Ландшафтоведение ответы на вопросы. Ландшафтоведение. Закон минимума, оптимума, максимума
 Скачать 101.85 Kb.
|
|
Вопрос 43. Агрофизические показатели плодородия почвы и приемы регулирования в агроландшафтах. К агрофизическим показателям плодородия почвы относятся: - структура почвы; - строение пахотного слоя; - мощность пахотного слоя; - гранулометрический состав. Почва может находиться в отдельно частичном или бесструктурном состоянии. Под действием различных факторов почвенные частички могут склеиваться между собой, образуя агрегаты первого порядка, которые могут при склеивании образовывать агрегаты второго порядка и т.д. Под структурой почвы понимают различные по величине и форме почвенные агрегаты, в которые склеены почвенные частички. Способность почвы распадаться на агрегаты называется структурностью. Классификация структуры: 1. Мегаструктура (глыбистая) d >10 мм: - крупноглыбистая d >10 см; - мелкоглыбистая d 10 мм – 10см. 2. Макроструктура d 0,25-10 мм: - крупнокомковатая d 3мм-10мм; - среднекомковатая d 1мм-3мм; - мелкокомковатая d 0,25-1мм. 3. Микроструктура d < 0,25 мм: - грубая d 0.25-0,01мм; - тонкая d < 0,01 мм. Наибольшую агрономическую ценность имеют агрегаты размером 0,25-510мм. Для образования структуры нужны следующие условия: 1. Наличие в ППК двухвалентных катионов Са и Мg, которые способствуют сближению почвенных частичек. 2. Изменение влажности почвы. При высушивании почвы происходит уменьшение гидратных оболочек, что способствует их сближению. 3. Наличие на поверхности почвенных частичек органического вещества, что способствует их склеиванию. При бесструктурном состоянии в почве имеется один вид пор d=10-4-10-5 мм. Все поры заполнены водой, которая неподвижна и недоступна растениям, т. к. адсорбирована частичками. В такую почву не поступают талые и дождевые воды – как следствие наблюдается застой воды и эрозионные процессы. В структурных почвах наряду с мелкими внутриагрегатными порами имеются и межагрегатные поры (d=10-2-10-3). Влага в этих почвах доступна растениям, талые воды лучше поступают. Агрономическое значение структуры: 1. Улучшается водный режим и водно-физические свойства почвы. 2. Снижается водоиспаряющая способность. 3. Улучшается воздушный режим. 4. Повышается микробиологическая активность почвы, а следовательно улучшается пищевой режим. 5. Структурные почвы в меньшей степени подвергаются эрозии. 6. Уменьшается связность почв, а следовательно уменьшается и тяговое сопротивление при обработке – тем самым улучшается качество обработки. Структура должна быть пористой и водопрочной. Приемы создания водопрочной структуры: 1. Внесение органических удобрений. 2. Известкование почв. 3. Посев многолетних бобовых трав. При сельскохозяйственном использовании почв в них происходят одновременно создающие структуру процессы и разрушающие. Причины разрушения: 1. Механическое воздействие рабочих органов почвообрабатывающей техники, передвижение сельскохозяйственной техники по полю. 2. Действие дождей и ливней. Под действием ударов капель разрушаются почвенные комки. 3. Выпадение кислотных дождей, содержащих аммиак и углекислоту, которые вытесняют из почвы Са и Мg. 4. Действие почвенных микроорганизмов, которые разрушают органическое вещество. Создающие факторы: 1. Изменение влажности почвы. При высушивании в почве образуются трещины. 2. Колебание температуры (замерзание и оттаивание). 3. Рост корневых систем сельскохозяйственных культур (корни расчленяют почву). Наибольшее количество агрегатов размером 0,25 до 10мм образуется под многолетними травами. Зерновые и пропашные без органических удобрений – способствуют разрушению структуры. 4. Жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, животных, червей. Под строением пахотного слоя почвы понимают соотношение объемов занимаемых твердой фазой почвы и различного вида пор. Строение пахотного слоя зависит от: 1. гранулометрического состава. 2. структуры почвы. 