромной численности. Животный мир
мелколиственных лесов относительно обеднен в связи с хозяйственной
деятельностью человека, так как на протяжении длительного времени именно
здесь вырубались и выжигались леса для пашен, пастбищ и сенокосов. Это не
могло не нарушить естественные условия обитании лесных животных, поэтому
теперь в лесах очень обеднела фауна. При этом иногда рядом уживаются
типичные лесные и степные виды.
В сохранившихся лесах можно встретить лесных птиц - глухаря, рябчика,
синицу, дятлов, а из млекопитающих – косуль и, крайне редко, рысь, лося,
медведя, лисицу, около колков или даже в них - длиннохвостого суслика,
бурундука, а в небе – жаворонков. В лесостепях от Ачинска до Канска можно
наблюдать таких птиц, как полевой жаворонок, белую трясогузку, степную
пустельгу, из млекопитающих – узкочерепную полевку, длиннохвостого
суслика, полевую мышь, степного хорька, лисицу, барсука. Около наших
городов, поселков и сел преобладают животные антропогенного ландшафта:
воробей домовой, ворона черная, грач, скворец, галка, сорока, а также звери и
птицы, которые живут и в других ландшафтных зонах,— это волк, лисица,
полевка-экономка, полевая мышь, черная ворона, скворец, ласточкабереговушка, кобчик.
На полевой практике главное внимание уделяется беспозвоночным
животным, имеющим важное практическое значение: опылителям,
почвообразователям, энтомофагам, вредителям сельского и лесного хозяйства,
паразитам и переносчикам заболеваний. Деревья и кустарники служат
источником корма для множества фагов, большинство из которых находят
надежное укрытие в различных органах растении. Фитофаги при массовом
размножении могут нанести растениям, на которых они развиваются,
существенный вред. Многие вредители - стенофаги и обитают только на строго
определенных видах растений. Поэтому важно отмечать, на каком именно
растении обнаружено повреждение. По характеру повреждения, как правило,
можно довольно точно определить вид вредителя.
Выделяют две большие группы повреждений: внешние, которые хорошо
заметны при осмотре растений снаружи, и внутренние, примером которых
могут служить ходы личинок насекомых внутри дерева – под корой, в лубе и
древесине.
Внешние повреждения вызывают так называемые первичные вредители,
которые нападают практически на здоровые растения. Можно выделить семь
основных типов таких повреждений:
- погрызы – выедание различных частей побегов и корней. Чаще всего
повреждаютс листья. Грубое объедание тканей листа осуществляется
насекомыми с хорошо развитыми ротовыми органами грызущего типа:
гусеницы бабочек, ложногусеницы пилильщиков, листоеды и их личинки;
- скелетирование – выедание мякоти листа с сохранением сетки жилок.
Такие повреждения вызывают мелкие насекомые с относительно слабым
грызущим ротовым аппаратом (личинки жуков и гусеницы младших возрастов)
или улитки;
83
- паутинные гнѐзда – скопления гусениц бабочек, образующих густую
общую паутинную сеть, под защитой которых они обгрызают молодые листья;
- мины – образуются при выедании личинками насекомых (бабочки,
пилильщики, мухи, усачи и др.) внутренних частей листовой пластинки при
сохранении покровных тканей. Проточенные таким образом ходы могут быть
узкими, сильно извитыми (ленточные мины) и виде более менее овальных или
округлых пятен (широкие мины) с верхней или нижней стороны листа;
- свертывание листьев – листья свертывают в трубочки с помощью
паутины многие бабочки (листовертки, некоторые моли). Часто можно
встретить листья, скрученные в трубочку пауками, которых легко обнаружить
тут же в окружении собственной паутины. Очень своеобразно разрезают листья
и затем их сворачивают в кулечки и трубки жуки из семейства трубковертов. В
свернутые листья самки откладывают яйца. Вышедшие из яиц личинки
питаются увядшими тканями;
- галлы – повреждения, вызванные деформацией определенных участков
различных органов растений, связанных обычно с разрастанием растительных
тканей или загибанием края листовой пластинки. Различают открытые галлы, в
которых внутренняя полость сохраняет выход во внешнюю среду или
галлообразующие насекомые сидят открыто (галлы тлей, некоторых галлиц), и
закрытые галлы в виде шарообразных, продолговатых или другой формы
вздутий и наростов;
- смоляные натѐки – образуются в результате повреждения побегов или
шишек хвойных деревьев в основном гусеницами бабочек-листоверток. Как
правило, они наиболее заметны на молодых растениях.
Методы изучения внешних повреждений
На экскурсии надо познакомиться с основными типами внешних
повреждений растений, собрать и сохранить материал для определения в
кабинете. Острым ножом срезают небольшие участки поврежденных побегов
(даже если повреждение расположено на отдельном листе, лучше срезать
небольшую веточку с этим листом).
Срезанные побеги помещают в полиэтиленовые пакеты или
экскурсионное ведерко с водой, чтобы избежать увядания листьев. Важно
собрать материал сохраняя животных, которые вызывают повреждения. Листья
с погрызами и скелетированием вместе с найденными на них беспозвоночными
доставляют в плотно закрытых коробочках или небольших полиэтиленовых
пакетах.
В кабинете крупные ветки ставят в банки с водой, а мелкие помещают во
влажные пакеты или импровизированные камеры со 100%-й влажностью,
которые легко создать между двумя ванночками или тарелками. В ряде случаев,
после внимательного предварительного осмотра, для обнаружения вредителя
необходимо развернуть лист или вскрыть галл. Часть растительного материала
можно загербаризировать и использовать для изготовления коллекций внешних
повреждений деревьев и кустарников.
7.3. Практическое задание и камеральная обработка материала
84
Оборудование: бинокуляр, микроскоп, предметные и покровные стекла,
пакеты для сбора материала, фильтровальная бумага, препаровальные иглы,
определители беспозвоночных животных.
Задания для самостоятельной работы:
1. Составить геоботаническое описание берѐзового или хвойного леса по
плану (прил. 4).
2. Определить виды беспозвоночных животных по внешним
повреждениям на растениях, рисунки занести в табл. 25.
Таблица 25. Внешние повреждения деревьев и кустарников
Типы повреждений
Погрызы
Скелетирование
Паутинное гнездо
Смоленой натѐк
Мины: лентовидная
широкая
Свертывание листьев
Галлы
Членистоногие,
вызывающие повреждение
Личинки насекомых
Личинки насекомых
Гусеницы бабочек
Бабочки побеговьюны
Личинки двукрылых и др.
Гусеницы бабочек и др.
Бабочки листовѐртки.
Трубковѐрты
Клещи (в т.ч. войлочные).
Тли.
Ореховѐртки.
Галлицы
Рисунок повреждения
Галлы разрезают так, чтобы хорошо была видна полость галла. Для
приготовления препарата галлового клещика (например, галл черѐмухового
клещика) галл вскрывают в капле воды на предметном стекле и препаровальной
иглой тщательно вычищают содержимое галла в каплю. Препарат накрывают
покровным стеклом и рассматривают под микроскопом.
Контрольные вопросы:
1.
Что такое тайга? Какой она бывает?
2.
Почему в сосновых лесах не развит кустарниковый ярус?
3.
Сосна лесная относится к светлохвойным породам или к
темнохвойным?
4.
Какие леса называют мелколиственными? И почему?
5.
Мелколиственные леса Красноярского края относятся к первичным
или вторичным лесам?
6.
Каких животных-эндемиков тайги вы знаете?
7.
Как можно определить присутствие животных, если самих их не
видно?
8. РАСТЕНИЯ И ЖИВОТНЫЕ ЛУГА
Лугами называются пространства со средней степенью увлажнения почв,
занятые травянистой мезофильной растительностью. Они как бы дополняют
85
ландшафтные особенности различных природных зон, но наиболее
специфичны для лесных зон. Под лугами и пастбищами этих зон занято около 8
% площади. Луга делятся на две группы: заливаемые вешними водами
(поемные, пойменные), расположенные на пойменных террасах рек, и
незаливаемые (суходольные и низменные), субальпийские в горах, остепненные
в лесостепной зоне, лесные луга на месте сведенных человеком лесов или на
лесных полянах. В пределах северной и средней тайги Красноярского края луга
сосредоточены в долине Енисея (заболоченные осоковые, ситниковые).
Обширные площади лесных лугов имеются в подтайге (крупнотравные,
лабазниковые, злаково-разнотравные).
Луга характеризуются господством многолетних мезофильных
травянистых растений. Они распространены на заливаемых поймах, в
высокогорьях, на высоких террасах рек. Характерный признак луга —
образование дернины, т.е. верхнего слоя почвы, пронизанного корнями трав.
Масса подземных органов превышает надземную в 3-5 раз. В сообществах луга
преобладают травы, злаки, осоковые, растущие в течение всего вегетационного
периода, без летнего перерыва, характерного для степных растений. Луга
используются как сенокосы и пастбища.
К лугам относятся растительные сообщества, образованные в основном
многолетними мезофильными, т.е. приспособленными к средним условиям
увлажнения, травами, растущими в течение всего вегетативного периода без
летнего перерыва.
По характеру возникновения естественные луга делятся на первичные и
вторичные, формирующиеся на вырубках, гарях или осушенных болотах.
8.1. Растения и животные суходольных лугов
Суходольные луга занимают повышенные участки, увлажняемые за счет
атмосферных осадков; низинные луга приурочены к понижениям рельефа и
увлажняются, кроме осадков, расположенными близко к поверхности
грунтовыми водами.
При изучении лугов следует учитывать их особенности: состав и
особенно структура подвержены сильным изменениям в течение одного
вегетационного периода, поэтому их знакомство с ними приурочивают ко
времени максимального развития травостоя (первая половина июля). Пробные
площади не превышают 100 м2 (от 10), так как сообщества образованы
травянистыми некрупными видами. Ярусность определяется не абсолютной
высотой растения, а высотой расположения основной массы листьев. В
структуре лугов особенно характерна «мозаичность» (пятна), проявляющаяся
на фоне нанорельефа. Свойственно наличие дернины.
Из растений семейства бобовых, произрастающих на лугах, следует
отметить клевер луговой, клевер ползучий, клевер пятилистный, люцерну
серповидную, горошек мышиный.
Среди жизненных форм луговых растений преобладают многолетние
травы: корневищные, рыхлокустовые, плотнокустовые, корнеотпрысковые,
86
стержнекорневые, кистекорневые, луковичные и клубневые. При
этом
основные «строители» луговых сообществ – злаки и осоки – относятся к трем
первым жизненным формам. Среди луговых растений в ряду с типичными
автотрофами встречаются полупаразиты и симбиотрофы.
Суходольные луга занимают небольшие участки среди леса. Для них
характерны плотнодернистые злаки, особенно белоус, плотные дернины
которого снижают аэрацию почв, создают неблагоприятные эдафические
условия для ценных злаков — тимофеевки луговой, пырея ползучего, ежи
сборной. Обычен также надпочвенный покров из зеленых мхов. Качество сена
снижается некоторыми двудольными — калганом, лютиком и др. По мере
старения суходолов господство переходит к белоусу. Суходольные луга при
плохом выкашивании зарастают кустарниковой и древесной растительностью,
т.е. происходит восстановление лесных ассоциаций.
Луговая растительность — ценный кормовой ресурс животноводства в
хозяйствах, которые тщательно ухаживают за лугами, повышают их
производительность
Во время экскурсии на луг на знакомство с животными изучению
беспозвоночных отводится основное время учебной практики. Главное
внимание уделяется насекомым, которых собирают как во время специальных
занятий, так и параллельно на занятиях по другим темам. При этом важно
отмечать характер их передвижения, предпочитаемые места обитания.
Зачастую удается наблюдать питание растительноядных беспозвоночных,
спаривание у отдельных видов. Более подробные наблюдения можно сделать в
аудитории, где на время практики может быть создан временный живой уголок
с разнообразными беспозвоночными, часть насекомых замаривают и
определяют.
Следует обратить особое внимание на разнообразие адаптаций наземных
беспозвоночных к условиям обитания. Отмечать наиболее яркие примеры
покровительственной окраски, мимикрии, мимезии (подражание неживым
объектам), приспособительных признаков в строении ротовых аппаратов,
конечностей, органов чувств и т.д.
Методы изучения наземных беспозвоночных животных
Беспозвоночных можно собирать с поверхности почвы, из-под различных
предметов, с травы и с других субстратов руками или с помощью пинцета.
Хороший результат дает осмотр цветущих растений, особенно зонтичных и
астровых. С цветов и листьев насекомых можно собирать прямо в морилку. При
этом банку подводят под насекомое и стряхивают животное вовнутрь. Для
отлова активно летающих насекомых используют воздушный сачок. Животных
ловят быстрым движением сачка сбоку, так чтобы обруч был перпендикулярно
поверхности земли. Как только насекомое оказывается в мешке, обруч
поворачивают вниз параллельно земле, для того чтобы край закрыл выход из
сачка. После этого осторожно вынимают пойманных животных, при
необходимости придерживая их снаружи через марлю.
Насекомых с травянистых растений собирают методом «кошения»:
сачком делают 20-30 быстрых взмахов, так чтобы край сачка проходил по
87
частям растений, с которых намечен сбор. При этом обруч ориентируют
перпендикулярно поверхности земли и после каждого взмаха поворачивают на
180°. Таким образом в сачок собирают довольно много насекомых, которые в
момент «кошения» находились на растениях. Вынимают насекомых так же, как
и из воздушного сачка.
Беспозвоночных, активных на поверхности почвы, можно успешно
собирать в почвенные ловушки. Копрофагов и некрофагов ловят, используя
различные приманки, которыми могут быть экскременты копытных и трупы
мелких позвоночных животных.
Многие насекомые в темное время суток летят на свет. В светоловушках
лучше использовать источник ультрафиолетового света, но хорошие
результаты дает применение обычной электрической или керосиновой лампы.
Вполне удовлетворительный результат дает ручной сбор насекомых с окон
жилых и учебных помещений. Для умервщления насекомых используют
морилки, где их оставляют на 40 минут (крупных жуков до суток). Дневных
бабочек предпочтительнее умервщлять, сдавив на 1-2 минуты грудь насекомого
между указательным и большим пальцами. Других бабочек на короткое время
помещать в морилку. Крупных бражников, совок и других бабочек с
массивным брюшком лучше обездвиживать уколом 10%-го аммиака. На
границе груди и брюшка в тело бабочки достаточно ввести каплю раствора.
Мертвых бабочек со сложенными крыльями помещают в конверты, в которых
они могут храниться долгое время.
Мелких насекомых с нежными покровами и личинок замаривают и
хранят в фиксирующих жидкостях (70%-й спирт). Аналогичным образом
фиксируют и других наземных членистоногих: паукообразных, многоножек,
мокриц. Крупных белых личинок насекомых перед фиксацией необходимо на
2-3 минуты опустить в кипящую воду. Для сохранения естественного вида
гусениц бабочек выдувают при теплой температуре, предварительно выдавив
внутреннее содержимое через надрез у анального отверстия.
Моллюски требуют специфических методов фиксации, поэтому в
условиях практики наземных моллюсков рассматривают в живом виде или
монтируют коллекцию пустых раковин. Дождевых червей и пиявок фиксируют
в ванночках с 2%-м формалином в вытянутом состоянии, а затем переносят в
пробирки с формалином.
8.2.
Растения и животные пойменных лугов
Пойменные
луга
преимущественно
злаковые
(лисохвостовые,
полевицевые, костровые, крупнотравные); в пойме Чулыма встречаются
заболоченные осоковые и вейниковые луга. В лесостепи сохранились
незначительные площади остепненных лугов с разнотравьем. По территории
речных долин в лесостепи и степи есть солончаковатые и осоковые луга, в
прирусловой части поймы Енисея — крупнозлаковые (костровые, пырейные,
вейниковые, волоснецовые) достаточно высокой урожайности. Большие
площади
поймы
Енисея
в
Минусинской
котловине
занимают
88
крупнокочковатые пикульниковые луга из ириса-пикульника, остепненные
низкотравные полевичные и мятликовые луга, а также заросли чия блестящего,
в которых принимают участие степные и луговые виды.
Первичных естественных лугов на территории Красноярского
края чрезвычайно мало. Показательны в этом отношении поймы рек, где
одновременно с поселением травянистых растений на свежих аллювиальных
отложениях появляются кустарники, главным образом ивы, а затем и древесные
растения (ольха, осина, и др.). На надпойменных террасах, не испытывающих
влияния разливов, поселяется много растений, свойственных склонам речных
долин и прилегающим частям водоразделов: в лесной зоне формируются
лесные фитоценозы; в других природных зонах, например в степях, происходит
остепнение террас, на них поселяются злаки. Таким образом, растительность
речных долин — явление в основном зональное. Однако некоторые
исследователи считают ее азональной.
В прирусловой, более повышенной полосе поймы образуются заросли
подбела, обладающего длинным корневищем, способным пробиваться из-под
песка. Здесь же поселяются полевой хвощ, ива, на некотором удалении от реки
— заросли черемухи, сибирского дерена, красной и черной смородины. Дальше
от русла на прирусловом валу поселяются корневищные злаки: костер, вейник,
пырей, образующие изреженный травостой, канареечник, мятлики, тимофеевка.
Кроме злаков, здесь же растут бобовые: мышиный горошек, ползучий клевер.
Из разнотравья распространены щавель, желтый подмаренник т. д. В средней
части поймы травостой наиболее густой и высокий. Злаки, бобовые,
разнотравье образуют различные ассоциации с зарослями ольхи, березы, осины.
В притеррасной части обычны осоковые заболоченные луга или болота.
Среднеувлажненные пойменные луга представлены крупнотравными
злаковыми ассоциациями высокой производительности (до 40—50 ц/га сена).
На пойменных лугах при плохом уходе за ними развивается моховой покров, а
также кустарники (до 10—15 % площади) и жесткие травы, плохо поедаемые
скотом; все это заметно ухудшает качество лугов. Их производительность
падает до 12—15 ц сена с гектара и ниже.
Правила составления оригинального диагноза вида
Для изучения внутривидовой изменчивости видов очень важно
сопоставление гербарных образцов и составленных по ним оригинальных
описаний из разных частей ареала (площади распространения) вида и разных
экологических условий. Для составления диагноза пользуются особями,
находящимися в фазе цветения и плодоношения. Составление описания
начинают с установления жизненной формы растения: дерево, кустарник,
кустарничек, полукустарник, травянистое
многолетнее или однолетнее
растение. Если это дерево или кустарник, то описываются только наземные
органы: высота, строение и размеры листьев, окраска и другие признаки корки,
у кустарников – диаметр стволиков.
Описание травянистых растений начинают с подземных органов: тип
корневой системы, наличие корневища, луковиц, клубней, размеры этих
органов. Далее переходят к описанию надземных вегетативных органов.
89
Обращают внимание на стебель – развит или почти не развит. У
стержнекорневых растений выступает на поверхность каудекс, который может
быть малоразветвленным или сильноразветвленным, ветви его – короткими или
удлиненными. Описываются форма, размеры, характер опушения листьев. У
видов с удлиненным стеблем часто имеются прикорневые листья, необходимо
также характеризовать их, поскольку они обычно отличаются от стеблевых
листьев. Обратить внимание на наличие прилистников, их форму, цвет и т.п.
После описания вегетативных органов следует подробно описать цветок и
плод: актиноморфный или зигоморфный цветок, с верхней или нижней
завязью, простым или двойным околоцветником, из какого количества членов
состоит околоцветник, раздельнолепестный венчик или спайнолепестный,
раздельнолистная или спайнолистная чашечка, размер и цвет венчика. Если
лепестки различаются между собой (например, у бобовых, орхидных), описать
их форму, размеры. Если венчик спайный, отметить соотношение трубки и
отгиба. Указать количество тычинок, их расположение, свободные они или
сросшиеся. Отметить тип гинецея, из какого количества плодолистиков он
состоит. Необходимо отметить следующее: одиночные цветки или собраны в
соцветие, тип соцветия, есть ли прицветники или обертки, сидячие цветки или
на цветоножках, есть ли прицветники. Далее описывается плод – к какому типу
он относится и какой разновидностью представлен (например, из апокарпиев
может быть многоорешек, боб и др., из паракарпиев – паракарпная коробочка,
семянка и др.), размеры плода, признаки экзокарпия (бороздчатость,
волосистость и др.). Описание заканчивается указанием местонахождения
образцов (географический пункт и местообитания), где они были собраны.
