Изучение природно-территориальных комплексов (ПТК) в зимнее время является частью обширной программы по формированию восприятия и оценки окружающей среды у будущих учителей географии и естествознания. Во время работы в поле студентам предоставляется возможность обобщить свои знания о природных комплексах посредством анализа и синтеза полевого материала и построения моделей структуры и функционирования ПТК. Применение различных методов изучения ПТК позволяет студентам выбрать нужную ориентацию в сфере проблем, затрагивающих их сохранение. Одним из видов полевой практики является зимняя ландшафтная практика, проводимая в V семестре. Учебным планом на нее отводится 18 часов (3 дня). Снежный покров оказывает большое влияние на природные процессы и хозяйственную деятельность человека. Вследствие малой теплопроводности и газопроницаемости снежный покров предохраняет почву от промерзания, а зимующих под снегом животных и растения от резких колебаний температур. Почвенные и геоморфологические процессы под снегом протекают иначе, чем на бесснежных пространствах. Накопленные в виде снега атмосферные осадки питают поверхностные и грунтовые воды, режим кото-рых в значительной мере зависит от распределения снежного покрова, его физических свойств и характера снеготаяния. Являясь продуктом климата, снежный покров сам становится мощным климатообразующим фактором. Он оказывает влияние на летний температурный режим почв, режим влажности почвогрунтов, на современные геоморфологические процессы и др. Большая подвижность и изменчивость физических свойств снега и снежного покрова позволяет сравнительно легко воздействовать на них и изменять их свойства. Зная свойства снега и законы его распределения, изучив режим снежного покрова и его влияние на другие элементы географической среды, можно получить мощное средство рационального использования таких важных компонентов природной среды.

К наиболее значимым задачам практики относятся следующие:

закрепление теоретических знаний о ландшафтах, полученных на лекциях и практических занятиях;

выявление роли и определение значения снежного покрова в природе и хозяйственной деятельности человека;

познание и осмысление особенностей структурно-функциональных отношений между компонентами ПТК;

овладение серией методов, нацеленных на изучение природных процессов в зимнее время года.

Систематическое ознакомление с методами зимних наблюдений в природе дает будущему учителю возможность значительно расширить круг практических знаний учащихся. Комплекс работ по полевой практике состоит из нескольких основных этапов. На первом, подготовительном, этапе формируются рабочие группы (бригады) исходя из количества студентов в учебной группе, готовятся необходимое оборудование и материалы (Приложение 1). Во время собеседования студенты знакомятся с целями и задачами практики, с основным содержанием и спецификой проведения исследований, с правилом оформления бланков (Приложение 2) и полевых дневников. Кроме того, во время собеседова-ния преподаватель и студенты очерчивают круг проблем, решаемых во время полевой практики; намечают общие и индивидуальные задания в зависимости от степени интересов и подготовленности каждого студента; обсуждают предварительные темы докладов или сообщений будущей конференции, посвященной итогам полевой практики. Наличие картографических и аэрокосмических материалов облегчает задачу студентов по прохождению практики, способствует выбору более точных маршрутов и заложению учебных трансектов. Отсутствие картографического материала приводит к необходимости составления плана глазомерной съемки. Рекогносцировочный маршрут позволяет детализировать основные задачи практики. Во время рекогносцировки у студентов формируется первоначальное представление об объекте исследования. В это же время проводится комплексное изучение нескольких учебных точек и отрабатываются приемы изучения ПТК по линии ландшафтных профилей, намечаются ключевые участки.

На втором, полевом этапе, для каждой рабочей группы опреде-ляется участок, устанавливаются границы простирания ПТК. Картографирование этих участков - важнейшее условие данного этапа ландшафтной практики. Результаты его заносятся в бланк описания. Третий этап: камеральная обработка полевых материалов предполагает составление письменного отчета с результатами и анализом исследований (Приложение 3). Итогом полевой практики является учебная конференция, на которой рассматриваются про-блемные задания и делаются выводы по проведенной работе. Наиболее интересные доклады могут быть рекомендованы для подготовки в печать в виде тезисов или использованы в курсовых и дипломных работах.

