Влияние эрозионных и аккумулятивных процессов на структуру почвенного покрова балочных водосборов
Картографирование почвенного покрова (ПП), в том числе ПП балочных водосборов, в производственных целях проводится в масштабах 1:10000, 1:25000 в зависимости от категории местности, что не позволяет с достаточной полнотой отобразить структуру почвенного покрова (СПП), формирующуюся под влиянием эрозии и аккумуляции. Как показали исследования и материалы детальных почвенных съемок, процессы смыва-намыва и СПП балочных водосборов наиболее полно могут быть отображены в масштабе 1:2000-1:500 при одновременной закладке почвенно-геоморфологических профилей (ПГП). При такой съемке полнее учитываются геоморфологические условия (длина, крутизна, превышение, форма, экспозиция склона, подстилающие и почвообразующие породы и т.д.), свойства почв, влияние растительности, антропогенное воздействие и другие факторы почвообразования (Назаренко, Божко, Иванов,1995).
На крутых, коротких и высоких склонах южной экспозиции интенсивность эрозионно-аккумулятивных процессов относительно выше, чем на более длинных и пологих склонах северной экспозиции. Поэтому и мощность гумусового горизонта почв здесь практически всегда больше по сравнению с южными (Иванов,1983; Иванов и др.,1985). В результате этого СПП склонов южной экспозиции характеризуется более сложными и контрастными комбинациями (8-10 и более компонентов), чем северной (4-8).
Высокая интенсивность эрозионно-аккумулятивных процессов обусловлена также низкой противоэрозионной устойчивостью почвообразующих пород территории балочных водосборов, представленных покровными и лёссовидными глинами и суглинками. СПП балочных водосборов усложняется интенсивным оврагообразованием и выходом на дневную поверхность в выпуклых частях склонов почвообразующих и подстилающих пород, что приводит к изменению гранулометрического состава и свойств почв, определяющих пестроту почвенного покрова.
На участках склонов под естественной растительностью интенсивность смыва и намыва ниже, чем под сельскохозяйственными культурами или практически отсутствует. Но к настоящему времени под естественной растительностью находятся только нижние части склонов крутизной 7-10° и более, склоны северной экспозиции распаханы практически полностью. Лесополосы, размещенные поперек склонов, напашные валы-террасы на границе пашня-выгон, водозадерживающие валы способствуют уменьшению эрозии и аккумуляции продуктов смыва (Назаренко,1996). Под ними формируются делювиальные почвы различной степени намытости и погребенные. Все это приводит к пестроте СПП балочных водосборов, которая требует углубленного изучения и систематизации при проведении почвенных съемок.
Необходимодетализировать характер влияния двух взаимно противоположных процессов (эрозии и аккумуляции) на формирование СПП блочных водосборов как единого эрозионно-аккумулятивного почвообразовательного процесса с обоснованием генетических классификационных признаков, учитываемых при производстве почвенной съемки в районах с расчлененным рельефом местности.
Детальные почвенно-эрозионные исследования проводились с 1993 по 1997 г. на трех ключевых участках. На территории Калачской возвышенности, Средне-Русской и Окско-Донской равнинах соответственно в пределах водосборных площадей балок «Большой Яр» Калачеевского района (юго-восточный геоморфологический район с интенсивностью эрозии 10-15 т/га в год), балки «Гнилой Лог» на границе Хохольского и Нижнедевицкого районов (западный геоморфологический район с интенсивностью смыва почв 5-10 т/га в год), балки «Сенновская», расположенной на территории Рамонского района Воронежской области (северо-восточный геоморфологический район с интенсивностью эрозии около 5 т/га в год (Иванов,1983, Косцова, Хруцкий,1979), а также на приводораздельном склоне опытного участка колхоза им. Дзержинского Курского района Курской обл., приуроченного к западному геоморфологическому району ЦЧО с интенсивностью эрозии 15-20 т/га в год (Иванов,1983а). Территории балочных водосборов относятся к подзонам черноземов обыкновенных и южных, типичных и выщелоченных, черноземов оподзоленных и серых лесных почв.
В исследованиях использованы сравнительно-географический и сравнительно-аналитический методы. Особенно широко применялись методы детальной почвенно-эрозионной съемки в масштабе 1:2000 и ПГП (Иванов,1980, Иванов, Данилов,1984). Сущность метода ПГП состоит в детальном (с помощью нивелира или теодолита) отображении профилей рельефа, сопряженного с изменением мощности гумусового гор. А + В (рис. 1).
