Рельеф — перераспределитель тепла, влаги и твердых масс. Особенности почв и ландшафтов в зависимости от положения в рельефе

Рельеф земной поверхности, т. е. ее форма, образован участка­ми различного наклона и гипсометрического уровня. На крутых или равнинных участках, повышенных или пониженных элементах ре­льефа почвообразование протекает по-разному.

Благодаря наличию рельефа в значительной мере перераспреде­ляется на земной поверхности радиационная энергия Солнца, «пита­ющая» процессы почвообразования. Определенную роль в местном увеличении или уменьшении солнечной радиации играет экспози­ция склонов. На склонах южной экспозиции вследствие большего притока тепла интенсивнее происходят прогревание почвы, испарение влаги, дольше сохраняются биологически активные температу­ры. На склонах северной экспозиции, напротив, почва может быть сильнее промерзшей, с более продолжительным снежным покро­вом она будет развиваться в условиях, в большей мере способству­ющих накоплению влаги. От экспозиции склонов, влияющей на величину притока солнечной радиации, зависят густота и состав растительного покрова, длительность вегетационного периода, а так­же условия жизни почвенной фауны. В различных природных зонах экспозиционные эффекты почвообразования обусловливаются кон­кретным соотношением поступающих в почвенную толщу тепла и влаги. Особенно велики экспозиционные эффекты в горных стра­нах, где уклоны поверхности достигают наибольших значений. Так, в некоторых горных местностях умеренного пояса северные склоны нередко покрыты лесной растительностью с характерными для нее почвами, а южные — горно-степными фитоценозами, определяю­щими соответствующий характер почвообразования. Перераспреде­ление тепла — лишь одна из функций рельефа как фактора почво­образования.

Не менее важную роль в формировании почвенного покрова играет рельеф как перераспределитесь влаги и растворенных в ней веществ. Очевидно, что на совершенно ровной (горизонтальной) поверхности боковой сток влаги отсутствует, поступающие атмос­ферные осадки при этом либо просачиваются в почвенную толщу, либо частично испаряются обратно в атмосферу. В том случае, ког­да поверхность имеет тот или иной наклон, создаются условия для стока части атмосферных осадков вниз по склону. Это явление при­водит к тому, что в одной и той же климатической обстановке по­чвы склонов, а также локальных повышенных элементов рельефа, как правило, получают меньше атмосферных осадков, чем почвы равнинных и особенно пониженных элементов рельефа.

Результатом такой дифференциации оказывается различный вод­ный режим почв склонов, плоских повышений и понижений. На наклонных поверхностях особенно большой крутизны дефицит влаги может приводить к иссушению почв либо к неглубокой их прома­чиваемое™, что, безусловно, будет отражаться на состоянии биоты, химических и других процессах, протекающих в почвах. В свою оче­редь, почвы отрицательных элементов рельефа из-за дополнительно­го притока влаги с относительно более высоких уровней поверхности нередко оказываются переувлажненными, пустоты в них полностью заполняются водой, что сказывается на всем комплексе явлений почвообразования.

Известны ситуации в природе, когда даже очень незначитель­ные местные различия в гипсометрических уровнях поверхностей приводят к ярко выраженной контрастности в почвенном покро­ве. Так, в полупустынных районах встречаются комплексы разно­типных почв, приуроченных к микрорельефу с перепадами высот всего в несколько десятков сантиметров. При этом на микроповы­шениях и микросклонах развиваются слабопромытые почвы с боль­шим количеством воднорастворимых солей почти у самой повер­хности, тогда как в микропонижениях формируются хорошо ув­лажняемые почвы с мощным травяным покровом, повышенным количеством органического вещества и глубоким залеганием соле­вых компонентов.

Еще более дифференцированными по режиму увлажнения мо­гут быть сочетания почв, приуроченные к разным формам мезоре­льефа (например, к придолинным водораздельным пространствам, террасам и поймам рек, склонам гор и др.).

Другим следствием топогенного перераспределения влаги явля­ется специфический баланс химических веществ в почвах на раз­личных элементах рельефа. На относительно возвышенных участ­ках поверхности приток веществ извне осуществляется только из атмосферы. Такие почвы называются автономными, продукты поч­вообразования в них или остаются на месте, или выносятся в ниже­лежащие части почвенного покрова. На более низких ступенях ре­льефа и особенно в замкнутых депрессиях наряду с поступлением веществ из атмосферы почвы получают дополнительное количество веществ за счет бокового притока. Такие почвы называются гетеро­номными, или геохимически подчиненными.

Транспортировка веществ из автономных почв в геохимически подчиненные (гетерономные) может происходить в форме водных растворов, твердых взвесей, солифлюкционных масс и т. д.

Боковое перемещение веществ в водных растворах идет по по­верхности почвы, внутри почвенной толщи — по границе слоев с различной водопроницаемостью, а при сквозном промачивании почвы — с почвенно-грунтовыми и грунтовыми водами. В зависи­мости от преобладающих путей перемещения растворов изменяется состав растворенных компонентов.

