Рельеф как фактор почвообразования

Ледниковый аккумулятивный рельеф занимает большие площади на северо-западе и севере Русской равнины и на севере Западно-Сибирской низменности. Главная его разновидность – холмисто-моренный рельеф – преобладает вдоль южной и юго-восточной границ валдайского оледенения, где простирается обширный конечно-моренный пояс  шириной 100-300 км. Он состоит из гряд конечных морен, сложенных грубым несортированным обмолочным материалом, с многочисленными озерами между ними и моренных холмов. На территории Русской равнины ледниковый аккумулятивный рельеф особенно распространен к северо-западу от линии Минск – Смоленск – Селижарово – Вышний Волочек – Вологда - Усть-Важск; далее он занимает низовья Мезени и Печоры.

Другая разновидность ледникового  рельефа – грядовый рельеф – характерна для Карелии и Кольского полуострова. Его создают озы, представляющие собой невысокие (20-25 м ) узкие гряды длиной 30-40 км и более, сложенные слоистыми песчаными или гравийно – галечными водно-ледниковыми наносами и вытянутые в общем направлении движения ледника. В Карелии грядовому озовому рельефу принадлежит второстепенная роль, так, как основные черты местности  обусловлены сельговым рельефом.

Морской аккумулятивный рельеф преобладает по побережью Северного Ледовитого океана, где в позднее- и послеледниковое время имели место морские трансгрессии. Наиболее обширной морской аккумулятивной равниной является Прикаспийская низменность. Это плоская бессточная область, сложенная с поверхности глинами и песками верхнечетвертичной хвалынской трансгрессии.

Эоловый аккумулятивный рельеф наиболее распространен в песчаных пустынях Средней Азии. В большинстве случаев он является результатом переработки ветром отложений аллювиальных равнин.

Наряду с установлением  морфолого-генетических типов рельефа большое значение имеет выявление и отражение на карте геоморфологических территориальных регионов разного таксономического уровня, характеризующихся своими индивидуальными геоморфологическими признаками, отличающими их от смежных регионов того же ранга, т. е. геоморфологическое районирование (В.В.Добровольский, 1999).

5. Влияние рельефа на развитие эрозионных процессов

Процесс смыва и размывания почв и горных пород текучими водами,  называемый эрозией, протекает повсеместно. При этом следует различать нормальную, или естественную, эрозию, проявляющуюся лишь в геологические отрезки времени, и ускоренную, иногда приобретающую катастрофический  характер эрозию, возникающую вследствие хозяйственной деятельности человека после уничтожения естественной растительности.

В результате поверхностного стока талых и дождевых вод  происходят смыв и размывание верхних  горизонтов почв и перемещение вместе с водой частиц почвы в относительно пониженные места, где они аккумулируются. Важными факторами, от которых зависит интенсивность эрозии почв, являются: количество и характер выпадающих атмосферных осадков (таблица4), крутизна, длина, форма и экспозиция склона, состояние поверхности земли и свойства  самой почвы.

Таблица4-Эрозионные индексы ливневых осадков, вычисленные по максимальной интенсивности за 30 мин Пермская область

(О.А. Скрябина, 1990)

Интенсивность выпадающих осадков оказывает существенное влияние на количество смытой почвы. Ведущими факторами формирования талого стока являются запасы воды в снежном  покрове, глубина промерзания и  влажность почв. Количество почвенных частиц, перемещаемых водой, зависит от скорости ее течения, которая значительно возрастает с увеличением крутизны и длины склона. Имеет значение и форма склонов. Наибольший смыв происходит на выпуклых участках склонов, наименьший – на вогнутых. Прямые склоны занимают промежуточное положение, проявляя те же закономерности, что и выпуклые, но в ослабленной форме. При прочих равных условиях эрозия зависит главным образом от величины уклона.

Влияние экспозиции склонов  на эрозию почв при снеготаянии объясняется ускоренным снеготаянием на южных склонах, а также более быстрым освобождением от снега и оттаиванием почвы на ветроударных склонах с малыми снегозапасами.

Особенно интенсивно протекают процессы эрозии в горах  вследствие резкой расчлененности рельефа и значительного перепада высот. Обилие крутых (20-45º) и обрывистых (>45º) склонов приводит к энергичной денудации, в результате чего почвенный покров приобретает фрагментарный характер, обогащается грубообломочным материалом, часто встречаются обнажения горных пород. В условиях горного рельефа под влиянием силы тяжести происходит перемещение грубых обломков и глыб, и образуются селевые грязекаменные потоки, пролювиальные и коллювиальные отложения. Эти явления уже относятся к категории геологических.

Интенсивность эрозии зависит  не только от рельефа, она возрастает в результате нарушения естественного растительного покрова и неправильной обработки почвы. Общим объем ежегодного смыва с пахотных земель России оценивается в 560 млн.т. согласно прогнозам в ближайшие 100 лет доля площади эродированной пашни европейской территории России увеличится на 5-6%.