Место закладки выбирали, используя топографическую основу и почвенную карту масштаба 1:10000 с сечением горизонталей 2,5 м. ПГП прокладывают в зависимости от целей и задач исследования от одного водораздела через гидрографическую сеть до противоположного на наиболее типичном и представительном участке характеризуемой территории по направлению естественного тока воды, избегая аномальных форм рельефа (оползни, промоины, копани, рытвины и т.д.). В каждой фиксированной точке закладывают основной или контрольный разрез, прикопки или скважины, вскрывающие почвенные генетические горизонты.
Рис. 1. Почвенный покров и мощность гумусового горизонта на участке ЮЮВ склона балки «Гнилой Лог» Хохольского района Воронежской обл.:
Н – превышение, м; h – мощность гумусового гор., см; L – длина линии проложения, м. Часть склона: а – верхняя выпуклая; б – средняя вогнутая; в – нижняя выпуклая. Почва: 1 – чернозем выщелоченный слабосмытый тяжелосуглинистый; 2 – тот же среднесуглинистый; 3 – лугово-черноземная карбонатная среднесмытая легкосуглинистая; 4 – та же слабосмытая; 5 – та же сильносмытая; б – лугово-черноземная типичная тяжелосуглинистая слабонамытая; 7 – лугово-черноземная карбонатная супесчаная слабосмытая; 8 – та же среднесмытая; 9 – та же сильносмытая; 10 – та же слабонамытая; 11 – та же средненамытая; 12 – та же сильнонамытая; 13 – чернозем типичный под аллювиально-делювиальным наносом днища балки.
Данный метод позволяет выделить почвы, не отображаемые на почвенных картах при сплошной съемке, даже при крупномасштабном картографировании (1:2000-1:5000) (рис. 2), а почвы, занимающие менее 0,1-0,6 га (Общесоюзная инструкция…,1973), на почвенных картах не выделяются. Сочетание детальной сплошной почвенной съемки с закладкой почвенно-геоморфологических профилей позволило выявить целый ряд специфических особенностей в формировании СПП.
Рис. 2. Почвенный покров склона ЮЮВ экспозиции балки «Гнилой Лог»:
1 – чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый; 2 – тот же слабосмытый; 3 – тот же среднесмытый; 4 – тот же среднесмытый среднесуглинистый; 5 – чернозем типичный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый; 6 – тот же слабосмытый; 7 – лугово-черноземная карбонатная среднесмытая легкосуглинистая; 8 – та же сильносмытая; 9 – та же среднесмытая супесчаная; 10 – та же сильносмытая; 11 – лугово-черноземная типичная слабонамытая тяжелосуглинистая; 12 – та же сильносмытая легкосуглинистая; 13 – лугово-черноземная выщелоченная маломощная среднесмытая тяжелосуглинистая; 14 – та же сильносмытая супесчаная; 15 – черноземно-луговая глееватая средненамытая тяжелосуглинистая; 16 – овраг; 17 – чернозем типичный под аллювиально-делювиальным наносом днища балки.
СПП эрозионноопасных территорий может быть также с наибольшей достоверностью охарактеризована на основе закладки параллельных продольных профилей с расстоянием между ними 50 м и поперечных – через 25 м. В местах их пересечения закладывают почвенные разрезы или бурят скважины до иллювиального горизонта. Способ позволяет достаточно равномерно расположить разрезы на территории и по мощности гумусового горизонта с высокой степенью достоверности выделить контуры несмытых, слабо-, средне-, сильносмытых и намытых почв. Этот способ трудоемок, но он необходим во всех случаях, когда ставится задача детальной характеристики СПП объекта, подверженного эрозии. Как показано на рис. 3, с его помощью удается выявить наличие несмытых почв от водораздела практически до бровки балки или оврага, казалось бы, на абсолютно прямом по внешним признакам односкатном склоне. Кроме того, на водораздельном плато можно выделить массивы слабосмытых почв. С помощью этого метода удается также на незначительном пространстве провести границы между тремя и более почвенными разностями.
Склоны ЮЮВ и С экспозиции б. «Большой Яр» выпукло-вогнутой формы сформированы покровными глинами и суглинками (карбонатными), подстилаемыми мергелем, мелом и песком, приближающимся к дневной поверхности в нижней части склона ЮЮВ экспозиции (Хруцкий, Смольянинов, Косцова,1974). Длина склона равна 2100 м, крутизна – 5-7°, глубина базиса эрозии – 95,2 м. Длина склона северной экспозиции - 2500 м, крутизна – 3-5°, глубина базиса эрозии – 90,2 м. Этот склон в своей средней части имеет выровненный участок длиной 250 м. В нижней части склонов в результате линейной эрозии сформировались микроложбины, придающие им гофрированность.
