Формы рельефа - это любые неровности земной поверхности. Они состоят из элементов: 1) поверхностей рельефа и 2) линий рельефа, которыми эти поверхности ограничены. Поверхности рельефа могут быть наклонными (их называют склонами) и субгоризонтальными.
Сочетание склонов и горизонтальных поверхностей различного происхождения создает сложную картину современного рельефа и определяет перераспределение агроклиматических ресурсов и формирование микроклимата в ландшафтах.
В процессе анализа рельефа выделяют два комплекса рельефа:
- комплекс форм рельефа линейного расчленения (долинно-балочная сеть);
- комплекс форм водораздельной (междуречной) равнины.
К формам рельефа линейного расчленения (долинному комплексу) относятся речные долины, овраги, балки, лощины, ложбины. Все они состоят из склонов, обычно эрозионного происхождения, и плоских поверхностей днищ этих отрицательных форм рельефа. В речных долинах кроме поймы - плоского дна речной долины, заливаемого в половодье, могут быть и другие плоские поверхности - надпойменные террасы. На плоской поверхности поймы встречаются положительные (береговые валы), и отрицательные (старичные понижения и озера) формы рельефа (рис 1). Ширина речных долин малых и средних рек может изменяться от нескольких десятков метров до нескольких километров, глубина на равнинах до нескольких десятков метров. Овраги, балки, ложбины и другие формы линейного расчленения имеют ширину от первых метров до первых сотен метров, глубину - от первых метров до нескольких десятков метров. У некоторых из них практически отсутствует плоское дно (или оно не выражено в масштабе карты), и они состоят из двух сходящихся в нижней части склонов.
|
|
На водораздельной равнине встречаются положительные (холмы, гряды, увалы, бугры и другие) (рис. 1) и отрицательные (западины, котловины и другие) формы рельефа (рис. 2). Распространены и плоские горизонтальные поверхности с наклоном менее 1°. К склонам относят поверхности с углами наклона более 1°. На их долю приходится свыше 80% поверхности суши.
тысяч гектаров).
Водоразделы первого порядка - ограничивают водосборы суходольных систем.
Водораздельное пространство или водораздел (на равнине) - междуречье, не имеющее стока в какую-либо речную систему, или со стоком, осуществляемым слабоврезанными верховьями рек (пространства, примыкающие к водораздельным линиям).
Водороины - размывы почвы глубиной 0,2...0,6 м, которые заглаживаются при пахоте.
Водосбор - территории, ограниченной водораздельной линией.
Впадины - обширные по площади участки поверхности, пониженные относительно окружающей территории.
|
|
Вымоина - начальная стадия размыва дна материнской формы.
Гидрографическая сеть - сеть понижений, по которым осуществляется сток поверхностных вод.
Гора - возвышенность более 200 м относительной высоты, резко выступающая на местности.
Гофрированные склоны - комплекс ложбин и ложбинообразных понижений, расположенных на склонах различной крутизны (характеризуются высокой эрозионной опасностью).
Гряды, валы - узкие, длинные возвышения, чаще всего ориентированные в одном направлении, параллельные друг другу.
Депрессионные равнины - вогнутые ровные участки, окруженные боле высокими поверхностями (днища котловин, приморские и приозерные береговые равнины, подгорные шлейфы и др.).
Долина реки - наиболее древнее звено гидрографической сети, с постоянным водотоком и связанными с ним формами рельефа.
Долины - сильно вытянутые в длину сравнительно узкие углубления в рельефе, открытые и обладающие общим наклоном ложа.
Карстовые воронки - округлые микропонижения до нескольких десятков метров (часто труднопроходимые для техники).
Конусы выноса - располагаются в нижней части элементов гидрографической сети с постоянным или временным водотоком (засаживают кустарником).
Ложбина - верхнее звено гидрографической сети, примыкающее к наиболее высоким частям водосборов (глубина 0,5-2 м, склоны не круче 3-8°, площадь водосбора до десятков га).
