2. Рельеф

Рельеф представляет собой форму земной поверхности, происхождение которой связано с тектоническими процессами, колебанием уровня морей, океанов, деятельностью ледников и другими явлениями. Рельеф является важнейшим фактором перераспределения солнечной радиации и осадков. Благодаря этому в зависимости от форм рельефа формируется определенный тип климата не только обширных территорий, но и микроклимат почв.

Различают следующие группы форм рельефа:

макрорельеф,

мезорельеф,

микрорельеф,

нанорельеф.

Макрорельеф представляет собой крупные формы земной поверхности измеряемые сотнями метров и километрами, определяющими общий облик большой территории: равнины, плато, горные системы. Его возникновение обусловлено преимущественно тектоническими явлениями в земной коре или отступлением моря, как, например, в случае Прикаспийской низменности.

Макрорельеф, определяя строение земной поверхности больших территорий, оказывает непосредственное влияние на складывающиеся там биоклиматические условия. Примером могут служить Черноморское побережье Кавказа и предгорные районы Каспийского побережья. В таких защищенных от холода и экранированных высокими горами регионах создаются особые климатические условия, резко отличающиеся от климата территорий, расположенных по другую сторону горных систем. Все это находит свое отражение в различиях почвенного покрова на зональном уровне.

Мезорельеф – формы рельефа средних размеров с колебанием высот, измеряемых метрами и десятками метров: холмы, лощины, балки, террасы и их элементы – плоские участки, склоны разной крутизны. Возникновение мезорельефа связано в основном с экзогенными геологическими процессами (денудационные процессы, образование континентальных отложений), на которые оказывают большое влияние медленные поднятия и опускания отдельных участков суши.

Мезорельеф оказывает существенное влияние на формирование почвенного покрова в пределах конкретного ландшафта. От его особенностей во многом зависит характер мезокомбинаций почв.

Южные склоны теплее северных, поэтому тепловые условия для развития почв на склонах южных экспозиций будут заметно отличаться от аналогичных условий на северных склонах. Из-за неодинакового температурного режима северные склоны оказываются более увлажненными по сравнению с южными. При этом, чем сильнее расчленен рельеф и длиннее протяженность склонов, тем в большей степени проявляются различия между склонами разной экспозиции. Известно, что даже при слабоволнистом рельефе, где склоны очень малы и пологи, сход снега весной происходит, прежде всего, на южных склонах.

Неодинаковые условия теплообеспеченности и увлажнения обусловливают различия в характере растительности, окислительно-восстановитель-ном и пищевом режимах и многих других явлениях почвообразования.

Различия в условиях почвообразования обнаруживаются и между склонами, выровненными территориями и понижениями между водоразделами, что находит свое отражение в свойствах почв, формирующихся на различных элементах рельефа.

Микрорельеф – мелкие формы рельефа, занимающие незначительные площади, от нескольких квадратных дециметров до нескольких сотен квадратных метров, с колебаниями относительных высот в пределах 1 м. Сюда относятся бугорки, понижения, западины и др., возникающие на ровных поверхностях рельефа из-за просадочных явлений, мерзлотных деформаций или по другим причинам. На склонах микрорельеф может быть связан с развитием эрозионных процессов или сползанием почвенно-грунтовых масс.

Нанорельеф – самые мелкие элементы рельефа, диаметр которых колеблется в пределах от нескольких сантиметров до 0,5-1,0 метра, а относительная высота до 30 см. Он представлен мелкими западинками и бугорками, кочками, различными неровностями, возникающими при обработке почвы (борозды, гребни и т.п.).

С микро- и нанорельефом связано формирование контрастных (комплексы) и неконтрастных (пятнистости) микрокомбинаций почв.

В гумидном климате в микропонижениях на выровненных территориях за счет дополнительного притока влаги интенсифицируется протекание подзолистого процесса или же развивается временное переувлажнение почв. Это ведет к формированию пятнистостей, представленных почвами разной степени оподзоленности и слабоглееватыми почвами.

В засушливом климате дополнительный приток влаги в микропонижения способствует рассолению и рассолонцеванию почв и формированию комплексов. Небольшие повышения (до 30-50 см) заняты солонцами солончаковатыми степными, на микросклонах к блюдцеобразным и ложбинообразным западинам приурочены зональные каштановые почвы различной степени солонцеватости, днища понижений заняты незасоленными и несолонцеватыми лугово-каштановыи почвами.

С рельефом местности связана и глубина уровня грунтовых вод, которые при близком залегании к поверхности оказывают огромное влияние на почвообразование, создавая определенный режим влажности и окислительно-восстановительного потенциала. От этого, в свою очередь, будет зависеть характер растительности, направленность и интенсивность трансформации органических и минеральных веществ.

В таежно-лесной зоне минерализация грунтовых вод (общее содержание минеральных веществ) обычно невелика – 0,1-0,3 г/л. В составе водорастворимых веществ заметную роль играют органо-минеральные и минеральные соединения закисного железа, в меньшей степени марганца, алюминия и кремнезема. В северной части зоны грунтовые воды часто обогащены органическим веществом. Поступая из грунтовых вод, эти соединения пропитывают почвенную массу с образованием большого количества железистых и железисто-марганцевых конкреций, вплоть до формирования рудяковых горизонтов.