Склон ЮЮВ экспозиции б. «Гнилой Лог» (длиной 1150 м) имеет выпукло-вогнутую форму. Он сформировался на покровных суглинках, подстилаемых тяжелым ледниковым суглинком, мелом и песком. Тяжелый ледниковый суглинок способствовал застою поверхностных вод и оглеению почв. Крутизна склона 5-7°, глубина базиса эрозии 66,3 м. Склон СВ экспозиции прямой формы, постепенно выполаживающийся к водоразделу, сложен мощными толщами покровных суглинков. Он более пологий и ложбинистый, чем склон ЮЮВ экспозиции, в нижней части гофрированный. Длина склона 2050 м, крутизна - 3-5°, глубина базиса эрозии - 61,7 м.
Склон северной экспозиции б. «Сенновская» выпуклой формы, сложен флювиогляциальными суглинками, подстилаемыми песками и аллювиально-делювиальными песками и супесями (в нижней его части). Длина склона - 800 м, крутизна - 1-3° в верхней части и до 30° в нижней, глубина базиса эрозии - 42,1 м.
Склон ЮЮВ экспозиции опытного участка колхоза им. Дзержинского Курского района Курской обл. прямой формы сложен мощными толщами лёссовидных суглинков. Длина склона - 209 м, крутизна - 3-4°.
Особенности формирования СПП балочных водосборов. Ряд авторов отмечают широкое преобладание на склонах сочетаний и вариаций почвенных компонентов с учетом степени смытости почв; комплексы и пятнистости, по их мнению, возникают реже (Ахтырцев,1982; Лидов, Орлова, Углова,1973; Фридланд,1972; Хруцкий, Смольянинов, Косцова,1974). Детальная почвенная съемка показала, что комплексы и пятнистости на балочных водосборах составляют значительную долю в СПП. Почвы одного типа, но различных подтипов, а также несмытые и слабосмытые почвы одного типа и подтипа, приуроченные к элементам мезорельефа, относятся к сочетаниям.
Рис. 3. Детальная почвенно-эрозионная карта склона ЮЮВ экспозиции опытного участка колхоза им. Дзержинского Курского р-на Курской обл. (составлена В.Д.Ивановым в 1972 г.):
1- темно-серая лесная среднемощная среднегумусная среднесуглинистая; 2 – та же слабосмытая; 3 – та же среднесмытая; 4 – та же сильносмытая; 5 – та же слабонамытая; 6 – лесополоса; 7 – овраг.
Как показывает практика детального картографирования ПП черноземной зоны в условиях расчлененного рельефа местности и многообразия эрозионных и аккумулятивных процессов, а также в силу исключительной важности такого диагностического показателя, как мощность гумусового горизонта (процесса гумусонакопления), выделение его целесообразно не на видовом таксономическом уровне, а на родовом. В связи с этим степень смытости и намытости почв, эродированности и дефлированности, также связанную с изменением мощности гумусового горизонта, целесообразно рассматривать на видовом уровне таксономической иерархии, так как в конечном итоге приходится учитывать фактическую мощность гумусового горизонта в каждой точке закладки почвенного разреза.
Почвенные разности находятся во взаимосвязи между собой под влиянием смыва, транзита и накопления почвенного материала на балочных водосборах по линиям тока воды. Элементарные почвенные ареалы (ЭПА) склоновых земель относятся к группе ЭПА со сквозным (от водораздела до тальвега) изменением свойств слагающих их почв (Фридланд,1978). Следовательно, видовой признак почв одного типа и подтипа по степени смытости и намытости, зависящей, как правило, от условий микрорельефа, может быть рассмотрен как вариация почвенных компонентов. Комбинации почв намытых и смытых разных типов в условиях изменения микрорельефа образуют комплексы, а одного типа и подтипа – пятнистости, смытых почв с оврагами и обнажениями (Фридланд,1984) – мозаики.
В верхней приводораздельной части склонов в зоне компенсируемой эрозии формируются несмытые зональные почвы (Иванов,1984). С увеличением уклона местности возрастает смыв почвы, усиливающийся на выпуклых участках склонов. Это приводит к формированию сочетаний несмытых, слабосмытых и вариаций слабо- и среднесмытых почв. Вершины лощинообразных понижений и оврагов, нередко достигающие приводораздельной зоны, формируют пятнистости более выщелоченных, вариации смытых или намытых почв, а также комплексы и пятнистости с мозаикой сильносмытых почв и оврагов, которые не учитываются при картографировании и характеристике СПП балочных водосборов, хотя широко распространены на склонах южных экспозиций.
В вогнутых частях склонов (см. рис. 1), на границах пашня-выгон, под напашными валами, перед бровкой балок, перед и под лесополосами (рис. 3) в результате аккумуляции формируются комплексы и пятнистости намытых и погребенных почв со смытыми. В некоторых случаях намытые почвы образуют вариации по степени намытости.
