Занятие 2 Рельеф ландшафта опытного поля (экскурсия)

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 10Следующая ⇒

Цель экскурсии: изучить рельеф, структуру географического и геохимического ландшафта опытного поля.

Задачи:

1. определить характер, направление и параметры процессов в агроландшафте опытного поля

2. на местности выделить формы рельефа опытного поля

3. по GPS-навигатору определите точки для гипсометрического профиля опытного поля

Ключевые слова: агроландшафт, сельскохозяйственный ландшафт, гипсометрический профиль.

Оборудование для экскурсии: курвиметр, теодолит, тетрадь, ручка, карандаш простой, GPS-навигатор, форма одежды – походная.

Время продолжения экскурсии – 3 часа.

Задание для выполнения на занятии:

Объекты экскурсии: рельеф, почвы опытное поле КФ РГАУ-МСХА

Содержание заданий:

1. Определить комплекс форм рельефа опытного поля
2. Перечислить конкретные формы рельефа
3. Определить крутизну, экспозицию и длину склонов опытного поля
4. Химический состав почвы опытного поля.

Почвы Опытного поля характеризуются низким содержанием гумуса в пахотном горизонте (0,68 – 2,07%), невысокой ёмкостью поглощения (от 4,2 до 6,2 мг-экв. на 100 г почвы), реакция почвенной среды близка к нейтральной (6,2 – 7,0), содержание фосфора от повышенного до очень высокого (108 – 281 мг/кг), содержание калия от низкого до высокого, но в большинстве случаев низкое (25 – 170 мг/кг).

Предположите как будут изменяться параметры: содержание гумуса, азота, рН на склонах опытного поля

1. Определите величину эрозии склонов
2. По GPS-навигатору определите точки для гипсометрического профиля опытного поля

Вопросы для отчета по экскурсии:

1. Заполните таблицы характеристики опытного поля (приложения 1-3)
2. Промерив склоны и определив их крутизну, нарисуйте схему рельефа агроландшафта опытного поля, указав его конкретные формы
3. На космической фотографии опытного поля укажите направления движения стока воды, экспозицию и крутизну склонов
4. Дайте характеристику увиденных структурных единиц географического ландшафта.
5. Сравните процессы в природном и сельскохозяйственном ландшафтах.

Морфометрическая характеристика рельефа агроландшафта

Рельеф является важнейшим компонентом агроландшафта. Рельеф - это совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Слагается из положительных (выпуклых) и отрицательных (вогнутых) форм. Рельеф образуется главным образом в результате длительного одновременного воздействия на земную поверхность эндогенных (внутренних) и экзогенных (внешних) процессов. Рельеф изучает наука геоморфология.

Формы и элементы рельефа

Формы рельефа - это любые неровности земной поверхности. Они состоят из элементов: 1) поверхностей рельефа и 2) линий рельефа, которыми эти поверхности ограничены. Поверхности рельефа могут быть наклонными (их называют склонами) и субгоризонтальными.

Сочетание склонов и горизонтальных поверхностей различного происхождения создает сложную картину современного рельефа и определяет перераспределение агроклиматических ресурсов и формирование микроклимата в ландшафтах.

В процессе анализа рельефа выделяют два комплекса рельефа:

- комплекс форм рельефа линейного расчленения (долинно-балочная сеть);

- комплекс форм водораздельной (междуречной) равнины.

К формам рельефа линейного расчленения (долинному комплексу) относятся речные долины, овраги, балки, лощины, ложбины. Все они состоят из склонов, обычно эрозионного происхождения, и плоских поверхностей днищ этих отрицательных форм рельефа. В речных долинах кроме поймы - плоского дна речной долины, заливаемого в половодье, могут быть и другие плоские поверхности - надпойменные террасы. На плоской поверхности поймы встречаются положительные (береговые валы), и отрицательные (старичные понижения и озера) формы рельефа (рис 1). Ширина речных долин малых и средних рек может изменяться от нескольких десятков метров до нескольких километров, глубина на равнинах до нескольких десятков метров. Овраги, балки, ложбины и другие формы линейного расчленения имеют ширину от первых метров до первых сотен метров, глубину - от первых метров до нескольких десятков метров. У некоторых из них практически отсутствует плоское дно (или оно не выражено в масштабе карты), и они состоят из двух сходящихся в нижней части склонов.

На водораздельной равнине встречаются положительные (холмы, гряды, увалы, бугры и другие) (рис. 1) и отрицательные (западины, котловины и другие) формы рельефа (рис. 2). Распространены и плоские горизонтальные поверхности с наклоном менее 1°. К склонам относят поверхности с углами наклона более 1°. На их долю приходится свыше 80% поверхности суши.

тысяч гектаров).

Водоразделы первого порядка - ограничивают водосборы сухо­дольных систем.

