6.3. Геохимический статус элементов рельефа

Рельеф является активным фактором перераспределения не только солнечного тепла и влаги, но и перемещения твердых частиц почвы в результате эрозии. Под эрозией почв понимают разрушение почвы струями и потоками талых, дождевых и ливневых вод. Рельеф, управляя перемещением водных масс, является, тем самым, мощным фактором механической миграции вещества (смыва и намыва почв).

Приобретение навыков расчетов интенсивности эрозионных процессов (механической миграции вещества) в агроландшафтах начинается с того, что для каждого элемента гипсометрического профиля рассчитывается модуль смыва почвы по формуле:

С = Д П Р К, (6.3.1)

где:

С – модуль смыва почвы, т/га за год;

Д – эрозионный потенциал дождевых осадков (в данном случае = 4);

П – смываемость почв, т/га за единицу эрозионного потенциала осадков;

Р – эрозионный потенциал рельефа;

К – почвозащитный коэффициент растительности.

С – модуль смыва почвы, показывает количество (массу) почвенного материала, которое уносится в среднем с одного гектара площади под воздействием эрозионных процессов. Модуль стока зависит только от вышеописанных факторов и не меняется от характера поступления вещества с вышележащих элементов рельефа.

Д – эрозионный потенциал дождевых осадков представляет собой сумму произведений кинетической энергии дождей на их максимальную 30-ти минутную интенсивность. Для любого пункта Европейской части России и Кавказа эрозионный потенциал дождевых осадков может быть снят со специальной карты

П – смываемость почвы, под ней понимается количество почвы, смываемой с эталонного участка черного пара при выпадении дождя с эрозионным потенциалом равным единице (при Д = 1). Смываемость почвы без учета факторов агротехники и свойств, подверженных сезонным изменениям, определяется в основном количеством гумуса, содержанием песка в почве (0.1 – 1.0 мм), а также пыли и мелкого песка (0.1 – 0.001 мм).

Р – эрозионный потенциал рельефа, отражающий способность рельефа усиливать кинетическую энергию потока. Кинетическая энергия потока зависит от длины и крутизны склона. Эрозионный потенциал рельефа представляет собой произведение длины склона в степени от 0.3 до 0.5 на уклон в степени 1.4 – 1.5.

К – почвозащитный коэффициент растительности. Растительность и способы обработки почв оказывают очень большое влияние на смыв почвы. Так, под лесной и луговой растительностью смыв исчисляется десятками и первыми сотнями килограммов почвы с 1 га. почвозащитные свойства полевых культур значительно слабее, так как, в связи с кратковременностью цикла развития и постоянной обработкой почвы они не образуют сплошного слоя дернины и опада. Если рассматривать полевые культуры изолированно от агротехники, то их почвозащитная эффективность определяется биологическими особенностями. Так, мелкостебельные культуры, образующие сплошной покров, лучше защищают почву от смыва, чем крупностебельные растения. Многолетние культуры лучше защищают почву от смыва, чем однолетние. В целом растения, образующие обильную растительную массу, имеют более высокие почвозащитные свойства.

После определения модулей стока, рассчитывают баланс вещества в каждом элементе рельефа по формуле:

U = LC_y – C_x , (6.3.2)

где:

U – баланс почвенной массы в конкретном элементе рельефа (если LC_y> C_x, то баланс положительный, если LC_y< C_x, - баланс отрицательный).

L – коэффициент пропорциональности, рассчитываемый как отношение площади вышележащего элемента рельефа к площади нижележащего (S_y/S_x)

C_y – модуль смыва вышележащего элемента рельефа,

C_x – модуль смыва элемента рельефа, для которого рассчитывается баланс вещества.

Сопоставление данных по балансу (U) и эрозионному потенциалу рельефа (Р) в каждом элементе рельефа позволяет определить его геохимический статус. Существуют следующие соотношения U и Р.

1. Р=0, U=0 – элемент рельефа, характеризующийся такими параметрами является элювиальным элементарным геохимическим ландшафтом (ЭГЛ). Для элювиального ЭГЛ характерно отсутствие механического перемещения почвенных масс. Эти ландшафты, как правило, располагаются на плоских вершинах холмов.

2. Р=О, U>0 – такой элемент рельефа является аккумулятивным ЭГЛ. В его пределах наблюдается только приход почвенной массы с выше лежащих позиций. Аккумулятивные ЭГЛ, как правило, располагаются в пониженных плоских равнинах.

3. Р> 0, U<0 – такой элемент рельефа относится к транзитным ЭГЛ. В его пределах наблюдается интенсивная потеря вещества. Транзитные ЭГЛ располагаются, как правило, в средних частях склонов.

4. Р>0, U>0 – этот элемент рельефа приобретает вещества больше, чем теряет. Он является транзитно-аккумулятивным ЭГЛ. Эти ЭГЛ, как правило, занимают нижние части склонов.

5. Р≥0, U≤0 – такой элемент рельефа характеризуется слабым отрицательным балансом вещества, вследствие малого эрозионного потенциала рельефа. Он может быть назван транзитно-элювиальным ЭГЛ. Они располагается, как правило, в верхних частях пологих склонов.