Отраслевой стандарт ОСТ 56-81-84 "Полевые исследования почвы. Порядок и способы проведения работ, основные требования к результатам" (утв. приказом Гослесхоза СССР от 12 октября 1984 г. N 140)

Срок введения установлен 1 января 1986 г.

Введен впервые

Настоящий стандарт распространяется на почвенные изыскания для лесного хозяйства и устанавливает: виды полевых исследований; порядок проведения работ и способы производства наблюдений; перечень обязательных показателей строения почвы и характеристик отдельных ее свойств, изучаемых в поле; требования к полевым почвенно-лесоводственным заключениям.

1. Общие положения

1.1. Полевое исследование является главной частью изучения почвы и применяется при выделении и описании типов леса и условий местообитания для предварительной оценки: потенциальных лесорастительных возможностей местоположения, условий лесовозобновления и лесовосстановления; влияния лесохозяйственных и рекреационных воздействий на почву; необходимости и эффективности мелиорации; физико-механических свойств почвы.

1.2. Объектом исследования является почва любого конкретного участка лесных земель: местоположения по рельефу, лесотаксационного выдела, пробной площади, вырубки, лесокультурной или агромелиоративной площади, поля питомника.

1.3. В соответствии с обязательным приложением 1 различают следующие виды полевых исследований:

- полнопрофильное изучение почвы;

- наблюдение элементов строения почвы и (или) отдельных ее свойств;

- полевые эксперименты;

- специализированные опробования почвы.

1.4. Полнопрофильное изучение почвы является обязательным видом полевых исследований. Другие виды полевых исследований должны сопровождаться полнопрофильным изучением, которое допускается проводить предварительно, одновременно с ними или в последующий период.

1.5. Результаты полевого исследования и отобранные для лабораторного исследования пробы должны представительно характеризовать изучаемый объект с учетом его внутренней неоднородности.

1.6. Предварительные заключения по результатам полевого исследования почвы должны содержать экологические предпосылки для разработки лесоводственных рекомендаций и решений по вопросам ведения лесного хозяйства на исследованном объекте.

1.7. Документация результатов исследования и предварительных полевых заключений должна обеспечивать возможности для: контроля качества исполнения работ; последующей камеральной обработки полевых результатов и использования их в лесохозяйственном проектировании; сопоставления результатов разных исследований.

1.8. Определения некоторых специальных терминов, использованных в стандарте, приведены в справочном приложении 2.

2. Содержание, порядок и способы проведения полевых исследований

2.1. Последовательность выполнения работ

2.1.1. Полевое исследование почвы выполняют в следующей последовательности: предварительное изучение объекта исследования и выбор представительного для исследования объекта места; плановая привязка места полевого исследования на объекте; подготовка места полевого исследования для производства наблюдений и измерений; выполнение необходимых наблюдений и измерений, отбор проб для лабораторного исследования.

По результатам исследования делают предварительное полевое почвенно-лесоводственное заключение.

2.1.2. Результаты перечисленных в 2.1.1 работ документально фиксируют непосредственно при выполнении работ, на объекте исследования.

2.1.3. Способы достижения представительности результатов полевых экспериментов и специализированных опробований, подготовка места для проведения этих видов полевых исследований, содержание наблюдений и измерений и правила их выполнения, отбор проб для лабораторных исследований, конкретное содержание предварительного заключения и полевой документации должны быть определены научно-обоснованной методикой (планом) исследования, принятой организацией (учреждением) - исполнителем данных видов полевых исследований.

2.2. Предварительное изучение объекта

2.2.1. Определяют расположение и границы объекта на местности, геоботаническую, лесоводственную и лесотаксационную характеристики объекта, изучают рельеф поверхности, гидрологические условия, проявления эрозии и дефляции, признаки хозяйственных, мелиоративных и рекреационных воздействий, санитарное состояние насаждения.

2.2.2. Изучение перечисленных характеристик, признаков и показателей должно сопровождаться оценкой степени равномерности распределения каждого из них на объекте исследования, выявлением характера неоднородности и взаимной сопряженности (приуроченности) их.

