46. Агроэкологическая оценка геоморфологических и литологических условий

Агроэкологическая характеристика геоморфологических условий предусматривает выделение морфогенетических особенностей рельефа (гене­зис, формы и размер конкретных ЭАА) и оценку с точки зрения требований сельскохозяйственных культур к условиям среды и технологии их возделы­вания, а также влияния на геохимическую обстановку.

Рельеф во многом определяет особенности процессов миграции и ак­кумуляции веществ в ландшафте (геохимические экологические особенно­сти). Агроэкологическая оценка земель основывается на оценке каждого элементарного ареала агроландшафта (ЭАА) с последующим анализом ре­зультатов и их обобщением для всей территории.

ЭАА - участок территории на мезорельефе, характеризующийся одно­родностью почвенно-литолого-микроклиматических условий и морфологии (размер, форма), определяющих особенности формирования почвенно-экологической обстановки и сельскохозяйственного использования.

В зависимости от размеров выделяют три группы типов рельефа: макро-, мезо- и микрорельеф.

Макрорельеф – крупные формы земной поверхности, занимающие обширные площади и определяющие их общий облик (равнины, горные системы, низменности). Макрорельеф воздействует на формирование воздушных масс, определяет вертикальную поясность и климат, влияет на почвообразование и дифференциацию почвенного покрова. Классам и подклассам природных ландшафтов соответствуют определенные типы и подтипы макрорельефа. Разнообразие сочетаний форм макрорельефа сводится к четырем морфолого-генетические типам:

• горный, или структурно-тектонический (подтипы высокогорный, альпийский, среднегорный, низкогорный, сельговый);

• структурный, или пластовый (подтипы – плоскогорья, плато, куэсты);

• скульптурный, или эрозионный тип рельефа включает равнины, образованные линейной речной эрозией, плоскостным смывом, абразией;

• аккумулятивный, или насыпной.

По высотным уровням равнины делят на низменности (ниже 200 м) и плато (выше 200 м).

Мезорельеф – средние формы земной поверхности, занимающие площади в сотни и тысячи м² с колебаниями относительных высот 1…100 м (иногда более). Мезорельеф является фактором перераспределения агроклиматических ресурсов и формирования микроклимата; каркасом геохимического ландшафта, определяющим направленность и интенсивность геохимических процессов; фактором дифференциации почвенного покрова и формирования мезоструктур почвенного покрова. При расчленении территорий в системе междуречий выделяются следующие элементы мезорельефа: водоразделы, склоны, подошвы склонов, шлейфы склонов, днища межсклоновых западин, днища оврагов и балок, террасы, уступы и склоны террас.

Микрорельеф – мелкие формы земной поверхности, занимающие незначительные площади (единицы – сотни м²) с колебаниями относительных высот до 1 (иногда до 1,5) м. Микрорельеф перераспределяет тепло и влагу на небольших расстояниях, является основным фактором дифференциации почвенного покрова на уровне микроСПП, поэтому с видом микрорельефа и степенью его выраженности связаны многие вопросы мелиоративного проектирования, он является индикатором микроструктур почвенного покрова.

Микрорельеф играет роль не только фактора образования и индикатора структуры почвенного покрова. Он имеет значение в перераспределении влаги и тепла в пределах небольшихучастков, что сказывается на формировании урожаев сельскохозяйственных культур. Особенно сильно влияние микрорельефа проявляется в условиях плохой дренированности территории, почвообразующих пород тяжелого гранулометрического состава. Весной застаивание воды в замкнутых микропонижениях обусловливает сильное запаздывание сроков поспевания почвы, оглеение, накопление токсичных продуктов почвообразования, вымокание посевов озимых культур.

Как разновидность микрорельефа выделяют нанорельеф, с колебаниями относительных высот до 0,3 м.

На полях с выраженным нанорельефом невозможно обеспечить качественную предпосевную обработку почвы, получить дружные всходы и обеспечить одновременное развитие растений. Это приводит к неравномерному созреванию культур и снижению качества продукции.

Чаще всего нанорельеф имеет антропогенное происхождение. Это струйчатые водороины, возникшие вследствие эрозии; неровности, обусловленные низким качеством основной и предпосевной обработки почвы.

Для агрономич. оценки важны также абсолютные высоты, гориз. и вертик. расчлененность территории, форма и экспозиция склона. С изменением абсол. высоты над у.м. связана смена процессов, определяющих вертикальную зональность ландшафтов. Обусловлена уменьшением кверху плотности, давления, температуры, пылесодержания воздуха. С уменьшением температуры, давления, возрастанием осадков с высотой меняются и др. компоненты: почва, растительность и т.д.

Степень вертикального расчленения территории характеризуется глубиной расчленения рельефа (превышение водоразделов над базисами эрозии внутри элементарных бассейнов).

Определяется как разность наибольшей и наименьшей абсолютных высот по каждому элементарному бассейну. В качестве элементарного бассейна принимают бассейн каждого единичного водотока с постоянным или пересыхающим течением. Горизонтальное расчленение характеризуется длиной гидрографической сети на 1 кв.км площади (коэф. расчлененности территории

j = L/P, L - общая длина гидрогр. сети, км, P-площадь в пределах кот. измерялась длина гидр. сети, кв.км), а также шириной водосборного бассейна (среднее расстояние между соседними тальвегами речной (эрозионной) сети a = P/L).

Используют показатели поврежденности территории современными формами линейной эрозии. Коэф. овражности - отношение площади оврагов (га) к площади земельного фонда (кв.км).