Одна из характерных особенностей природы - это ее сезонная ритмика. Для территории нашей страны, расположенной преиму-щественно в умеренном и субарктическом климатических поясах, характерными сезонами года являются зима и лето. Зима - наиболее холодное время года, продолжительностью в несколько месяцев. При разделении года на четыре сезона в уме-ренных широтах за зиму условно принимается промежуток времени с декабря по февраль, но основные ее проявления (в первую очередь, климатические) наблюдаются с ноября по март включительно. Зима начинается с момента перехода устойчивых среднесуточных температур воздуха ниже 0С и образования устойчивого снежного покрова. Весна сопровождается интенсивным таянием снега и переходом среднесуточной температуры воздуха выше отметки 0С. Одним из основных факторов, определяющих зиму, является температура воздуха. В условиях отрицательных температур, наблюдаемых на большей части нашей страны, происходит резкое снижение биологической активности всего живого, интенсивности биологических, физических и химических процессов. Изменение агрегатного состояния воды на огромных площадях земной поверхности вызывает проявление новых качеств в природной среде, которые, в свою очередь, могут влиять как на живую природу, так и на отдельные компоненты неживой природы. Весьма характерным зимним явлением становится снежный покров. Он ложится на поверхность земли площадью от 115 до 126 млн. км2. Сплошной снежный покров предохраняет зимой поверхность почвы от эрозии, дефляции, солифлюкции. Снежная масса аккумулирует влагу, которая весной при таянии бывает источником интенсивного проявления склоновых и эрозионных процессов. Снег оказывает влияние на альбедо, температурный режим воздушных масс, на степень промерзания почвы и др. С другой стороны, физико-химические свойства снега, его строение и особенности распространения находятся в тесной связи с ландшафтными особенностями территории. Снежный покров является зеркалом сезонного состояния природы и несет большую информацию о погодных и экологических условиях любой территории. Образование снежного покрова происходит в результате выпадения из атмосферы твердых осадков, представленных снежинками, которые состоят из множества мелких ледяных кристаллов. Полагают, что зарождение снежинок происходит вокруг ядер кристаллизации. Ими являются частицы пыли, сажи, пыльца растений и споры. Увеличение видимых кристалликов происходит за счет сублимации - перехода из газообразного в твердое состояние, минуя жидкую стадию, или при слипании друг с другом. В условиях сильного перенасыщения воздуха водяным паром возникают лучистые снежинки. Если же перенасыщение уменьшается, промежутки между лучами заполняются льдом, и образуются пластинки. По мере увеличения веса кристаллики падают на землю и на своем пути подвергаются механическому и температурному воздействию. На поверхности земли снежинки накапливаются и формируют снежный покров. Снег подвержен воздействию ветра и температуры воздуха не только в момент снегопада, но и после выпадения. Установившийся снежный покров неоднократно испытывает переотложение во время метелей. Распределение снега зависит от особенностей выпадения осадков, силы ветра, характера поверхности и других факторов. Перемещается снег по физическим законам переноса песка. На затишных участках происходит накопление снега и образуются сугробы. Места, подверженные продолжительному ветровому воздействию, как правило, лишены снега (особенно склоны). Изучение снега имеет большое практическое значение при проведении снежных мелиораций. Ветровые формы снежного покрова можно разделить на аккумулятивные и дефляционные. К аккумулятивным относятся снежная рябь, валы, дюны и барханы. Снежные валы - свободные аккумулятивные формы, образование которых связано с пульсациями ветро-снегового потока. При полном насыщении ветро-снеговой поток теряет частично свою транспортирующую способность и откладывает излишки снега, образуя при этом валы высотой 0,5–1,0 м, вытянутые перпендикулярно направлению ветра, в длину до нескольких десятков метров. Снежная рябь формируется в результате сортировки снега ветровым потоком и воздействия вихрей. Крупные частички снега выпадают из ветро-снегового потока и образуют валики высотой до 3–4 см, длиной до 10–15 м. Вынужденные аккумулятивные формы - дюны и барханы - встречаются на открытых пространствах и представляют собой снежные холмики, возникающие возле небольших препятствий (камней, пучков травы, отвалов почвы на поднятой целине, стогов сена). Соединяясь, они образуют цепи холмов, способные передвигаться. После того как стихнет ветер, снег постепенно уплотняется, при этом снежные формы закрепляются на месте. Дефляционные формы образуются из аккумулятивных под воздействием сильных ветров. В условиях мощных низовых метелей ветер разрушает наветренные склоны аккумулятивных форм и переносит ледяные кристаллы на подветренную сторону. В результате этого исходные аккумулятивные формы снегового рельефа искажаются: ранее пологие (наветренные) склоны становятся крутыми, крутые - выполаживаются. Дефляционные формы вытянуты, как правило, по направлению господствующих ветров. Мощность снежного покрова зависит от режима погоды в течение зимнего сезона, количества выпавших осадков, рельефа, растительности и других физико-географических условий. Распростра-нение мощного снежного покрова на той или иной территории в целом зависит от местных условий. Например, на открытых приподнятых участках, особенно в наветренных склонах, мощность снега обычно меньше, чем в понижениях и на подветренных склонах. Одним из важных свойств снега является его плотность. От плотности и мощности снега зависят запасы воды в снежном покрове. Среди физических свойств снега прежде всего обращают на себя внимание теплоизолирующие свойства, которые обусловлены низкой теплопроводностью. В средних значениях теплопроводность снега примерно на порядок больше теплопроводности воздуха и на порядок меньше теплопроводности минеральной почвы. Поэтому почва, покрытая слоем снега, промерзает медленнее и на меньшую глубину по сравнению с оголенной. Теплопроводность свежевыпавшего рыхлого снега наименьшая. Такой снег гарантиру-ет хорошую защиту зимующим под ним растениям от охлаждения и промерзания. Благодаря снежному покрову биологические процессы полностью не прекращаются в верхних слоях почвы, хотя их интенсивность в холодный период существенно снижается. Для комплексной характеристики биоклиматических условий зимнего периода А. М. Шульгиным предложен показатель суровости зимы где Тм - средняя температура воздуха за месяц, из абсолютных минимумов, и в среднем за зимние месяцы, С - средняя высота снежного покрова. Малосуровые зимы характеризуются показателем менее 1, весьма суровые - более 3. Теплоизолирующая роль снежного покрова особенно важна для зимовки растений и животных. Если температура почвы на глубине узла кущения (до 5–8 см) опускается ниже критической, то растения вымерзают. В снежном покрове наблюдается четко выраженная слоистость, обусловленная как неоднородными условиями накопления снега, так и его последующими изменениями. По стратиграфическому разрезу снежной толщи можно определить типы прошедших погод. Выделяются обычно две фации снега: фация безветренного отложения, когда накапливается пушистый снег, и фация ветреного отложения, характеризующаяся большой твердостью и плотностью снега. Снег ветреной фации состоит из окатанных и подобранных по размерам фракций ледовых зерен. В снежной толще особенно четко выражены следы несогласного залегания одного слоя над другим. Несогласные контакты образуются в перерыве между снегопадами в результате корразионной деятельности ветра. В контактах между снежными толщами отражаются следы глубоких оттепелей. Наряду с основными слоями в снежной толще наблюдаются различные корки, представляющие собой прослои льда и сильно уплотненного снега. Они имеют мощность от 0,5 мм до 2–3 см. Гололедные корки образуются при выпадении мороси, радиационные (солнечные) - при замерзании поверхности снега, частично растаявшего под воздействием теплого воздуха. Ветровые корки возникают вследствие ветрового уплотнения и механического давления с участием сублимации.