2.3. Обеспечение представительности результатов исследования

2.3.1. Представительность наблюдения элементов строения почвы достигается выбором места проведения наблюдения на основании предварительного изучения объекта (по 2.2).

2.3.2. Представительность полнопрофильного изучения почвы достигается выбором типичного на объекте места проведения исследований. Выбор типичного места осуществляется на основании результатов предварительного изучения объекта (по 2.2) и выполненных не менее чем в 5-ти точках объекта наблюдений элементов строения почвы или отдельных ее свойств. В процессе наблюдений элементов строения почвы выявляют модальные значения мощностей почвенных горизонтов и др. свойств, что в сочетании с результатами предварительного изучения объекта используют для выбора места полнопрофильного исследования.

2.3.3. Представительность проб почвенных горизонтов достигается соблюдением правил п. 2.7.2 - 2.7.5.

2.4. Плановая привязка места полевого исследования

2.4.1. Плановая привязка места полевого исследования заключается в определении и документальной фиксации его местонахождения на объекте и должна гарантировать возможность повторного отыскания места исследования.

2.4.2. Плановая привязка осуществляется инструментально (теодолитом, мерной лентой, буссолью) или полуинструментально (измерение углов - ручной буссолью или компасом, измерение расстояний - рулеткой, шагами).

2.4.3. Допускается как исключение глазомерная привязка места полевого исследования при условии соблюдения требований п. 2.4.1.

2.5. Подготовка места полевого исследования для выполнения наблюдений и измерений

2.5.1. Для проведения полнопрофильного изучения почвы на выбранном по п. 2.3.2 месте закладывается (проходится) почвенный шурф. Шурф располагается так, чтобы стенка, предназначенная для производства наблюдений и измерений, была наиболее освещенной во время проведения исследований.

2.5.1.1. Глубина шурфа в ненасыщенных водой почвогрунтах - не менее 2 м; при наличии в этих пределах водоносного горизонта, вечной мерзлоты или подстилающей скальной породы глубина шурфа ограничивается глубиной их залегания.

2.5.1.2. Допускается неполная проходка шурфа в рыхлых почвогрунтах до глубины 1,2 - 1,5 м с добуриванием или зондированием дна шурфа до общей глубины не менее 2 м.

Обязательно также добуривание дна шурфа до глубины 2 м при ограничении глубины его проходки водоносным горизонтом.

2.5.1.3. В условиях орошения на засоленных почвах обязательно добуривание шурфов до уровня грунтовых вод в пределах верхних 5-ти метров.

2.5.2. Для наблюдения элементов строения почвы или отдельных ее свойств в выбранном по п. 2.3.1 месте закладывается прикопка или зондировочная скважина.

2.5.2.1. Прикопка проходится в верхних горизонтах почвы в виде прямоугольной ямы с вертикальными стенками глубиной 0,4 - 0,8 м, ориентированной так, чтобы стенка, предназначенная для производства наблюдений и измерений, была наиболее освещенной во время работы.

2.5.2.2. Зондировочная скважина проходится в рыхлых почвогрунтах и торфяных почвах с помощью ручного бура или специального зондировочного щупа. Глубина зондировочной скважины - не менее 0,6 м. При проходке скважины без отбора проб для лабораторного исследования допускается использование шнекового бура.

2.5.3. После завершения полевых исследований земляные выработки (шурфы, прикопки, скважины) засыпаются извлеченным при их проходке грунтом с возвращением материала биоаккумулятивных горизонтов почвы в верхнюю часть засыпки.

2.6. Наблюдения и измерения при полевом исследовании

2.6.1. При исследовании почвы в шурфе или прикопке на предварительно зачищенной острой лопатой и отпрепарированной почвенным ножом стенке изучают вертикальный разрез почвенного профиля.

2.6.2. Перечень обязательных показателей и характеристик почвы, наблюдаемых и измеряемых при полнопрофильном изучении почвенного разреза, установлен разделом 3.

В результате полнопрофильного полевого изучения почвы на основании проведенных натурных наблюдений формулируют установленные разделом 4 предварительные почвенно-лесоводственные заключения.