Пример описания вида
Potentilla chrysantha Trev. – лапчатка золотисто-цветковая. Многолетнее
растение. Корень стержневой, переходящий в разветвленный каудекс. Стебли
тонкие, 20 – 40 см длиной, приподнимающиеся, малооблиственные, в верхней
половине дихотомически разветвленные, опушенные короткими и длинными
волосками, иногда, кроме того, железистыми. Прикорневые и нижние
стеблевые листья длинночерешковые, лопастные, пятерные, верхние
тройчатые, короткочерешковые или почти сидячие, зеленые. Прилистники у
прикорневых листьев пленчатые с ланцетными острыми ушками, у стеблевых
без них, зеленые, отстояще-волосистые. Цветки 15 – 20 мм в диаметре, на
тонких длинных цветоножках, собраны в щитковидно-метельчатое соцветие.
Чашечка пятичленная, двурядная, наружные доли ее немного короче и в 3 – 4
раза уже внутренних. Лепестки в числе 5, ярко-желтые, обратносердцевидные,
вдвое длиннее чашечки. Плоды – многоорешки, орешки около 1,5 мм длиной с
тонкими выдающимися морщинками.
8.3.
Практическое задание и камеральная обработка материалов
90
Оборудование: ботанические прессы, ботанические папки, сачки
воздушные, пинцеты, коробки для хранения насекомых, морилки,
пластмассовые стаканчики, определители растений и беспозвоночных.
Задания для самостоятельной работы:
1.
Провести наблюдения за поведением беспозвоночных животных в
природе: отметить характер передвижения, преобладающую среду обитания,
численность. Отловить и определить не менее 10 видов беспозвоночных,
относящихся к разным систематическим группам.
2.
Заложить в гербарий цветущие типичные луговые растения.
Определить
виды растений. Сделать оригинальное описание диагноза
определенных видов.
Правила пользования дихотомическими ключами
Во время полевой практики необходимо иметь определитель сосудистых
растений, составленный для данной территории. Определители составляют по
дихотомическому принципу в нисходящем порядке таксонов. Отдел цветковых
растений включает два класса – двудольные и однодольные растения, которые
отличаются по комплексу признаков.
Морфологические отличия двудольных и однодольных растений
1. Для двудольных растений характерна аллоризия – корневая система их
состоит из главного корня, боковых и придаточных корней (стержневая
корневая система). Однодольным растениям свойственна вторичная гоморизия
– зародышевый корешок у них не развивается в главный корень. Из нижней
части стебля вырастают придаточные корни (мочковатая корневая система).
2. У двудольных растений листья очень разнообразны – встречаются
простые, цельные, лопастные, раздельные, рассеченные и сложные листья с
пальчатым или перисто-сетчатым жилкованием. У однодольных растений
листья простые, цельные с дугонервным или параллельным жилкованием.
3. У двудольных растений встречаются цветки, состоящие из большого и
неопределенного количества плодолистиков, тычинок и долей околоцветника,
пятичленные и четырехчленные цветки. Наиболее обычны пятичленные цветки
с двойным околоцветником, состоящим из венчика и чашечки. Для
однодольных растений характерны трехчленные, пяти- или трехкруговые
цветки с околоцветником однорядным или двурядным, но не
дифференцированным на чашечку и венчик. У высокоспециализированных
энтомофильных цветков как двудольных, так и однодольных растений
уменьшается количество тычинок и плодолистиков, у ветроопыляемых, кроме
того, редуцируется околоцветник.
4. Двудольные растения представлены деревьями, кустарниками и
травами, однодольные в основном, а в Сибири – исключительно травами. Зная
эти признаки, легко установить принадлежность растения к двудольным или
однодольным без применения ключа. Определители содержат ключи для
определения семейств, родов и видов. Первоначально определяют семейство,
затем род и вид, к которому относятся собранные образцы.
Ключ для определения таксонов представляет собой последовательно
расположенные тезы и антитезы. Для определения внимательно прочитывается
91
теза, в которой приводятся характерные для группы семейств или одного
семейства признаки. Если эти признаки соответствуют определяемому
растению, нужно переходить к той тезе, к которой отсылает проставленный
номер. Если признаки определяемого растения не соответствуют тезе, тогда
следует дальше вести определение по той тезе, к которой отсылает
альтернативная антитеза.
После установления семейства определяется род. Например, если
выяснили, что собранное растение относится к семейству лютиковых
(Ranunculaceae) и к роду лютик (Ranunculus), нужно еще уточнить вид этого
лютика. Для примера приводим несколько тез и антитез из ключа для
характеристики видов Ranunculus.
1. Прикорневые листья длинночерешковые с округло-почковидной
цельной или надрезанной на 3-5 неглубоких лопастей пластинкой. Стеблевые
листья сидячие, рассеченные на линейно-ланцетовидные, цельнокрайные или
неглубокозубчатые доли. Л. золотистый (R. auricomus L). Прикорневые листья
рассеченные, не отличаются от стеблевых.
2. Листья раздельные (надрезаны до основания пластинки), доли их
широкие, ромбические, нерассеченные. Л. близкий (R. propinquus C.A. Mey).
Листья, рассеченные на три яйцевидно-ланцетовидные доли, которые
рассечены на узкие дольки.
1. Цветоложе голое. Цветоножки гладкие. Стебель прижатоволосистый
Л. едкий (R. acris L.).
2. Цветоложе волосистое. Цветоножки бороздчатые. Стебель рассеченноотстояще-волосистый или голый Л. многоцветковый (R. polyanthemos L.).
Контрольные вопросы:
1.
Какие типы лугов встречаются в Красноярском крае?
2.
Что характерно для экологической структуры лугового ценоза?
3.
Каковы особенности пространственной структуры лугового
растительного сообщества?
4.
К каким участкам приурочены луга в лесной зоне Красноярского
края?
5.
Растения каких семейств преобладают на лугах?
9. РАСТЕНИЯ И ЖИВОТНЫЕ БОЛОТ
Болотом называют избыточно увлажненный участок земной поверхности,
который характеризуется следующими признаками: 1) бескислородностью
почвенной влаги; 2) торфообразованием, т.е. отсутствием полной
минерализации органических остатков; 3) особой болотной растительностью.
Болота — избыточно увлажненный участок суши, имеющий слой торфа
не менее 0,3 м, при меньшей мощности — заболоченные земли. Затрудненный
газообмен способствует образованию кислых болотных почв и развитию
болотного типа. Различают низинные (эвтрофные) болота с осоково-моховым и
крупнотравным покровом и верховые (олиготрофные) со сфагновым,
кустарничково-сфагновым покровом. Древостои их редки, низкорослы. Болота
92
верховые характерны для тундровой и таежной зон (преимущественно для
левобережья Енисея), низинные болота повсеместны, много их в южной тайге,
подтайге и лесостепи.
9.1.
Растения и животные травяных болот
Различают следующие типы воды, питающие болота: атмосферная,
поверхностно-сточная, почвенная, грунтовая. Первые
два типа влаги
насыщены кислородом, но он быстро тратится на дыхание животных,
потребляется грибами и микроорганизмами
при разрушении органики.
Грунтовые воды и частично почвенные лишены кислорода или содержат его в
очень малых количествах, поэтому при выходе их на поверхность сразу же
создаются подходящие для заболачивания условия. Похожая ситуация
возникает, когда болотистые воды увлажняют соседнюю незаболоченную
территорию.
Нередко на ранних стадиях развития болота его питают все типы вод.
Болотная вода оказывается насыщенной минеральными солями, и
растительный покров образуют растения, требовательные к богатому питанию.
Это многие виды осок, зеленые мхи и многие травянистые (сабельник
болотный). При дальнейшем нарастании торфяной толщи центральная часть
болота выходит из–под влияния сначала грунтовых, а затем почвенных и
поверхностно-сточных вод. Увлажнение осуществляется лишь атмосферной
влагой, а среди растений остаются только растения-олиготрофы, среди которых
господствуют сфагновые мхи. Анатомо-морфологическое строение этих мхов
помогает им удерживать в своем теле воды до 40 раз и более, чем их вес в
сухом состоянии. Такая особенность мхов позволяет сфагновому болоту
нарастать выше окружающих его берегов, и создаются благоприятные условия
для разрастания болота вширь за счет растекания болотной воды по ровным
участкам суходолов.
Таким образом, путь развития болотного массива
определяется
постепенным снижением минерализации болотной воды и увеличивающейся
олиготрофностью болотной растительности. Низменные болота с богатым
питанием и эвтрофной растительностью сменяются переходным болотом с
мезотрофной растительностью, наконец, наступает верховая стадия, и
растительный покров становится олиготрофным.
Болотные растения отличаются рядом специфических особенностей
анатомо-морфологического строения. В стебле и корневищах болотных трав
сильно развиты воздушные полости. Несмотря на избыточное увлажнение
почвы, болотные растения испытывают недостаток доступной воды, поэтому
развиты и ксероморфные признаки: мощные покровные ткани, часть с
восковым налетом или масличными железками, узкие свернутые листья осок и
злаков, мелкие чешуйчатые – у кустарников. У них вырабатываются особые
формы роста: травянистые образуют кочки, деревья и кустарники развивают
горизонтально распростертые корневые системы с досковидными корнями. Это
позволяет поднять узлы кущения или корневые шейки деревьев выше уровня
93
болотных вод. На приствольных повышениях накапливается перегной и
создаются условия для поселения многих луговых и лесных растений. Поэтому
лесные болота – согры — отличаются очень пестрым мозаичным покровом
растительности: на приствольных возвышениях одни наборы видов, на
осоковых и моховых кочках – другие, а между ними в понижениях – третьи.
Из травянистых растений на болотах особенно широко распространены
влагалищная пушица, образующая плотные кочки и нередко покрывающая
болота сплошным ковром, и волосистоплодная осока. Часто встречаются
насекомоядные растения - росянки: круглолистная и английская, или
длиннолистная. Нередко можно встретить морошку. В условиях обильного
увлажнения на плавучих моховых коврах растет изящная топяная осока;
встречаются также плетевидная, двудомная и другие осоки. Достаточно часты
на сфагновых болотах очеретник, шейхцерия, разные виды пухоноса.
В зоне тайги при зарастании водоемов в авангарде наступающей на воду
растительности обычно идут белокрыльник, сабельник, вахта. Все эти растения
обладают длинными лежащими на воде стеблями. Сплетаясь друг с другом, они
образуют плавучую сетку, на которой в дальнейшем поселяются различные
осоки, приречный хвощ и другие растения. Здесь же начинают появляться
сфагновые мхи, которые в конце концов образуют сплошной сфагновый
наплыв. В таком наплыве часто встречаются "окна", в которых можно найти
очень своеобразное насекомоядное растение — пузырчатку.
Болота имеют большое хозяйственное значение. Здесь добывается торф
— ценное топливо и важное сырье для химической и другой переработки.
Более богатые торфа используются как удобрение. После осушки болота могут
быть превращены в ценные сельскохозяйственные угодья — сенокосы,
пастбища и поля. Но особенно важны болота как регуляторы водного режима
рек.
На болотах южной тайги произрастают до 200 видов высших растений,
однако список растений торфообразователей невелик. В первую очередь, это
сфагновые мхи: сфагнум бурый, сфагнум магеланский, сфагнум узколистный,
сфагнум большой; на переходных болотах – сфагнум обманчивый, сфагнум
извилистый, сфагнум оттопыренный, на низменных – сфагнум тупой, сфагнум
береговой. Всего произрастают более 30 видов сфагнов.
Осушение болот уменьшает запас тепла в грунте и приводит к
понижению температуры зимой. Летом, наоборот, температура возрастает. Не
будь сфагновых болот, граница вечной мерзлоты проходила бы значительно
южнее Енисейска.
Гипновые болота широко распространены в южной тайге по долинам рек,
на нижних террасах и поймах. Обычными являются около 20 – 25 видов гипнов
из разных родов класса зеленых мхов. Осоки выступают обязательным
компонентом большинства болотных ценозов. Распространены осока вздутая,
осока волосистоплодная, осока топяная, осока круглая. Осоками, образующими
кочки, служат осока дернистая, осока изящная, осока водная. Осоковая кочка
представляет собой переплетение косо вверх направленных друг к другу
коротких корневищ и придаточных корней. На них поселяются кустарники:
94
таволга иволистная, ива пятитычинковая. Типичны на болоте пушицы,
шейхцерия, очеретник, хвощ топяной и болотный, сабельник, белокрыльник,
вахта, триостренник. На верховых болотах обязательно присутствуют
багульник, подбел (болотный мирт), клюква, росянка, морошка. Из деревьев,
как правило, наблюдаются низкорослые березки и сосны.
9.2.
Растения и животные моховых болот
Сфагновые болота свойственны районам с умеренно прохладным
климатом. Особенно много их в полосе лесов, меньше в южных районах
тундровой зоны, в лесостепи и горах. Сфагновые болота образуются при
заболачивании лесов, лесных вырубок, при зарастании и заторфовывании
водоемов. Особенно легко заболачиваются леса, вырубки, пожарища на
плоских водоразделах. В результате почвообразовательного процесса под
хвойными лесами часто образуются трудно проницаемые для воды горизонты,
просачивание воды вглубь затрудняется, и верхние горизонты почвы
оказываются сильно увлажненными. В лесу появляется избыточная застойная
вода. Один из первых признаков застаивания влаги — появление мха кукушкин
лен. Густой покров из этого мха хорошо задерживает дождевую влагу. Это
затрудняет доступ в почву кислорода, гниение замедляется, и образуется масса
полуразложившихся или неразложившихся растительных остатков. Позднее
кукушкин лен сменяется сфагновыми мхами, начинается накопление торфа, и
на месте леса возникает сфагновое болото.
На повышениях, кочках и буграх с не слишком обильным увлажнением
растут виды сфагнума яркой красноватой или бурой окраски. Сфагновые мхи,
растущие в более влажных местообитаниях, имеют чисто-зеленый или
зеленоватый цвет. Верхушки стеблей сфагновых мхов постепенно нарастают, в
то время как нижние части стеблей отмирают; благодаря этой особенности
сфагновых мхов в условиях сильного увлажнения накапливаются мощные
толщи торфа. Нарастание торфа особенно интенсивно идет в центре болота,
поэтому обычно водораздельные сфагновые болота в своей средней части
выпуклые.
Растительность сфагновых болот существует в очень своеобразных
условиях: несмотря на обилие воды, растения болот испытывают ее недостаток.
Корневые системы растений оторваны от почвы и сосредоточены в верхнем
слое толщи торфа, которая бедна кислородом и имеет повышенную влажность.
Живой сфагнум и торф — плохие проводники тепла, поэтому температура
слоев, где располагаются корни растений, гораздо ниже температуры воздуха.
Физиологическая деятельность корней при пониженных температурах
ослабевает. Высокая кислотность воды сфагновых болот также уменьшает
интенсивность деятельности корней. Кроме того, торфяная толща бедна
доступными для растений соединениями азота.
Все это привело к образованию у растений сфагновых болот
приспособлений к уменьшению испарения таких, как уменьшение листовой
пластинки, развитие плотных наружных покровов листа, густого опушения и
95
воскового налета. Большинство растений сфагновых болот приспособлено к
ежегодному нарастанию мохового покрова. Кустарнички образуют
придаточные корни на погруженных в мох стеблях, росянка ежегодно выносит
розетку листьев на поверхность мха, у осок часто развивается косо восходящее
корневище и т. д.
Состав растений сфагновых болот очень беден. Из древесных пород здесь
встречаются обычно сосна, пушистая береза и некоторые ивы (к ним кое-где
присоединяются кедр и лиственница). Все эти виды сильно угнетены. Сосна,
например, может иметь вид стелющегося кустарника, почти целиком
погруженного в моховую толщу и выставляющего над поверхностью лишь
молодые ветки и сучья. Очень характерны для сфагновых болот приземистые
вечнозеленые кустарники и кустарнички, главным образом из семейств
вересковых и брусничных: болотный мирт, багульник, подбел, клюква,
голубика. В более северных районах можно встретить воронику и карликовую
березу.
Мохообразные представляют собой особый ствол эволюции высших
растений. Самая характерная их особенность - преобладание в их жизненном
цикле гаметофита (само растение). Спорофит играет подчиненную роль, будучи
паразитом или полупаразитом (спорогон) на гаметофите. Мохообразные не
имеют корней, их роль выполняют ризоиды.
Представители класса Печѐночные мхи имеют тело, не расчлененное на
стебель и листья, или имеют дорзивентральные, несущие листья на спинной и
брюшной стороне (юнгермании). Маршанция обыкновенная – широко
распространенный слоевищный печеночник. Ее пластинчатые гаметофиты
имеют 5-20 мм в длину, двудомные (одни несут архегонии, другие –
антеридии). Спорогон состоит из коробочки на очень короткой ножке,
внедряющейся гаусторием в ткань гаметофита.
Листостебельные мхи имеют радиальные стебли, густо покрытые
листьями. Сфагновые мхи отличаются беловатой, бурой или красноватой
окраской. Стебли ветвистые, в нижней части ветви более длинные, в верхней
части – укороченные, скученные мутовками. Взрослые особи ризоидов не
имеют. Стебли и листья имеют водоносные (гиалиновые) клетки – мертвые со
спирально утолщенной оболочкой, обычно заполнены водой.
Архегонии образуются на верхушках коротких побегов, антеридии – на
ножках в пазухах листьев. Спорогон состоит из коробочки и очень короткой
ножки, которая удлиняется за счет «ложноножки».
Методика
определения
сфагновых
мхов.
Для
определения
препаровальной иглой от мокрой дернинки отделяют стеблевые и веточные
листья и путем легкого соскабливания снимают наружный слой ткани стебля
(гиалодермы). Листья и слои гиалодермы помещают в воду на предметное
стекло, прикрывая их покровными стеклами. Нередко для определения
требуется приготовить препарат поперечного среза листа. Для этого делают
тонкие срезы бритвой с «головки» (верхушки побегов) сухого мха.
Диагностическими признаками служат форма стеблевых и веточных
листьев, количество и расположение пор в гиалиновых клетках, форма
96
хлорофиллоносных
(прямоугольные,
треугольные,
веретеновидные,
эллиптические и др.), расположение хлорофиллоносных и гиалиновых клеток.
После определения вида по определителю составляется оригинальное описание
вида с зарисовкой диагностических признаков.
Подкласс зеленые мхи самый большой из ныне живущих мхов. Они
широко распространены в сырых лесах, на лугах, на болотах. Архегонии и
антеридии образуются группами на верхушках побегов. Окружающие их
листья утрачивают зеленую окраску и образуют защитный слой. Спорогоний
имеет коробочку и собственную удлиненную ножку, заканчивающуюся
гаусторием, внедряющимся в ткань гаметофита. Коробочка на верхушке несет
колпачок, представляющий собой оторвавшуюся ткань архегония. В верхней
части коробочки имеется кольцо из неравномерно утолщенных клеток. По
кольцу открывается крышечка. В сухую погоду споры высыпаются. Спора
прорастает нитчатой протонемой, на которой закладываются почки,
образующие веточки гаметофита.
Методика определения зеленых мхов. Собранные для определения мхи
должны иметь побеги, образующие дернинки, половые почки и спорогонии.
Рассматривается характер дернинки, форма и размер листиков. Под
микроскопом рассматривается пластинка листа с целью выяснения формы
клеток, наличия жилок, ушек и других особенностей. Выясняется
расположение архегониев («бокоплодные» и «верхоплодные»), формы
коробочки, наличие и форма колпачка, положение коробочки по отношению к
ножке (склоненная, согнутая, горбатая), форма шейки (удлиненная,
укороченная, вздутая и т.д.), форма зубчиков перистома. Все указанные
признаки будут диагностическими для определения зеленых мхов.
9.3.
Практическое задание и камеральная обработка материалов
Оборудование: микроскопы, предметные стекла, скальпели, предметные
и покровные стекла, пипетки. ванночки для насекомых.
Задания для самостоятельной работы
1. Определить и зарисовать по одному виду печѐночного и
листостебельного мха, сделать морфологическое описание определенных
видов.
2. Зарисовать насекомоядное растение сфагновых болот (Росянку
круглолистную).
Контрольные вопросы:
1.
Какие характерные признаки присущи болоту как растительному
сообществу?
2.
Какие типы болот выделяют по условиям питания растений?
3.
Какие болота выделяют по видам эдификаторам?
4.
Где в Красноярском крае сосредоточены основные массивы
сфагновых болот?
5.
Какие
анатомо-морфологические
особенности
позволяют
растениям адаптироваться к условиям болот?
97
10. РАСТЕНИЯ И ЖИВОТНЫЕ ПРЕСНЫХ ВОДОЁМОВ
Все пресные водоѐмы можно разделить на три большие группы,
значительно отличающиеся по гидрологическому режиму и населению: реки,
стоячие водоѐмы (озѐра. пруды) и временные, пересыхающие водоѐмы. Для
каждой из этих групп характерны специфические комплексы растений и
животных.
Температурный режим водоемов резко отличается от температурного
режима атмосферы. Летом температура воды обычно ниже температуры
воздуха, поэтому растения водоемов сравнительно поздно зацветают.