Зимний период в Карелии имеет различную продолжительность из-за вытянутости ее территории в субмеридиональном направлении и, следовательно, получения разного количества солнечной радиации. По средним многолетним данным, на севере республики зима начинается во второй половине октября и продолжается около 190 дней, на юге - в первой половине ноября и имеет длительность около 150 дней. Климат Карелии зависит от солнечной радиации и непериодической адвекции тепла и холода с приходящими воздушными массами. Согласно классификации Б. П. Алисова, территория Карелии относится к атлантико-арктической зоне умеренного пояса (севернее 63 с. ш. - атлантико-арктическая область, западная подобласть; южнее 63 с. ш. - атлантико-континентальная лесная область, северо-западная подобласть). Для нее характерно господство воздушных масс арктического и атлантического происхождения, которые переносятся в регион из мест формирования благодаря циклонической деятельности во все времена года. Продолжительность солнечного свечения (ПСС) в Карелии колеблется в соответствии с циркуляцией воздушных масс. Под ПСС понимают период с интенсивностью прямой радиации более 0,3 ккал/см2 мин. Рассчитанная ПСС в Карелии составляет 4 530 часов в год. Однако действительные показатели из-за пасмурной погоды, повторяемость которой за год - 69%, составляют 37% возможных и равняются в среднем 1674 часам. Например, для Петрозаводска средний многолетний показатель ПСС (в часах) составляет: в ноябре - 23,2; декабре - 8,3; январе - 22,3; марте - 62,7. Дни без солнца чаще отмечаются в декабре (в среднем 26). В отдельные годы их число достигает 30.

Нахождение Восточной Фенноскандии в относительно высоких широтах обусловило небольшие месячные и годовые величины прихода суммарной солнечной радиации, радиационного баланса. Общее количество суммарной радиации на юге региона составляет в среднем за год 3 084 МДж/м2. Средний годовой радиационный баланс в Карелии положителен и равен 1 286 МДж/м2. Наименьшая суммарная солнечная радиация и отрицательный радиационный баланс наблюдается с середины октября по март, что связано с низким восхождением солнца над горизонтом и коротким световым днем, высоким альбедо подстилающей поверхности из-за устойчивого снегового покрова и с господствующей сплошной слоистостью облаков при циклонических типах погоды. Средняя январская температура воздуха в Карелии колеблется от –12 (–13)С на севере до –9 (–11)С на юге. Минимальная январская температура на севере территории была отмечена в п. Калевала (–50С), на юге - в г. Олонце (–54С). Такие низкие температуры отмечаются в среднем один раз в десятилетие. В зимние месяцы года максимальная температура воздуха может повыситься до +5 (+7)С. В среднем с декабря по март наблюдается 26,1 дня с оттепелью. Наибольшее число дней с оттепелью отмечено зимой 1960/61 г. (48 дней), наименьшее - зимой 1962/63 г. (12 дней). На циркуляцию атмосферы оказывает действие Исландский барический минимум. Наиболее интенсивная циклоническая деятельность осуществляется в осенне-зимний период. Суммарная повторяемость ее в эти месяцы составляет на юге Карелии 83–88%. Воздушные массы с Атлантики делают зимы Карелии более теплыми и влажными, чем в районах, расположенных восточнее на этой же широте. Температура воздуха может подниматься выше нуля.