Водораздельное пространство или водораздел (на равнине) - ме­ждуречье, не имеющее стока в какую-либо речную систему, или со стоком, осуществляемым слабоврезанными верховьями рек (про­странства, примыкающие к водораздельным линиям).

Водороины - размывы почвы глубиной 0,2...0,6 м, которые за­глаживаются при пахоте.

Водосбор - территории, ограниченной водораздельной линией.

Впадины - обширные по площади участки поверхности, пониженные относительно окружающей территории.

Вымоина - начальная стадия размыва дна материнской формы.

Гидрографическая сеть - сеть понижений, по которым осу­ществляется сток поверхностных вод.

Гора - возвышенность более 200 м относительной высоты, резко выступающая на местности.

Гофрированные склоны - комплекс ложбин и ложбинообразных понижений, расположенных на склонах различной крутизны (ха­рактеризуются высокой эрозионной опасностью).

Гряды, валы - узкие, длинные возвышения,    чаще всего ориентированные в одном направлении, параллельные друг другу.

Депрессионные равнины - вогнутые ровные участки, окруженные боле высокими поверхностями (днища котловин, приморские и приозерные береговые равнины, подгорные шлейфы и др.).

Долина реки - наиболее древнее звено гидрографической сети, с постоянным водотоком и связанными с ним формами рельефа.

Долины - сильно вытянутые в длину сравнительно узкие углубления в рельефе, открытые и обладающие общим наклоном ложа.

Карстовые воронки - округлые микропонижения до нескольких десятков метров (часто труднопроходимые для техники).

Конусы выноса - располагаются в нижней части элементов гидрографической сети с постоянным или временным водотоком (засаживают кустарником).

Ложбина - верхнее звено гидрографической сети, примыкающее к наиболее высоким частям водосборов (глубина 0,5-2 м, склоны не круче 3-8°, площадь водосбора до десятков га).

Ложбинообразное понижение - отличаются замкнутостью (целе­сообразно проводить выравнивание ложбинообразных понижений?).

Ложбины - микропонижения, характеризующиеся стоком, общей протяжённостью от метров до десятков метров и более и глубиной от 0,5 до 1 метра..

Лощина - отличается более резкими очертаниями, глубиной и крутизной склонов (8... 15°).

Макроложбины - углубления с выраженным дном, глубиной более 1,5 м и крутизной склонов 3...8° (труднопроходимы для сельско­хозяйственных агрегатов в поперечном направлении).

Микроложбины - слабовыраженные углубления, крутизна склонов до 3° (проходимы в любом направлении и распахиваются).

Нанорельеф - разновидность микрорельефа, с колебаниями от­носительных высот до 0,3 м (оказывает влияние на неравномерное созревание культур и снижение качества продукции).

Плато - равнинные поверхности, ограниченные более или менее глубокими выемками гидрографической сети.

Промоины - размывы глубиной 0,5...3 м, шириной 5...8 м. Они непроходимы для обычной сельскохозяйственной техники.

Промоины, водороины - углубления эрозионной природы протяжённостью десятки метров при ширине и глубине <1 м. (проводят противоэрозионные мероприятия).

Размывы - современные эрозионные формы рельефа: донные (по тальвегу), вершинные (выходят на водораздел по продолжению тальвега), склоновые (впадают в материнскую форму под углом).

Суффозионные блюдца - замкнутые бессточные понижения округлой формы, диаметром до 100 м и глубиной до 1 м.

Террасы - ровные поверхности, граничащие с более высокими элементами рельефа и ограниченные понижением (речной долиной, балкой, озерной впадиной и т.д.).

Увал - вытянутое в одном направлении мысообразное возвышение до 200 м, большей частью присоединенные к более крупной форме рельефа или образующее общий водораздельный узел.

Холм - возвышенность округлых очертаний, до 200 м относительной высоты, с округлым основанием и склонами на стороны.

Элементы водосбора: водоразделы, склоны и гидрографическая сеть.

Крутизна склонов. Для решения различных практических задач существует несколько классификаций склонов по этому параметру.

При геолого-геоморфологических работах, например, склоны по крутизне делят на крутые (более 35°), средней крутизны (35-15°), отлогие (15-5°) и очень отлогие (5-2°).

В почвоведении (земледелии) различают пологие (1,0-3,0°), покатые (3,1-5,0°), сильно покатые (5,1-8,0°) и крутые (>8°) склоны.

Уклон в определенном направлении вычисляется по формуле:

  i= H x 100

L 1,75

где i – уклон, град.;

Н – превышение (разность отметок) начальной и конечной точек определяемого отрезка, м;

L – длина отрезка, м; 

100   – коэффициент перевода в градусы.