Вегетативное размножение преобладает у них над семенным размножением.
Кроме того, в подавляющем большинстве растения водоемов — многолетники,
что, видимо, тоже объясняется недостатком тепла в течение вегетационного
периода. С другой стороны, зимой глубокие водоемы не промерзают и
температура воды в глубине остается более или менее постоянной. Поэтому на
зиму растения рек и озер "прячутся" под воду: одни из них целиком
погружаются в глубину, чтобы весной снова всплыть на поверхность; другие
зимуют в виде корневищ, стелющихся по дну или погруженных в грунт
(кувшинковые, рдесты и другие); у третьих к осени образуются особые
зимующие побеги или почки, которые ко времени замерзания водоема
погружаются на дно, а весной снова всплывают и дают начало новым
растениям.
В водной среде сглажены климатические различия между районами:
суточные и сезонные колебания температуры в водоемах гораздо меньше, чем в
воздухе.
Это
определяет
важную
особенность
географического
распространения водных растений. Многие их виды распространены очень
широко и не подчиняются законам зональности. Вместе с тем, многие растения
водоемов связаны со строго определенными условиями существования, и поразному относятся к температуре, скорости течения воды, глубине,
прозрачности водяного слоя, заболачиванию и заилению, характеру и степени
засоления и загрязнения, действию волн, колебаниям уровня воды. Поэтому
распространение многих видов ограничено небольшими районами, а другие
хотя и широко распространены, но приурочены лишь к водоемам одинакового
режима.
10.1. Растения и животные рек
В гидрографическом отношении территория края представляет собой
части водосборных площадей таких крупных рек, как Енисей, Обь, Пясина,
впадающих в Карское море, и реки Хатанга с притоками, впадающей в
Хатангский залив моря Лаптевых. Бассейн Оби представлен верхней частью
бассейнов рек Чулым и Кеть.
Главной особенностью рек является наличие постоянного течения от
истоков к морю или озеру. Питание рек происходит за счет родников, таяния
98
снегов и ледников, грунтовых вод, атмосферных осадков. Это определяет
значительные колебания уровня воды и еѐ физико-химических своиств. В реке
в зависимости от скорости течения выделяют зоны, каждая из которых
обладает характерными условиями. На стремнине вода наиболее насыщена
кислородом, постоянное сильное течение не позволяет существовать крупным
растениям и беспозвоночным в толще воды. В то же время с водой движутся
пищевые частички, которые используют животные, прикрепленные ко дну или
водной растительности. В зоне ослабленного течения, при большой
насыщенности кислородом и, как правило, богатой водной растительности,
создаются благоприятные условия для существования многих беспозвоночных
животных и, как следствие, рыб и других водных позвоночных животных.
Заводи по своим условиям приближаются к режиму стоячих водоѐмов.
Большая часть годового стока рек формируется непосредственно не
территории Красноярского края; с территории Республики Хакасия поступает
2,5 %, Республики Тыва – 5,4 %, Иркутской области – 16 %. Транзитные реки, в
том числе Чулым и Кеть, уносят воды из региона в Томскую область.
Енисей часто называют «братом океана». Это название характеризует
многие особенности замечательной реки. По площади бассейна он занимает
первое место в России (2605 км2). По длине Енисей (3354 км) уступает Оби и
Лене, но превосходит их по годовому стоку (548 км3). Основным источником
питания Енисея являются снеговые воды равнин и горных областей. Половодье
в северных районах приходится на июнь-июль, в Саянах - на март-июнь, а на
Средне-Сибирском плоскогорье – на май-июнь. Наибольшее количество воды
стекает в Енисее летом (более 50 %) и наименьшее - зимой (около 5 %). По
сравнению с другими реками, воды Енисея имеют небольшую мутность.
Объясняется это тем, что течет он и его притоки по территории, сложенной
преимущественно плотными породами, скованной мерзлотой и покрытой
лесом.
Истоками Енисей являются реки Бий-Хем (Большой Енисей) и Каа-Хем
(Малый Енисей). Река Бий-Хем вытекает из озера Кара-Балык, расположенного
в Восточном Саяне на высоте 1580 м, ниже озера река много раз меняет
скорость течения: то бешено мчится по узкому порожистому руслу, срываясь
водопадами, то спокойно, точно отдыхая, разливается по равнинам.
Необычайно живописна природа в Тоджинской котловине, окаймленной
горами. Сюда стремительными потоками с хребтов Восточного Саяна и
Академика Обручева несут свои воды притоки Бий-Хема. Прорвавшись через
хребет Бура, Бий-Хем выходит в Улуг-Хемскую котловину. Около города
Кызыла он сливается с Каа-Хемом. Река Каа-Хем, второй исток Енисея, типичная горная река. Она образуется от слияния реки Балактыг-Хема,
стекающей с хребта Стангилен, и реки Шишхид-Гол, берущей начало на
территории Монгольской Народной Республики.
Природа в верхнем течении Каа-Хема чрезвычайно разнообразна. Здесь
высокогорные пастбища, живописные горные лиственничные леса и луга,
глубоко врезанные долины, пороги и многочисленные водопады. Только
вырвавшись в Улуг-Хемскую котловину, река спокойно течет по долине вдоль
99
южных склонов хребта Академика Обручева и холмисто-увалистых степей
левобережья до слияния с Бий-Хемом. Отсюда начинается Енисей, который в
Туве называют Улуг-Хем – Великая река. От Кызыла до Саянского хребта
течению Енисея сопутствуют по правобережью отроги Куртушибинского
хребта, а по левобережью – сухие холмисто-увалистые степи и низкогорья. В
широкой долине река во многих местах разбивается на многочисленные
протоки, разделенные зелеными островами, резко выделяющимися на общем
серовато-буром фоне сухих и опустыненных степей.
Покидая солнечные степи Тувы, Енисей обрушивает всю мощь своего
потока на многочисленные хребты Западного Саяна и бежит по так
называемому саянскому коридору. На этом участке в течение миллионов лет
происходила борьба между внутриземными силами, поднимавшими горы, и
внешними, которые разрушали их. Теперь в силы стихий вмешался человек. И
на огромном протяжении – от Нового Шагонара до Саяногорска – возник
рукотворый Енисей. Меняются не только русло и долина реки, но также ее
гидрологический режим, гидрохимические и гидробиологические особенности.
Можно сказать, что не стало известного ранее Верхнего Енисея, и ученые
начинают изучать совершенно новую на этом месте реку, созданную
человеком.
Там, где Енисей, прорываясь сквозь теснины Саян, выходит на просторы
Минусинской впадины, построена гигантская арочная плотина СаяноШушенской ГЭС высотой 245 м. Ее десять гидроагрегатов будут иметь
мощность 6400000 кВт. В двух десятках километров от этого гиганта построена
Майнская ГЭС, мощностью 320 тыс. кВт. Она станет выполнять
вспомогательную роль – выравнивать сток Енисея, уровень которого во время
работы Саяно-Шушенской ГЭС будет сильно колебаться. Саяно-Шушенская
ГЭС – энергетическое сердце огромного Саянского территориальнопроизводственного комплекса. На пути к Красноярскому водохранилищу
Енисей пересекает степи Южно-Минусинской (Минусинско-Хакасской)
котловины, они слегка всхолмленные на междуречье Абакана и Енисея и очень
живописные, с ленточными борами по правому берегу. Недалеко от впадения р.
Абакан в Енисей находится г. Абакан – административный, экономический и
культурный центр Хакасской автономной области. От устья Абакана
начинается водохранилище Красноярской ГЭС.
Раньше устье реки Тубы, правого притока Енисея, считалось границей
Верхнего и Среднего Енисея. Теперь в связи с образовавшимся Красноярским
водохранилищем совершенно изменился характер течения реки, ее
гидрологические, гидрохимические и биологические особенности. Поэтому
прежнее деление Енисея уже не может удовлетворять научным требованиям.
Ниже устья Тубы Енисей прорывается через Каксинский и Байтакский
хребты в Сыдо-Ербинскую котловину, а из нее, через отроги Батеневского
кряжа и Баллыкского Белогорья, в обширную Чулымо-Енисейскую котловину.
По правому берегу поднимаются лесные склоны отрогов Восточного Саяна, а
по левобережью широко раскинулись всхолмленные просторы плодородных
степей Причулымья.
100
Протяженность Красноярского водохранилища около 400 км. В нем более
70 млрд м3 воды. Глубина около плотины превышает 120 м.
Водохранилище в летнее время собирает колоссальное количество
солнечного тепла, а осенью и зимой медленно охлаждается. Поэтому оно
оказывает влияние на климатические условия прилегающих к нему территорий.
Вода прогревается примерно на глубину 10 м, затем температура ее понижается
и уже на глубине 40 м в течение года остается постоянной.
Ниже плотины, на протяжении около 200 км, вода в Енисее не замерзает.
В сильные морозы над руслом реки стоит туман из кристалликов льда. Около г.
Красноярска вода в реке в июльские жаркие дни редко поднимается выше 12о.
Водохранилище преобразовало береговую линию Енисея, изменило уровень
грунтовых вод, гидрохимический гидробиологический состав и режим реки.
Ниже плотины ГЭС, на террасах Енисея, расположен один из
красивейших городов края Дивногорск, а в 40 км – г. Красноярск. По дороге на
о. Сахалин побывавший на берегах Енисея А. П. Чехов писал, что Красноярск
самый красивый город Сибири. Теперь Красноярск не только красивый, но и
самый крупный город Восточной Сибири.
Своеобразна, неповторима красота природы его окрестностей. Она
привлекала и привлекает геологов, ботаников, географов, зоологов – ученых
разных областей науки.
Река Ангара – одна из трех крупных правых притоков Енисея. По ней
шли на Восток землепроходцы и исследователи, в том числе С. И. Дежнев,
экспедиция В. Беринга и многие другие, имена которых увековечены на
географических картах страны.
От прежней стремительной и бурной Ангары почти ничего не осталось.
Правда, она не потеряла своей прелести, но водохранилища «притормозили» ее
быстрый бег и скрыли под толщами воды многочисленные пороги. Но в этом
внешне спокойном течении не уменьшилась, а возросла в несколько раз энергия
Ангары, вращающая гигантские агрегаты ГЭС – Иркутской, Братской, УстьИлимской. Энергия Ангары помогла создать многоотраслевое хозяйство,
основанное на использовании разнообразных природных ресурсов, в том числе
Красноярского
Приангарья,
где
формируется
Ангаро-Енисейский
территориально-производственный комплекс.
Приняв Ангару, Енисей становится почти в два раза мощнее. Его
несколько мутноватые воды долго текут рядом, не перемешиваясь, с чистыми,
темными ангарскими водами.
От г. Енисейска до устья реки Сыма Енисей
пересекает южную тайгу, от Сыма до реки Елагуя – среднюю и от Елагуя до
лесотундры – северную тайгу.
Из левых притоков наиболее значительными являются Абакан, Кас, Сым,
Дубчес, Елагуй и Турухан. Река Абакан образуется от слияния Большого и
Малого Абакана, берущих начало в горах Алтая и Западного Саяна. В
верховьях река, бурная и порожистая, пересекает живописную горную тайгу, а
в низовье спокойно течет в широкой долине, с островами и протоками, по
степям Южно-Минусинской котловины. По Абакану сплавляют лес, ходят
небольшие суда, а воды реки используются для орошения полей.
101
Левые притоки Енисея, стекающие с Западно-Сибирской равнины,
начинаются на плоских заболоченных водоразделах и медленно текут по
широким долинам, покрытым лесом, кустарником и болотами.
В истории судоходства края интерес представляет река Кас. Она впадает
в Енисей в 330 км ниже г. Енисейска. Истоки Каса (Малый и Большой Кас)
близко подходят к реке Кеть – крупному притоку реки Обь, берущему свое
начало на территории Красноярского края.
Идея соединения могучих рек Сибири – Енисея и Оби – высказывалась
давно. В 1747 году было предложено соединить каналом реку Сым – приток
Енисея и реку Тым – приток Оби. Через 131 год, в связи с развитием
судоходства, вновь был поставлен вопрос о строительстве канала, но уже в
другом месте. В 1878 году на средства золотопромышленника А. М.
Сибирякова, с именем которого связано немало выдающихся исследований на
Севере, были проведены детальные изыскания и разработан проект КетьКасского канала. В 1882 году канал начали строить и в 1891 году – закончили.
По нему могли проходить суда в большую воду грузоподъемностью около 20
тонн, а в малую воду - только до 9. В течение первых 16 лет эксплуатации по
нему прошло несколько десятков судов с грузом для строившейся
Транссибирской железной дороги. Затем он потерял значение, сильно обветшал
и обмелел. О канале вспомнили вновь во время Великой Отечественной войны
и временно использовали.
Между устьями рек Дубчес и Подкаменной Тунгуской Енисей второй раз
пересекает Енисейский кряж. Здесь находится Осиновский порог. Невдалеке
есть деревня Осиновая, в которой похоронен декабрист И. Б. Аврамов. Ниже
порога Енисей течет в узкой долине с резко выделяющимися на нем двумя
зелеными островами – Кораблик и Барочка. Здесь намечается строительство
Осиновской ГЭС.
Подкаменная Тунгуска (Средняя Тунгуска) – крупнейший правый приток
Нижнего Енисея. Она берет начало на территории Иркутской области и в
верхнем течении называется Катанга. Общая протяженность реки 1548 км, из
них около 1000 км приходится на Красноярский край. Течение реки очень
изменчиво. То она плавно несет свои воды по осадочным отложениям, то
бешеным потоком мчится по узкой долине, среди магматических пород,
образуя пороги и перекаты (Большой, Полигузский, Вельминский и др.).
Судоходство по реке ограничено и осуществляется главным образом на
расстоянии около 275 км от устья. Между Подкаменной и Нижней Тунгусками
в Енисей впадает много правых и левых притоков, в том числе и Елагуй, от
которого начинается северная тайга. Нижняя Тунгуска берет начало в ВерхнеТунгусской возвышенности, в 15-20 км от Лены. Протяженность ее более 2690
км. Как и Подкаменная Тунгуска, эта река течет спокойно по осадочным
породам, но там, где она пересекает плотные траппы (магматические породы),
долина сужается, русло становится порожистым, течение бурным. При
пересечении таких порогов, как Вивинский, Учамский и Большой, скорость
течения достигает 3-5 метров в секунду.
102
От устья Нижней Тунгуски до Курейки Енисей принимает много мелких
притоков. Наиболее примечательна из них река Курейка. Эта относительно
небольшая река вытекает из озера Дюпкун и то спокойно течет по осадочным
породам, то бешено мчится по порожистому ложу среди траппов. В двух
километрах от устья Курейки находится с. Курейка. Отсюда Енисей
отклоняется на северо-запад к с. Ермаково и, сделав большую петлю, снова
устремляется на север, к Игарке.
В 60 км от устья Енисея на реке Хантайке построена самая северная в
стране Хантайская ГЭС мощностью 441 тысяч киловатт, и город с красивым
названием Снежногорск. Отсюда энергия передается в города Норильск и
Игарку. Река Хантайка вытекает из Хантайского озера, и поэтому сток в ней
зарегулирован.
На 66о33/ северной широты проходит незримый Полярный круг, севернее
которого в зимнее время сутки без дня, а летом – без ночи. Еще севернее,
против с. Караул, находится внутренняя дельта Енисея. Русло реки здесь
разбито на множество проток с островами между ними, а на широте с.
Гальчиха кончается нижнее течение Енисея и начинается Енисейский залив, в
котором разбросаны большие и малые острова. Левые берега (западносибирские) – низкие, заболоченные, а правые (таймырские) - возвышенные и
каменистые, покрытые типичной тундровой растительностью.
В Енисейском заливе наблюдаются приливные и отливные течения и
связанное с этим повышение и понижение солености воды. Здесь обитают
морские и речные рыбы – сельдь атлантическая, камбала полярная, мелкая
треска, навага, а также осетр, нельма, ряпушка, омуль, муксун, корюшка.
Остров Диксон и бухта как бы замыкают Енисейский залив, к северу от
них начинается студеное Карское море.
Порт Диксон называют воротами Енисейского Севера. Но о нем с полным
правом можно говорить и как о воротах Севера всей Восточной Сибири и
арктических островов. Все суда, идущие Северным морским путем, получают
«добро» на Диксоне. Диксон не только крупный порт Северной Арктики, но и
база арктических исследований.
В западной части полуострова, кроме Енисея, находится бассейн реки
Пясины. Река Пясина, вытекающая из одноименного озера, пересекает
лесотундру и тундру. В 800 км от истока река впадает в Пясинский залив.
Тихое спокойное течение Пясины среди низких берегов Северо-Сибирской
низменности изменяется только на участке пересечения древних гор Бырранга.
В Пясину впадает много рек, в том числе такие крупные, как Дудыпта, Тарея,
Пура. Все они приносят в Пясину много воды во время таяния снега.
Восточнее Пясины, по северной части полуострова, протекает Таймыра,
которая до озера Таймыр называется Верхней Таймырой, а ниже озера –
Нижней Таймырой. Общая протяженность Верхней и Нижней Таймыры 835 км.
Одной из крупных рек Таймырского полуострова является Хатанга. Она
образуется от слияния Котуя, берущего начало на юго-восточных склонах гор
Путорана, и Хеты, начинающейся на северных склонах тех же гор. При этом
Котуй имеет длину 1416 км, а Хета - 745, а длина Хатанги от места слияния
103
истоков до Хатангского залива моря Лаптевых всего 227 км. Большая часть
бассейна Хатанги расположена на северной окраине Средне-Сибирского
плоскогорья и южной окраине Северо-Сибирской низменности. Река Хатанга
выносит в залив 2500 м3 воды в секунду.
Реки Севера Красноярского края, протекающие по малообжитым местам
с нетронутыми ландшафтами, со своеобразным течением, с каждым годом
привлекают все больше туристов, любителей природы.
По юго-западной части края протекает Чулым, один из крупнейших
притоков реки Оби. Образуется он от слияния у деревни Сютик рек Белого и
Черного Июсов, берущих начало в горах Кузнецкого Алатау. В своих верховьях
реки Белый и Черный Июсы имеют глубоко врезанные долины и порожистые
русла, а выйдя на Чулымо-Енисейскую котловину, разливаются и петляют.
Здесь археологи обнаружили древнейшую в Сибири стоянку человека
каменного века.
На территории Новоселовского района Чулым отделяет от Енисея
водораздел шириной всего 12 км. Но затем Чулым, прорвавшись через
Солгонский кряж, отклоняется на северо-запад и входит в пределы Назаровской
котловины.
Около ста километров река течет с востока на запад вдоль южных
склонов хребта Арга, а затем, приняв левый приток Урюп, покидает пределы
Алтае-Саянской страны и входит в Западно-Сибирскую. Здесь Чулым вновь
течет около подножия хребта Арга, но уже с запада на восток. Почти 240 км от
Назарово до Ачинска берега Чулыма окаймлены живописными горнотаежными и лесостепными ландшафтами.
От Ачинска река дважды меняет направление. До устья Кемчуга –
правого притока – Чулым течет почти на север, пересекая лесостепные
ландшафты, а затем постепенно отклоняется на запад, петляя по подтайге,
уходит в пределы Томской области.
Чулым и его многочисленные притоки всегда имели большое
хозяйственное значение для Причулымья. Но теперь в связи с формирование
КАТЭКа значение этой реки несравненно возрастает для хозяйства и отдыха
людей.
В самом Енисее из-за быстрого течения планктон небогат, особенно в
верхнем и среднем течении, общее количество беспозвоночных существенно
возрастает в придонной части нижнего течения. Бентос Енисея гораздо
разнообразнее планктона и является основой корма рыб. Ихтиофауна богаче в
реке Енисее, чем в притоках, и представлена 42 видами и подвидами рыб
Сибирского округа голарктической области. Из них 19 видов широко
распространены в Европе и Сибири, 9 встречаются только в Сибири, 2 вида с
кругополярным ареалом (корюшка азиатская и колюшка девятииглая), 4 вида
восточно-сибирского распространения (сибирский осетр, голец Дрягина,
боганидская палья, муксун), 4 вида байкальского бассейна (гольян
Чекановского, сибирская щиповка, каменная и песчаная широколобка), 2 вида
сибирско-амурского ареала (томский голец, ленок). По видовому составу
104
ихтиофауна Енисея близка с обской: лососевых и осетровых одинаковое
количество, а карповых отмечено несколько меньше, чем в Оби.