Циклоны, образующиеся над Баренцевым и Карским морями и над Центральной частью Арктики, приносят морской арктический воздух. В тылу этих циклонов формируются подвижные антициклоны, вызывающие зимой резкое похолодание при безоблачном небе. Частое прохождение циклонов над территорией Карелии вызывает резкие изменения погодных условий. Изменения метеоэлементов даже за сутки могут быть очень значительными. Например, прохождение глубокого ныряющего циклона вызвало 8 января 1973 г. падение атмосферного давления в Петрозаводске на 38,3 гПа за сутки. Также прохождением циклона было обусловлено повышение температуры воздуха в Петрозаводске за одни сутки (1 февраля 1956 г.) на 28,2?С. Приведенный пример является экстремальным, однако и средняя межсуточная изменчивость метеоэлементов в Карелии довольно значительна. Повторяемость восточной формы циркуляции меньше, чем западной и меридиональной. При этом виде переноса в зимний период наблюдается похолодание. Продолжительность и устойчивость восточной циркуляции обычно меньше, чем западной. Она проявляется в основном в зимний период, что приводит к установлению низких температур воздуха, уменьшению облачных дней, малому количеству осадков. В осенне-зимний период увеличивается число антициклонов, приходящих с северо-запада (30–31%), причем эти антициклоны явно преобладают в зимний период. Повторяемость восточных антициклонов зимой - до 16,8%. Понижение и повышение температуры воздуха в Карелии связано с переносом и вторжением воздушных масс с Атлантического, Северного Ледовитого океанов и Средиземного моря и с влиянием местных факторов. К последним относятся пересеченность рельефа и распределение его элементов, а также обилие внутренних водоемов. На макро- и микроклимат оказывают влияние грядовые образования - сельги и другие возвышенности. Например, холодный воздух стекает по склонам в низины, и в результате температура воздуха в таких местностях ниже, чем в соседних. Подобные явления наблюдаются в районах холмистого и грядово-сельгового рельефа: в Заонежье, Северном Приладожье, на западе и севере Карелии. Средняя месячная температура на поверхности почвы в зимнее время на 0,2–1,4С ниже средней месячной температуры воздуха. В годовом ходе температуры поверхности почвы минимум приходится на январь - февраль. Средняя месячная температура составляет –11С. Абсолютный минимум равен –45С (январь). В северных областях глубина промерзания почв близка к глубине промерзания в южных областях. Это связано с неглубоким залеганием грунтовых вод, препятствующих значительному охлаждению почв зимой и способствующих передаче тепла из глубоко лежащих, более теплых слоев почвы, в верхние. Средняя глубина промерзания почвы - от 0,4 до 0,7 м и зависит от ее механического состава. Максимальная глубина промерзания грунта может достигать 1,5 м. Территория Карелии находится в зоне избыточного увлажнения. Она получает значительное количество осадков, что в сочетании с невысокой температурой ведет к увеличению поверхностного стока и заболачиванию. Годовая сумма осадков возрастает с севера на юг от 400–500 до 740 мм. На холодный период приходится до 30% всех выпадающих осадков. Снежный покров держится на севере Карелии от 170 до 190 дней, на юге - от 160 до 170 дней. Его средняя мощность на открытых участках составляет 0,35–0,55 м, в лесу - 0,5–0,7 м.

Общее землеведение изучает геосистемы глобального уровня. Оно базируется на данных тех наук, которые занимаются изучением частных оболочек Земли. Методы общего землеведения направ-лены на вскрытие основных закономерностей географической оболочки. Предметом изучения региональной физической географии являются отдельные элементы географической оболочки (регионы), где проявление основных географических закономерностей усили-вается или ослабляется за счет особенностей конкретного физико-географического региона. На локальном уровне изучаются кон-кретные природные процессы и явления, свойственные данной территории в определенный момент времени (Приложение 4). В соответствии с диалектическим учением об уровнях организации материи, каждому уровню, или каждой ступени, присущи свои собственные закономерности. При таком положении дел гео-системы разного таксономического уровня представляют собой органическое единство общего и частного. Объектом изучения географии являются пространственно-временные единицы разного ранга. Для обозначения этого объекта могут быть использованы различные термины: ландшафты, ПТК, географические комплексы - геокомплексы и геосистемы. При всех возможных вариантах в определенном контексте можно рассматривать эти определения как синонимы. Во избежание возможных разногласий, условимся придерживаться региональной трактовки термина ландшафт, понимая под ним ПТК определенного ранга в системе таксономических единиц Н. А. Солнцева: ландшафт - местность - урочище - фация. Земная поверхность состоит из геокомплексов разного порядка, образующих систему соподчиненных географических единиц. Все высшие физико-географические единицы - зоны, страны, области - представляют собой территориальные объединения ландшафтов; они познаются и характеризуются через ландшафты. Последние, в свою очередь, могут быть подразделены на более простые геокомплексы, которые по предложению Н. А. Солнцева рассматриваются как морфологические части ландшафта. Эти элементарные при-родно-территориальные комплексы называются фациями. На всем протяжении они сохраняют одинаковую литологию поверхностных пород, одинаковый характер рельефа и увлажнения, один микроклимат, одну почвенную разность и один биоценоз. Фация - предельная нижняя далее неделимая элементарная единица, сочетающая в себе единство компонентов в комплексе. В определении Н. А. Солнцева подчеркивается, что ландшафт есть закономерно построенная система локальных ПТК. Согласно А. Г. Исаченко, «сходные фации и урочища многократно повторяются, индивидуальные черты у них отступают на последний план, и исследуются эти геосистемы, как правило, в типологическом разрезе. Это значит, что географ не должен изучать каждую конкретную фацию, каждое конкретное урочище, достаточно выбрать по несколько представителей из каждого типа». Фации закономерно сменяют друг друга по профилю рельефа на общем зонально-азональном фоне данного ландшафта. Поэтому важно установить основные типы положений в рельефе, которым в условиях каждого конкретного ландшафта должны соответствовать определенные типы фаций. Первичная географическая информация, получаемая на площадках, или «точках» полевого наблюдения, относится именно к фациям.