1,75

Крутизну склонов на топографической карте можно измерить по специальной шкале заложений или с достаточной точностью определить по расстоянию между горизонталями (т.е. по заложению горизонталей). На отечественных топографических картах любого масштаба при стандартной высоте сечения (она равна 0,02 величина масштаба карты), при крутизне склона 1° заложение горизонталей составляет примерно 11 мм, а при 10° — около 1 мм.

Приближенно можно считать, что в этом интервале заложение горизонталей обратно пропорционально крутизне склона - во сколько раз заложение меньше 1 см, во столько раз крутизна склона больше 1°.

От крутизны склона зависят многие свойства почвы (рис. 3). Конечно, при этом оказывают влияние и другие особенности почвы, например, их химический состав.

Рис. 3. Зависимость содержания гумуса, азота, алевритовых и глинистых частиц от крутизны склона (для выпуклых и прямых склонов)

Для кислых почв рН уменьшается на более наклонных поверхностях, а для известковых почв зависимость противоположная (рис.4).

Рис. 4. Зависимость величины рН от крутизны склона для кислых (А) и известковых почв (Б)

С увеличением крутизны смыв почвы увеличивается. Степень его возрастания (рис. 5) зависит от разнообразного сочетания многих факторов (количества и интенсивности осадков, характера и состояния почвенного и растительного покрова, агротехники возделываемых культур и др.). Показатель степени (а) в формуле может принимать значения 1,5; 2 и более.

Длина склона также оказывает большое влияние на проявление эрозии (рис. 5). Различают длинные склоны (>500 м), средней длины (500-50 м) и короткие (<50м). Чем длиннее склон, тем больше объем поверхностного стока, скорость течения и толщина слоя воды. Влияние длины склона на смыв почвы зависит от многих факторов, и оно проявляется по разному - показатель степени (Ъ) может сильно колебаться, принимая значения 0,5; 0,8; 1,5 и более.

Рис.5. Зависимость эрозии от крутизны (А) и длины (Б) склона. Е - эрозия на единицу площади склона; J - крутизна склона; L - длина склона

Смыв почвы при нарастании длины склона резко усиливается при интенсивных осадках. Но если осадки выпадают малым слоем и если

почвы обладают высокой водопроницаемостью, то поверхностный сток и эрозия могут и не увеличиваться. Длина склонов, следовательно, обуславливает и степень увлажнения склоновых земель.

Форма склона, его продольный и поперечный профиль, также влияют на интенсивность эрозии почвы. Профили склона как в продольном, так и поперечном направлениях бывают прямые, выпуклые и вогнутые (рис. 6). Характер воздействия продольных и поперечных профилей на сток и смыв различается.

На продольно-прямых склонах (рис. 6.3) процессы эрозии усиливаются к их основаниям. Разрушительная сила воды нарастает постепенно. Значительный смыв проявляется приблизительно от середины склона. На продольно-выпуклых склонах (рис. 6.1) эрозия больше проявляется в нижней части, где наибольшая крутизна. На продольно-вогнутых склонах (рис. 6.2) эрозия сильнее выражена в верхней, более крутой части. Книзу она уменьшается, и даже происходит аккумуляция смытой почвы. В литературе приводятся следующие относительные коэффициенты эрозионной опасности продольных профилей:

- прямой - 1;

- выпуклый - от 1,25 до 1,5;

- вогнутый - от 0,5 до 0,75.

Поперечные профили склонов определяют типы водосборов: пря­мые, собирающие и рассеивающие сток воды (рис. 6.4, 6.5). Их относительная эрозионная опасность приближенно принята следующей: поперечно-прямой профиль склона — 1, поперечно-выпуклый (рассеивающий водосбор) — 0,8, поперечно-вогнутый (собирающий водосбор) — 1,2.

Поперечные профили склонов оказывают большое влияние на противоэрозионную организацию территории.

Рис. 6. Склоны разной формы в продольном и поперечном профиле: 1- продольно-выпуклый; 2-продольно-вогнутый; 3- продольно прямой; 4-поперечно-вогнутый (собирающий); 5-поперечно-выпуклый (рассеивающий)

Экспозиция склона, т.е. их ориентировка относительно стран света, влияет на микроклимат, растительность, содержание влаги в почве.

Определить экспозицию склона по топографической карте сравнительно легко. На стандартных топографических картах ее верхняя рамка обращена на север, соответственно нижняя сторона - на юг, левая - на запад, правая - на восток. Соответственно, склоны, имеющие наклон в сторону верхней границы рамки, будут иметь северную экспозицию, влево - западную и т.д. При этом склоном, например, северной экспозиции считаются не только склоны, ориентированные строго на север, но имеющие наклон в пределах сектора ограниченного азимутами СЗ 315° - СВ 45°. Аналогично обстоит дело со склонами южной, западной и восточной экспозиции (рис.7).