Выделяют промыслово-ихтиологические участки Енисея в соответствии с
географическим делением реки. Тугуний (Средний Енисей от устья Ангары до
устья Нижней Тунгуски) длиной 1148 км, шириной до 10 км в районе
Вороговских островов. Отмечены следующие рыбы: минога, осѐтр, стерлядь,
таймень, нельма, ряпушка, тугун, ленок, омуль, пелядь, чир, сиги (2 вида),
муксун, хариус, щука, сорога, елец, язь, гольян, пескарь, голец, щиповка, окунь,
ѐрш, широколобка, налим, подкаменщик пестроногий. Здесь находятся
нерестилища основного числа проходных рыб в правые протоки. Налимий
участок охватывает весь нижний Енисей от устья нижней Тунгуски до УстьПорта протяженностью 656 км. Видовой состав рыб аналогичен предыдущему,
но без сига речного. А появляется корюшка и девятииглая колюшка. Ниже
Курейки резко уменьшается численность хариуса, язя, карася, тугуна.
Увеличивается количество нельмы, ряпушки, чира, муксуна, пеляди и особенно
сига и налима, чаще встречается омуль. В районе Дудинки проходит северная
граница распространения ленка. В этом районе резко увеличивается система
придаточных водоемов, в силу чего резко снижается скорость течения на
Енисее. Сиговый участок (длиной около 170 км, шириной до 53 км) расположен
от Усть-Порта до северной конечности Брехтовского архипелага в дельте
Енисея. В главных восточных рукавах дельты обычны проходные нельма и
омуль; в центральных и западных рукавах – озерно-речные чир, пелядь и сиг.
Севернее дельты – таймень, елец, язь, окунь, налим. Нерестилищ нет, здесь
выростная и нагульная площадь. Муксуний участок занимает губу с горлом
устья на 170 км севернее Брехтовских островов, там отсутствуют карповые и
окуневые, заходят в солоноватые воды камбала, бычки-рогатки, медузы. По
устьям проток держится стерлядь, в приустьевых участках – таймень, хариус,
налим. Обитает осетр, минога, нельма, ряпушка, омуль, чир, муксун, сиг,
корюшка, щука, налим. Здесь находится нересто-выростная площадь муксуна.
И, наконец, смешанный участок на стыке Енисея и Карского моря с северной
линией остров Диксон – острова Сибирякова характеризуется динамичностью
водной среды по температуре и солености. В западной части встречаются как
проходные, так и чисто морские виды: сельдь, камбала, сайки, навага, бычки.
Основу улова составляют омуль, ряпушка и муксун.
Воды Нижней Тунгуски более бедны кормовыми ресурсами: из-за
холодной воды и большого количества гумидных кислот мало планктона.
Встречаются стерлядь, таймень, ленок, тугун, хариус, щука, плотва, елец,
карась. Подкаменная Тунгуска тоже более бедна кормом и рыбами,
преобладают сорога, щука, язь, сиг. Левобережные притоки Енисея некрупные
и тиховодные, без островов, мало лососевых (сига, тугуна, тайменя).
Когда температура воды падает ниже 8-10 °С, рыбы и другие животные
переходят в более глубокие части водоема, в так называемые зимовочные ямы,
зарываются большими группами в ил и остаются в состоянии оцепенения на
протяжении всей зимы. Интересное приспособление имеется у осетра – его тело
при наступлении сильных холодов обволакивается слизью, предохраняющей от
105
неблагоприятного воздействия окружающей среды, и рыба впадает в зимнюю
спячку. Кому не дано поддерживать температуру тела, тому зимой остается
одно – заснуть, оцепенеть, чтоб переждать неблагоприятные условия жизни.
Так и поступают все холоднокровные животные: моллюски, ракообразные,
пресмыкающиеся. При наступлении зимы они впадают в спячку, именуемую
холодовым оцепенением.
Наиболее разнообразные и благоприятные для жизни условия создаются
в прибрежной зоне пресных водоемов
В пограничных зонах между водой и побережьями обитают полуводные
млекопитающие – выдра, бобр, ондатра, водяная полевка, водяная крыса и др.;
из пресмыкающихся широко распространен уж обыкновенный. Здесь охотятся
хищные млекопитающие – хорек, колонок, ласка, горностай, лисица, залетают
кобчики, луни. Основу орнитофауны водоемов составляют чирок, кряква
обыкновенная, лысуха, поганка-красношейка, нырок хохлатый, гоголь
обыкновенный, крохаль большой, чайки сизая и малая, крачка алеутская, бекас,
кроншнеп большой; в зарослях камышей – выпь, чибис, дупель лесной,
зимородок голубой, редко черный аист. Гнездятся камышовка садовая и
толстоклювая, скопа, вороны. Наиболее заселены прибрежные луга: славказавирушка, дрозд-рябинник, снегирь длиннохвостый, синица большая. Весной
и осенью кочуют вальдшнепы, пеночка-таловка, дрозд деряба, чекан луговой.
Бобры на территории края были уничтожены человеком 100 лет назад.
Реакклиматизация этих животных ведется в крае с 50-х годов прошлого века. А
вот ондатра и норка – гости из Северной Америки. Акклиматизация этих
животных на территории края велась в 20-30 годы XX века. Из земноводных
обычны лягушка сибирская и остромордая, жаба обыкновенная; из насекомых в
обилии встречаются саранчовые: кобылки длиннокрылая и белополосая.
10.2. Растения и животные озер
Стоячие водоѐмы очень разнообразны по своему происхождению,
размерам и физико-химическим условиям. Объединяет их отсутствие быстрого
течения воды. По содержанию питательных веществ выделяют олиготрофные,
мезотрофные и эвтрофные водоѐмы, в ряду которых содержание органического
вещества постепенно повышается при хорошем минеральном питании, и
дистрофные – бедные минеральным питанием и кислородом, но богатые
гумусом. Каждому из этих типов присущи свои виды растений и группировки
животных. Временные водоѐмы, к которым относятся пересыхающие озѐра и
канавы, характеризуются большей динамичностью физико-химических
процессов. Они могут периодически возникать в понижениях рельефа при
таянии снега или после дождей. Глубина таких водоѐмов небольшая, запас
воды невелик. Это наряду с кратковременностью существования определяет
своеобразие растительного и животного населения, которое в значительной
мере состоит из быстро развивающихся эфемеров.
106
Озера - естественные (природные) водоемы в углублениях земной поверхности, аккумулирующие талые, дождевые и подземные воды, стекающие с
водосборных бассейнов.
Озера делятся главным образом на проточные, т.е. имеющие поверхностный или подземный сток, и бессточные, в которых поступающая вода расходуется только на испарение.
Общая численность всех водоемов края составляет около 323 тысяч. Это
более 11 % от общего количества в стране.
В пределах Приенисейского края насчитывается более 185 тыс. озер, из
которых 2,6 тыс. имеют площадь зеркала, равную 1 км2 и более. На эту группу
приходится 17 тыс. км2 из общей площади водного зеркала, составляющей 32,5
тыс. км2. Наиболее крупные озера с площадью зеркала более 100 км 2 каждое
имеют общую площадью 8,4 тыс. км2.
Распределены водоемы по площади региона очень неравномерно. Примерно 86 % из них сосредоточено за Полярным кругом. Там же находятся и все
наиболее крупные озера края: Таймыр, имеющее площадь зеркала 4560 км2,
Большое Хантайское, Пясино, Кета, Лама и ряд других. В центральной части
края, от широты Восточного Саяна до Нижней Тунгуски, озер уже меньше –
около 16 тысяч. На просторах юга и его горного окружения, где сосредоточены
все минеральные источники, всех озер насчитывается немногим более 4 тысяч.
В степной части Хакасии находятся почти все искусственные водоемы.
Природные и географические условия Красноярского края очень разнообразны. Они, в сочетании с различными по характеру и времени воздействия геологическими и другими процессами, на протяжении многих миллионов лет формирования поверхности земли образовали многообразие
естественных водоемов. Вследствие этого, а также различного высотного и широтного расположения, похожих друг на друга озер очень мало. Они, даже
находясь близко друг от друга или рядом, отличаются размерами и глубиной,
характером береговых линий, составом и соленостью воды, донных отложений,
фауной и флорой, условиями питания и разгрузки, многими другими
признаками. Да и сам их внешний вид, окружающая природа обычно неповторимы.
Возникли озерные котловины в результате влияния различных рельефообразующих процессов и климатических факторов. Из-за этого по основному
образующему их признаку в настоящее время все озера края делятся на
тектонические, ледниковые, провальные, речные, приморские, завальнозапрудные. Очень часто тот или иной водоем или их группа образовался под
влиянием нескольких процессов, из которых какому-либо отдать предпочтение
трудно.
На севере края (полуостровов Таймыр) пресные озера имеют термокарстовое, ледниково-тектоническое и пойменное происхождение (Таймыр, Лабаз,
Портнягино и др.). Термокарстовые озера - это озера, образование котловин
которых связано с вытаиванием ископаемого (погребенного) льда.
107
На территории Средне-Сибирского плоскогорья пресные озера образованы конечными моренами и горными обвалами (Пясино, Лама, Виви, Северное, Тембенчи и др.).
Озера Восточной периферии Западно-Сибирской низменности возникли
среди моренных отложений, в поймах рек и в результате термокарстовых
процессов (Маковское, Советское, Налимье и др.).
В Минусинской котловине, главным образом в Хакасии, распространены
в основном бессточные соленые озера эрозионного (эрозионно-тектонического)
происхождения: Шира, Учум, Бейское, Алтай и др., также озера и в Тувинской
котловине (Чедер, Дус-Холь, Хадын и др.).
Для горных районов Саян характерны пресные озера моренноподпрудного, карстового и тектонического происхождения (Агульское, Ойское, Тиберкуль, Азас, Сют-Холь и др.). Дно этих озер, как правило, каменистое, на некоторых скалистые острова, называемые "бараньими лбами".
В наиболее теплое время (июль, август) вода в озерах прогревается от 17
до 22 °С на севере края и от 21 до 29 °С на юге края. Замерзание северных озер
наблюдается в середине октября, вскрытие - в середине июня-июле. Ледостав
продолжается 210-270 суток. Наибольшая толщина льда 110-160 см и более.
Некоторые мелкие озера промерзают до дна. Южные озера замерзают в ноябре,
вскрываются в апреле- мае. Ледостав продолжается 150-200 суток. Наибольшая
толщина льда 90-130 см. На севере территории наибольший подъем уровня
воды в озерах наблюдается в июле и достигает 1-6 м. На юге он наблюдается в
мае-июне, достигая 0,2-0,3 м в степных районах и 0,5-1,5 м - в горных.
Минерализация пресных oзep (Чагытай, Тиберкуль, Някшингда, Лама и др.)
колеблется от 20 до 550 мг/л, солоноватых и соленых - от 1 до 200 г/л и более
(Чалпан, Шира, Алтай, Чедер, Как-Холь, Дус-Холь и др.). В озерах водится
много видов промысловых рыб (пелядь, муксун, чир и др.), более чем на 10 из
них ведется рыбный промысел (Белое, Маковское, Налимье, Пеляжье, Чагытай
и др.) Воды и грязи многих слабоминерализованных, солоноватых и соленых
озер имеют медицинскую ценность, около 30 из них используются или
использовались для организованного и неорганизованного лечения (Плахино,
Плотбищенское, Тагарское, Соленое, Алтай, Бейское, Шунет, Утичье, Дус-Холь
или Сватиково, Шара-Нур и др.). Работают курорты круглогодичного действия
на оз. Шира, Учум, Чедер и др. В степных районах территории озер часто
служат источниками сельскохозяйственного водоснабжения (водопой скота) и
орошения (Большое, М. Косоголь, Б. Косоголь, Интикуль, Толстый Мыс,
Фыркал, Черное и др.). Большое число озер используется в рекреационных
целях (Инголь, Сараголь, Большое, Малое, Б. Кирбинское, Б. Кызыкульское,
Линево, Власьевское и др.). На некоторых из них действуют дома отдыха и
профилактории (М. Кызыкульское, Тагарское)
Соленые озера почти все расположены в степной, холмистой части юга,
где осадков выпадает обычно немного, порой лишь 200 - 300 мм, летом
преобладает солнечная, жаркая погода. Общее их количество до сих пор
неизвестно.
108
Наряду с обычными причинами их периодического появления или
исчезновения, вызванными, например, изменениями климата, количеством
атмосферных осадков, есть и другие причины. При наполнении Красноярского
водохранилища многие естественные минеральные водоемы были опреснены
или вообще затоплены. Кроме того, ряд искусственных озер имеет очень
переменчивый режим. После наполнения их речной водой они опресняются, а
затем, по мере испарения значительного количества влаги, их соленость вновь
значительно увеличивается.
По ориентировочным подсчетам в настоящее время общее число
постоянно существующих естественных минеральных озер с площадью зеркала
более десяти гектаров примерно 110. Из них крупных, имеющих размеры более
одного квадратного километра, 12. Это озера Беле, Шира, Власьево, Учум,
Татарское, Улух-Коль, Черное, Горькое, Алтайское, Терское, Туе и озеро
Утичье-3. Лечебные свойства минеральных озер многогранны и слагаются из
ряда факторов. Прежде всего, очень большое значение имеют состав и
содержание в них солей. Имеются различные по назначению хлоридные,
сульфатные или гидрокарбонатные воды, их различные сочетания. Кроме того,
в воде встречаются бром, йод, бор, серебро и многие другие, редкие или
биологически активные микрокомпоненты и вещества, дающие озерной влаге
дополнительный лечебный эффект, а также сероводород и другие газы.
Характер водной среды чаще слабощелочной или щелочной. Воздействие
минеральной воды на человека очень сложное. Одна и та же вода, принятая в
холодном виде, вызывает усиление секреторной деятельности желудка, а горячая, наоборот, тормозит ее.
При наружном применении минеральной воды в виде полосканий, ингаляций, обтираний, орошений, ванн с различной температурой и длительностью применения ее воздействие тоже многогранно и сложно, а эффективность
исцеления весьма высока.
Донные озерные отложения обычно называют лечебными грязями. По
составу это тонкозернистый минеральный осадок, образовавшийся на протяжении очень длительного времени за счет выщелачивания материала суши,
выпадения в осадок солей, остатков растений, микроорганизмов и последующих сложных процессов их биологической и химической переработки.
Применяются они в виде различных аппликаций, тампонов, имеют широкий
круг показаний и признаны основным видом лечения для целого ряда заболеваний. Эффективным оздоровительным фактором всех минеральных водоемов
неизменно является также обилие солнечного сияния (по которому они не
уступают нашим здравницам Крыма) и купание в соленой воде, оказывающее
общетонизирующее действие и усиливающее обмен веществ.
Озеро Шира. Из всех минеральных водоемов края наиболее известным
является целебное озеро Шира. Оно расположено в северной части Хакасии, в
неглубокой, открытой горной впадине. Окружающие горы превышают его на
150-250 м, но они в основном сглаженные, в сторону озера опускаются полого,
в виде каменистых уступов, причудливо обработанных ветром гряд с
карнизами, россыпью глыб и валунов, шлейфами щебенки.
109
Окрестности озера в основном безлесные, степные, и лишь на его западном берегу, на северных склонах некоторых гор, встречаются небольшие лиственные и березовые колки. Помимо них в последние два десятилетия в
озерной долине большое внимание уделяется искусственным насаждениям.
Использование лечебных свойств озера началось, видимо, в очень давние
времена. О его целительной силе упоминают древние хакасские сказания и
легенды, сообщения исследователей. А первые отдыхающие на его берегах
появились в 1873 году, когда местные жители поставили здесь юрты и, купаясь
в озерной воде, исцеляли свои недуги. Результаты лечения оказались
хорошими, и известность озера стала расти. Учитывая это, в 1891 году власти
открыли на Шира курорт, первый в Енисейской губернии.
Берега озера сложены песком, мелким щебнем или слабо окатанной
галькой. Лишь восточный берег представляет собой болотистую низину, окружающую устье речки Сон, единственного водотока, питающего озеро. Дно
водоема спокойное, ровное, полого опускающееся к его центральной части, где
максимальная глубина составляет немногим менее 22 метров.
По составу озерная вода сульфатно-хлоридная, слабощелочная, натриевокалиевая, с повышенным содержанием магния. Содержание солей по его
площади неодинаково. Наиболее высокое оно в центральной части озера, где
составляет 1 8 - 2 0 г на литр влаги, у берегов, особенно близко от устья речки
Сон. Содержание солей обычно на несколько граммов ниже. С глубиною
минерализация влаги повсеместно возрастает, а в центральной части Шира
придонная толща представляет собою уже рассолы.
Озеро Шунет. Небольшой водоем, имеющий длину 900 метров,
расположен в 8 км южнее Шира, в узкой горной впадине. Глубина его
достигает 3 м, минерализация озерной влаги около 15 г. По составу она
сульфатно-хлоридная, натриево-магниевая, близкая ширинской влаге. Есть
отличие лишь в процентном содержании анионов и катионов.
Наряду с минеральной водой в Шунете имеются лечебные грязи. Они
были обнаружены здесь в конце позапрошлого века больными, приезжающими
на Шира, и до 1920-х годов курорт обеспечивался этими грязями. После истощения запасов водоема грязи начали завозить на Шира с озера Утичье-3, а о
Шунете на некоторое время забыли. За прошедшие годы залежь частично
восстановила свои запасы, и сейчас ее мощность в центре озера достигает 1 м.
Утичьи озера. Их три, они расположены восточнее Шира в степной
межгорной долине. Ближайшее и самое малое из озер, Утичье-1, удалено от
Шира на расстояние 15 км. Площадь его зеркала около 30 га. А самое крупное,
озеро Утичье-3, расположено еще дальше, в 22 км. Площадь его водной
поверхности немногим больше 1 км2. Берега озер пологие, ровные, на
отдельных участках тонкие. Глубина изменяется от 2 до 4 метров. В летнее
время они хорошо прогреваются.
Во всех озерах вода минеральная, сульфатно-хлоридная, содержание
солей изменяется от 9 до 12 граммов на литр. Одновременно в них обнаружено
и значительное количество лечебных грязей сложного состава. Наибольшие их
запасы, около 250 тыс. км3, сосредоточены в озере Утичье-3.
110
Озеро Иткуль. Это большой, с площадью зеркала около 22 км2 пресный
водоем, расположен западнее, озера Шира в 3 км и почти на 100 м выше его по
рельефу. На значительном протяжении, особенно с южной стороны, озерные
берега сложены чистым, белым песком, мелким гравием и являются удобным
пляжем. Вода в озере очень прозрачная. Несмотря на большие размеры и
глубину, достигающую16 м, летом она хорошо прогревается.
Озеро Учум. Озеро расположено в 30 км южнее города Ужура, среди
восточных отрогов Кузнецкого Алатау. Озерная долина находится в узкой,
тесной горной долине. Окружающие озеро горы с северной и западной сторон
подступают к его берегам вплотную сплошной обрывистой грядой. Они
возвышаются над ним на 200 - 250 м. И лишь в восточной стороне озера долина
более пологая, постепенно переходящая в холмистую, мелкосопочную степь.
Озеро имеет овальную форму. Площадь его водной поверхности
превышает 4 км2. Берега на большем протяжении песчано-щебенистые, в
восточной стороне на отдельных участках заболоченные. Дно пологое,
максимальная глубина в центральной части составляет около 6,5 м. Около
берегов оно преимущественно песчаное, на глубине повсеместно покрыто
илистыми отложениями.
Своеобразна природа озерной долины. Здесь можно увидеть голые угрюмые скалы, каменистые склоны, березовые колки, смешанные лиственичнососновые и березовые леса на горах, степные участки. А по южному и северному берегам выросли и заметно изменили окрестности озера красивые, лесозащитные полосы из лиственницы, сосны, березы. Осадков в данном районе
выпадает обычно довольно много, из-за чего в окружающих лесах травяной
покров пышный и разнообразный, много различных цветов. По составу озерная
вода сульфатно-хлоридная, натриево-калиевая, щелочная. В ней присутствует и
ряд других соединений, в том числе соли кальция, магния, кремниевой
кислоты. В значительных количествах, достигающих 200-600 мг в литре воды,
в придонном слое присутствует сероводород. Из микроэлементов
спектральными анализами в озерной воде, особенно в природной рапе,
обнаружены медь, цинк, кобальт, барий, марганец, свинец, ванадий, хром,
титан, стронций, серебро. Содержание солей в озерной влаге непостоянное, за
многолетний период оно изменялось обычно от 20 до 35 г на литр. В последние
годы минерализация снизилась и чаще не превышает 20 г. Это объясняется
увеличением размеров озера, его опреснением. В течение года наиболее низкая
минерализация воды отмечается в начале лета, наиболее высокая весной, перед
интенсивным снеготаянием. Величина годового колебания достигает 3-4 г на
литр. По площади содержание солей меняется на небольшую величину, а вот с
глубинной ее изменения значительно выше, чем по озерам Шира и Тагарское.