4.1. С чего начать?

Во всяком научном исследовании можно выделить теоретические и практические моменты, а также стратегию и тактику исследования. Теория дает нам общее представление о сути объекта, за-кономерностях его развития, диалектических взаимосвязях внутри него и с внешними объектами. Практика представляет собой систе-му методов, способов и приемов получения знаний об этом объекте. Стратегия определяет соответствие поставленным задачам применяемых методов, затрачиваемого времени, сил и средств. К тактическим вопросам относится подготовка материалов, оборудования, порядок и ход самих исследований.

4.2. Практика

Работа в поле обычно начинается с рекогносцировочного маршрута, затем выбираются ключевые участки, дается общее описание и начинается работа на них.

4.2.1. Что такое рекогносцировочный маршрут

Рекогносцировка (от лат. recognosco - осматриваю) - предварительный осмотр и обследование местности с целью выбора маршрутов и ключевых участков для дальнейших, более детальных, исследований. Рекогносцировочный маршрут начинается с изуче-ния топографической карты и должен проходить через разнообразные природные комплексы.

4.2.2. Как выбрать точку наблюдения

Выбору ключевых участков предшествует изучение картографического материала, материалов аэрофотосъемки (если таковые имеются) и рекогносцировочных маршрутов. Если ключевой участок расположен в пределах Карелии, то его название приводится по карте ландшафтного районирования Карелии (Р. Ф. Антонова, 1996). Пробная площадка - участок описания - выбирается, как правило, в пределах одного элементарного геокомплекса (фации), т. е. в пределах одного местоположения (положения в рельефе). Еще одним условием выбора площадки является положение этого геокомплекса в сопряженном генетическом фациальном ряду для удобства построения комплексного профиля. Во время снегомерной практики описание ПТК и отдельных его компонентов проводится в пределах одного и того же участка, или площадки. Их следует выбирать так, чтобы они отражали многообразие форм снежного рельефа, структуру снежной толщи в различных местоположениях. Например, одна площадка может быть заложена на озере, другая - на одной из озерных террас, третья - в пределах склона озерной террасы, на опушке леса, четвертая - на водораздельной поверхности, в лесу и т. п.

4.2.3. Что записывать в бланк

«Железное» правило полевых исследований гласит: «Все наблюдения записывать надо сразу же, не откладывая до следующей точки, до конца маршрута, до прекращения дождя, до завтра и т. д. То, что не записано в поле, как правило, не записывается уже никогда» (Г. А. Исаченко, 1999).

В бланке описания состояния ПТК в графе «местонахождение» записываются сведения о первой учебной экспериментальной площадке. «Адрес» первой точки определяется по карте или по отношению данной точки к двум или нескольким постоянным ориентирам (урез озера, отметка высоты и др.). В качестве уточнения адреса иногда используется ссылка на предыдущую точку (направление и расстояние от нее). Кроме «местонахождения» в бланк описания вносятся сведения о ландшафте (об этом говорилось выше). Название геологической формации определяется по геологическим картам предварительно. В графе «четвертичные отложения» указывают характер этих отложений. К элементам рельефа относят крутизну склонов (уклон поверхности), экспозицию, размер (длина, ширина, относительные превышения) и некоторые другие параметры, обычно выделяемые в рельефе. Под формами рельефа понимают характер неровности поверхности: выпуклая, вогнутая, ровная. В бланк описания ПТК вносятся сведения о состоянии и источнике увлажнения. Увлажнение в природе редко бывает за счет одного источника, чаще всего наблюдается смешанное питание. Ув-лажнение в это время года зависит от состояния природы: внезапной оттепели, бесснежной зимы и т. д. В зимнее время преобладают атмосферное и грунтовое безнапорное увлажнения. Описание растительности предпочтительно начинать с определения ее видового разнообразия путем составления списка. В этот список включают сначала преобладающие на точке древесные виды растительности, затем субдоминирующие виды и прочие. После чего делается описание подроста, подлеска, кустарникового и кустарничкового ярусов растительности, травяного и мохово-лишайникового покровов, если это наблюдается. В зимнее время определение растительных видов производится по кроне деревьев, коре, расположению почек, очертанию формы кустарников и другим морфологическим признакам. Высота деревьев определяется с помощью эклиметра, но чаще всего «на глаз». Один из наблюдателей (высокого роста) становится около измеряемого дерева, а другой отходит на расстояние 20-30 м и, используя первого наблюдателя в качестве мерки, откладывает его рост снизу вверх. Диаметр ствола измеряют при помощи мерной (таксационной) вилки или сантиметровой ленты. Информация о состоянии снежной и ледовой толщи, фенологическом состоянии и антропогенной деятельности также вносится в бланк. Достоинство бланка заключается в том, что вносимая в него информация лаконична и формализована. Бланки удобно обрабатывать в камеральных условиях. Но дневниковый способ ведения записей остается более свободным и всегда актуален. Что не вошло в бланк, можно записать в полевой дневник.