Для предотвращения эрозии разработана система почвозащитных  мероприятий, направленных на регулирование поверхностного стока и повышение инфильтрационной способности почв, к числу которых относятся пахота поперек склонов, лункование и прерывистое бороздование, нарезка водоотводных борозд для сброса излишков влаги без разрушения почвы, глубокая вспашка, рыхление дна борозды, террасирование склонов, почвозащитное лесоразведение и др. следует иметь в виду, что в зонах недостаточного увлажнения та часть талых и дождевых вод, которая стекает с полей и вызывает эрозионные разрушения, при задержании и правильном использовании могла бы дать дополнительный прирост урожая. Поэтому борьба с эрозией почв в степных районах является одновременно борьбой за влагу, борьбой с засухой.

Эрозия отрицательно сказывается на экологическом состоянии  окружающей среды. Она не только разрушает почвенный покров, но и вызывает загрязнение поверхностных вод смытыми со склонов химическими веществами, деградацию малых рек.

При увеличении длины  склона возрастает масса стекающей  и её разрушительная энергия. Поэтому в большинстве случаев на склонах прямой и выпуклой формы с ростом этого показателя усиливается степень эрозионной опасности. Например, в совхозе «Ждановский» Нытвенского р-на на склонах длиной 200-300м распологается 1622га пашни, из них 423га или 26,5% среднесмытых, а на склонах длиной 500-600м доля средне- и сильно смытых почв возрастает до 50%. Наиболее значительно влияние длины склона на интенсивности эрозии при стоке талых вод, который совпадает со слабой фильтрационной способностью водонасыщенных и неоттаявших почв.

При выпадении дождей незначительной интенсивности в летний период влияние длины склона на размеры эрозии становится минимальным. В пределах горной территории области средняя длина склонов изменяется от 700 до 1960м, на равнинной же части преобладают короткие склоны – 170-515м. Указанная особенность объясняется двумя причинами – холмисто-овалистым строением водоразделов и значительной горизонтальной расчлененностью рельефа речными долинами, многочисленными балками и логами.

Протяженность долинно - балочной сети, выраженная в км/км² называется горизонтальным расчленением рельефа, степень которого существенно влияет на эрозионные процессы.

В Пермском крае оно колеблется от 0, 26 до 0, 96 км/ км² (таблица 5). При высоком горизонтальном расчленении рельеф усложняется, условия для производительной работы почвообрабатывающей и посевной техники становятся хуже. С другой стороны, при густой сети логов и балок уменьшается площадь водосборных бассейнов, делаются короче линии стока, что снижает опасность в проявлении эрозии (О.А. Скрябина, 1990г.).

Таблица5-Морфометрическая характеристика рельефа почвенно- эрозионных районов Пермского края (О. А. Скрябина, 1990)

6. Роль рельефа в миграции растворимых продуктов выветривания и почвообразования

С перераспределением влаги  по элементам рельефа связана  миграция растворимых продуктов выветривания и почвообразования, зависит от степени дисперсности материала и его растворимости. Ниже показаны различные формы переноса продуктов выветривания (таблица 6).

Таблица 6-Различные формы переноса продуктов выветривания (В.А.Ковда,1973)

Эта миграция может осуществляться как с поверхностными водами, так и с грунтовыми. Возвышенные водораздельные участки с глубоко залегающими грунтовыми водами получают влагу лишь из атмосферы. Пониженные элементы рельефа кроме дополнительного поступления продуктов выветривания и почвообразования с поверхностным стоком с вышележащих элементов рельефа также часто характеризуются близким залеганием грунтовых вод. Последние оказывают существенное влияние на почвы, так как с ними поступают различные вещества, вымытые из почв и коры выветривания водоразделов. В таких условиях рельефа возможно значительное накопление в почвах химических элементов, главным образом обладающих наибольшей миграционной способностью в данной климатической и ландшафтной обстановке.

В связи с тесной зависимостью направлении почвообразования от характера миграции веществ в почвоведении давно принято подразделение почв на два основных отдела: генетически самостоятельных, или автономных, или генетически подчиненных, или гетерономных. Первые развиваются без привноса веществ со стороны, особенности вторых в значительной степени обусловлены воздействием химических  элементов, выносимых с водами из почв положительных элементов рельефа. Это явление получило название геохимического сопряжения.

Таким образом, рельеф играет важную роль в перемещении на земной поверхности воды и продуктов выветривания и почвообразования в виде твердого и жидкого стока. Распределение основных типов коры выветривания -  остаточной и аккумулятивной – находится в зависимости от геоморфологических условий. Остаточные коры выветривания свойственны водораздельным участкам, а аккумулятивные располагаются по склону в определенной последовательности, зависящей от фазы развития коры выветривания на водоразделе. При этом надо иметь в виду, что с процессом миграции рыхлых и растворимых продуктов выветривания связано и формирование самого рельефа. В миграции растворимых веществ имеет значение не только внешняя форма рельефа, но и его генетическая природа. Это обстоятельство обуславливает первостепенную роль геоморфологического анализа при изучении процессов миграции веществ в зоне гипергенеза (М.В. Фридланд, 1972).