Так, по данным анализов, соленость воды у дна в центральной части озера
почти в два раза выше, чем у поверхности. Общий объем целебной влаги
составляет около 26 млн м3.
Мощность грязевой залежи неодинакова. Наибольшая она в центральной
части озера, где достигает 1,6 м, с уменьшением глубины ее мощность
постепенно снижается до 10-20 см. На большей части дна, озера вдоль южного
111
берега она отсутствует вообще. По составу грязь обычно однородная, черного
цвета, бархатисто-маслянистая, мягкая на ощупь, эластичная, легко
намазывается и смывается. Запах ее резкий, сероводородный, объемный вес
небольшой, около 1,37, засоренность частицами диаметром более 0,25 мг тоже
небольшая - всего 0,76 %. Химический состав лечебных грязей сложный.
Согласно анализам грязевого раствора в нем обнаружены сульфаты кальция и
натрия, углекислый кальций и магний, хлористый натрий. Присутствуют также
железо, марганец, медь, свинец, ванадий, титан, ряд других микроэлементов.
Характерно высокое (до 3 г на литр грязевого раствора) содержание сероводорода.
Озеро Учум защищено от господствующих западных ветров высокой
грядой, что создает в его долине свои микроклиматические особенности. Летом
здесь обычно тихо, много солнечных часов, часты жаркие, знойные дни. За
ночь горная долина заметно охлаждается, иногда выпадает роса, долину
наполняет туман. Но взошедшее яркое солнце вновь все быстро согревает, и
опять повисает палящий зной.
Озеро Тагарское. Озеро расположено южнее Минусинска в 15 км. Водоем
находится в центральной части небольшой открытой долины и со всех сторон
окружен холмами, увалами, степными участками. Озерная долина на большей
части безлесная, распаханная. Лишь с южной стороны к озеру примыкает
Кривинский бор, один из красивейших ленточных боров юга края. Он
покрывает гряды и сопки древних золовых песков, в районе озера имеет
ширину более трех километров. Бор в основном сосновый. Встречаются также
береза, осина, тополь, акация, черемуха, дикая яблоня, В летнее время в бору
много всяких грибов.
Существенно изменили степной облик окрестностей Тагарского защитные полосы. Их здесь много, в основном они ориентированы с севера на
юг, сдерживают господствующие в данном районе западные ветры. Начало
использования озера в практических целях уходит в глубокую древность.
Наиболее вероятно, что о его целебных свойствах знали еще древние обитатели
этих окрестностей, оставившие здесь много памятников старины. Озеро
небольшое, почти округлой формы, с диаметром около полутора километров.
Дно его ровное, полого опускающееся к центру водоема, где наибольшая
глубина около3,5 м. Берега почти на всем протяжений невысокие, в западной и
северо-западной частях поросли высоким густым тростником. Широкую
известность озеру создали минеральная вода и грязи. По составу озерная влага
слабощелочная, сульфатно-хлоридная, натриевая, содержание солей по
площади и глубине изменяется от 10 до 18г на литр. Прозрачность озерной,
воды в целом невысокая, в последние годы из-за поступления в водоем
большого количества органических соединений, азота летом в прибрежной
части наблюдается ее цветение. В жаркие летние дни толща воды хорошо
прогревается и очень приятна для купаний.
Озерным илом покрыто все дно озера. В прибрежной зоне, ширина
которой изменяется от 50 до 200 м, грязи в значительной части перемешаны с
песком, что снижает их качество. Наиболее ценная залежь находится в уда112
лении от берега. Ее максимальная мощность в центре Тагарского достигает1,5
м. Общие запасы грязей достаточно большие - до 300 тыс. км3, в основном это
особо ценные черные и серовато-черные илы. По составу в них преобладают
минеральный вещества, включающие соединения кальция, магния, алюминия,
железа, фосфора, серы, калия, натрия, углерода, различные микрокомпоненты,
гуминовые кислоты, сероводород.
Пресные озера. Многие озера Заполярья имеют промысловое значение и
являются местами любительского лова. Особенно это касается озер норильской
группы, где сосредоточено очень много крупных и богатых рыбою водоемов,
включая ее ценные разновидности. Здесь подледный лов на многих водоемах
приобрел массовый характер.
Озера центральной части края в большинстве своем по размерам
небольшие. Все доступные из них тоже используются чаще лишь для рыбной
ловли. В основном это касается освоенной части долин рек Енисея и Ангары,
где они распространены шире, а плотность населения относительно других,
менее обжитых районов, больше.
Самыми посещаемыми из местных водоемов являются озера ужурской
группы, расположенные в районе города Ужура. Это восемь крупных озер,
имеющих площадь зеркала более одного 1 км2, а также десятки более мелких
водоемов. Все они тектонического происхождения, представляют собой
наполненные в послеледниковое время древние понижения в рельефе.
Расположены озера в долине Чулыма и его многочисленных притоков, среди
невысоких горных гряд и открытых степных участков.
Внешний вид водоемов имеет много общего. Они овальной или округлой
формы, обычно сточные или проточные, с ровными чистыми песчаными или
местами заболоченными берегами. Дно чаще пологое, спокойное, глубина, как
правило, небольшая - не превышает 20 м. Озерные долины в большинстве
залесены, с пышной и разнообразной травяной растительностью. Летом все
водоемы хорошо прогреваются, в них много разной рыбы, а преобладает
карась. В послевоенное время большая работа осуществляется по их
искусственному зарыблению. Результаты получены хорошие, в озерах
постоянно добывается большое количество рыбы. Особенно это касается
пеляди, карпа.
Наиболее крупными и известными озерами этой группы являются
Большое, Белое, Инголь, Малое, Цинголь, Сармоголь, Большой и Малый
Косоголь, Линѐво.
Много озер в северной части Хакасии, в долинах Черного и Белого
Июсов. Они разобщены между собою, находятся в неодинаковых природных
условиях и в значительной мере отличаются друг от друга. Но есть у них и
общие черты. Они располагаются в гористой местности, где залесенные и
затаеженные массивы перемежаются с безлесными каменистыми степными
участками. Лето засушливое и жаркое.
Интересной является и Абанская группа озер, самая многочисленная в
обжитой части Канско-Рыбинской котловины. Их около тридцати, расположены они севернее Канска вокруг районного центра Абан. Все озера находятся
113
в понижениях рельефа и, несмотря на близость расположения и одинаковое
происхождение, сильно отличаются глубинами, характером берегов и формой
дна, фауной и флорой, прозрачностью воды, внешним видом, величиной стока.
При этом и отдельные виды рыб предпочитают лишь тот или иной водоем.
Бывает так, что один водоем богат рыбой, а соседний, внешне такой же весьма
слабообитаем. Названия озѐр говорят сами за себя: Чѐртово, Бездонное, Черное,
Святое, Глубокое, Карасево, Гальяново, Линѐво.
Особенности озер объясняются их происхождением. В подавляющем
большинстве они образовались на месте углублений, возникших после выгорания развитых здесь пластов угля в доледниковое время. Выгорание происходило очень неравномерно, из-за чего размеры озер, их глубины, характер дна
и состав воды имеют существенные отличия. Самое известное из озер,
Становое, расположенное на северо-западной окраине Абана, имеет площадь
зеркала воды менее1 км2, глубина – 12 м. Примерно такие же расположенные
рядом и соединенные между собою протоками озера Большое, Кривое, Линѐво.
Из других озер Канско-Рыбинской котловины следует отметить такие
крупные и привлекательные озера, как Маслеево, Колон, Улюколь, Тарай. Они
тоже используются местными жителями для различных видов отдыха.
В настоящее время все популярные озера края известны как места
массового отдыха или лечения. Более многочисленны водоемы, используемые
для отдыха. Это, прежде всего, Кызыкульские озера, Инголь, Большое,
Буланкуль, многочисленные озера Саян. В последние два года резко возрос
интерес и к горному озеру Дикому. Как лечебные, наряду с широко известным
озером Плахино, все большее внимание привлекают озера Плотбищенское и
Дешенбинское.
Вершины Джангы — небольшое пресноводное озеро в западных острогах
плато Путорана, в Таймырском районе Красноярского края России. Оно
расположено на высоте 480 м над уровнем моря в скальной котловине,
находящейся между северо-восточной оконечностью хребта Валѐк и
безымянными вершинами 722,2 и 714,2 м. Озеро имеет форму, вытянутую с
северо-запада на юго-восток. В озеро впадает два ручья, в северной части
вытекает река Джангы, по которой озеро получило своѐ название.
Виви — пресноводное озеро в Эвенкийском районе Красноярского края,
занимает верхний участок долины вытекающей из неѐ реки Виви, притока
Нижней Тунгуски, принадлежит бассейну Енисея. Озеро Виви расположено в
юго-западной части плато Путорана. Постоянных населѐнных пунктов на
берегу нет, богато рыбой. Площадь 229 км2. Озеро имеет вытянутую форму, к
берегу примыкают лиственничные леса. Озеро Виви до сих пор является
малоизученным. Например, неизвестна его максимальная глубина. По оценкам
она может находиться в пределах 80-200 м. В озеро впадают 33 достаточно
крупные речки.
Район озера отличается значительной сейсмичностью. Виви, так же как и
озѐра Някшингда, Агата, Северное, трещинное. Из-за тектонических движений
земной коры претерпевают современное углубление. Они имеют необычные
угловатые очертания по причине возникновения новых разломов почти
114
перпендикулярно их прежним направлениям. Показателем современного
опускания дна озер являются покрытые водой лиственницы, стоящие на корню
в озере Агата.
Главная примечательность озера — его юго-восточный берег, который
является географическим центром России. Вскоре после распада СССР
координаты Центра России были рассчитаны академиком Петром Бакутом, для
чего была создана оригинальная формула. После проверки Федеральной
службой геодезии и картографии за озером Виви был официально утвержден
статус Центра России.
Глубокое (Омук-Кюель) - крупное пресноводное озеро в Красноярском
крае, приблизительно в 65 км восточнее Норильска. Расположено в широкой
котловине между западными отрогами плато Путорана. В северо- западной
части вытекает река Глубокая (Диринг-Юрях), которая впадает в озеро Мелкое.
Площадь озера 136 км2, средняя глубина около 16 м. Вода в озере даже летом
редко прогревается выше 10 °С. В озере обитает голец, хариус, окунь и другие
виды рыб.
Гудке - небольшое мелкое пресноводное озеро на севере Красноярского
края, приблизительно в 70 км восточнее Норильска. Севернее озера находится
гора Сундук, отделяющая его от озера Глубокое, южнее - горы Экэкой. К
западу от Гудке непосредственно расположена Норильская долина, а в
восточной части из озера вытекает река Гудке-Дапту, впадающая в Глубокое.
Озеро имеет форму, вытянутую с запада на восток, длина озера 9,5 км, ширина
- 2,5 км. В восточной части от северного берега вглубь озера выдаѐтся
полуостров длиной более километра. Питание озера снеговое. Дюпкун — озеро
в Красноярском крае России, на юго-западной окраине плато Путорана. Озеро
Дюпкун лежит на дне долины. Его площадь составляет 212,5 км2, длина —
около 90 км. Южный и восточный берега озера заболочены.
Ессей - крупное пресное озеро в Красноярском крае находится за
Полярным кругом в бассейне реки Котуй на севере Эвенкийского района.
Площадь поверхности 238 км2. На берегу озера расположен одноименный
посѐлок.
Озеро Ессей находится в межгорной котловине и имеет овальную форму.
Берега сильно изрезаны заливами и бухтами. В озеро впадает пять рек
(Буордах, Сордонгнох, Сигмоян и др.), а для одной — Сикэй Сээн, левый приток Котуя, - оно является истоком. Водная поверхность покрыта льдом с октября по июнь. Озеро богато рыбой, а в его окрестностях обитают дикие олени,
медведи, лисы. По преданиям местных жителей, возле устья Сикэй Сээн озеро
имеет второе дно.
Кета (Хита) - крупное пресноводное озеро в Красноярском крае,
расположенное на плато Путорана.
Температура воды в озере достигает 12—17 °С у поверхности и 3—4 в
придонных слоях. Прозрачность воды высокая — до 11 м. Западная часть
ограничена каменными грядами. С октября по июль вода в озере замерзает.
В озере Кета обитает 15 видов рыб: озѐрный голец, озѐрная палия, голец
Дрягина, сиг, хариус, ряпушка, пелядь, налим, щука, окунь, сибирский
115
подкаменщик, гальян и другие. В тѐплый период на озере организуются
рыболовно-сплавные туры.
Киенг-Кюель - озеро в Таймырском Долгано-Ненецком районе
Красноярского края России. Расположено за Северным полярным кругом.
Озеро находится на северо-востоке Северосибирской низменности.
Площадь зеркала достигает 99,8 км2. Из озера вытекает река Суолама. Питание
снеговое и дождевое. Замерзает Киенг-Кюель в конце сентября, вскрывается в
июне. В озере водятся такие виды рыб, как голец, ряпушка, муксун, таймень.
Кунгасалах - крупное пресноводное озеро в Красноярском крае, на
востоке полуострова Таймыр. Площадь 270 км2. Питание снеговое и дождевое.
Ледостав с сентября до июля. В холодные годы озеро полностью не
вскрывается.
Соединено протокой с озером Арытах. Имеет сток в Хатангский залив
моря Лаптевых. Впадает река Хутудаари, вытекающая из озера Хутудатурку.
В озере богатые рыбные ресурсы (голец, сиг, муксун, щука). На берегах
гнездятся гуси, утки, гагары и другие виды птиц.
Лама — крупное пресноводное озеро в Красноярском крае, приблизительно в 120 км восточнее Норильска; тектонического происхождения.
Протяжѐнность озера— 80 км, максимальная ширина— 8 км, площадь — 318
км2. Озеро отличается большой глубиной (свыше 300 м, в некоторых местах,
возможно, до 600 м), чистой водой и низкой еѐ температурой. По берегам озера
находятся горы высотой 400—600 м и более. Озеро Лама соединяется с озером
Мелкое речкой Лама. Весенний подъѐм уровня воды начинается ещѐ при
ледоставе. В первой половине июня наблюдаются первые подвижки льда. В
середине июля уровень воды достигает максимальной отметки, а в начале
ноября озеро покрывается льдом. Толщина льда на Ламе составляет от 80 см до
1 м. Продолжительность ледостава составляет от 200 до 220 дней. Название
озера происходит от тунгусско-манчжурского слова «лааму» — море, океан или
эвенкийского «ламу» — море, большая вода.
Маковское — пресноводное озеро в Эвенкийском районе Красноярского
края, расположено на западе округа, к востоку от Западно-Сибирской равнины.
На юго-востоке вытекает река Маковская, приток Турухана, принадлежит
бассейну Енисея. Озеро площадью 163 км2 имеет угловатые очертания. Берега
изрезаны слабо. Крупный остров расположен в центральной части озера.
Питание снеговое и дождевое. Возникло в результате термокарстовых
процессов. В озере обитает много видов промысловых рыб: пелядь, муксун,
чир, озѐрный голец и другие. Ведѐтся промысел.
Малое Хантайское озеро — озеро на юге полуострова Таймыр в
Красноярском крае России. Является истоком правого притока Енисея реки
Хантайка, соединено протокой с озером Большое Хантайское.
Малое Хантайское представляет собой систему соединенных протоками
мелких водоемов, некоторые из которых имеют собственные названия (оз.
Арбакли). Общая площадь всей системы составляет около 70 км2.
116
Район озера расположен выше Северного полярного круга, в климатической зоне тундр и лесотундр, повсеместного распространения вечной
мерзлоты. Постоянных населенных пунктов нет.
Мелкое (Хоргы-Кюель, также Каргы-Кюель)- крупное пресноводное
озеро в Красноярском крае, приблизительно в 25 км восточнее Норильска.
Расположено в широкой котловине между западными отрогами плато
Путорана. В южной части впадает река Глубокая (Диринг-Юрях), которая
вытекает из озера Глубокое (Омук Кюель). Озеро соединяется с озером Лама
проливом Лама (Ламочен) длиной 18 км. Берега в основном пологие, местами
заболоченные. Дно преимущественно песчаное. Питание снеговое и дождевое.
Размах колебаний уровня около 4,7 м, самый высокий уровень — в июле,
низшие — в апреле. Озеро замерзает в начале октября, вскрывается ото льда в
конце июня — начале июля. Много островов: Длинный, Колхозник, Заячий и
др.. На острове Ближний находится база МЧС.
Монастырское озеро — озеро находится примерно в 30 км от города
Енисейска Красноярского края. По легенде названо братьями иноками, которые
пришли на озеро и увидели в нѐм очертание монастыря. В 1642 году на берегу
ими был основан скит, который действовал вплоть до прихода к власти
большевиков. Во время церковных репрессий все монахи скита были убиты, а
их тела утоплены в озере. Тело одного из монахов не тонуло и плавало на
поверхности. Но только стоило убийцам приблизиться к нему на лодке, оно
сразу ушло на дно. После этого вода в озере стала красноватая, а дно мягкое,
как монашеская ряса. Несколько лет после расправы озеро не замерзало.
В 2007 году озеро было объявлено памятником природы краевого значения, созданным специально для сохранения уникального природного комплекса, в котором гармонично сочетаются лечебные свойства озера с
многообразием растительного и животного мира. Длина озера составляет 300 м,
ширина 50 м. В связи с повышенным содержанием железа в воде озеро имеет
выраженный красный оттенок. Считается, что купание в озере обладает
целебной силой, а грязи используют для лечения некоторых болезней, но
специальных исследований не проводилось. В Монастырском озере водится
редкий золотистый карась.
Някшингда — пресноводное озеро в Эвенкийском районе Красноярского
края, принадлежит бассейну Енисея. Някшингда расположено в юго-западной
части плато Путоран, относится к водосбору притока Нижней Тунгуски — реки
Северная. Озеро богато рыбой.
Портнягино — крупное пресноводное озеро в Красноярском крае, на
востоке полуострова Таймыр. Площадь 360 км2. Питание снеговое и дождевое.
Ледостав с сентября до июля. В холодные годы озеро полностью не
вскрывается. В западной части вытекает река Гусиха, относящаяся к бассейну
Хатанги. Из впадающих рек самая крупная река Биска, на юго-востоке. В озере
богатые рыбные ресурсы (голец, сиг, муксун, щука). На берегах гнездятся гуси,
утки, гагары и другие виды птиц.
Пясино — озеро ледникового происхождения на юго-западе СевероСибирской низменности на территории Красноярского края, примерно в 20 км
117
от Норильска. Замерзает в начале октября, вскрывается от льда в конце июня —
начале июля. Из озера вытекает единственная река Пясина, основной приток—
р. Норильская, последний можно считать верхним течением реки Пясина,
которая на севере современного озера подпружена грядой конечной морены.
Норильская при впадении в озеро образует речную дельту, частью которой
является также река Амбарная. Другие притоки озера незначительны.
Берега Пясино в основном пологие, местами заболоченные. Озеро
собирает воды крупных озер Лама, Кета и Глубокое в горах Путорана.
Хантайское озеро расположено на юге полуострова Таймыр в
Красноярском крае. В отдельных источниках также упоминается под именем
Кутармо и Большого Хантайского. Глубина Хантайского озера достигает 420 м,
уступая по этому параметру в России только Байкалу и Каспийскому морю.
Длина озера около 80 км, ширина 25 км, площадь 822 км2. Расположено на югозападной окраине плато Путорана на высоте 65 м, в узкой тектониколедниковой котловине. Хантайское соединено широкой и короткой протокой с
озером Малое Хантайское, уровень которого на несколько метров ниже (=62 м
НУМ). Малое Хантайское является истоком реки Хантайка, правого притока
Енисея. Район озера расположен выше северного полярного круга, в климатической зоне тундр и лесотундр, распространенной вечной мерзлоты.
Чеко — пресное озеро в Красноярском крае. Расположено примерно в 760
км к северо-востоку от Красноярска и всего в 8 км к северо- западу от
эпицентра возможного падения Тунгусского метеорита. Чеко не отмечено ни на
одной карте, составленной до 1929 года, что, возможно, связано с плохой
изученностью местности. Через озеро протекает река Кимчу. Впадает на западе,
вытекает также на западе, но севернее. Озеро принадлежит бассейнам рек:
Чуня, Подкаменная Тунгуска, Енисей.
Группа итальянских геологов из Болонского университета под руководством Луки Гасперини (Luca Gasperini) выдвинула гипотезу о том, что кратером Тунгусского метеорита может быть озеро Чеко на реке Кимчу, расположенное всего в 8 км на северо-запад от общеизвестного эпицентра взрыва.