В нижней части склонов прямой или выпуклой формы формируются вариации по степени смытости, по гранулометрическому составу, карбонатности и другим показателям, а также пятнистости, или комплексы с почвами нижних шлейфов и днищ балок. Для некоторых более пологих склонов северной экспозиции ПП нижней части может быть представлен сочетанием несмытых и слабосмытых, вариацией слабо- и среднесмытых почв с пятнистостью или комплексом намытых почв нижних шлейфов и днищ балок. Для склонов, нижняя или средняя части которых покрыта микроложбинами (Иванов,1984), характерна пятнистость смытых и намытых почв. На нижних выпуклых участках склонов южной экспозиции в результате максимальной интенсивности смыва нередко на дневную поверхность выходит почвообразующая или подстилающая порода, которая, как и овраги, не учитывается при характеристике СПП. Обнажения, по нашему мнению, также необходимо рассматривать как мозаику с сильносмытой почвой и учитывать их при картографировании.
Балка «Большой Яр». Мощность гумусового горизонта по профилю склона ЮЮВ экспозиции б. «Большой Яр» уменьшается на выпуклых его участках по сравнению с эталоном (53 см) на 16-25 см. В вогнутых частях склона и под лесополосами в результате процессов аккумуляции она возрастает на 23-44 см. В днище балки мощность гумусового горизонта достигает 198 см. Длина ПГП составляет 2400 м. По ПГП склона ЮЮВ экспозиции под пашней находится 81,3% территории склона, под выгоном – 13,7%, на долю днища балки до временного водотока приходится 5%.
На выпуклых участках склона северной экспозиции мощность гумусового горизонта уменьшается на 12-14 см, в средней части берега балки – на 50 см, на вогнутых участках склона мощность гумусового горизонта увеличивается на 10-18 см, под лесополосой – на 40 см по сравнению с эталоном, где этот показатель равен 64 см. В средней, выровненной части склона он равен мощности гумусового горизонта эталонной почвы. Длина ПГП склона северной экспозиции составляет 2600 м, площадь пашни склона от длины ПГП – 90,4%, площадь выгона – 2,7%, днища до временного водотока – 6,9%.
Двухъярусная СПП склонов представлена бесфоновыми мезо- и микрокомбинациями монолитных элементарных почвенных ареалов (ЭПА) умеренно сложных и сложных, слабо- и сильноконтрастных. Усложняют СПП овраги, доходящие своими вершинами до водораздела склона ЮЮВ экспозиции.
ПП верхней приводораздельной части склона ЮЮВ экспозиции представлен сочетанием мезокомбинаций вытянутой формы черноземов обыкновенных: среднемощного среднегумусного легкоглинистого и маломощного слабосмытого малогумусного легкоглинистого с пятнистостями чернозема обыкновенного мощного слабонамытого среднегумусного линейно-древовидной формы в микроложбинах и вариациями чернозема обыкновенного средне- и сильносмытого, переходящего в овраг и образующего с ним мозаику. В средней части склона ПП сформирован сочетанием-вариацией чернозема обыкновенного маломощного слабосмытого малогумусного легкоглинистого, чернозема обыкновенного карбонатного маломощного среднесмытого тяжелосуглинистого с пятнистостями чернозема обыкновенного мощного слабо- и средненамытого среднегумусного тяжелосуглинистого в лощинообразных понижениях, под лесополосами и на границе пашня-выгон, а также вариацией черноземов обыкновенных карбонатных среднесмытых: тяжелосуглинистого и супесчаного. ПП нижней части склона сформирован пятнистостями чернозема обыкновенного среднесмытого легкосуглинистого с вариациями черноземов обыкновенных мощных слабо- и средненамытых легкосуглинистых линейной формы, сформировавшимися в лощинообразных понижениях в комплексе с аллювиально-делювиальной слоисто-зернистой почвой днища балки.
Преобладающими в составе ПП склона ЮЮВ экспозиции, занимающей 244,2 га, являются черноземы обыкновенный маломощный слабосмытый малогумусный легкоглинистый (31,9%) и обыкновенный карбонатный среднесмытый тяжелосуглинистый (24%). Чернозем обыкновенный маломощный слабосмытый легкосуглинистый занимает 10,7% территории склона, обыкновенный глубоковскипающий среднесмытый супесчаный - 8,7%, обыкновенный слабонамытый легкосуглинистый лощинообразных понижений - 7,7%, обыкновенный сильносмытый легкосуглинистый на границе оврага – 6,1%, обыкновенный средненамытый легкосуглинистый - в нижнем шлейфе склона – 3,7%, обыкновенный среднемощный среднегумусный легкоглинистый приводораздельной части склона – 3,1%, овраг – 2,8%, чернозем обыкновенный мощный слабо- и средненамытый среднегумусный тяжелосуглинистый под лесополосами – 0,8% и обыкновенный карбонатный слабонамытый на границе пашня-выгон ~ 0,4%.