4.2.4. Что делать на пробной площадке

Пробная площадка закладывается для комплексного изучения ПТК и различных компонентов: снежного покрова, форм рельефа, растительности, почв и т. п. Размер ее может быть ограничен элементом формы рельефа (площадкой террасы, склоном, уступом, вершиной сельги или холма и др.). Рельеф является основным перераспределителем вещества и энергии. От него зависит режим миграции химических элементов (Приложение 5). При выборе точек наблюдения необходимо учитывать то об-стоятельство, что снежная толща накапливается неодинаково на различных элементах рельефа. Большая масса снега накапливается в понижениях рельефа, на подветренных склонах, на опушке леса. На вершинах холмов, открытых поверхностях и на наветренных склонах снег накапливается в меньшей степени. Поэтому пробные площадки должны закладываться с учетом всего многообразия природных особенностей территории. Для описания древесной растительности в пределах определенного местоположения выбирается площадка размером 20-25 м (размер площадки может быть произвольным и не обязательно должен соответствовать размеру фации). В пределах площадки описывают также подрост, подлесок и кустарниковый ярус. По возможности проводится описание травяно-кустарничкового и мохо-во-лишайникового покрова. Результаты наблюдений заносятся в полевой дневник и бланк. В зимний период на ландшафтной практике не проводится описание почв, почвенные шурфы не закладываются.

4.2.5. Как изучать снежный покров

Изучение снежного покрова включает: определение степени покрытия снегом поверхности, измерение мощности снега, температуры, определение плотности снега и запасов влаги, описание строения снежной толщи и микрорельефа ее поверхности. Описание микрорельефа снежной поверхности делается следующим образом. Первоначально дается характеристика более крупных форм - валов, дюн, барханов, желобов выдувания, затем более мелких (снежной ряби), отмечаются их размеры, обращается внимание на закономерности пространственного распространения, в зависимости от рельефа, характера растительности, господ-ствующих ветров, и делаются выводы об условиях формирования снежной толщи. Характер залегания снежного покрова определяется по пяти градациям: равномерный (без сугробов), умеренно неравномерный (небольшие сугробы), без оголенных мест или с оголенными местами, с проталинами, лежит только местами. Результаты наблюдений записываются в полевой дневник. Измерение мощности снежного покрова осуществляется при помощи снегомерной рейки, которая представляет собой деревянную или металлическую планку с наконечником длиной до 2 м и сантиметровой шкалой. Измерение мощности снега проходит в пределах площадки с ненарушенным снежным покровом, в пределах изучаемой фации, размером 20-25 м, углы которой фиксируются колышками. После чего измеряется глубина снега в каждом квадратном метре площадки, полученные данные записываются в полевой дневник, и вычисляется средняя арифметическая величина мощности снежного покрова. Для определения плотности снега используют весовой снегомер. Снегомер - прибор, с помощью которого берется проба снега и затем взвешивается. Одним из наиболее распространенных и часто применяемых снегомеров является весовой снегомер (ВС–43). Снегомер состоит из цилиндра с режущими зубьями, крышки, ручки, серьги, коромысла, призмы, стрелки, груза. Измерение плотности снега проводят следующим образом. На ровном участке цилиндр погружается зазубренным концом строго вертикально в снег. Если попадаются снежные корки, необходимо легким подкручиванием цилиндра прорезать их и продолжить погружение. После того как труба достигнет почвы, записываются вы-сота снежного покрова по шкале, затем с одного бока цилиндра от-гребается снег, и под нижний конец снегомера подводится специальная лопаточка. Не отнимая лопаточки, цилиндр вынимают из снега и переворачивают нижним концом вверх. Очистив цилиндр от приставшего снаружи снега, подвешивают его за дужку к крючку весов. Весы уравновешивают при помощи подвижного груза и записывают число делений по линейке снегомера. Плотность снега определяется по формуле:

p=G/(S*H)=G/(50*H)

где р - плотность пробы снега, г/см3, G - вес пробы, г, S - приемная площадь цилиндра, см2 (50 см2), H - высота пробы снега, см. Запас воды определяется по формуле: а = - H 10 где 10 - множитель для перевода см в мм.

4.2.6. Изучение стратиграфии снежной толщи

Для изучения стратиграфии снежной толщи закладываются снеговые шурфы, или ямы (прикопки), размером 0,5-0,5 м. При условии мощности снежной толщи более 0,8 м размер шурфа должен быть увеличен до 1 м2 для удобства наблюдения за стратиграфией снега. Наблюдения за стратиграфией снега производят на хорошо зачищенной рабочей стенке шурфа снизу вверх. Структура снега описывается послойно: мощность каждого слоя в миллиметрах (включая и ледяные корки); состав; плотность; цвет; влажность (липкость); характер гранул (резкие, неясные и т. д.); наличие и отсутствие ледяной корки на поверхности почвы под снегом, ее мощность; имеется ли воздушное пространство между снежным покровом и почвой, или снег плотно прилегает к земле, смерзся с почвой или нет; мерзлая или талая почва под снегом, сухая или влажная; состояние растительности под снегом (увядшая или зеленая); глубина промерзлой почвы под снегом. Особое внимание при этом следует уделить определению границ между горизонтами, сыпучести отдельных горизонтов и связи ее с величиной и формой ледя-ных зерен, степени выраженности вертикальных структур, наличию корок и т. д. (Приложения 6, 7, 8). Описание стратиграфии снежной толщи осуществляется в полевом дневнике и бланке описания ПТК. По материалам наблюдений вычерчиваются сводные стратиграфические разрезы.