2.6.3. При наблюдении элементов строения почвы и отдельных ее свойств в прикопках или по кернам и пробам почвенного материала из зондировочных скважин определяют систему почвенных горизонтов и слоев, их механический состав и (или) другие морфологические свойства, измеряют мощности горизонтов, определяют присутствие гипса, карбонатов и легкорастворимых солей, уровень почвенно-грунтовых вод. При исследовании торфяной почвы измеряют мощность торфяной залежи, определяют характер ботанического состава, степень разложения торфа и наличие в нем минеральных примесей, характер подстилающей породы, уровень грунтовых вод.

2.6.4. В результате наблюдения элементов строения почвы и некоторых свойств горизонтов определяют классификационную принадлежность почвы и, в соответствии с этим, по аналогии оценивают ее лесорастительные свойства и др. лесохозяйственные особенности.

2.7. Отбор проб почвы для анализа из стенки шурфа

2.7.1. При полнопрофильном исследовании почвы пробы отбираются из каждого почвенного горизонта (слоя), начиная со дна шурфа.

2.7.2. Отобранная для анализа проба должна содержать материал только одного почвенного горизонта или слоя. При мощности горизонта не более 5 см проба отбирается со всей толщины горизонта; при мощности горизонта до 50 см проба отбирается из слоя 5-10 см в его средней части; при мощности горизонта более 50 см пробы отбираются из слоев в 10 см с не менее чем двух равномерно распределенных на вертикальном разрезе горизонта глубин.

2.7.3. Допускается непрерывный по глубине отбор проб сплошной колонкой в пределах почвенного горизонта по слоям мощностью не более 10 см.

2.7.4. Весовые пробы отбирают со стенки шурфа с помощью почвенного ножа или другого инструмента. Глубина отбора - в соответствии с п. 2.7.2; горизонтальная ширина отбора почвенного материала на каждой глубине должна быть не менее 30 см. Масса одной пробы должна быть не менее 0,5 кг.

2.7.5. Объемные пробы отбирают специальными пробоотборниками. Глубина отбора - в соответствии с п. 2.7.2, количество объемных проб с одной глубины должно быть не менее 5-ти, общая масса их не менее 0,5 кг.

2.7.6. Способы отбора проб-монолитов с ненарушенным сложением для лабораторного исследования водно-физических и физико-механических свойств должны быть определены научно-обоснованной методикой исследования, принятой организацией (учреждением) - исполнителем работ.

2.7.7. Извлеченная из почвы проба не должна подвергаться воздействию атмосферных осадков, поверхностных или грунтовых вод, др. источников посторонних примесей (твердых, жидких или газообразных). При транспортировке следует предотвращать возможность проникновения в упаковки почвенных растворов из соприкасающихся проб.

2.7.8. Не позднее 1-2 дней после отбора проба должна быть подвергнута высушиванию в тени при температуре не выше 30°С до воздушно-сухого состояния, после чего ее помещают (в сопровождении этикетки - по п.п. 2.8.6/2.8.7) для полевого хранения в тканевый мешочек, бумажный пакет или другую тару, не загрязняющую пробу.

2.7.9. Хранение пробы в полевых условиях должно удовлетворять требованиям п. 2.7.7.

2.7.10. Пробы торфа отбираются и хранятся в соответствии с ГОСТ 17644-72.

2.8. Документация исследования

2.8.1. Для записи результатов исследования используются тетрадь ("полевой дневник") или специальные карточки-формуляры исследования (отдельные или сброшюрованные). Содержание разграфок полевого дневника или карточек исследования устанавливается в соответствии с требованиями п.п. 1.7, 2.1.2 и разд. 2.8 учреждением (предприятием), выполняющим работы.

2.8.2. При выполнении массовых полевых исследований допускается кодированная запись результатов наблюдений по установленным в учреждении (предприятии) кодировочной системе и форме. Такие документы полевого исследования должны храниться обязательно вместе с кодировочной таблицей.

2.8.3. Записи и чертежи в полевом дневнике или карточке исследования выполняются простым карандашом или шариковой ручкой и должны быть четкими и разборчивыми.