ПП приводораздельной части склона северной экспозиции образован сочетанием-пятнистостью черноземов южных: среднемощного среднегумусного легкоглинистого, среднесмытого слабогумусированного легкоглинистого и мощного средненамытого среднегумусного, сформировавшегося под лесополосой вытянуто-линейной формы. В средней части склона ПП представлен сочетанием-пятнистостью черноземов южных: маломощного слабосмытого малогумусного тяжелосуглинистого, мощного слабонамытого тяжелосуглинистого вогнутой части склона, среднемощного малогумусного тяжелосуглинистого на выположенном участке и средненамытым тяжелосуглинистым в лощинообразных понижениях. В нижней части склона ПП представлен вариацией-пятнистостью черноземов южных карбонатных средне- и сильносмытых тяжелосуглинистых, чернозема южного средненамытого глубоковскипающего в нижней части склона (на тальвеге) и южного слабонамытого в лощинообразных понижениях в комплексе с аллювиально-делювиальной почвой днища балки.
Площадь склона северной экспозиции составляет 112,2 га. Преобладающим в составе ПП являются черноземы южные слабонамытые тяжелосуглинистые – 34,9%, из них в вогнутой части склона – 13%. Чернозем южный карбонатный среднесмытый тяжелосуглинистый составляет 33% территории, южный маломощный слабосмытый малогумусный легкоглинистый – 19,4%, южный среднемощный среднегумусный легкоглинистый - 9,2%, южный карбонатный сильносмытый тяжелосуглинистый – 2-6% и южный глубоковскипающий среднесмытый в нижнем шлейфе склона – 0,7%.
Балка «Гнилой Лог». Мощность гумусового горизонта (А1 + В1) по профилю склона ЮЮВ экспозиции б. «Гнилой Лог» изменяется, уменьшаясь по сравнению с эталоном (73 см) на 13-41 см на выпуклых частях и увеличиваясь на 35-39 см в средней вогнутой части. На дне балки мощность гумусового горизонта достигает 226 см. Длина ПГП равна 1900 м. Удельный вес пашни по длине ПГП составляет 64,2%, выгона – 32,1%, днища до русла временного водотока – 3,7%.
На выпуклых участках склона северной экспозиции мощность гумусового горизонта уменьшается по сравнению с эталонной (69 см) на 16-20 см, а на вогнутых возрастает на 15-25 см. Длина ПГП составляет 2190 м, из которых 97,3% занимает склоновая пашня, а 2,7% - днище балки с естественной растительностью.
Двухъярусная СПП склонов представлена бесфоновыми мезо- и микрокомбинациями монолитных ЭПА умеренно сложных и сложных, слабо- и сильноконтрастных. Овраги доходят своими вершинами до водораздела склона ЮЮВ экспозиции.
На приводораздельном участке склона ЮЮВ экспозиции ПП представляет собой сочетание мезокомбинаций чернозема типичного среднемощного среднегумусного легкоглинистого и чернозема выщелоченного среднемощного среднегумусного легкоглинистого. С увеличением уклона местности до 1-3° и началом проявления смыва в состав СПП входят сочетания-вариации вытянутой формы черноземов типичных: среднемощного среднегумусного легкоглинистого и маломощного слабосмытого слабогумусированного тяжелосуглинистого, черноземов выщелоченных: среднемощного среднегумусного легкоглинистого и маломощного слабосмытого слабогумусированного тяжелосуглинистого. ПП верхней выпуклой части склона представлен сочетанием-вариацией черноземов выщелоченных: слабосмытого тяжелосуглинистого и слабосмытого слабогумусированного среднесуглинистого, лугово-черно-земной выщелоченной среднесмытой тяжелосуглинистой и лугово-черноземной карбонатной среднесмытой легкосуглинистой почвой в комплексе с пятнистостями линейной формы лугово-черноземной слабонамытой тяжелосуглинистой почвы в лощинообразных понижениях и в вогнутой части склона и черноземно-луговой глееватой средненамытой почвой вытянутой формы в лощине.