Озеро Чеко имеет глубину до 50 м и коническую форму дна. Подобную
морфологию, отличную от других сибирских озѐр, невозможно объяснить
обычными процессами эрозии и отложения, утверждают они. В 2008 году
учѐные провели пробное бурение дна озера. Свои исследования они изложили в
статьях «Найденный кратер как возможный результат Тунгусского метеорита
1908 г.» («А possible impact crater for the 1908 Tunguska Event» и. «Тунгусский
метеорит и озеро Чеко: причинно-следственная связь или еѐ отсутствие?»
(«Lake Cheko and the Tunguska Event: impact or nonimpact?»). Учѐные
применили гидроакустические, радиолокационные, биологические и
химические методы. В ходе работы была построена стратиграфическая модель
дна озера, его батиметрическая карта, проведѐн химический анализ озѐрных
отложений. Методом годичных колец исследован возраст прилегающих
деревьев. Все данные указали на то, что возраст озера Чеко не должен
превышать 100 лет, что согласуется с гипотезой о том, что оно образовалось в
1908 г. в результате падения небесного тела. Кроме того, исследования выявили
118
некий крупный отражающий объект, скрытый на 10 м ниже уровня дна озера,
который может оказаться остатком космического тела. Однако еще в 60-х годах
XX века исследовавшие озеро советские ученые пришли к выводу, что оно
очень старое, естественного происхождения.
При прохождении полевой практики студенты имеют возможность
знакомиться с растительным миром внутренних (континентальных) водоемов.
При этом обращается внимание на знакомство с крупными водными
растениями, макрофитами, представленными в основном цветковыми. Так как
водная растительность имеет травянистый характер, то используются те же
приемы и методы, что при изучении лугов. Выявляется флористический состав,
определяются обилие (густота), его максимальная высота и расчленение на
ярусы.
Вместе с тем используются особые приемы с учетом особенности
местообитания: 1) не фиксируется в пространстве пробная площадь; 2) пробная
площадь имеет чаще лентовидную форму; 3) сбор водных растений ведется
особыми приспособлениями – зарослечерпалками, скребками и т.д.
При описании водного фитоценоза учитывают проточность и глубину
водоема, характер дна, прозрачность воды, так как вода является
высокоспецифичной средой обитания, что находит отражение в биологических,
экологических и физиологических признаках водных растений. Вот некоторые
из них: значительные увеличения поверхности тела в сравнении с его массой,
развитие длинных и тонких листьев и стеблей, сильное расчленение листовых
пластинок на нитевидные доли, образование воздухоносных полостей и
больших межклетников. Механические ткани частично редуцируются и
располагаются к центру осей, что позволяет сохранять гибкость. Поглощение
воды всей поверхностью приводит к редукции корневой системы (сохраняется
якорная функция) и проводящей системы. Хлорофиллоносные клетки
располагаются в эпидермальном слое. Характерна разнолистность: подводные
рассечены, надводные – цельные.
Водные растения делятся на погруженные полностью или частично. К
первой группе относятся пузырчатки, рдесты, роголистник, уруть колосистая,
элодея канадская. Прикреплены ко дну с плавающими листьями кубышка
желтая, кувшинка белая и малая. Свободноплавающими являются водокрас,
ряска малая, болотоцветник.
В прибрежно-водной зоне произрастают камыш озерный, тростник
южный, стрелолист, рогоз, сусак зонтичный. Яркая закономерность
расположения растений в водоеме – пояса, сменяющие друг друга от берега к
центру водоема.
Как и в морях, в пресных водоемах выделяют две экологические области
обитания животных - бенталь и пелагиаль. Условия жизни животных в пресных
водоемах резко отличаются от морских, это связано с лучшим прогреванием
рек и озер, низким содержанием солей в воде, а кроме этого речные воды
хорошо насыщены кислородом.
Животных водоема можно подразделить на пять экологических групп:
бентос, перифитон, нектон, планктон и нейстон. К бентосу относятся
119
организмы, зарывающиеся в ил, прикрепленные или покоящиеся на дне
водоемов. Наиболее характерными представителями бентоса являются
трубочники, двустворчатые моллюски, личинки комаров-звонцов, ручейники и
др. В перифитон объединяются прикреплѐнные или уцепившиеся за водные
растения. Перифитону свойственна вертикальная зональность. На водных
растениях можно увидеть гидр, брюхоногих моллюсков, личинок стрекоз и
поденок. Нектон включает организмы активно плавающих, свободно
перемещающихся в толще воды. К этой группе принадлежат многие виды
насекомых, обитающих в воде; в частности жуки-плавунцы, водолюбы, клопыгладыши, гребляки, личинки ряда водных жуков. В состав планктона входят
обитатели толщи воды, не способные противостоять течению и
перемещающиеся вместе с водной массой. Прежде всего это мелкие
ракообразные: циклопы, диаптомусы, К планктону относятся некоторые
личинки двукрылых (коретра). Нейстон включает организмы, жизнь которых
связана с плѐнкой поверхностного натяжения воды. К нему относятся быстро
бегающие по еѐ поверхности клопы-водомерки, активно плавающие жукивертячки, прикрепляющиеся снизу к плѐнке поверхностного натяжения
личинки кровососущих комаров.
У беспозвоночных можно отметить ряд адаптаций к жизни в воде.
Большинство имеют удельный вес, лишь немного превышающий удельный вес
воды, таким образом, с учетом силы выталкивания, водные беспозвоночные
имеют очень небольшой собственный вес и медленно опускаются на дно. Если
удельный вес животного равен единице или у него сравнительно большая
удельная площадь поверхности, обеспечивающая ощутимое трение о воду, то
животное свободно парит в толще жидкости.
Высокая, по сравнению с воздухом, плотность и вязкость воды
определяют многообразие способов движения водных беспозвоночных. Многие
животные для передвижения используют веслоподобные органы- плавательные
конечности, образующие поверхности за счет расширения определенных
частей (ракообразные) или большого количества щетинок (плавунец, гребляк).
Волнообразные или змееподобные движения используют пиявки и некоторые
личинки комаров, нематоды. У личинок равнокрылых стрекоз, поденок в
движении участвуют разнообразные плавники, находящиеся на заднем конце
тела. Сила отдачи воды, выброшенной из анального отверстия, позволяет
быстро перемещаться личинкам коромысла и настоящих стрекоз. Мелкие
беспозвоночные (простейшие, коловратки, планарии) передвигаются с
помощью ресничек. Пленка поверхностного натяжения широко используется
животными как субстрат для передвижения. Беспозвоночные двигаются как со
стороны воздуха (водомерка), так и со стороны воды (легочные моллюски). Для
передвижения по твердому субстрату – дну, погруженным частям растений,
членистоногие используют конечности, моллюски – волнообразные
сокращения подошвы ноги. Некоторые беспозвоночные (гидра, пиявки)
передвигаются, попеременно прикрепляясь к субстрату различными частями
своего тела – гусеницеобразно.
120
У значительного числа беспозвоночных, обитающих в воде, нет
специализированных органов дыхания и газообмен осуществляется через всю
поверхность тела. Некоторые из этих животных (пиявки, личинки некоторых
комаров) совершают характерные волнообразные движения – создавая ток
воды, способствующий газообмену. Органами водного дыхания являются
жабры ракообразных и моллюсков. Этим же целям служат разнообразные
трахейные жабры личинок насекомых. Легочные моллюски, паук-серебрянка,
имагинальные формы насекомых и некоторые их личинки дышат атмосферным
воздухом, за которым периодически поднимаются на поверхность воды.
Некоторые из них способны брать с собой под воду значительные запасы
воздуха или могут дышать кислородом, извлекаемым из воды в пузырѐк
воздуха, прикреплѐнный к телу.
Кроме обычных способов добывания пищи, которые свойственны, в том
числе, и обитателям водоѐмов, можно отметить широкое распространение
фильтраторов. Взвешенными в воде пищевыми частицами питаются
двустворчатые моллюски, многие личинки ручейников, комаров, подѐнок и др.
У водных животных широко распространено наружное оплодотворение. Яйца
зачастую имеют студенистые оболочки. Для откладки яиц чаще всего
используются погруженные в воду или плавающие по поверхности части
растений. У ряда видов яйца прикрепляются снизу к плѐнке поверхностного
натяжения или плавают кучками по поверхности воды. Часть насекомых
помещают яйца в коконы, имеющие специальные приспособления для
снабжения развивающихся яиц атмосферным воздухом.
Зоопланктон водоемов восточных районов Красноярского края близок к
байкальскому составу, западного Причулымья – к обскому. В озѐрах много
бокоплавов - гаммарусов. В состав пресноводного планктона входят
коловратки, мелкие ракообразные - дафнии и циклопы, личинки насекомых поденок, веснянок, комара-пискуна. Активно плавают в толще воды хищные
членистоногие - жуки-плавунцы, клоп-гладыш, водяной скорпион. Их добычей
становятся не только насекомые и их личинки, но и ракообразные, головастики,
моллюски, маленькие лягушата, мальки. Даже поверхностная пленка воды
служит местом обитания специально приспособленных к ней видов. В тихих
заводях можно видеть бегающих по поверхности воды хищных клоповводомерок.
Наиболее типичными бентосными организмами являются: плоские черви
– планарии; малощетинковые черви - трубочники и пиявки; личинки
ручейников; мотыль (личинки комара-дергуна); двустворчатые моллюски –
беззубки, и брюхоногие моллюски - прудовики, катушки.
10.3. Практическое задание и камеральная обработка материалов
Оборудование: водный сачок, маленькие марлевые сачки, экскурсионное
ведѐрко, стеклянные или пластиковые баночки с веревочными ручками,
пипетки, ванночки с белым дном, пробирки с пробками, бинокуляр, микроскоп.
Задания для самостоятельной работы:
121
1.
Собрать в водоѐме и определить беспозвоночных животных.
Провести наблюдения за живыми животными, обращая внимание на способы
передвижения, строение и работу органов движения, способов добывания пищи
и характер питания, реакции животных на внешние воздействия.
2.
Сделать анатомо-морфологические описания прибрежно-водных
растений.
Методы изучения водных беспозвоночных
Водных беспозвоночных добывают в основном с помощью сачка,
которым можно собирать материал с глубины
перпендикулярно еѐ
поверхности, и ведут в сторону, несколько наклонив отверстие вверх. Закончив
проводку на заданной глубине, поворачивают отверстие сачка вверх
параллельно поверхности воды и по возможности быстро поднимают сачок из
воды. Необходимо дать воде стечь и после этого рассмотреть содержимое сачка
или непосредственно в нем, положив его на ровную поверхность, или поместив
содержимое сачка в ванночку с водой. В реках сачок ведут против течения.
Глубину погружения выбирают в зависимости от целей лова. Для отлова
животных на поверхности воды сачок держат полупогруженным. При лове
бентоса не нужно погружать сачок глубоко в грунт, так как при этом большое
количество донных отложений не позволит хорошо рассмотреть животных.
Для отлова планктона в неглубоких местах и малоподвижных животных с
поверхности воды можно использовать ванночки, которые под небольшим
углом погружают в воду так, чтобы ток воды вместе с животными устремлялся
в ванночку.
Хорошие результаты дает ручной сбор с погруженных в воду предметов:
коряг, веток, водных растений, камней. Этим способом необходимо
пользоваться в водоѐмах с быстрым течением. Материал на экскурсиях, как
правило, не фиксируют, а доставляют в кабинет в живом виде. Животных
рассаживают по банкам с водой. Мелкие и особо ценные экземпляры
транспортируют в небольших сосудах или пробирках. Важно отдельно
поместить таких активных хищников, как личинки плавунцов и стрекоз.
В лаборатории животных размещают по разнообразным сосудам. Ими
могут быть небольшие аквариумы, стеклянные банки, пластиковые ѐмкости. В
них помещают водные растения (веточки рдестов. элодеи), которые
способствуют обогащению воды кислородом и служат животным укрытием и
местом прикрепления. В ряде случаев на дно необходимо насыпать промытого
речного песка и положить несколько камешков. Личинки комаров, циклопы,
дафнии, трубочники и другие некрупные животные хорошо сохраняются в
течение нескольких дней в широких плоских ванночках. Особенно редкие и
ценные экземпляры лучше отсадить в чашки Петри и работать с ними в первую
очередь.
ПО ОКОНЧАНИИ ЗАНЯТИЙ С ВОДНОЙ ФАУНОЙ ВСЕХ
СОХРАНИВШИХСЯ ЖИВОТНЫХ ВЫПУСКАЮТ В СООТВЕТСТВУЮЩИЕ
ВОДОЁМЫ.
Контрольные вопросы:
1. Чем характеризуются экологические условия водоѐмов?
122
2. Какие факторы влияют на произрастание растений в стоячих водоемах?
3. Какие приспособления к обитанию в воде формируются у
беспозвоночных животных?
4. Как зимуют рыбы?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Антипова Е.М. Эколого-географическая структура северных
лесостепей Средней Сибири // Хвойные бореальной зоны. - 2007. — Т. XXIV,
№ 4-5. – С. 438-445.
2.
Филоненко-Алексеева А.Л., Нехлюдова А.С., Севастьянов В.И.
Полевая практика по природоведению: Экскурсии в природу: Учеб. пособие
для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Гумант. Изд. центр ВЛАДОС, 2000. –
384 с.
3.
Борщ-Компониец В.И. Геодезия. Маркшейдерское дело. – М.:
Недра, 1989. – 512 с.
4.
Безруких
В.А., Кириллов
М.В.
Физическая география
Красноярского края и республики Хакасии. – Красноярск: Кн. Изд-во, 1993. –
192 с.
5.
Белов А.В., Л.П. Соколова Естественная устойчивость
растительности геосистем юга Средней Сибири // География и природные
ресурсы. 2011. - № 4. – С. 12-23.
6.
Беркутенко А.Н., Полежаев А.Н. и др. Ботанические коллекции и
базы данных, карты и информационные системы по растительности // Вестн.
Северо-Восточного науч. центра ДВО РАН. – 2007. - № 2. – С. 25-36.
7.
Бугаева К.С., Назимова Д.И. Сосновые боры на северной границе
Красноярской лесостепи: динамика фитоценотической структуры за последние
40 лет // Вестн. экологии, лесоведения и ландшафтоведения. – 2009. - № 9. – С.
109-118.
8.
Буренина Т.А., Назимова Д.И. Географические исследования лесов
Сибири // География и природные ресурсы. – 2007. - № 3. – С. 165-172.
9.
Валуцкий В.И. Болотная растительность южной части Сибири и ее
отражение на среднемасштабной карте // Turczaninowia. – 2008. – Т. 11. №4. –
С. 106-128.
10. Василевич В.И. Проблема классификации растительности // Бот.
журн. – 2010. – Т. 95, № 9. – С. 1201-1218.
11. Веселов Е.А. определитель пресноводных рыб фауны СССР:
Пособие для учителей . - М.: Просвещение, 1977. - 238 с.
12. Герасько Л.И. Подтайга Западной Сибири: ландшафтодинамические аспекты// Сибирский экологический журнал. – 2007. – Т. 14, № 5.
– С. 719-725.
13. Дробушевская О.В., Царегородцев В.Г., Седельников Н.В. и др.
Биоразнообразие и пространственная организация растительного мира Сибири
// Сибирский экологический журнал. – 2007. – Т. 14, № 2. – С. 159-168.
123
14. Калибернова Н.М. Зональные особенности пойм рек Западной
Сибири в пределах лесной зоны // Бот. журн. – 2007. – Т. 92, № 1. – С. 42-56.
15. Карпенко Л.В. Региональные особенности болот в бассейне р.
Нижней Тунгуски // Вест. Краснояр. гос. аграр.ун-та. – 2011. - № 9. – С. 115119.
16. Косых Н.П., Махатков И.А. Структура растительного вещества в
лесо-болотных экосистемах средней тайги Западной Сибири // Вестн. Томского
гос. пед. ун-та. – 2008 - № 4. – С. 77-80.
17. Кравцова В.И. Пространственная структура экотона тундра-тайга
на плато Путорана (по космическим снимкам сверхвысокого разрешения) //
Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. – 2012. - № 1 – С. 67- 74.
18. Кулешова Ю.В. История исследования флоры и растительности г.
Сосновоборска (Красноярский край) // Вестн. Краснояр. гос. аграр. ун-та. –
2011. - № 5. – С. 26-29.
19. Корнеев И.Г. Полевая практика по землеведению и краеведению. –
М.: Высш. школа, 1982. – 128 с.
20. Косарева Е.Г. Полевая практика по землеведению: учебное пособие
. – Красноярск: КГПУ, 1986. – 124 с.
21. Куприн А.М. Топография для всех. – М.: Недра, 1976. – 67 с.
22. Москаленко М.Г. Изменение растительности севера Западной
Сибири в условиях меняющегося климата и техногенных нарушений // Изв.
Рус. геогр. об-ва. – 2012. – Т. 144, № 1. – С. 63а-72.
23. Пиотровский В.В. Геоморфология с основами геологии. М., Недра,
1977. 224 с.
24. Россолимо Л.Л. Очерки по географии внутренних вод СССР. – М.:
Просвещение, 1952. – 302 с.
25. Савченкова В.А. Особености формирования луговой травяной
растительности на вырубках Среднего Приангарья // Хвойные бореальной
зоны. – 2011. – Т. XXVIII, № 1-2. – С. 137-140.
26. Седельников В.П., Науменко Ю.В. и др. Биоразнообразие и
пространственная структура растительного мира Сибири // Сиб. экологический
журн. – 2007. – Т. 14, № 2. – С. 159-168.
27. Селищев Е.Н. География для любознательных, или о чем не
узнаешь на уроке. – Ярославль: Академия развития: Академия Холдинг, 2002. –
240 с.
28. Филиппова И.П., Перевозникова В.Д. Анализ флоры островов реки
Енисей в районе г. Красноярска // Вестн. Краснояр. гос. аграр.ун-та. – 2007. - №
6. – С. 111-115.
29. Филоненко-Алексеева А.Л., Нехлюдова А.С., Севастьянов В.И.
Полевая практика по природоведению: Экскурсии в природу: учеб. пособие для
студ. высш. учеб. заведений. – М.: ВЛАДОС, 2000. – 384 с.
30. Шуман В. Мир камня. Т. 1. Горные породы и минералы. – М.: Мир,
1986. – 326 с.
31. Шуман В. Мир камня. Т. 2. Драгоценные и поделочные камни. –
М.: Мир, 1986. – 263 с.
124
Приложение 1
ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ДЛЯ ТЕХ, КТО ЛЮБИТ ПОХОДЫ . . .
ИЛИ КАК ВЫЖИТЬ В ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ СИТУАЦИИ
Если под рукой нет компаса, а Вам нужно определить стороны
горизонта, то можно предложить несколько вариантов:
- с помощью часов и Солнца;
- по местным признакам;
- сделать простейший компас из подручных средств.
Первые два варианта рассмотрены в разделе 1, поэтому остановимся на
последнем. Компас можно изготовить самим по методу древних китайцев.
Нальем в котелок (кастрюлю) воды и опустим в неѐ иголку (или булавку с
ушком) с двумя кусочками коры по краям. Острие иголки будет указывать
направление на север.
Если закончились запасы воды, а Вы захотели пить, то можно набрать
воды из ближайшего пресного водоема – реки, ручья или родника. Однако
такой способ утоления жажды может быть опасен для здоровья человека.
Поэтому сначала рекомендуется провести обеззараживание воды, путем
кипячения в течение 20 мин с цветками тысячелистника обыкновенного,
фиалки полевой или коры ивы, дуба, молодой березы из расчета 100 –200 г
коры на ведро воды. Для приготовления такого отвара даже подойдет вода из
болота или лужи.
А если поблизости нет никаких открытых водоемов с пресной водой, как
быть тогда? Ведь без пищи человек способен прожить до 60 суток, а без воды –
только 2-3 дня. В таком случае можно предложить получить воду с помощью
полиэтиленового пакета. Для этого надо плотно упаковать ветку лиственного
дерева в пакет. Через несколько часов в пакете накопится 100-200 г воды.
Если закончились запасы пищи. Лес – это кладовая природы и надо
только уметь правильно пользоваться его дарами. Известны случаи, когда люди
три недели находились в тайге без соответствующего снаряжения и выходили
победителями.
Самая доступная пища в летнем и осеннем лесу это грибы и ягоды. Грибы
являются наиболее ценными, т.к. содержание белков в них значительно выше.
В принципе в пищу годятся любые съедобные грибы, но предпочтительнее
использовать ценные виды: белый гриб, груздь, масленок, моховик, опенок,
подберезовик, рыжик, сыроежка и шампиньон. Грибы можно употреблять в
вареном, жареном и сушеном виде. Определить, ядовитый или съедобный гриб
можно следующим способом: надо надломить его и ощутить языком вкус
плодового тела. При неприятных ощущениях гриб лучше не использовать в
пищу.