2.8.4. Полевая документация полнопрофильного изучения почвы включает: описание объекта исследования - местоположение и его характеристики по п. 2.2; привязку (текстовую или графическую) места проведения полевого исследования, описание места и обоснование его представительности в соответствии с п.п. 2.3 и 2.4; полевое описание вертикального разреза почвы в соответствии с п.п. 2.6.2 - 2.6.4 и разделом 3; предварительные полевые выводы о характере и интенсивности современных режимов и почвообразовательных процессов, определяющих условия произрастания древесных пород и лесорастительные возможности почвы по п.п. 3.2.5, 3.3.2 и 3.5; указания о классификационной принадлежности почвы; почвенно-лесоводственные заключения в соответствии с разделом 4; указания о взятых пробах - глубинах и способах отбора, количестве проб (разд. 2.7.).

2.8.5. Полевая документация наблюдения элементов строения почвы включает: указание объекта исследования, привязку (текстовую или графическую) и описание места проведения полевого исследования; полевое описание вертикального разреза почвы в соответствии с п.п. 2.6.3; указания о классификационной принадлежности почвы; при необходимости - почвенно-лесоводственные заключения (по п. 2.6.4), указания о взятых пробах, глубинах и способах отбора, количестве проб (в соответствии с п.п. 2.7.2 - 2.7.6).

2.8.6. Полевым документом почвенной пробы является сопровождающая ее этикетка. Этикетка должна быть изготовлена из водостойкой бумаги и заполняется простым карандашом или шариковой ручкой. В этикетке должны указываться: место работ и номер земляной выработки; почвенный горизонт, глубина и способ отбора, номер пробоотборника (для объемных проб).

2.8.7. Все документы полевого исследования должны содержать указания об учреждении (предприятии), выполняющем работы, и месте проведения работ, должности и фамилии исполнителя, дату выполнения работ (число, месяц, год), подпись исполнителя.

3. Обязательные показатели и характеристики почвенного профиля

3.1. Строение вертикального разреза почвы

3.1.1. Зачищенную и отпрепарированную вертикальную стенку почвенного шурфа (прикопки) расчленяют на морфологические горизонты (слои) и морфоны негоризонтальной ориентации.

Основанием для выделения горизонтов и др. морфонов являются их различия по визуально наблюдаемым морфологическим признакам и (или) устанавливаемые с помощью полевых качественно-химических определений особенности состава почвенного материала.

3.1.1.1. Основные морфологические признаки, по которым выделяют почвенные горизонты: окраска, механический состав, сложение и консистенция, характер агрегированности мелкозема, элементы крупнозема, корни и др. биогенные элементы, сегрегированные элементы (пленки, налеты, конкреции, стяжения), трещины и поры.

3.1.1.2. Особенности состава почвенного материала, устанавливаемые при выделении почвенных горизонтов с помощью качественно-химических определений: реакция среды, присутствие закисных форм железа, карбонатов кальция, магния и натрия, легкорастворимых сульфатов и хлоридов.

3.1.1.3. Различают три основных типа почвенних горизонтов: органические, органо-минеральные и минеральные.

3.1.2. При расчленении вертикального разреза почвы на горизонты определяют тип и конкретные особенности каждого горизонта, изучают его выдержанность и однородность по простиранию, мощность, изменчивость свойств по вертикали, характер переходов и форму границ между соседними горизонтами.

3.1.3. В случае заметных изменений свойств горизонта с глубиной допускается выделение 2-3 подгоризонтов, каждый из которых характеризуется отдельно по 3.1.2.

3.2. Органические и органо-минеральные горизонты

3.2.1. Характеризуются: окраска; ботанический состав и степень разложения растительных остатков; присутствие включений, минеральных примесей и новообразований, их качественный состав и количество; сложение и консистенция горизонта; влажность в момент исследования; реакция среды; присутствие живых корней и грибного мицелия.

3.2.2. Изучается однородность горизонта по перечисленным в п. 3.2.1 показателям и при необходимости выделяются подгоризонты (слои), определяется соотношение их мощностей.

3.2.3. При изучении строения и состава горизонта наблюдают и характеризуют встреченных представителей основных групп почвенной фауны или признаки их присутствия.

3.2.4. Изучается граница с минеральной частью почвенного профиля: характер перехода и его форма на вертикальном разрезе, признаки смешивания с граничащим минеральным горизонтом.