ПП нижней выпуклой части склона представлен вариацией-сочетанием лугово-черноземных карбонатных почв: сильносмытых легкосуглинистых и средне- и сильносмытых супесчаных в комплексе с черноземно-луговой глееватой средненамытой почвой лощины и черноземом типичным под мощным аллювиально-делювиальным наносом днища балки. В средней части склона в результате линейного размыва сформировались овраги, некоторые из которых доходят до водораздела. Они образуют мозаику с лугово-черноземными карбонатными сильносмытыми почвами (см. рис. 2).
Территория склона ЮЮВ экспозиции составляет 174,2 га. Наибольшую площадь занимают чернозем выщелоченный маломощный слабосмытый слабогумусированный тяжелосуглинистый (17,5%) и лугово-черноземная выщелоченная среднесмытая тяжелосуглинистая почва (15,8%). Чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный легкоглинистый занимает 14,6% территории, лугово-черноземная карбонатная сильносмытая легкосуглинистая почва нижней части склона – 14,2%, чернозем типичный маломощный слабосмытый слабогумусированный тяжелосуглинистый – 13,6%, лугово-черноземная карбонатная среднесмытая легкосуглинистая почва средней выпуклой части склона -–5%, лугово-черноземная карбонатная среднесмытая супесчаная почва нижней части слона – 3,7%, чернозем выщелоченный среднесмытый слабогумусированный тяжелосуглинистый – 3,5%, лугово-черноземная сильносмытая легкосуглинистая – 3,5%, слабонамытая – 2,4%, из них на вогнутом участке склона и напашном валу-террасе – 0,3%, черноземно-луговая глееватая средненамытая почва – 1,6%, чернозем выщелоченный среднесмытый слабогумусированный среднесуглинистый – 1%, лугово-черноземная выщелоченная сильносмытая супесчаная – 1%, карбонатная сильносмытая супесчаная нижней части склона – 0,6%, овраги – 2,1%. Чернозем типичный под мощным аллювиально-делюви-альным наносом днища балки занимает 17,5 га.
ПП верхней части склона СВ экспозиции образован сочетанием мезокомбинаций монолитных ЭПА вытянутой формы чернозема выщелоченного среднемощного среднегумусного тяжелосуглинистого и чернозема карбонатного маломощного слабосмытого слабогумусированного. Вниз по склону он представлен сочетанием-вариацией черноземов карбонатных: среднемощного среднегумусного тяжелосуглинистого, маломощного слабосмытого слабогумусированного тяжелосуглинистого, среднесмытого тяжелосуглинистого по микроложбинам линейной формы, сформировавшимся в нижней части склона в результате линейной эрозии, и чернозема типичного маломощного слабосмытого слабогумусированного тяжелосуглинистого. В нижней части склона ПП представлен сочетанием-пятнистостью чернозема типичного маломощного среднесмытого слабогумусированного тяжелосуглинистого по микроложбинам с черноземом выщелоченным средненамытым среднегумусным тяжелосуглинистым нижнего шлейфа склона в комплексе с черноземом типичным под мощным аллювиально-делювиальным наносом днища балки.
Площадь склона СВ экспозиции составляет 111,86 га. В составе ПП преобладает чернозем типичный маломощный слабосмытый слабогумусированный – 39,6%. Чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый приводораздельной части склона составляет 22,1% территории, карбонатный слабонамытый среднегумусный тяжелосуглинистый – 13,5%, карбонатный маломощный слабосмытый слабогумусированный тяжелосуглинистый – 11,4%, карбонатный маломощный среднесмытый тяжелосуглинистый – 4,4%, карбонатный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый – 8,4%, выщелоченный средненамытый среднегумусный тяжелосуглинистый – 0,5%.
Балка «Сенновская». Мощность гумусового горизонта почв б. «Сенновская» уменьшается по профилю склона северной экспозиции по сравнению с эталонной (79 см) на 32-40 см на выпуклой его части и увеличивается на 12-26 см в вогнутой части на границе пащня-выгон перед бровкой балки. На дне балки мощность гор. А1 + В1 равна 105 см. Длина ПГП по склону составляет 1650 м, из них под пашней находится 92,1%, под выгоном – 6,1%. Днище балки до временного водотока составляет 1,8%.
Двухъярусная СПП представлена бесфоновыми монолитными мезо- и микрокомбинациями умеренно сложными и сложными, среднеконтрастными.
