Рельеф как фактор почвообразования.

Рельеф – совокупность неровностей земной поверхности разного масштаба. Влияние рельефа сказывается главным образом на перераспределении тепла и воды, которые поступают на поверхность суши.

Рельеф района в значительной мере определяет конкретное проявление воздействия других факторов при почвообразовании.

Контролируя распределение и взаимоотношение факторов почвообразования, рельеф оказывает весьма сильное влияние на географию почв. При этом роль и значение форм мега- и макрорельефа, с одной стороны, и мезо- и микрорельефа, с другой, заметно отличаются.

Под мега- и макрорельефом понимают самые крупные формы рельефа, определяющие общий облик большой территории: равнины, плато, горные системы. Возникновение макрорельефа связано главным образом с тектоническими явлениями в земной коре.

Влияние форм мегарельефа проявляется преимущественно в регулировании распределения атмосферной влаги, переносимой крупными воздушными массами, и в изменении гидротермических условий в зависимости от абсолютной высоты.

На равнинах и обширных плато происходит постепенное изменение количества атмосферных осадков. Это создает необходимые условия для постепенной смены типов растительности и образования биоклиматических зон, что обусловливает формирование почвенных зон.

Мезорельеф – формы рельефа средних размеров: холмы, лощины, долины террасы и их элементы – плоские участки и склоны разной крутизны. Возникновение мезорельефа связано в основном с экзогенными геологическими процессами, на которые оказывают большое влияние медленные поднятия и опускание отдельных участков суши.

Под микрорельефом понимают мелкие формы рельефа, занимающие незначительные площади (от нескольких квадратных дециметров до нескольких сотен квадратных метров), с колебаниями относительных высот в пределах одного метра. Сюда относятся бугорки, понижения, западины, возникающие на ровных поверхностях рельефа.

Влияние форм мезо- и микрорельефа на почвообразование проявляется на ограниченной площади в перераспределении солнечной энергии и выпавших атмосферных осадков.

По характеру строения поверхности различают прямые, вогнутые, выпуклые и ступенчатые склоны (рис. 1).

Рис. 1. типы склонов

По крутизне различают пологие (3 - 6⁰), покатые (6 - 15⁰), крутые (15 - 45⁰), обрывистые (более 45⁰) склоны. По длине различают склоны короткие (менее 50 м), средние (50 – 500 м) и длинные (более 500 м).

Перераспределение солнечной энергии на поверхности зависит от крутизны склонов и их экспозиции.

Склоны разных экспозиций имеют свои микроклиматические особенности (гидротермические режимы) и, как следствие, свою растительность и почву.

Перераспределение атмосферной влаги обусловлено тем, что атмосферные осадки стекают в пониженные места. В результате чего почвы верхней части склонов получают меньше влаги, чем находящиеся рядом почвы понижений.

Перераспределение почвенной массы в зависимости от количества и качества (мелкий моросящий дождь, ливень, снег и т.п.) атмосферных осадков происходит повсеместно, однако степень выраженности этого процесса в значительной мере определяется характером рельефа. Равнинный рельеф с незначительными понижениями благоприятствует перемещению наиболее тонких частиц. Перераспределение тонких частиц отражается на механическом и химическом составе почв разных элементов рельефа. Еще в большей степени влияет мезорельеф на миграцию водорастворимых соединений. При наличии резко расчлененного рельефа со значительной амплитудой высот происходит перемещение грубых обломков.

Поверхностный сток и перемещение почвенно-грунтовых вод обусловливает направленную миграцию твердых частиц и растворимых соединений и своеобразный обмен между элементами мезо- и микрорельефа. В результате поверхностного стока талых или дождевых вод верхние горизонты почвы размываются, и почвенная масса переносится в относительно пониженные места, т.е. при смыве почвы со склонов происходит намывание почвы в отрицательных элементах.

Поэтому расположенные в одном и том же ландшафте, часто разделенные лишь десятками метров почвы существенно отличаются водно-воздушным режимом, значениями рН, содержанием подвижных форм химических элементов. Все это приводит к поселению и развитию различной растительности, к существенным различиям в синтезе и разложении органического вещества, превращении почвенных минералов и, в конечном счете, к образованию разных почв в различных условиях рельефа.

Почвы положительных элементов рельефа формируются в независимых, автономных, ландшафтно-геохимических условиях. Эти почвы относятся к автоморфному типу. Почвы понижений развиваются под воздействием поверхностных и грунтовых вод, обогащенных химическими элементами и соединениями, извлеченными из почв вышерасположенных участков. Следовательно, почвы отрицательных элементов мезорельефа находятся в подчиненных ландшафтно-геохимических условиях. Эти почвы относятся к гидроморфному типу почв. геохимическая зависимость гидроморфных почв от автоморфных называется геохимическим сопряжением (рис. 2).

Рис. 2. Схема геохимического сопряжения (В. В. Добровольский, 1999)

А – условия мезорельефа: 1 – поверхностный сток; 2 – внутрипочвенный сток; 3 - грунтовый сток; Б – условия микрорельефа: 1 – поверхностный сток; 4 – движение почвенной воды (пунктир – подъем воды по капиллярам)

В условиях мезорельефа геохимическая связь имеет одностороннюю направленность, причем почвы относительно низких участков находятся под влиянием более высоких.

В условиях микрорельефа геохимическое сопряжение почвы носит двустороннюю направленность. Химические элементы, мигрирующие с поверхностным стоком в микрозападины, вмываются с фильтрующимися водами и обогащают почву понижений. Однако быстрое иссушение микроповышений вызывает энергичное подтягивание почвенных вод по капиллярам, вместе с которыми большая часть химических элементов возвращается. Происходит как бы взаимообмен подвижными соединениями.

Микрорельефу принадлежит ведущая роль в формировании комплексного и мозаичного покрова.

Таким образом. В настоящее время выделяют по положению в рельефе и по определяемому им перераспределению осадков группы почв.

Автоморфные почвы – формируются на ровных поверхностях и склонах в условиях свободного стока поверхностных вод, при глубоком залегании грунтовых вод (глубже 6 метров).

Полугидроморфные почвы – формируются при кратковременном застое поверхностных вод или при залегании грунтовых вод на глубине 3-6 м (капиллярная кайма может достигать корней растений).

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 вносит существенное изменение в распределение атмосферных осадков и, следовательно, типов растительности и почв.