Плотность оврагов - число оврагов на 1 кв.км зем. фонда. Все коэф-ты вычисляют отдельно для общей водосборной площади и для гидрографической сети.

По форме склоны делят на прямые (плавный уклон от вершины к подошве и постепенным нарастанием разрушительной силы воды, значительный смыв с середины склона), выпуклые (эрозия сильнее проявляется в нижней части, где сильно выражена ложбинность), вогнутые (эроз. Сильнее выражена в верхн. крутой части, книзу аккумуляция). По степени эрозионной опасности: прямой - 1, выпуклый - 1,25-1,5, вогнутый - 0,5-0,75. В формировании стока очень важна крутизна склона. Ее пороговая величина, с кот. начинается эрозия, различна для почв разной литологии и по др. условиям. Существуют усредненные представления. Для таежно-лесной зоны крутизна 0-1° - вероятн. переувлажнения, оглеение, 1-3° - наиболее благоприятная дренированность, но после 2° появл. начальные формы линейной эрозии, огран. доли пропашных, 3-5° - значительн. развитие эроз. процессов, противоэроз. мероприятия + исключение пропашных, 5-8° - почвозащ. севообороты, круче 8° - сенокосы, пастбища.

Влияние литологических условий на агроэкологическую оценку ландшафта проявляется в двух направлениях.

Во-первых, формирующиеся на почвообразующих породах почвы унаследуют (и часто в большей и даже решающей степени) многие особен­ности их состава, свойств и режимов. Например, гранулометрический и ми­нералогический состав почв прежде всего зависит от показателей породы. Эти показатели состава пород в свою очередь существенно влияют на физи­ко-химические, физические, водно-физические свойства почв и другие их характеристики.

Во-вторых, сама почвообразующая порода, находясь в генетической связи с почвой, оказывает в процессе функционирования почв большое влияние на трансформацию, миграцию и аккумуляцию веществ, на их тем­пературный, водно-воздушный и другие режимы.

Поэтому агроэкологический анализ литологических условий ланд­шафта предусматривает: 1) оценку влияния пород на водно-воздушные свойства и водно-воздушный режим почвенного профиля (и прежде всего корнеобитаемой зоны) - формирование запаса влаги, глубину промачивания, условия дренажа, водоподъемную способность, возможность образова­ния верховодки т.д.; 2) оценку влияния пород на состав и условия миграции различных элементов и веществ, их аккумуляцию. Как интегральный итог такого анализ состава, свойств и режимов пород выявляются литологические ограничивающие факторы показатели, влияющие на подбор возделы­ваемых культур (особенно плантационных), технологию их возделывания (включая мелиоративные приемы) и пути преодоления ограничений.

Характеристика литологических условий в связи с указанным их зна­чением в агроэкологической оценке ландшафта (до глубины не менее 2^х метров) проводится по следующим показателям:

1) генезис пород, дающий разностороннюю характеристику;

2) мощность рыхлой (мелкозернистой) толщи,

3) глубина залегания и особенности подстилающих коренных пород (плотность, состав, наличие вредных соединений и др.);

4) гранулометрический, минералогический и химический состав (карбонатность, засоленность, тип коры выветривания по соотношению SiO₂ : R₂О₃ в иле и др.).

Наиболее распространенными почвооборазующими породами являют­ся: в Нечерноземье - покровные тяжелые пылеватые отложения (глины и тяжелые суглинки); лесcовидные (легкие и средние) суглинки; морены бес­карбонатные и карбонатные, флювиогляциальные супеси и пески, аллюви­альные отложения, озерно-ледниковые (ленточные глины и др.); двучлены с легкой кроющей толщей с подстилающей более тяжелой мореной или по­кровными отложениями с разделением по мощности кроющей толщи на ма­ломощные двучлены (менее 0,6 м) и среднемощные (0,6-1,3 м), элювий и делювий известняков и других коренных пород; в лесостепной и степной зонах преобладающими породами являются лессы и лессовидные суглинки, элювий и делювий различных коренных пород (известняков, мергелей, пермских глин и др.).

Задача.

На основании водной вытяжке определить степень засоления почвы по «суммарному эффекту» и влияние токсичных ионов.

По суммарному эффекту учитываются только анионы

“Суммарный эффект” ионов, обладающих разной токсичностью, выражают в эквивалентах хлора, исходя из следующих соотношений:

1Cl = 0,1 CO₃^-- = (2,2 – 3,0)* HCO₃^- = (5,0 - 6,0)

Низшие показатели “суммарного эффекта” используют для почв, не содержащих гипс, а высшие - для почв с присутствием гипса.

Так как содержание Ca²⁺(6,85) больше, чем содержание HCO₃^- (0,22), образуется гипс, соответственно, при расчете используют высшие значения коэффициентов.

1. 1= CO_з^-2/0.1=1/3 HCO₃^-=1/6 SO₄^2-

0,58=0,22/3=10,47/6

Сумма= 0,58+0,07+1,75=2,40

Сумма результатов деления равняется 2,40

По следующей шкале находим интервал, куда попала полученная цифра:

<0.3 – не засолена

0,3 – 1(1,5) – слабо засолена;

1(1,5) – 3(3,5) – средне засолена;

3(3,5) – 7(7,5) – сильно засолена;

>7(7,5) - очень сильно засолена (солончак)

Так как образуется гипс, смотрим высшие значения в интервалах.

Цифра 2,40 входит в интервал 1(1,5) – 3(3,5), а это значит, что почва средне засолена.