4.2.7. Как составлять комплексный профиль

Составление комплексного профиля - один из основных видов работы студентов на зимней практике. Маршрут профиля прокладывается через характерные для изучаемой территории природно-территориальные комплексы, изучение которых проводится по стандартной методике.

Основная задача снегомерных работ по маршруту профиля - изучение состава и закономерности распространения снежного покрова в зависимости от факторов, влияющих на снегонакопление. Наблюдения проводятся под руководством преподавателя в следующем порядке: 1) измеряется мощность снега в зависимости от сложности снежного покрова через 10–20 м; 2) на каждом участке (пойме, террасах, склонах долин, междуречье, открытом пространстве, в лесу и т. д.) закладываются пробные площадки, на которых измеряются мощность снега, плотность снежной толщи, а также описываются рельеф, состав и состояние растительности (в том числе под снегом). При проведении камеральных работ комплексный профиль строится на миллиметровой бумаге в прямоугольной системе координат. На профиле вначале отмечается орография местности, затем вносятся данные о мощности снежного покрова и его стратигра-фии. При необходимости на профиле изображается схема верти-кальной структуры ПТК в определенном масштабе, которая дает представление о характере снежного рельефа, растительности и стратификации снежной толщи на конкретных точках наблюдения. Основным итогом комплексной снегомерной съемки является выявление пространственных закономерностей в распределении свойств снежного покрова, его структуры, мощности и плотности.

4.2.8. Ледомерные исследования на водоемах

Зимние гидрологические исследования включают в себя наблюдения за ледовой обстановкой на водоемах. Они имеют следующие этапы: проложение плановой основы (опорная магистраль, профили), измерение высоты снега и толщины льда, картографи-рование ледовой обстановки, изучение структуры льда. Толщина льда измеряется ледомерной рейкой в лунке, просверливаемой ледовым буром. Ледомерная рейка представляет собой стальную полосу сечением 20?5 мм, нижний конец которой согнут под прямым углом, длина размеченной части рейки (через 1 см) составляет 1 м. В верхней части рейки имеется ограничитель-ная горизонтальная планка. Для производства измерений рейка погружается в лунку, и согнутый конец подводится вплотную под нижнюю кромку льда. Отсчет проводится по делениям на рейке на уровне поверхности льда. Для изучения строения льда по одной из хорошо зачищенных стенок производится описание, зарисовка структуры и мощности отдельных слоев льда (снежный, кристаллический, надледный, шуговый, мутный или прозрачный и т. д.). Данные вносятся в полевой дневник. Для производства ледовой съемки вдоль берега водоема или по середине его прокладывается базисная магистраль, перпендикулярно которой разбивается не менее пяти поперечных профилей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. На каждом профиле намечаются точки. В них измеряются высота снега на льду, общая толщина льда, глубина погружения шуги и глубина водоема. При обработке материалов ледомерной съемки составляются стратиграфические колонки и профили, на которых показываются в масштабе мощность снега, льда и глубина водоема. Анализ материалов ледомерной съемки включает изучение закономерностей изменения мощности льда. Наблюдения за ледовыми явлениями заключаются в визуальной оценке ледовых образований и картографировании ледовой обстановки.

4.2.9. Фенологические наблюдения в природе

Фенологические наблюдения на сезонной практике проводятся по маршруту комплексного профиля и на закрепленных за бригадами участках, находящихся в различных ПТК. Они фиксируются в полевом дневнике. Данный вид наблюдений в зимнее время вклю-чает в себя описание общего состояния природы: высоту Солнца над горизонтом (на данной широте в сезон наблюдений), атмосферные явления, состояния животного и растительного мира.

4.2.10. Антропогенное влияние на компоненты ПТК в зимний период

При проведении наблюдений за состоянием природы в зимний период необходимо учитывать влияние антропогенного фактора. Он проявляется, как при непосредственном контакте, так и опосредованно. Под опосредованным влиянием подразумевается загрязнение атмосферы, гидросферы и других компонентов ПТК. Оно может проявляться в виде твердых загрязняющих частиц и химических соединений, выпадающих из атмосферы с осадками (сажа, угольная пыль и др.). Непосредственное влияние проявляется через различные виды деятельности человека в пределах вмещающего природного комплекса: заготовку древесины, подледный лов рыбы, проложение временных транспортных путей в зимний период, создание спортивных трасс и др. Проявления антропогенной деятель-ности фиксируются в бланке и полевом дневнике.