Для определения экспозиции необходимо провести линии (стрелку) от бровки до подошвы склона, направленную вниз по наклону склона. Эту линию следует проводить перпендикулярно основному направлению горизонталей, а также бровке и подошве склона. Можно также провести на склоне только линии, ограничивающие склоны определенной ориентировки, а соответствующие секторы закрасить разными цветами. При этом можно объединить склоны северной и восточной экспозиции в одну группу, а южной и западной в другую.

Рис.7 Ориентировка стандартного тлиста топографической карты (А) и азимуты, ограничивающие склоны различной экспозиции (Б)

Приложения

2.1 Перечень показателей местоположения обследуемого поля, земельного участка сельскохозяйственного назначения всех природно-сельскохозяйственных зон

2.2 Перечень показателей ландшафтно-экологической характеристики обследуемого поля, земельного участка сельскохозяйственного назначения всех природно-сельскохозяйственных зон

2.3 Перечень показателей эколого-генетической характеристики обследуемого поля, земельного участка сельскохозяйственного назначения всех природно-сельскохозяйственных зон

Глоссарий

Зандры  (от исл.Sand - песок) – равнинные поверхности, сформировавшиеся у окраин древних покровных ледников потоками талых вод. Зандры:

- покрыты песками и галечниками; - развиты в местах древнего оледенения;
- образуются из отложений подледниковых потоков. Зандрами являются Припятское полесье и Мещерская низменность на Восточно-Европейской равнине.

Морены — рыхлые несортированные горные породы, отложенные или переносимые движущимися ледниками. Состав морены разнообразный: глины, суглинки, пески, гравий, щебень, галька, валуны. Но последние почти всегда имеют однобоко отшлифованные и исчерченные неглубокими бороздками поверхности. На поверхности горных ледников обломочный материал накапливается от обвалов, истирания ледником склонов долины и подмывания их талыми водами. Образуется с боков поверхностная береговая или боковая морена. При слиянии двух ледников из боковых возникает одна срединная морена. В связи с пластичностью льда обломки проникают внутрь ледников — внутренняя морена. Соскабливая и перенося материал по своему ложу, ледник образует основную или донную морену. У тающих концов или после полного растаивания (отступания) ледники оставляют конечную морену — весь материал, который они несли. Он располагается неравномерными холмами, чаще всего в виде нескольких параллельных гряд.

Моренный рельеф (франц. moraine и лат. rebero — поднимаю) — рельеф, сохранившийся после таяния ледников: грядовый конечных морен, беспорядочно холмистый и увалисгохолмистый на равнинах после таяния покровных ледников, друмлиновый в районах с поверхностным залеганием метаморфических или кристаллических горных пород.

Профиль, в географии и геологии — вертикальный разрез, или пересечение территории, формы рельефа (долина, гора, море), или свиты геологических пластов.

Профиль склона (итал. Profile — очертание) — формирование склонов долин и гор зависит от глубинной эрозии и денудации, от горных пород и расположения их слоев, от растительности и климатических особенностей, все это имеет практическое значение при любом природопользовании (размещении населенных пунктов, пашен, сенокосов и тому подобного). Там, где идет интенсивный снос, профиль склона становится выпуклым, а там, где он затухает или прекращается, профиль вогнутый. Однако могут быть ступенчатые (террасированные), прямые, сложные (со многими перегибами) профили, что зависит от местных условий.

Террасы (франц. terrasse, лат. terra — земля) — выровненная площадка на склоне гор, речных долин, морских и озерных берегов. Наиболее распространены речные террасы. Они имеют горизонтальные или слабонаклоненные поверхности, относительно резкий уступ — обрыв в сторону водотока, перегиб к которому называется бровкой, и обычно несколько пониженную часть вдоль тылового шва вследствие сосредоточения там воды, размывающей почвогрунты. Террасы бывают одиночные или многочисленные в виде ступеней, одна над другой. Образуются они в результате врезания русла реки и в дно долины. В прошлом каждая из террас была сначала днищем, а затем поймой долины. Они либо сложены речными отложениями (аккумулятивные), либо выработаны потоком в коренном склоне (эрозионные). Морские и озерные террасы — это выработанные прибоем площадки. По ним изучают историю колебаний уровня водоемов. При чередовании прочных и податливых к разрушению горных пород, при размыве склона (денудации) возникают структурные террасы. Есть также солифлюкционные террасы. Их образование связано с истечением по склону напитанных водой почвогрунтов. Речные террасы удобны для хозяйственного использования: на них располагаются селения, поля, промышленные объекты.

Элювий, элювиальные отложения (лат. eluo — вымывать) — продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте своего образования. Элювий накапливается на горизонтальных или слабонаклонных поверхностях, где ослаблена денудация. Он образует кору выветривания и отличается отсутствием сортировки материала и слоистости. Размер кусков элювия (механический состав) — от глыб до глин. Во многих районах в элювие концентрируются россыпи тех полезных ископаемых, которые заключались в коренных горных породах.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?