В современной географической науке разработано учение о вза­имосвязи отдельных ландшафтов и почв, основанное в значитель­ной мере на анализе их положения в рельефе. Основоположник этого учения Б.Б. Полынов сформулировал представление об эле­ментарном ландшафте (1953), за который принят определенный одновозрастной элемент рельефа, сложенный одной и той же материнской породой и покрытый в каждый отдельный момент своего существования определенным растительным сообществом. Одина­ковые условия создают единое направление почвообразования на всем пространстве данного элементарного ландшафта. Все разнооб­разие элементарных ландшафтов и приуроченных к ним почв де­лится по условиям миграции на три основные группы: элювиаль­ные, супераквальные и субаквальные.

Элювиальные ландшафты и свойственные им почвы формируют­ся на повышенных элементах рельефа при глубоком залегании уровня фунтовых вод, не оказывающих влияния на почвы и раститель­ность. В этих условиях почвы развиваются за счет двух противопо­ложно направленных процессов:

вертикального (радиального) вымывания веществ с атмосфер­ными осадками из верхней части толщи в нижнюю и формирова­ния вследствие этого на глубине различных аккумуляций;

возврата и накопления органических и минеральных веществ в приповерхностной части почвы за счет химических элементов, содержащихся в растительном опаде и атмосферных выпадениях (осадки, пыль).

Супераквальные (надводные) ландшафты и свойственные им по­чвы формируются на пониженных элементах рельефа, где грунтовые воды подходят близко к поверхности и влияют на почвы и раститель­ность (низкие террасы и поймы рек и озер, низменные морские по­бережья, бессточные впадины). В почвы супераквальных ландшаф­тов осуществляется дополнительный приток химических элементов с боковым (латеральным) стоком и грунтовыми водами. Здесь могут накапливаться в значительных количествах продукты почвообразо­вания, выносимые из почв элювиальных ландшафтов, и возникать явления абсолютной гидрогенной аккумуляции.

Субаквальные ландшафты — это местные водоемы со свойствен­ной им водной растительностью и донными почвами. Привнос из­вне веществ с твердым и жидким стоком в этих почвах становится основным процессом. В них попадают твердые органические и ми­неральные частицы, смытые с сухопутных участков, а также остат­ки водных растений и животных.

Кроме названных основных элементарных ландшафтов (и при­надлежащих им почв) существуют транзитные ландшафты склонов, почвы которых могут сочетать в себе признаки элювиальности и геохимической подчиненности.

Почвы элювиальных, супераквальных и субаквальных ландшаф­тов определенной местности, сопряженные друг с другом в геохи­мическом плане за счет миграции химических соединений, получили название почвенно-геохимических сопряжений. В каждой природ­ной зоне выражен свой тип и набор почвенно-геохимических со­пряжений.

Процессы перераспределения вещества между почвами раз­личных элементов рельефа при определенных условиях приобре­тают форму значительных денудационно-аккумулятивных явле­ний. С поверхности одних почв под воздействием воды и ветра массы вещества сносятся, а на поверхность других почв отлагают­ся. Масштабы денудации (водной и ветровой) зависят от ряда фак­торов (климатических условий, характера пород и др.). Но нередко главенствующую роль среди них играет рельеф. Наиболее выра­женная эрозия почв (смыв и размыв их) имеет место в местностях с сильно расчлененным рельефом, где земная поверхность образо­вана склонами большой крутизны и обособленными локальными повышениями.

Вызванная особенностями строения рельефа денудация может достигать таких размеров, что верхняя часть почвы будет постоянно размываться (или развеваться), а почвообразование охватывать все новые и новые слои материнской породы. С точки зрения плодоро­дия почв этот процесс имеет резко негативное значение, поскольку при сильной эрозии почва лишается наиболее важных для произра­стания растений компонентов и гумуса, обычно сосредоточиваю­щихся в верхней части почвенной толщи. Особенно интенсивно эрозия развивается на сильно и нерационально распаханных участ­ках. В таких ситуациях может оказаться смытой половина и более почвенной толщи. Поэтому важно при освоении почвенного по­крова и его распашке учитывать рельеф как фактор, инициирую­щий в определенных условиях эрозию почв.

Еще один аспект взаимоотношений рельефа и почвообразова­ния связан с абсолютной высотой местности. Прежде всего, это от­носится к горным странам, где существенные различия в высотном положении почв обусловливают заметные изменения в направлен­ности почвообразования. По мере увеличения абсолютной высоты местности в горах понижается термический потенциал формирова­ния почв, закономерно варьируют величины атмосферных осадков, что оказывает влияние на характер почвообразования.

Заканчивая предварительное рассмотрение четырех факторов поч­вообразования (горных пород, растительных и животных организ­мов, климата и рельефа), необходимо заметить следующее. Все эти факторы являются обязательными докучаевскими «агентами-почвообразователями». Уровень универсальности их действия совпадает с

уровнем универсальности почвенной оболочки. Иными словами, указанные факторы действуют повсеместно там, где есть почвы. Не­возможно представить почвообразование хотя бы без одного из них.