Ложбинообразное понижение - отличаются замкнутостью (целесообразно проводить выравнивание ложбинообразных понижений?).
Ложбины - микропонижения, характеризующиеся стоком, общей протяжённостью от метров до десятков метров и более и глубиной от 0,5 до 1 метра..
Лощина - отличается более резкими очертаниями, глубиной и крутизной склонов (8... 15°).
Макроложбины - углубления с выраженным дном, глубиной более 1,5 м и крутизной склонов 3...8° (труднопроходимы для сельскохозяйственных агрегатов в поперечном направлении).
Микроложбины - слабовыраженные углубления, крутизна склонов до 3° (проходимы в любом направлении и распахиваются).
Нанорельеф - разновидность микрорельефа, с колебаниями относительных высот до 0,3 м (оказывает влияние на неравномерное созревание культур и снижение качества продукции).
Плато - равнинные поверхности, ограниченные более или менее глубокими выемками гидрографической сети.
Промоины - размывы глубиной 0,5...3 м, шириной 5...8 м. Они непроходимы для обычной сельскохозяйственной техники.
Промоины, водороины - углубления эрозионной природы протяжённостью десятки метров при ширине и глубине <1 м. (проводят противоэрозионные мероприятия).
Размывы - современные эрозионные формы рельефа: донные (по тальвегу), вершинные (выходят на водораздел по продолжению тальвега), склоновые (впадают в материнскую форму под углом).
Суффозионные блюдца - замкнутые бессточные понижения округлой формы, диаметром до 100 м и глубиной до 1 м.
Террасы - ровные поверхности, граничащие с более высокими элементами рельефа и ограниченные понижением (речной долиной, балкой, озерной впадиной и т.д.).
Увал - вытянутое в одном направлении мысообразное возвышение до 200 м, большей частью присоединенные к более крупной форме рельефа или образующее общий водораздельный узел.
Холм - возвышенность округлых очертаний, до 200 м относительной высоты, с округлым основанием и склонами на стороны.
Элементы водосбора: водоразделы, склоны и гидрографическая сеть.
Крутизна склонов. Для решения различных практических задач существует несколько классификаций склонов по этому параметру.
При геолого-геоморфологических работах, например, склоны по крутизне делят на крутые (более 35°), средней крутизны (35-15°), отлогие (15-5°) и очень отлогие (5-2°).
|
|
В почвоведении (земледелии) различают пологие (1,0-3,0°), покатые (3,1-5,0°), сильно покатые (5,1-8,0°) и крутые (>8°) склоны.
Уклон в определенном направлении вычисляется по формуле:
i= H x 100
L 1,75
где i – уклон, град.;
Н – превышение (разность отметок) начальной и конечной точек определяемого отрезка, м;
L – длина отрезка, м;
100 – коэффициент перевода в градусы.
1,75
Крутизну склонов на топографической карте можно измерить по специальной шкале заложений или с достаточной точностью определить по расстоянию между горизонталями (т.е. по заложению горизонталей). На отечественных топографических картах любого масштаба при стандартной высоте сечения (она равна 0,02 величина масштаба карты), при крутизне склона 1° заложение горизонталей составляет примерно 11 мм, а при 10° — около 1 мм.
Приближенно можно считать, что в этом интервале заложение горизонталей обратно пропорционально крутизне склона - во сколько раз заложение меньше 1 см, во столько раз крутизна склона больше 1°.
От крутизны склона зависят многие свойства почвы (рис. 3). Конечно, при этом оказывают влияние и другие особенности почвы, например, их химический состав.
Рис. 3. Зависимость содержания гумуса, азота, алевритовых и глинистых частиц от крутизны склона (для выпуклых и прямых склонов)
Для кислых почв рН уменьшается на более наклонных поверхностях, а для известковых почв зависимость противоположная (рис.4).