На водоразделе и приводораздельной части склона северной экспозиции ПП представлен сочетанием-вариацией черноземов оподзоленных: среднемощного среднегумусного тяжелосуглинистого с маломощным слабо- и среднесмытым тяжелосуглинистым по микроложбинам изоморфной и вытянутой формы. Вниз по профилю склона ПП образован комплексом чернозема оподзоленного среднемощного среднегумусного тяжелосуглинистого с сочетанием-вариацией темно-серой лесной средне- и сильносмытой среднесуглинистой, серой лесной сильносмытой среднесуглинистой, светло-серой лесной сильносмытой легкосуглинистой почвами берега балки и мозаикой серой лесной сильносмытой почвы с оврагом, достигающим днища балки. Перед бровкой балки на границе пашня-выгон ПП сформирован пятнистостью-вариацией чернозема оподзоленого маломощного слабосмытого тяжелосуглинистого с мощным средненамытым среднегумусным среднесуглинистым. Нижняя часть берега балки представлена сочетанием-вариацией почв светло-серой лесной аллювиально-делювиальной среднесмытой легкосуглинистой и серой лесной аллювиально-делювиальной сильносмытой супесчаной среднесуглинистой нижнего шлейфа склона, днища лощины и аллювиально-делювиальной почвой днища балки.
Площадь склона северной экспозиции составляет 108,6 га. Здесь в СПП доминирует чернозем оподзоленный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый (38,4%). Чернозем оподзоленный маломощный среднесмытый тяжелосуглинистый лощинообразных понижений составляет 13,9% территории, темно-серая лесная среднесмытая среднесуглинистая почва – 12,4%, чернозем оподзоленный маломощный слабосмытый малогумусный тяжелосуглинистый – 11,2%, светло-серая лесная сильносмытая легкосуглинистая почва – 5,8%, серая лесная сильносмытая среднесуглинистая – 5,6%, темно-серая лесная средненамытая среднесуглинистая – 4,1%, светло-серая лесная аллювиально-делювиальная среднесмытая легкосуглинистая – 2,8%, серая лесная аллювиально-делювиальная сильносмытая супесчаная – 1,8%, чернозем оподзоленный средненамытый среднесуглинистый перед бровкой – 0,8%, темно-серая лесная слабонамытая среднесуглинистая – 0,7%, овраги – 2,5%. Аллювиально-делювиальные почвы днища балки составляют 5,94 га.
Опытный участок колхоза им. Дзержинского Курской обл. ПП склона ЮЮВ экспозиции представлен сочетанием темно-серых лесных несмытых и слабосмытых среднесуглинистых почв в приводораздельной части склона и вариацией темно-серых лесных слабо-, средне- и сильносмытых в средней и нижней частях склона, а также пятнистостью темно-серых лесных слабосмытых и намытых почв, приуроченных к зоне влияния лесополосы в нижней части склона.
По составу на склоне преобладают почвы темно-серые лесные слабосмытые среднесуглинистые (44,2%), затем идут темно-серые лесные среднесуглинистые (26,9%), темно-серые лесные среднесмытые среднесуглинистые (10,9%), темно-серые лесные сильносмытые среднесуглинистые (9,8%) и темно-серые лесные намытые среднесуглинистые (8,2%). Оврагом занято 0,7 га.
СПП и удельный вес соответствующих почв зависят от экспозиции склонов, причем на склонах северной экспозиции доля несмытых и намытых почв существенно преобладает по сравнению с южными склонами. В то же время смытые почвы доминируют на склонах южной экспозиции. Особый интерес представляет соотношение смытых и намытых почв, которое в зависимости от конкретных условий может существенно колебаться. Характерно при этом, что доля смытых почв в зависимости от условий в 2-9 раз превышает долю намытых (таблица).
Состав и соотношение смытых и намытых почв по ПГП, %
Экспозиция склона | Несмытые | Слабосмытые | Средне-смытые | Сильносмытые | Слабонамытые | Среднена-мытые | Сильнонамытые | Отношение смытых к намытым |
Балка «Большой Яр» | ||||||||
ююв с | 11,7 | 41,9 | 25,8 | 11,7 | 0,6 | 3,3 | 5,0 | 79: 9 |
49,4 | 25,8 | 7,7 | 1,2 | 6,9 | 2,1 | 6,9 | 35:16 | |
Балка «Гнилой Лог» | ||||||||
ююв | 54,2 | 0,5 | 27,9 | 11,6 | 2,1 | - | 3,7 | 40:6 |
св | 68,6 | 26,9 | - | - | 1,8 | - | 2,7 | 27:4 |
Балка «Сенновская» | ||||||||
с | 88,9 | 1,2 | 0,9 | 6,3 | 0,6 | 0,3 | 1,8 | 8:3 |
Опытный участок | ||||||||
ююв | 22,7 | 13,3 | 20,0 | 34,7 | 9,3 | - | - | 68:9 |
Примечание. Прочерк означает отсутствие данных почв. |
Материалы детальных полевых исследований свидетельствуют о существенном влиянии степени выпуклости и вогнутости склонов на интенсивность смыва и аккумуляции и на характер залегания почв по профилю склона. Степень выпуклости или вогнутости склона (Св) определялась но формуле
где Нп – превышение в точке максимальной кривизны (перегиба), м; Нс – высота падения склона, м; Lп – длина линии проложения от подножия склона до точки наибольшей кривизны, м; Lc - длина основания склона, м (Иванов,1984).