Свежие плоды и ягоды лесной земляники, костяники, клюквы, брусники,
черники, малины, боярышника, черемухи, рябины, калины, жимолости и
других растений, богатые органическими кислотами, минеральными
125
веществами и витаминами, послужат отличным дополнением при питании в
непредвиденной ситуации.
Смородиновый или малиновый чай - одни из самых популярных видов
травяного чая, обладающие необычным букетом и пахнущие летним лесом.
Напитки из плодов шиповника или рябины готовятся очень просто, а по
своим вкусовым качествам не уступают настоящему чаю. Они богаты
витаминами и прекрасно тонизируют.
Еловая хвоя, заваренная крутым кипятком, – неприятный и горький на
вкус напиток, однако содержит разнообразные и полезные для организма
вещества.
Бадан толстолистный – многолетнее растение с круглыми кожистыми
листьями и сиреневыми цветками широко распространен в Южной Сибири. Его
листья очень богаты аскорбиновой кислотой. Часть листьев розетки, высыхая,
чернеет на корню. Из них готовят темно-коричневый напиток с слегка
вяжущим вкусом.
Чай из иван-чая (кипрея) ни цветом, ни вкусом почти не уступает
натуральному. Из сухих корней растения можно приготовить муку для каши, из
листьев – салат.
Из листьев щавеля обыкновенного, крапивы и лопуха получается
отличный витаминный суп.
Белую кувшинку недаром называют «лесным хлебом». Если ее корневища
высушить и растолочь, то полученная мука по питательным свойствам мало
уступает настоящей и может быть использована для выпечки хлеба.
Корневища лопуха можно употреблять в сыром виде. В Японии «гобо»
(лопух) даже возделывают как огородную культуру. Из высушенных и молотых
корней получают муку. Поджаренное корневище может заменить цикорий. Из
корневища растения сваренного со щавелем или уксусом получается масса,
которая имеет сладковатый вкус и может с успехом заменить сахар.
Если у Вас закончились спички. В ясную солнечную погоду для
разжигания костра можно использовать увеличительное стекло (лупу, стекло от
очков, объектив фотоаппарата и другую оптику). Возможно получение огня от
удара куска металла по кремнию или трением. Трение – самый трудоемкий
процесс. Сухую заостренную палочку интенсивно вращают в небольшой лунке
или канавке деревянной доски с сухим мхом или высохшей хвоей (трутом). От
постоянного трения древесины трут сначала тлеет, потом загорается.
Признаки пасмурной погоды. Утренняя роса либо отсутствует совсем,
либо небольшая. Лягушки громко квакают и прыгают в воду. Рыба чаще
выскакивает из воды, ловит насекомых. Сено на лугу становится влажным, а
цветы начинают сильнее пахнуть и закрываются. Собаки катаются по земле,
стрижи и ласточки низко летают. В муравейниках работа затихает, все входы
закрываются. В сумерках на огонь костра летит много насекомых. Угли ярко
вспыхивают. После затишья вдруг начинает дуть ветер.
Признаки ясной погоды. Утренняя роса обильная, светло-розовая,
золотистая. Чаще всего небо чистое, голубое. После восхода солнца ветер
иногда усиливается, но к вечеру стихает. На берегах больших водоемов (моря,
126
озера, водохранилища) днем ветер дует с воду на сушу (дневной бриз), а ночью
с суши в сторону воды (ночной бриз). Если днем появляются кучевые облака,
то к вечеру они обязательно расходятся. Ласточки и стрижи летают высоко над
землей, комары и мошки вьются роями, кузнечики весело стрекочут, лягушки
вылезают на берега. В муравейнике заметное оживление, все входы открыты.
На закате солнце большое и красное, садится за горизонт при чистом небе.
Ночью тихо и ясно. Небо звездное, луна светлая и яркая. Угли в костре быстро
покрываются пеплом. Вечером и ночью выпадает обильная роса. В ложбинах
на поверхности земли и воды стелется туман, который рассеивается с восходом
солнца. Дым из труб столбом поднимается вверх.
Необычный способ предсказания погоды. Если положить в чашку с чаем
или кофе сахар и дать ему спокойно растаять, не перемешивая, то по
всплывшим пузырькам воздуха можно предсказать погоду. Если пузырьки
образуют пенистую массу:
в центре – к хорошей погоде,
по краям чашки в виде кольца – к дождю,
у одного из краев – к непродолжительному дождю,
по всей поверхности – к переменчивой погоде.
Приложение 2
Породообразующие минералы
Из почти известных 3000 минералов лишь два-три десятка имеют значение
как породообразующие. Многие из них встречаются преимущественно или
исключительно в определенных горных породах — магматических, осадочных
и метаморфических.
Минералы, слагающие основной объем породы, называют главными
породообразующими, а подчиненные им в количественном отношении —
второстепенными.
Минералы магматических пород
Главные минералы магматических пород — кварц, полевой шпат,
фельдшпатоиды, слюды, пироксены, амфиболы и оливин.
Среди второстепенных минералов следует назвать, прежде всего, магнетит,
апатит, пирит, флюорит, а также антофиллит, гематит, ильменит, рутил,
циркон.
КВАРЦ является породообразующим минералом и вместе с тем принадлежит к
числу поделочных и драгоценных камней. В силу своих свойств он весьма
устойчив как к механическим, так и к химическим воздействиям, а потому
является самым распространенным минералом на Земле, в верхней части ее
коры. Происхождение названия «кварц» пока установить не удалось. В качестве
127
главного породообразующего минерала встречается, как правило, только
мутный, молочный, или жильный, кварц. Окрашенные разновидности кварца, а
также его бесцветные прозрачные кристаллы (горный хрусталь) — это
популярные ювелирно-поделочные камни. Формула кварца SiO2 (диоксид
кремния или кремнезем), твердость (здесь и далее по Моосу) 7, плотность 2,6,
блеск стеклянный, черта белая, излом раковистый, занозистый, спайность
отсутствует. Химически кварц очень стоек, растворяется только в плавиковой
кислоте. Крупные кристаллы (тригональные) обычно столбчатые, имеют форму
шестигранной призмы с ромбоэдрическими концевыми гранями. Места
проявления: Альпы, Урал, Бразилия, Мадагаскар.
Кварц — важное сырье для стекольной и керамической промышленности. В
технике он используется для генерации ультразвука, а также в
радиопередатчиках и часах (благодаря обратному пьезоэлектрическому
эффекту его кристаллов).
1. Горный хрусталь — кристалл типичной формы. Поперечная штриховка,
заметная на гранях призмы, служит важным диагностическим признаком всех
разновидностей кварца. Физические свойства — типичные для кварца.
Встречается в трещинах и жеодах; образует друзы. Образец из кантона Валлис,
Швейцария.
2. Сливной кварц со слегка дымчатым оттенком (дымчатый кварц) и
включениями игольчатых кристаллов рутила. Физические свойства —
типичные для кварца. Другие часто встречающиеся в кварце включения —
асбест, хлорит, актинолит, турмалин. Образец из шт. Минас-Жерайс, Бразилия.
3. Штуф горного хрусталя. Образец из шт. Минас-Жерайс, Бразилия.
Кремневая, или кремнистая, галька — нечистый обыкновенный кварц,
скатанный при переносе речной водой. Окрашенный лимонитом или гематитом
(или их смесями — железистыми охрами) в желтый, бурый либо красный цвет,
называется железистым голышом. Часто такие гальки бывают пронизаны сетью
тонких прожилков мелочно-белого кварца, и тогда их называют истерзанной
породой (сравни с внешне похожей галькой серого известняка с карбонатными
просечками).
ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ. К полевым шпатам относятся многочисленные виды и
разновидности минералов, широко распространенных в земной коре. Вероятно,
отсюда и их название «полевые», то есть встречающиеся на каждом поле.
Красиво окрашенные разновидности относятся к поделочным камням и
коллекционным минералам. Полевые шпаты делятся на две группы: калиевые
полевые шпаты, к которым относятся ортоклаз, адуляр, санидин и микроклин,
и известково-натровые полевые шпаты (плагиоклазы), к которым относятся
альбит (100% АЬ), олигоклаэ (80% АЬ), андезин (60% АЬ), Лабрадор (40% АЬ),
битовнит (20% АЬ) и анортит (0% АЬ).
Ортоклаз (в переводе с греч. «прямо раскалывающийся»), KAlSi2O2 —
алюмосиликат калия. Твердость 6, плотность 2,5. Блеск стеклянный, на
плоскостях спайности перламутровый. Просвечивает. Цвета: белый,
желтоватый (до желтого), красный, зеленый, иногда бесцветен. Черта белая.
Излом ступенчато-неровный. Хрупок. Спайность совершенная. Кристаллы
128
(моноклинной сингонии) часто образуют двойники прорастания (7).
Распространен повсеместно как важнейший породообразующий минерал
гранитов, гнейсов и других пород. Коллекционные разновидности встречаются
в пегматитах гор Фихтель (Германия), в Альпах и др. местах.
Микроклин по физическим свойствам аналогичен ортоклазу. Кристаллы
триклинной сингонии.
Плагиоклазы (в переводе с греч. «косо раскалывающийся») — ряд смешанных
кристаллов от натриевого алюмосиликата — альбита Na{
AlSi2O2 до кальциевого алюмосиликата анортита Ca[AI,Si2O2]. Твердость 6-6,5.
Плотность 2,6-2,8. Блеск стеклянный, у альбита на плоскостях спайности
перламутровый. Непрозрачен, реже просвечивает. Цвета: серовато-белый, реже
красный, желтый или бесцветен. Черта белая. Излом ступенчато-неровный.
Хрупок. Спайность совершенная. Таблитчатые монокристаллы (тригональной
сингонии) встречаются редко, чаще попадаются полисинтетические двойники
по альбитовому закону, сложенные из тонких пластинок. Распространен
повсеместно; коллекционный материал—в Швейцарии, Норвегии, на Урале.
ФЕЛЬДШПАТОИДЫ по составу близки к полевым шпатам, но содержат
меньше кремния. Они образуются в магмах, весьма бедных кремнеземом. К
фельдшпатоидам относятся лейцит, содалит, нефелин (элеолит), а из
поделочных камней лазурит.
4. Лейцит K[AlSi,02] — алюмосиликат калия. Твердость 5,5-6. Плотность 2,5.
Блеск стеклянный (в изломе часто жирный). Непрозрачен. Цвет сероватобелый. Черта белая. Излом раковистый. Хрупок. Спайность отсутствует.
Кристаллы кубической сингонии напоминают ограненные шары. Встречается в
пустотах лав массива Эйфель (Германия), в Италии, Бразилии. Образец из
Италии.
5. Адуляр — разновидность ортоклаза, встречающаяся в «альпийских жилах».
Физические свойства те же, что и у ортоклаза. Образец из кантона Валлис,
Швейцария.
6. Ортоклаз, представленный плотными сплошными блоками, в куске четко
различима спайность. Обычно цвета мяса. Физические свойства ортоклаза см.
выше. Образец из пегматитов Норвегии.
7. Карлсбадский двойник ортоклаза. Физические свойства ортоклаза см.
выше. Образец из Саксонии (Германия).
Санидин (ледяной шпат) — разновидность ортоклаза. Образует таблитчатые
кристаллы с неровными гранями, часто трещиноватые, непрозрачные, слабо
просвечивающие. (Обычно слагает вкрапленники в эффузивных породах)
Встречается в массиве Эйфель (Германия), Карлови-Вари (Чехия), на Везувии
(Италия).
8. Штуф полевошпатового пегматита — крупные кристаллы ортоклаза в
ассоциации с пластинчатым альбитом и дымчатым кварцем. Образец с гор
Фихтель, Германия.
129
СЛЮДЫ благодаря весьма совершенной спайности характеризуются
специфическим обликом, все виды относятся к моноклинной сингонии.
9. Фуксит (хромовая слюдка). Изумрудно-зеленая разновидность мусковита,
редок. Физические свойства те же, что и у мусковита. Образец из Тироля,
Австрия.
10. Биотит (магнезиально-железистая слюда) назван по фамилии
французского физика Биота, Это самая распространенная из слюд:
K(Mg,Fe),(OH,F)J(Al, Fe) SiO2J — алюмосиликат. Твердость 2,5. Плотность 2,73,3. Блеск перламутровый, на выветрелой поверхности имеет золотисто-желтый
цвет и металловидный блеск (в просторечье - «кошачье золото»). Прозрачен.
Цвета: темно-зеленый, темно-бурый, черный. Черта белая. Спайность весьма
совершенная. Эластичен, гибок и расщепляется на тонкие листочки. Кристаллы
редки. Обычно представлен пластинчатыми агрегатами. Встречается
повсеместно как породообразующий минерал. Образец из пегматитов
Норвегии.
11. Цинивальдит (литиево-железистая слюда). K(Li Fe,А1)3 (ОН, F), [AlSiO
— алюмосиликат. Твердость 2,5. Плотность 2,9-3,0. Блеск перламутровый.
Прозрачен в тонких чешуйках. Цвета: бурый, черный, серебристо-серый. Черта
белая. Минерал неломкий, гибкий, эластичный. Спайность весьма совершенная.
Месторождения редки, встречаются в измененных гранитах. Кристаллы весьма
напоминают биотит. Месторождение Циннвальд (ныне Циновец; Рудные горы,
Чехия) дало название этому минералу. Встречается в России, Англии и других
странах. Может служить источником получения лития.
12. Лепидолит (литиевая слюда), K(Li,А!)(ОН. F)^[AlSi^O.J — алюмосиликат.
Твердость 2,5. Плотность 2,8-2,9. Блеск перламутровый. Непрозрачен. Цвета:
розоватый, оттенки сиреневого до бесцветного. Черта белая. Спайность весьма
совершенная. Листочки гибкие. Образуется в пегматитах и измененных
гранитах. Представлен главным образом агрегатами мелких чешуек. Литиевая
руда. Месторождения известны на юге Африки. США. Образец из Зимбабве.
13. Мусковит — калиевая слюда. В старину был известен как «стекло из
Московии». КА1 (ОН) [AlSi,0)o] — алюмосиликат. Твердость 2-2,5. Плотность
2,8. Блеск перламутровый, иногда серебристый, металловидный (в просторечье
- «кошачье серебро»). В тонких чешуйках прозрачен. Цвета: слегка
желтоватый, розоватый или зеленоватый до бесцветного. Черта белая.
Спайность весьма совершенная. Легко гнется, эластичен. Термостойкий и
кислотоупорный.
Весьма
устойчив
против
выветривания.
Очень
распространенный минерал. Кристаллы редки. Большей частью представлен
пластинчатыми выделениями с неправильными контурами или агрегатами.
Находит применение в электротехнике в качестве изоляционного материала.
Распространен повсеместно. Хорошо образованные кристаллы встречаются в
Карелии, Сибири, на Урале.
130
Серицит — тонкочешуйчатая или плотная разновидность мусковита. Блеск
шелковистый, иногда бывает светлого яблочно-зеленого цвета (в этом случае
напоминает тальк).
Флогопит — магнезиальная слюда, очень похожая внешне на биотит.
Рубеллан — коричневато- или кирпично-красная разновидность биотита.
Встречается в эффузивных породах.
Маргарит — жемчужная, или хрупкая, слюдка: CaAl (OH),[Si^Al,0,y] —
алюмосиликат. Твердость 4.5. Плотность 3,0-3,1. Блеск перламутровый. Цвета:
белый, желтоватый или зеленоватый. Черта белая. Спайность весьма
совершенная. Хрупок. Редок. Образует чешуйчатые агрегаты. Распространен в
Тироле (Австрия), на Урале и в других районах.
Глауконит — зеленая гидрослюда, мельчайшие темно-зеленые чешуйки.
Продукт преобразования биотита в морской воде. Распространен в осадочных
породах морского происхождения.
ГРУППА ПИРОКСЕНОВ. Минералы группы пироксенов (от греч. руг («пир»)
— огонь) встречаются в магматических породах (авгит, диаллаг, бронзит,
эгирин,
энстатит,
гиперстен),
метаморфических
и
контактовометасоматических породах (диопсид, фассаит, геденбергит, омфацит), а такие
минералы группы пироксена, как жадеит и прозрачные окрашенные
разновидности сподумена, являются ювелирными камнями.
14, 15. Авгит (от греч. auge («ауге») — блеск) — силикат кальция, магния и
железа: Ca(Mg,Fe)[Si^OJ. Твердость 5,5-6. Плотность 3,3-3,5. Блеск стеклянный,
на гранях близок к перламутровому. Непрозрачен. Цвета: от темно-зеленого до
черного. Черта зеленовато-серая. Излом неровный до раковистого. Спайность
совершенная. Распространенный минерал магматических пород основного
состава. Нередко представлен кристаллами (моноклинной сингонии)
короткопризматического габитуса с восьмиугольным поперечным сечением
(рисунок справа). Распространен в районах развития основных магматических
пород. Хорошо образованные кристаллы авгита встречаются в Чехии.
16. Диаллаг по физическим свойствам подобен авгиту. Образуется в
магматических породах. Встречается в зернистых массах. Образец из Гарца
(Германия).
17. Бронзит по физическим свойствам схож с авгитом. Кристаллы ромбической
сингонии редки, чаще образует зернистые агрегаты. Образец из Штирии,
Австрия. Гиперстен изредка образует кристаллы, но в большинстве случаев
встречается в виде агрегата черных уплощенных зерен. На свежем изломе
наблюдается характерный металловидный отлив.
ГРУППА АМФИБОЛОВ. Амфиболы (от греч. amphibolos («амфиболос») —
двоякий, двойственный) относятся к распространенным породообразующим
минералам
магматических
(роговая
обманка,
арфведсонит)
или
метаморфических пород (актинолит, глаукофан, антофиллит).
18. Обыкновенная роговая обманка — сложный алюмосиликат кальция,
магния и железа. Твердость 5-6. Плотность 3,0-3,4. Блеск стеклянный с
131
«роговым» отливом. Непрозрачна. Цвета: черный, зеленовато-черный. Черта
зеленовато-бурая. Излом занозистый. Спайность совершенная. Весьма
распространенный
минерал.
Кристаллы
(моноклинной
сингонии)
короткостолбчатые с шестиугольным сечением (рисунок слева). Образец из
Норвегии.
ГРУППА ОЛИВИНА. Оливин получил название по своему цвету, схожему с
цветом плодов оливы. Оливины — главные породообразующие минералы
ультраосновных пород и каменных метеоритов.
19. Оливин. Драгоценные прозрачные разновидности называют перидотом и
хризолитом. (Mg, Fe)^ [SiOJ — силикат магния и железа. Твердость 6,5-7.
Плотность 3,3-4,1. Блеск стеклянный. Просвечивает, реже прозрачен. Цвет
оливково-зеленый (откуда и название). Черта белая. Излом раковистый.
Спайность несоверешнная, хрупок. Образуется в магматических породах
основного и ультраосновного состава. Кристаллы (ромбической сингонии)
редки, чаще встречаются зернистые агрегаты или желваки округлой формы.
Распространенный
минерал
магматических
пород
основного
или
ультраосновного состава. Образец — агрегат оливиновых зерен с Эйфеля
(Германия).
ВТОРОСТЕПЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ присутствуют во всех магматических
породах. Наиболее распространенные из них: магнетит, апатит, пирит,
флюорит, криолит, натролит, гематит, ильменит, рутил, титанит, циркон,
ортит, монацит и др.
20. Магнетит, или магнитный железняк. Fe^O^ — оксид железа. Кристаллы
(кубической сингонии) обычно хорошо образованы и имеют специфический
облик: преимущественно октаэдры, реже — додекаэдры. Часто встречается в
виде сплошных масс или мелкозернистых агрегатов, образующих крупные
скопления. Встречается в Альпах, на о. Эльба, в Швеции, США; в России — на
Кольском полуострове, Урале. Магнетитовые руды — наиболее ценные из
железных руд (249). Образец из скарнов шт. Нью-Джерси. США.
21. Апатит (по-гречески «изменчивый») Са^(F,CI,ОН) [POJ^ — фосфат
кальция. Твердость 5. Плотность 3,2. Блеск стеклянный до жирного. Прозрачен,
просвечивает или непрозрачен. Цвета: желтый, зеленый, голубой, коричневый,
фиолетовый; бывает бесцветным. Черта белая до желтовато-серой. Излом
раковистый. Хрупок. Спайность несовершенная. Образуется в магматических и
метаморфических породах. Кристаллы богаты гранями. Их ребра обычно
сглажены. Широко распространен. Коллекционные образцы преимущественно
в пегматитах и альпийских жилах. Апатит наряду с фосфоритом,
представляющим собой тонкую смесь апатита с другими фосфатами, служит
сырьем для получения фосфорной кислоты. Образец — сросток кристаллов из
Португалии.