Рис. 4. Зависимость величины рН от крутизны склона для кислых (А) и известковых почв (Б)
С увеличением крутизны смыв почвы увеличивается. Степень его возрастания (рис. 5) зависит от разнообразного сочетания многих факторов (количества и интенсивности осадков, характера и состояния почвенного и растительного покрова, агротехники возделываемых культур и др.). Показатель степени (а) в формуле может принимать значения 1,5; 2 и более.
Длина склона также оказывает большое влияние на проявление эрозии (рис. 5). Различают длинные склоны (>500 м), средней длины (500-50 м) и короткие (<50м). Чем длиннее склон, тем больше объем поверхностного стока, скорость течения и толщина слоя воды. Влияние длины склона на смыв почвы зависит от многих факторов, и оно проявляется по разному - показатель степени (Ъ) может сильно колебаться, принимая значения 0,5; 0,8; 1,5 и более.
|
|
Рис.5. Зависимость эрозии от крутизны (А) и длины (Б) склона. Е - эрозия на единицу площади склона; J - крутизна склона; L - длина склона
Смыв почвы при нарастании длины склона резко усиливается при интенсивных осадках. Но если осадки выпадают малым слоем и если
почвы обладают высокой водопроницаемостью, то поверхностный сток и эрозия могут и не увеличиваться. Длина склонов, следовательно, обуславливает и степень увлажнения склоновых земель.
Форма склона, его продольный и поперечный профиль, также влияют на интенсивность эрозии почвы. Профили склона как в продольном, так и поперечном направлениях бывают прямые, выпуклые и вогнутые (рис. 6). Характер воздействия продольных и поперечных профилей на сток и смыв различается.
На продольно-прямых склонах (рис. 6.3) процессы эрозии усиливаются к их основаниям. Разрушительная сила воды нарастает постепенно. Значительный смыв проявляется приблизительно от середины склона. На продольно-выпуклых склонах (рис. 6.1) эрозия больше проявляется в нижней части, где наибольшая крутизна. На продольно-вогнутых склонах (рис. 6.2) эрозия сильнее выражена в верхней, более крутой части. Книзу она уменьшается, и даже происходит аккумуляция смытой почвы. В литературе приводятся следующие относительные коэффициенты эрозионной опасности продольных профилей:
- прямой - 1;
- выпуклый - от 1,25 до 1,5;
- вогнутый - от 0,5 до 0,75.
Поперечные профили склонов определяют типы водосборов: прямые, собирающие и рассеивающие сток воды (рис. 6.4, 6.5). Их относительная эрозионная опасность приближенно принята следующей: поперечно-прямой профиль склона — 1, поперечно-выпуклый (рассеивающий водосбор) — 0,8, поперечно-вогнутый (собирающий водосбор) — 1,2.
Поперечные профили склонов оказывают большое влияние на противоэрозионную организацию территории.
Рис. 6. Склоны разной формы в продольном и поперечном профиле: 1- продольно-выпуклый; 2-продольно-вогнутый; 3- продольно прямой; 4-поперечно-вогнутый (собирающий); 5-поперечно-выпуклый (рассеивающий)
Экспозиция склона, т.е. их ориентировка относительно стран света, влияет на микроклимат, растительность, содержание влаги в почве.
Определить экспозицию склона по топографической карте сравнительно легко. На стандартных топографических картах ее верхняя рамка обращена на север, соответственно нижняя сторона - на юг, левая - на запад, правая - на восток. Соответственно, склоны, имеющие наклон в сторону верхней границы рамки, будут иметь северную экспозицию, влево - западную и т.д. При этом склоном, например, северной экспозиции считаются не только склоны, ориентированные строго на север, но имеющие наклон в пределах сектора ограниченного азимутами СЗ 315° - СВ 45°. Аналогично обстоит дело со склонами южной, западной и восточной экспозиции (рис.7).