Когда грунтовые воды контактируют с карбонатными породами или известняками, происходит насыщение их гидрокарбонатом кальция и мягкие грунтовые воды трансформируются в жесткие. При воздействии таких вод на почвенный профиль создается нейтральная или слабощелочная реакция среды, что предупреждает развитие подзолистого процесса. Благодаря постоянному присутствию Са(НСО₃)₂ активизируются процессы гумификации, а образующиеся гумусовые вещества нейтрализуются и закрепляются ионами кальция. В результате, среди кислых, малогумусных, бедных питательными веществами подзолистых и дерново-подзолистых почв формируются ареалы дерново-глеевых почв с высоким содержанием гумуса и элементов питания.

В степной зоне минерализация грунтовых вод обычно находится в пределах 0,75-3,0 г/л. Наряду с гидрокарбонатом кальция они могут содержать сернокислые и углекислые соли натрия. Органическое вещество в них отсутствует. В полупустынях и пустынях минерализация грунтовых вод в среднем составляет 5-20 г/л, иногда 30-50 г/л. В составе солей резко преобладают сульфаты и хлориды натрия. При близком расположении таких вод к поверхности происходит формирование солончаков и солонцов, обладающих крайне отрицательными агрономическими свойствами, а так же в различной степени засоленных и солонцеватых почв зонального ряда. В целом, чем ближе уровень грунтовых вод к поверхности, тем в большей степени они участвуют в современном почвообразовательном процессе.

В зависимости от положения в рельефе выделяют следующие группы почв, которые называются рядами увлажнения.

Автоморфные почвы – формируются на ровных поверхностях и склонах в условиях стока атмосферной влаги, при глубоком (более 6 м) залегании грунтовых вод.

Полугидроморфные почвы – формируются при кратковременном застое поверхностных вод или при залегании грунтовых вод на глубине 3-6 м (капиллярная кайма достигает почвенного профиля, обеспечивая его дополнительное увлажнение).

Гидроморфные почвы – формируются в условиях длительного поверхностного застоя вод или при залегании грунтовых вод на глубине менее 3 м (капиллярная кайма может достигать поверхности почвы).

Рельеф выступает не только как фактор перераспределения влаги и лучистой энергии. Благодаря ему осуществляется воздействие одних почв на другие посредством веществ, вовлекаемых в миграционные процессы. Так, в почвы понижений поступает не только влага с вышерасположенных элементов рельефа, но и различные химические соединения, способные к миграции с поверхностным и внутрипочвенным стоком в данных геохимических условиях. С поверхностным стоком, при развитии эрозионных процессов, переносятся тонкодисперсные частицы, обогащенные гумусом и биофильными элементами. Аккумулируясь в депрессиях и у подножия склонов они оказывают существенное влияние на свойства расположенных там почв.

Рельеф оказывает большое влияние на развитие эрозионных процессов. В условиях склоновых форм рельефа возможно проявление водной эрозии, т.е. смыва и размыва почвы. В настоящее время нет единой и обоснованной градации склонов по крутизне. Для сельскохозяйственной характеристики рельефа Сильвестров предлагает применять следующую градацию склонов:

• Ровные участки – уклоны менее 1^о;

• Пологие склоны – 1-2^о;

• Покатые склоны – 3-4^о;

• Крутые склоны – 5-10^о и более.

Заметный смыв почвы на пашнях наблюдается часто при крутизне склонов 2-3^о, а территории с такими уклонами составляют около трети всех распаханных земель. Но особенно усиливается смыв почв, начиная с 3-4^о крутизны. Распашка склонов в 8-10^о ,обычна уже не целесообразна из-за сильной смытости почв. При прочих равных условиях смыв почвы усиливается с увеличением длины склона.

Форма склона и его отдельных участков обусловливает распределение процессов смыва и аккумуляции.

Выделяют четыре типа профилей склонов и водосборов:

выпуклые,

вогнутые,

прямые,

сложные.

На выпуклых склонах из-за нарастания уклонов к днищам гидрографической сети смыв почвы резко увеличивается в их нижней части. Вогнутые склоны размываются медленнее, чем выпуклые, так как их форма приближается к нормальному профилю равновесия. На прямом склоне, при почти неизменных уклонах разница в степени смытости почв на отдельных участках не такая резкая, как на выпуклых. Сложные склоны рассматриваются как склоны, состоящие из отрезков выпуклых или прямых склонов ( например, террасированнные). В этом случае распределение почв различной степени смытости очень пестро.

Равнинные формы рельефа в аридных районах подвергаются действию ветровой эрозии (дефляции). Наиболее интенсивно переносятся иловатые, пылеватые и песчаные частицы. В результате выдувания и переноса формируется своеобразный дефляционный рельеф, который особенно ярко выражен в песчаных пустынях и представлен барханами, дюнами, грядами, котловинами выдувания.