22. 23. Пирит — серный, или железный, колчедан. Физические свойства
приведены при описании рудных минералов. Весьма часто образует
совершенные кристаллы кубической сингонии. Преобладают кубы с
132
характерной штриховкой, параллельной ребрам (22), пентагондодекаэдры (23),
нередки комбинации различных простых форм и двойники прорастания.
Широко распространен. Пирит является важнейшим сырьем для получения
серной кислоты и серы. Образцы: 22 — из пегматитов о. Эльба, 23 — из
колчеданных руд Северной Испании.
24. Флюорит — плавиковый шпат, CaF2 — фторид кальция. Твердость 4.
Плотность 3,1-3,2. Блеск стеклянный. Прозрачен, кроме интенсивно
окрашенных разновидностей. Цвета: фиолетовый, синий, голубой, черный,
желтый, зеленый, розовый; реже бесцветен. Черта белая. Излом ступенчатый,
ровный до раковистого. Хрупок. Спайность, весьма совершенная по октаэдру,
флюоресцирует. Образуется в магматических и осадочных породах, а также в
гидротермальных условиях. Хорошо образованные кристаллы кубической
сингонии редки. Представлены они чаще всего кубами, октаэдрами или их
комбинациями. Часто встречаются плотные зернистые или шестоватые
агрегаты.
Распространенный
минерал
гидротермальных
жил
и
метасоматических залежей, кристаллизуется в пустотах жил и пегматитов.
Один из основных металлургических флюсов, облегчающий выплавку
металлов из руд. Образец — нарастание на флюорит пластинчатых кристаллов
барита — с гор Верхне-Пфальцский Лес, Германия.
Криолит наряду с флюоритом относится к фторидам. Он слагает
преимущественно плотные грубозернистые агрегаты. Имеет особое значение
при производстве алюминия.
Натролит вместе с анальцимом, шабазитом, стильбитом (десмином),
гейландитом, сколецитом и др. относится к группе цеолитов. Большинство
этих минералов представлено светлыми шестоватыми или игольчатыми
кристаллами, часто срастающимися в лучистые агрегаты (исключения
составляют анальцим и шабазит, образующие изометричные кристаллы).
Цеолиты — минералы трещин и пустот в базальтах, фонолитах и других лавах
и вулканических туфах.
Минералы осадочных пород
В осадочных породах наиболее распространены минералы ископаемых
солей, различные карбонаты, сульфаты и глинистые минералы. Наряду с ними
встречаются многие минералы, образовавшиеся первоначально в
магматических породах (например, кварц, слюды, полевые шпаты), а также
рудные минералы в виде обломочного материала.
МИНЕРАЛЬНЫЕ СОЛИ образуются из морской воды; чаще всего это
калийные и магнезиальные соли, галит.
25. Каменная соль, или галит. Каменной солью называется и сам минерал, и
сложенная им порода. NaCI — хлорид натрия. Твердость 2. Плотность 2,1-2,2.
Блеск стеклянный, жирноватый. Прозрачен. Цвета: белый, серый, желтоватый,
133
синий, красный; часто бесцветен. Черта белая. Излом раковистый. Спайность
совершенная. Вкус соленый. Окрашивает пламя в желтый цвет. Образуется
преимущественно в осадочных породах. Кристаллы (кубической сингонии)
имеют форму куба. Нередко образует сплошные плотные массы.
Месторождения: Стасфурт, Нижняя Саксония, Бавария (Германия), Тироль
(Австрия), Италия, Испания, Россия, США. Образец из Стасфурта, (Германия).
26. Ангидрит (по-гречески «безводный»). Название относится к минералу и к
состоящей из него породе. CaSO^— сульфат кальция. Твердость 3-4. Плотность
2,9-3,0. Блеск перламутровый до стеклянного. Бывает прозрачным и
непрозрачным. Цвета: белый, серый, голубоватый, красный; иногда бесцветен.
Черта белая. Излом занозистый. Хрупок. Спайность совершенная. Образуется
совместно с каменной солью и гипсом. Кристаллы (ромбической сингонии)
редки, напоминают кубы; большей частью ангидрит слагает тонкозернистые
плотные массы или волокнистые агрегаты. Районы распространения: Нижняя
Саксония, Гарц (Германия), Швейцария, Австрия, Англия, Чили. Образец —
сросток кристаллов ангидрита из Бад-Ишля, Австрия.
27. Алебастр — плотная белая или мрамороподобная разновидность гипса.
Самое известное месторождение в Тоскане, Италия.
28. 29. Гипс — название относится как к минералу, так и к состоящей из него
породе. CaS04-2H20 — водосодержащий сульфат кальция. Твердость 1,5-2,0.
Плотность 2,2-2,4. Блеск стеклянный до перламутрового. Черта белая. Излом
неровный, гибок, но не эластичен. Спайность весьма совершенная. Образуется
в ассоциации с каменной солью и ангидритом. Кристаллы (моноклинной
сингонии) нередки, чаще всего таблитчатые, вытянутые или же игольчатые
(волокнистые). Обычны крестовидные двойники прорастания или же
двойниковые сростки в виде «ласточкина хвоста». В областях с засушливым
климатом встречаются сростки, собранные розеткой — «розы пустыни».
Месторождения: Тюрингенский Лес, Гарц (Германия), Каринтия (Австрия),
Швейцария, Италия, Франция, Чили. Образцы: 28—спайный выколок из
прозрачного кристалла (Картахена, Испания), 29 — штуф из Чили.
КАЛИЙНЫЕ СОЛИ часто залегают в верхних горизонтах месторождений
каменной соли. К важнейшим минералам калийных солей относятся каинит,
карналлит, кизерит, полигалит, сильвин. Калийные соли — ценное минеральное
удобрение. Наиболее крупные месторождения калийных солей находятся в
Канаде и в Стасфурте (Германия). На территории России крупные
месторождения калийных солей имеются в Прикарпатье (Калуш), Приуралье
(Березники). Наиболее значительные предприятия по переработке калийных
солей и производству удобрений расположены в гг. Соликамске, Калуше.
Каменная соль добывается на Украине (Донбасс), в Сибири, Прикаспии, а
также совместно с калийными солями.
КАРБОНАТЫ КАЛЬЦИЯ представлены разновидностями минерала кальцита
и его полиморфной модификацией — арагонитом.
134
30, 31, 32. Кальцит, или известковый шпат, — третий по распространенности
в земной коре минерал после кварца и полевого шпата. СаСО2 — карбонат
кальция. Твердость 3. Плотность 2,6-2,8. Блеск стеклянный. Бывает прозрачен,
но чаще непрозрачен. Цвета: белый, серый, желтый, красноватый,
коричневатый, зеленый; бывает бесцветен. Черта белая, у сильно загрязненных
разностей может быть и цветной. Излом раковистый (чаще ступенчатые сколы
по плоскостям спайности). Спайность весьма совершенная. Если капнуть на
кальцит холодной разбавленной соляной кислотой, интенсивно выделяются
пузырьки углекислого газа (кальцит «шипит»). Кальцитом сложены известняки,
встречается также в песчаниках и мергелях. В качестве цемента или составной
части присутствует во многих метаморфических породах, в гидротермальных
рудных жилах; в пустотах встречается в виде друз и натечных образований
(например, образует сталактиты в пещерах). Кристаллы (тригональной
сингонии) весьма распространены. В их огранке часто доминируют грани
острых ромбоэдров, а также скаленоэдры и призмы. Кристаллы богаты
комбинациями различных простых форм. Нередки двойники. Крупные
кристаллы образуются в трещинах и друзовых полостях. Наряду с этим в
природе весьма распространены тонкозернистые массы кальцита, агрегаты
столбчатых выделений или же крупнокристаллический блоковый кальцит,
раскалывающийся по спайности подобно полевым шпатам. Встречается
повсеместно. Образцы: 30 — скаленоэдрические кристаллы с плато
Франконский Альб (Германия); 31 — лучистый сросток призматических
кристаллов из Баварии; 32 — выколок по спайности из Баварии (Германия).
Исландский шпат — бесцветная водяно-прозрачная разновидность кальцита с
ярко выраженным двупреломлением света. Техническое применение находит в
оптических приборах. Наиболее богатое из известных месторождений в
восточной части Исландии уже исчерпано; в России встречается в траппах
Сибирской платформы.
33, 34. Арагонит получил свое название по месту находки — области Арагон в
Испании. Ромбическая модификация карбоната кальция СаСО,. Твердость 3,54. Плотность 2,9. Блеск стеклянный. Варьирует от почти прозрачного до
непрозрачного. Цвета: серый, желтоватый, белый, розовый, голубой; бывает
бесцветным. Излом раковистый. Хрупок. Спайность несовершенная. При
воздействии холодной разбавленной соляной кислотой интенсивно «вскипает»,
подобно кальциту, и выделяет пузырьки углекислого газа. Образуется в
гидротермальных рудных месторождениях, трещинах, а также в пещерах. Как
породообразующий минерал имеет второстепенное значение. Им сложены,
например, натечные известковые отложения теплых минеральных источников в
Карлови-Вари — шпрудельштейны и гороховый камень. С течением времени
арагонит всегда переходит в более стабильную модификацию — кальцит,
поэтому в природе не существует его древних отложений. Арагонит является
одним из компонентов, слагающих раковины моллюсков, жемчуга. Кристаллы
(ромбической сингонии) встречаются гораздо реже, чем у кальцита. Они имеют
135
вид призм с острыми клиновидными головками или же образуют радиальнолучистые сростки игольчатых кристаллов, параллельно-волокнистые агрегаты,
оолиты, красивые ветвящиеся формы (железные цветы). Часты двойники и
тройники. Места распространения: Гарц (Германия), Каринтия (Австрия),
Карлови-Вари (Чехия), Италия, Испания. Образцы: 33 — двойник прорастания
с Пиренеев, 34 (железные цветы) — ветвистые образования арагонита,
возникающие при выщелачивании сидерита в коре выветривания, из Каринтии
(Австрия).
[В СССР наиболее известные разработки гранита находятся в Карелии и Ленинградской области (Приладожье), а также на Украине (Емельяновское и Капустинское
месторождения на Волыни). Карельские каменоломни района Питкяранты и Сорта-валы
были заложены еще при Петре I в период строительства Петербурга. Многие архитектурные
памятники Ленинграда, его набережные, мосты, колоннады соборов сделаны из карельского
гранита. Например, колонны Исаакиевского собора выполнены из гранита рапакиви
(Выборгский массив). — Пер.]
136
137
Приложение 3
Правила гербаризации растений
Гербарий – коллекция правильно собранных и высушенных растений.
Гербарные образцы необходимы для изучения морфологических
особенностей растений, экологии и географии видов, для точного
установления таксономической принадлежности растений. Для
сбора
гербария необходимо определенное оборудование: гербарная папка (размер
47х35 см) с широкими клапанами со всех трех сторон; гербарная бумага –
двойные листы гигроскопической бумаги, которые закладываются в папку;
копалка – инструмент для выкапывания растений (узкая из прочного металла
острая лопаточка с прочной деревянной ручкой или небольшое кайло). Кроме
оборудования необходимо иметь с собой пачку небольших листочков бумаги
для составления черновых этикеток, карандаш и записную книжку.
Поскольку точное определение таксономической принадлежности
растения невозможно или крайне затруднительно, если отсутствуют его
генеративные органы, то гербаризовать цветковые растения нужно в фазу
цветения или плодоношения (лучше с цветками и плодами), споровые
растения – со спороносными органами, голосеменные – с шишками (главным
образом, женскими).
Травянистые растения для гербаризации выкапывают с подземными
органами (корневище, корни). Если растения мелкие, в лист закладывают
несколько экземпляров, более крупные – по одному. Высокие растения
(например, борщевик рассеченнолистный, борец высокий) разрезают на
части (верхняя часть генеративного побега, средняя часть с типичными
листьями, нижняя часть побега с подземными органами) и закладывают в
несколько листов.
Деревья и кустарники гербаризируют в виде веточек с генеративными
органами и хорошо развитыми листьями. Каждый гербарный образец
тщательно раскладывают на листе, по возможности следует избегать
наложения одних частей на другие. В каждый гербарный лист должна быть
вложена черновая этикетка, на которой как можно точнее указан
географический пункт сбора (например, «в 2-3 км к югу от ст. Абалаково») и
местообитания собранного материала (например, «по опушке соснового
леса»). Далее указывается дата сбора и кем собран. На этикетке ставят
порядковый номер. Если гербарные образцы не этикетированы сразу же при
сборе гербария, они теряют научную ценность.
В записную книжку записывают номер этикетки и признаки растения:
окраска венчика у живых цветков (при сушке она часто существенно
изменяется), окраска листьев, цвет коры у древесных растений и др.
Отмечается также частота встречаемости и местообитания образца.
Если растение редкое, занесено в «Красную книгу», выкапывать его
для гербаризации недопустимо. Необходимо только описать как можно
точнее морфологические признаки этого растения (форма листьев, окраска и
138
строение цветка, плода), зарисовать их, сфотографировать. Кроме того,
записать географический пункт и местообитание растения, указать, растет
оно единичными экземплярами или группами. Собранный гербарий
обязательно в тот же день должен быть заложен в прессы для сушки.
Для этой цели гербарные листы вынимают из папки и, не перекладывая
в другую бумагу, помещают в пресс (сетку), прокладывая каждый лист
«матрасиком» из нескольких листов гигроскопической бумаги. Только
водные или очень влажные растения перекладывают в другую бумагу.
Если собранные растения имеют крупные мясистые цветки или цветки
с многочисленными долями околоцветника либо сочные плоды (например,
земляника, брусника), перед заложением в пресс между долями
околоцветника или на сочные плоды накладывается пластинка сухой ваты
или кусочки гигроскопической бумаги. Так же обрабатывают плохо
высыхающие, теряющие окраску цветки орхидных, аконита, дельфиниума.
Прессы плотно затягивают с помощью специального приспособления или
тонкой веревки и ставят на ребро в сухом, хорошо проветриваемом
помещении (можно на окно). Каждый день необходимо гербарий доставать
из пресса, вынимать сырые «матрасики», развешивать их на просушку, а
листы с гербарием перекладывать другими сухими «матрасиками». Через
несколько дней сушку можно продолжить без «матрасиков».
Достаточно ли высохли растения, можно проверить, осторожно
приподнимая растение из гербарного листа. Если части его не поникают и
гербарные образцы имеют приятный запах сухого сена, сушку прекращать
можно. Тогда сухой гербарий нужно правильно упаковать. Для этой цели
гербарные листы укладывают так, чтобы поверхность пачки была
горизонтальной (для этого можно чередовать листы, в которых растения
положены вниз корневой системой, и листы, в которых растения положены
вверх корневой системой). В пачку складывают 30 – 35 гербарных листов.
Пачки упаковывают в 4 гербарных листа так, что растения надежно закрыты
с боков, сверху и снизу, и перевязывают шпагатом. В таком виде гербарий
хранится до конца практики и транспортируется по ее окончании.
139
Приложение 4
Методика составления геоботанических описаний
Под геоботаническим описанием понимают характеристику,
составленную исследователем в полевых условиях тому или иному
конкретному фитоценозу. Конкретные фитоценозы нередко занимают более
или менее крупные площади, и описать фитоценоз на всей этой площади не
представляется возможным. Геоботанические описания составляют на
ограниченных участках фитоценозов, на так называемых пробных
площадках, которые закладывают либо в типичных местах фитоценозов,
либо по маршруту через равные расстояния, но с обязательным выполнением
следующего требования: пробная площадь должна быть однородной (или
однотипной) на всем своем протяжении.
Для описания разных типов растительных сообществ применяют
пробные площади разных размеров: от 4 – 100 м2 в травянистых
фитоценозах, 400 м2 в кустарниковых и до 1000 – 2500 м2 в лесных
сообществах. Установлено, что пробная площадь дает вполне
удовлетворительную характеристику всему фитоценозу, в пределах которого
она закладывается. Форма пробной площади должна быть квадратной или
прямоугольной. Для удобства работы пробная площадь «отбивается в
пространстве»: стороны ее промеряют рулеткой или шагами, а по углам
проставляют ветки или колышки.
При описании пробной площадки учитываются не только признаки
самого фитоценоза, но и основные условия физико-географической среды, в
которых формируется данный фитоценоз. Чтобы придать описанию
определенную систематичность и последовательность и не пропускать
какого-либо существенного признака, обычно пользуются заранее
заготовленными бланками, куда заносится по определенным рубрикам вся
необходимая информация. Применяют различные формы бланков в
зависимости от того, какой тип растительности описывается и какая
конкретная задача ставится при планировании геоботанических
исследований. Однако при составлении геоботанического описания по
бланку любой формы оно должно содержать приводимую далее
информацию:
1. Номер описания.
2. Дата составления описания.
3. Фамилия автора описания.
4. Размер пробной площади и примерный размер описываемого
фитоценоза.
5. Географическое положение пробной площади – область, район,
направление и расстояние до ближайшего населенного пункта.
6. Геоморфологические
условия,
в
которых
сформировался
описываемый фитоценоз. Указывается положение фитоценоза в макро– и
мезорельефе. При этом к макрорельефу относятся крупные формы рельефа,
определяющие общий облик большого участка земной поверхности: горные
140
хребты, плоскогорья, низменности, крупные речки, долины и т.д. К
мезорельефу относят формы, высота которых определяется метрами или
десятками метров, а протяженность - сотнями метров или километрами
(речные террасы, балки, отроги хребтов). К микрорельефу относят еще более
мелкие формы высотой в несколько метров и протяженностью в несколько
десятков или сотен метров (песчаные бугры, пойменные гривы, гряды
верховых болот). И, наконец, к нанорельефу относят самые мелкие формы
рельефа, высота и протяженность которых измеряется
дециметрами
(муравейники, осоковые кочки, прикомлевые возвышенности в лесу и т.д).
7. Условия увлажнения. Указывают тип увлажнения
(атмосферное,
грунтовое, натечное, смешанное), степень увлажнения
(избыточное,
нормальное, недостаточное) и характер проточности (застойная,
затрудненно–проточная, проточная).
8. Почвенные условия. Закладывается и описывается почвенный разрез
или по прикопке определяется почвенная разность, название ее записывается
в бланк.
9. Окружение фитоценоза другими растительными сосбществами,
пожарищами, дорогами, застройками и т.д. (указывая, в каком направлении
они располагаются от пробной площади).
10. Название ассоциации и фитоценоза, которое составляется по ранее
указанным принципам.
11. Вертикальное строение надземной части фитоценоза. Основным
элементом вертикальной структуры является ярус, под которым
подразумевается более или менее четко отграниченный слой растительной
массы, образованный растениями одной жизненной формы. Счет ярусов
ведется сверху вниз: самый высокий ярус – первый, самый нижний –
последний. В травянистых фитоценозах высота яруса определяется не
высотой растения, а высотой расположения основной массы листьев. Виды,
преобладающие в ярусе, являются доминантами. Для ярусов указывается
высота, густота (плотность, равномерность горизонтального сложения,
доминанты).
12. Видовой состав фитоценоза выявляется путем тщательного осмотра
пробной площади и составления списка зафиксированных на ней видов.
Список должен включить растения, находящиеся как в генеративном
(цветущие, плодоносящие), так и в вегетативном состоянии (даже в виде
всходов или угнетенном состоянии). Для облегчения работы списки видов
составляются по ярусам, в пределах яруса выявление вида идет с наиболее
обильных и хорошо заметных, постепенно переходя к менее заметным. Если
встречается неизвестный вид, то закладывается гербарий с указанием в
этикетке номера описания и номера растения по списку.
13. Количественное участие вида в сложении фитоценоза оценивается
его обилием, весом или проективным покрытием. Самой простой и удобной
является 5-балльная шкала проективного покрытия:
+ - вид представлен единичным экземпляром (покрытие < 1 %)
1 балл – от 1 до 5 % покрытия;
141
2 балла – от 6 до 15 % покрытия;
3 балла – от 16 до 25 % покрытия;
4 балла – от 26 до 50 % покрытия;
5 баллов – свыше 50 % покрытия.
14. Распределение растений по площади сообщества может быть
равномерным (диффузным) или неравномерным, обозначается сокращенно
начальными буквами:
«О» – особь, представлена одним побегом;
«ПЧ» – стебли растут пучком (кустом);
«Д» – плотной дерновиной или подушкой;
«Л» – рыхлой зарослью (латкой)
«ПТ» – пятном;
«К» – куртиной;
«ГР» – группой.
15. Фенологическое состояние характеризуется фенофазой, в которой
растение находится в момент описания:
«-» – вегетация до цветения;
«)» – бутонизация;
«О» – полное цветение;
«(» – отцветание;
«+» – созревание плодов;
« #» – зрелые плоды;
«=» – вегетация после осыпания плодов.
16. Влияние человека и животных: хозяйственные значение и
использование, предварительные рекомендации по охране.
142