Для определения экспозиции необходимо провести линии (стрелку) от бровки до подошвы склона, направленную вниз по наклону склона. Эту линию следует проводить перпендикулярно основному направлению горизонталей, а также бровке и подошве склона. Можно также провести на склоне только линии, ограничивающие склоны определенной ориентировки, а соответствующие секторы закрасить разными цветами. При этом можно объединить склоны северной и восточной экспозиции в одну группу, а южной и западной в другую.
Рис.7 Ориентировка стандартного тлиста топографической карты (А) и азимуты, ограничивающие склоны различной экспозиции (Б)
Приложения
2.1 Перечень показателей местоположения обследуемого поля, земельного участка сельскохозяйственного назначения всех природно-сельскохозяйственных зон
Показатели | |
Дата обследования | |
Год проведения последнего цикла | |
Географические координаты | |
широта | |
долгота | |
Административная область | |
Район | |
Сельскохозяйственное предприятие | |
Вид сельскохозяйственных угодий (пашня, пастбища, сенокосы, многолетние насаждения, залежь) | |
Тип севооборота (полевой, кормовой, овощной и др.) | |
N севооборота | |
N поля | |
Площадь обследуемого земельного участка |
2.2 Перечень показателей ландшафтно-экологической характеристики обследуемого поля, земельного участка сельскохозяйственного назначения всех природно-сельскохозяйственных зон
Показатели | |
Природно-сельскохозяйственная зона | |
Природно-сельскохозяйственная провинция | |
Природно-сельскохозяйственный округ | |
Природно-сельскохозяйственный район | |
Агроэкологическая группа земель сельскохозяйственного назначения (зональные, эрозионные, полугидроморфно-зональные, полугидроморфные, гидроморфные) | |
Местоположение по абсолютным высотам над уровнем моря | |
Морфологический тип рельефа (равнины плоские, волнистые, холмистые, увалистые и их комбинации) | |
Формы мезорельефа: холм, увал, ложбина, лощина, балка, пойма, террасы (верхняя, вторая надпойменная, первая надпойменная), плоское положение и др. | |
Положение на мезоформе рельефа (склон и различные его участки, подножие склона, дно балки и др.) | |
Форма склона (прямой, выпуклый, вогнутый, сложный) | |
Длина склона | |
Крутизна склона (уклон в град.) | |
Экспозиция склона (северная, северо-восточная, северо-западная, южная, юго-восточная, юго-западная) | |
Почвообразующие породы (покровные, лессовидные, ледниковые, флювиогляциальные, аллювиальные и др.) | |
Подстилающие породы | |
Уровень залегания грунтовых вод, м | |
Степень минерализации грунтовых вод | |
Структура почвенного покрова (элементарные почвенные ареалы, комплексы, пятнистости, ташеты, мозаики) | |
Степень сложности (пестроты) почвенного покрова | |
Степень контрастности (разнокачественности) почвенного покрова | |
Степень каменистости (слабая, средняя, сильная) | |
Подверженность ветровой эрозии (слабая, средняя, сильная) | |
Подверженность водной эрозии (слабая, средняя, сильная) | |
Мелиоративное состояние земельного участка (осушение, орошение) | |
Местоположение в водоохранной зоне |
2.3 Перечень показателей эколого-генетической характеристики обследуемого поля, земельного участка сельскохозяйственного назначения всех природно-сельскохозяйственных зон
Показатели | |
Тип почвы | |
Подтип | |
Род | |
Вид (по мощности гумусового горизонта и содержанию гумуса в горизонте А) | |
Разновидность (по гранулометрическому составу) | |
Разряд (по характеру почвообразующих и подстилающих пород, по минералогическому составу) | |
Степень эродированности (слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые) | |
Степень дефлированности (слабо-, средне-, сильно-дефлированные | |
<*> При неоднородности почвенного покрова в пределах земельного участка таблицы составляют для каждого компонента почвенного покрова. |
Глоссарий
Зандры (от исл.Sand - песок) – равнинные поверхности, сформировавшиеся у окраин древних покровных ледников потоками талых вод. Зандры:
- покрыты песками и галечниками; - развиты в местах древнего оледенения;
- образуются из отложений подледниковых потоков. Зандрами являются Припятское полесье и Мещерская низменность на Восточно-Европейской равнине.