Так, при степени выпуклости склона ЮЮВ экспозиции б. «Гнилой Лог» 0,26 мощность гумусового горизонта (А1 + В1) почв в выпуклой части склона уменьшилась на 40-44 см по сравнению с мощностью гумусового горизонта условно прямого склона (рис. 1). При этом интенсивность поверхностного смыва в этой части склона составила 23-24 т/га в год. Таким образом, слой смытой почвы на выпуклой части склона при данной интенсивности смыва мог достичь такой мощности в среднем за 180 лет (420:2,35 мм) (Иванов, Назаренко,1998).
В нижней выпуклой части склона Св равна 0,14, мощность гумусового горизонта уменьшилась на 40 см по сравнению с его мощностью на условно прямом склоне, поверхностный смыв составил 25 т/га в год. Продолжительность смыва 160 лет (400:2,5). Величина степени выпуклости и вогнутости позволяет не только определить интенсивность эрозии и аккумуляции на данном элементарном отрезке сложного склона, но и отображает месторасположение этого отрезка на склоне, что позволяет более точно характеризовать склоны по форме. Микропонижения, в том числе микроложбины, расположенные поперек или под углом к линии стока, являются естественным водоотводом талых и ливневых вод, поэтому их необходимо учитывать при картографировании ПП балочных водосборов. При определении Св сложных ложбинистых склонов такие микроложбины можно рассматривать как микроводосбор или микроводоразделы и микротальвеги элементарных участков сложных склонов. Этот сложный специфичный вопрос требует специального рассмотрения.
ВЫВОДЫ
Детальное картографирование почвенного покрова в масштабе 1:2000 балочных водосборов с закладкой ПГП позволяет выделить, наряду с сочетаниями и вариациями почвенных комбинаций по степени смытости и намытости, пятнистости смытых и намытых почв одного типа и подтипа, а также комплексы смытых и намытых почв различных рядов увлажнения, типов и подтипов, выявить долю намытых почв в СПП.
Овраги и обнажения необходимо учитывать при картографировании склоновых земель и рассматривать их как мозаику линейной (древовидной) формы с сильносмытыми почвами, непосредственно их окружающими, в совокупности с намытыми и погребенными почвами шлейфов склонов, днищ оврагов и балок, речных долин.
Показатель мощности гумусового горизонта зональных несмытых черноземных и серых лесных почв в районах с сильнорасчлененным рельефом местности и развитой эрозией целесообразно рассматривать как родовой диагностический признак, а степень смытости и намытости (эродированности) почв, также связанную с изменением мощности гумусового горизонта, - как видовой.
Интенсивность и характер эрозионно-аккумулятивных процессов на элементарных балочных водосборах и склонах обусловливают пестроту, сложность и контрастность ПП, который должен быть не только объективно отображен на планово-картографической основе (почвенной карте), но и более дифференцированно использован при бонитировке и агропроизводственной группировке почв.
Таким образом, на основе выполненных исследований определена целесообразность характеристики СПП в районах с развитыми эрозионно-аккумуля-тивными процессами на основе методов сплошной детальной почвенной съемки с закладкой представительных почвенно-геоморфологических профилей. Предлагается показатель мощности гумусового горизонта почв рассматривать как родовой диагностический признак, а степень эродированности – как видовой. Впервые выявлена доля намытых почв в СПП балочных водосборов ЦЧО.
Литература
1. Ахтырцев Б.П. Структура почвенного покрова черноземных областей Центральной России // Почвенный покров ЦЧО и его рациональное использование. Воронеж, 1982. С. 5-16.
2. Иванов В.Д. Метод расчета интенсивности поверхностного смыва с пахотных склонов в ЦЧО // Геоморфология. 1980. № 4. С. 61-66.
3. Иванов В.Д. Влияние крутизны и длины склонов на смыв почвы // Почвоведение. 1983. № 5. С. 115-123.
4. Иванов В.Д. Эрозия почв на пахотных склонах Воронежской области и очередность проведения противоэрозионной мелиорации // Геоморфология. 1983. № 2. С. 35-38.
5. Иванов В.Д. Смыв почвы с пахотных склонов по геоморфологическим районам Центрально-Черноземных областей // Геоморфология. 1983. № 4. С.80-83.
6. Иванов В.Д. Обоснование границ динамичес
Дата добавления: 2019-12-09; просмотров: 577;