3.2.5. В результате выполненных наблюдений диагностируются: особенности режима увлажнения; главные механизмы и направления трансформации растительных остатков; источники формирования минеральной примеси и новообразований; трофность и токсичность горизонтообразующего материала.

3.3. Минеральные горизонты, почвообразующая и подстилающая породы

3.3.1. Характеризуются показатели: влажность в момент исследования (полуколичественно); класс механического состава и элементы крупнозема (размеры и обилие - полуколичественно); сложение и консистенция (связность и твердость при влажности в момент наблюдения, характер агрегированности мелкозема, поры и трещины); конкреции, пленки и другие сегрегированные элементы; особенности минерального состава мелкозема, крупнозема и сегрегированных элементов; присутствие органического вещества (гумусированность), характер его распределения в горизонте и морфологические особенности; обилие корней, мицелия и других биогенных морфологических элементов; формы оглеения, их интенсивность (выраженность) и приуроченность к элементам сложения горизонта; льдистость - ее морфологические особенности и обилие; кислотно-основные свойства (полуколичественно).

Особо отмечаются: присутствие крупных каменистых включений (галька, валуны и т.п.), их размеры и обилие (полуколичественно); признаки механического (естественного или искусственного) перемешивания материала.

3.3.2. При препарировании и изучении строения горизонта наблюдают и характеризуют встреченных представителей почвенной фауны или признаки их обитания, влияние их на свойства горизонта.

3.3.3. В результате выполненных наблюдений диагностируются: особенности режима и источники увлажнения горизонта, почвообразующей или подстилающей породы; трофность и токсичность горизонтообразующего материала (полуколичественно); особенности трансформации органических и минеральных веществ.

3.4. Почвенно-грунтовые воды

3.4.1. Наблюдаются: глубина и формы высачивания почвенно-грунтовых вод; глубина установившегося уровня в шурфе (скважине); окраска и запах воды; кислотно-основные свойства; жесткость; полуколичественно оцениваются присутствие растворенных солей и железа, окисляемость воды.

3.4.2. По результатам предварительного изучения объекта исследования (п.п. 2.2), исследования вертикального разреза почвы (п.п. 2.5-2.6, 3.1-3.3) и непосредственным наблюдениям почвенно-грунтовых вод (п. 3.4.1) диагностируются: источники формирования и режим уровня почвенно-грунтовых вод, их трофность и токсичность.

3.5. Почвенный профиль

3.5.1. На основании показателей и характеристик почвы по п.п. 3.1-3.4 устанавливаются система горизонтов и тип почвенного профиля, классификационная принадлежность почвы и диагностируются основные особенности современных режимов и почвообразовательного процесса.

3.5.2. В комплексе показателей п. 3.5.1 обязательны характеристика и лесоводственная оценка типа гумусового профиля почвы.

3.5.3. Оценивается влияние проведенных обработок почвы и др. лесохозяйственных мероприятий, лесозаготовок, пожаров и т.п. воздействий на строение и свойства почвы, а также вызванные ими изменения; проявления и интенсивность эрозии или дефляции.

4. Полевые почвенно-лесоводственные заключения

4.1. В результате полнопрофильного полевого исследования почвы делают предварительные полевые заключения об условиях произрастания на объекте. Обоснованием заключения являются показатели и характеристики местоположения по разд. 2.2 и свойств почвы по разд. 3.

4.2. В полевых почвенно-лесоводственных заключениях дают полуколичественные оценки:

- трофности почвы;

- влагообеспеченности и аэрации корнеобитаемой зоны профиля;

- токсичности почвы (присутствия соды, засоление, восстановительные условия, промышленные и бытовые выбросы) ;

- особенностей теплового режима почвы.

4.3. На основании 3.5 и 4.2 излагаются предположения о возможных изменениях почвы под влиянием основных лесохозяйственных мероприятий, лесозаготовительных операций и других видов пользования.

4.4. Отдельно следует отмечать: признаки деградации или разрушения почвы; естественные и антропогенные факторы, угрожающие состоянию почвы; присутствие вредных для древесных растений почвообитающих насекомых.