Морены — рыхлые несортированные горные породы, отложенные или переносимые движущимися ледниками. Состав морены разнообразный: глины, суглинки, пески, гравий, щебень, галька, валуны. Но последние почти всегда имеют однобоко отшлифованные и исчерченные неглубокими бороздками поверхности. На поверхности горных ледников обломочный материал накапливается от обвалов, истирания ледником склонов долины и подмывания их талыми водами. Образуется с боков поверхностная береговая или боковая морена. При слиянии двух ледников из боковых возникает одна срединная морена. В связи с пластичностью льда обломки проникают внутрь ледников — внутренняя морена. Соскабливая и перенося материал по своему ложу, ледник образует основную или донную морену. У тающих концов или после полного растаивания (отступания) ледники оставляют конечную морену — весь материал, который они несли. Он располагается неравномерными холмами, чаще всего в виде нескольких параллельных гряд.
Моренный рельеф (франц. moraine и лат. rebero — поднимаю) — рельеф, сохранившийся после таяния ледников: грядовый конечных морен, беспорядочно холмистый и увалисгохолмистый на равнинах после таяния покровных ледников, друмлиновый в районах с поверхностным залеганием метаморфических или кристаллических горных пород.
Профиль, в географии и геологии — вертикальный разрез, или пересечение территории, формы рельефа (долина, гора, море), или свиты геологических пластов.
Профиль склона (итал. Profile — очертание) — формирование склонов долин и гор зависит от глубинной эрозии и денудации, от горных пород и расположения их слоев, от растительности и климатических особенностей, все это имеет практическое значение при любом природопользовании (размещении населенных пунктов, пашен, сенокосов и тому подобного). Там, где идет интенсивный снос, профиль склона становится выпуклым, а там, где он затухает или прекращается, профиль вогнутый. Однако могут быть ступенчатые (террасированные), прямые, сложные (со многими перегибами) профили, что зависит от местных условий.
Террасы (франц. terrasse, лат. terra — земля) — выровненная площадка на склоне гор, речных долин, морских и озерных берегов. Наиболее распространены речные террасы. Они имеют горизонтальные или слабонаклоненные поверхности, относительно резкий уступ — обрыв в сторону водотока, перегиб к которому называется бровкой, и обычно несколько пониженную часть вдоль тылового шва вследствие сосредоточения там воды, размывающей почвогрунты. Террасы бывают одиночные или многочисленные в виде ступеней, одна над другой. Образуются они в результате врезания русла реки и в дно долины. В прошлом каждая из террас была сначала днищем, а затем поймой долины. Они либо сложены речными отложениями (аккумулятивные), либо выработаны потоком в коренном склоне (эрозионные). Морские и озерные террасы — это выработанные прибоем площадки. По ним изучают историю колебаний уровня водоемов. При чередовании прочных и податливых к разрушению горных пород, при размыве склона (денудации) возникают структурные террасы. Есть также солифлюкционные террасы. Их образование связано с истечением по склону напитанных водой почвогрунтов. Речные террасы удобны для хозяйственного использования: на них располагаются селения, поля, промышленные объекты.
Элювий, элювиальные отложения (лат. eluo — вымывать) — продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте своего образования. Элювий накапливается на горизонтальных или слабонаклонных поверхностях, где ослаблена денудация. Он образует кору выветривания и отличается отсутствием сортировки материала и слоистости. Размер кусков элювия (механический состав) — от глыб до глин. Во многих районах в элювие концентрируются россыпи тех полезных ископаемых, которые заключались в коренных горных породах.