4.2.11. Зимние метеорологические наблюдения

Зимние метеорологические наблюдения направлены в основ-ном на изучение снежного покрова и его влияния на природные процессы. Они проводятся во время полевой практики по стан-дартной методике три раза в день (10 часов утра, 13 и 16 часов). При этом в журнале метеонаблюдений фиксируются показания о со-стоянии облачности, осадках, показания психрометра, анемометра, барометра. По данным метеонаблюдений производится расчет аб-солютной и относительной влажности воздуха, дефицит влажности, определяется направление и скорость ветра, давление и температу-ра воздуха. По результатам метеорологических наблюдений стро-ятся графики суточного хода температур, роза ветров. По данным влажности и давления строятся графики изменения этих показаний за время проведения полевой практики.

Исследование пространственной структуры ПТК - важнейший аспект комплексных ландшафтных наблюдений в зимнее время ? сопряжено с изучением их вертикальной и горизонтальной струк-туры. В зимнее время изучение структурно-функциональных особенностей ПТК отличается специфическими чертами. Наличие снежного покрова иногда позволяет более четко проследить грани-цы между соседними ПТК. Отсутствие зеленой растительной массы делает более заметной границу между горизонтами вертикального спектра ПТК. Изучение структуры снежного покрова, льда, растительности и других компонентов геокомплексов позволяет студентам получить практические знания о многообразии живой природы и разобрать-ся в том, как существует каждый элемент природы во взаимодейст-вии с другими. Простыми видами моделей можно считать карто-графическую и графическую. Графическая отражает специфику вертикальной структуры, процессы и явления, связанные с ней, а картографическая ? горизонтальные и морфологические связи. Наиболее четко черты вертикальной структуры проявляются на схеме сводного профиля ? трансекта. Типы вертикальных структур можно изображать на схеме в зависимости от общей орографии ме-стности. Совмещая модель вертикальной структуры ПТК с картографической, можно получить простейшую модель пространственного строения ПТК. Топографическая основа места исследования с пред-ставленной на ней информацией о состоянии снежного покрова, его мощности, плотности и т. д. дает представление о горизонталь-ной структуре ПТК. Например, на плане глазомерной съемки мож-но показать с помощью изолиний мощность снежного покрова на различных участках местности. Стратиграфические колонки снеж-ной толщи и ярусы растительности, показанные на линии профи-ля, дают представление о вертикальной структуре природного комплекса на соответствующих участках. Модели помогают отразить часто недоступные непосредственному наблюдению связи и процессы внутри геокомплексов. Ис-пользуя моделирование, удается устранить данные о менее сущест-венных структурных особенностях геосистем, в результате чего на первый план выдвигаются те из них, которые имеют наиважнейшее значение. Применение моделей позволяет проследить изменения в ПТК на различных временных интервалах, реконструировать про-шлое, анализировать текущий момент, строить прогнозы.

Подготовка будущего учителя географии в вузе предполагает, что он будет использовать полученные на практике знания, умения и навыки в школе. Во время проведения зимней полевой практики возможна интеграция вуза и школы. Студенты, обучаясь сами, обу-чают и учащихся. Их совместная работа плодотворна и результа-тивна. Студенты приобретают педагогический опыт, расширяя свои методические навыки, а школьники приобщаются к большому коллективу и работе в полевых условиях. В последнее время, в связи с компьютеризацией науки, появи-лись новые методы изучения снежного и ледового покровов, опре-деления метеопараметров, химического состава снега и воды. Все это, бесспорно, необходимо, но не испытав методов «ручного тру-да», не прочувствовав на собственном опыте сложности получения научной информации, трудно будет оценить возможности приме-нения новых технологий. Поэтому зимняя практика ? хороший опыт и подготовка к предстоящим более серьезным и глубоким ис-следованиям. Кафедра географии естественно-географического факультета совместно с лабораторией учебного телевидения КГПУ в 1998 г. подготовила видеофильм «Зимняя ландшафтная практика», кото-рый демонстрируется перед выходом студентов в поле.

Антонова Р. Ф. К проблеме физико-географического районирования территории Карелии. Историко-географические исследования и краеведческая работа в вузе и школе. Петрозаводск: КГПИ, 1996.

Беручашвили Н. Л. Геофизика ландшафта. М.: Мысль, 1990.

Глазовская М. А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов. М.: МГУ, 1964.

Гриппа С. П. Изменение климата Карелии в XIX–XX веках // Экологические исследования наземных экосистем Карелии. Петрозаводск: КНЦ РАН, 2000.

Зимние состояния ландшафтов гор юга СССР: Межвузовский сборник. Л.: ЛГУ, 1989.

Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М.: Мысль, 1991.

Исаченко А. Г. Оптимизация природной среды (географический аспект). М.: Мысль, 1980.

Исаченко Г. А. Методы полевых ландшафтных исследований и ландшафтно-экологическое картографирование. СПб.: СПбГУ, 1999.

Макунина А. А., Рязанов П. Н. Функционирование и оптимизация ландшафта. М.: МГУ, 1988.

Полевые практики по географическим дисциплинам: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по геогр. спец. / Под ред. В.А. Исаченкова. М.: Просвещение, 1980.

Рихтер Г. Д., Долгушин Л. Д. Изучение снежного покрова // Справочник путешественника и краеведа. М.: ГИГЛ, 1950. Т. 2.

Романов А. А. О климате Карелии. Петрозаводск: Госиздат КАССР, 1961.

Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978.