3. сложения почвы (взаимного расположения почвенных частиц). Сложение почвы характеризуется объемной массой. Объемная масса – это масса 1см3абсолютно сухой почвы в ее естественном сложении. Различают: Рыхлое сложение – если объемная масса составляет < 1,15г/см3. Плотное сложение - 1,15 – 1,35г/см3. Очень плотное сложение - >1,35г/см3. Чем выше плотность, тем хуже строение почвы и ее пористость. При плотности 1,6-1,7 до 2 г/см3 – это бесструктурные почвы. Факторы уплотняющие почву: 1. Оседание почвы под собственным весом. 2. Осадки. 3. Оттаивание и засыхание почвы. 4. Движение сельскохозяйственной техники. 5. Отдельные приемы обработки. Разрыхляющие факторы: 1. Набухание почвы при увлажнении. 2. Замерзание воды. 3. Рост корневых систем. 4. Почвенная фауна. 5. Внесение органических удобрений. 6. Рыхление почвы орудиями обработки. Переуплотнение почвы – негативное явление, т. к. : 1. Уменьшается объем пор. 2. Уменьшается количество влаги, воздуха и питательных веществ. 3. Затрудняется рост корневых систем. Различают два вида плотности почвы: 1. Оптимальная плотность почвы, при которой складываются наиболее благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур. 2. Равновесная – это плотность длительное время удерживаемая почвой после ее рыхления и естественного оседания. На минеральных почвах равновесная плотность превышает оптимальную. Для зерновых культур обработку необходимо вести таким образом, чтобы плотность посевного слоя (3-4см) была 1,05г/см3, до 12см – 1,15-1,20 и глубже – 1,24г/см3. Мощность пахотного слоя является одним из основных показателей плодородия. Чем глубже – тем плодороднее почва. Пахотный горизонт – это верхний слой почвы, который образуется в процессе обработки гумусового и других слоев почвы. Он характеризуется более рыхлым сложением, повышенным содержанием гумуса и питательных веществ, пониженной кислотностью и более высокой биологической активностью. Значение: 1. Глубокий пахотный слой обеспечивает больший объем почвы, в котором развивается корневая система растений (до 80-90%) всех корней. 2. При глубоком пахотном слое повышается устойчивость культурных растений к неблагоприятным условиям (засухе, морозам, переувлажнению). 3. Глубокий пахотный слой обеспечивает более благоприятный водно-воздушный и тепловой режимы. Он позволяет более рационально использовать дождевые и талые воды. 4. Глубокий пахотный слой оказывает влияние на условия питания растений. В пахотном слое сосредоточена основная масса легкодоступных питательных веществ. 5. Глубокий пахотный слой оказывает влияние на биологическую активность почвы. Обеспечиваются благоприятные условия для минерализации органического вещества и его гумификации. Наиболее экономически выгодным считается пахотный слой мощностью 30-35см. В РБ в среднем мощность составляет 26см. Одной обработкой почвы увеличить мощность пахотного слоя невозможно – нужны затраты: дополнительное внесение органических и минеральных удобрений, известкование. Твердая фаза почвы состоит из частиц различной величины, которые называются механическими элементами. По происхождению различают минеральные, органические и органо-минеральные частицы. Относительное содержание в почве механических элементов (фракций) называется гранулометрическим составом. Среди механических частиц почвы выделяют физический песок (частицы размером более 0,01 мм) и физическую глину (частицы менее 0,01 мм). Соотношение физического песка и физической глины положено в основу классификации почв по гранулометрическому составу. В зависимости от содержания песка и физической глины почвы бывают песчаными, супесчаными, суглинистыми и глинистыми Гранулометрический состав почв имеет большое агрономическое значение. От него зависят все свойства и режимы: водный, тепловой, воздушный, питательный, все физические и физико-механические свойства. Песчаные и супесчаные почвы обладают хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются. Однако у этих почв низкая влагоемкость, низкое содержание гумуса. Тяжелосуглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостью, богаче гумусом и питательными веществами. Тяжелые бесструктурные почвы имеют низкую водопроницаемость, легко заплывают, образуют корку, обладают благоприятным воздушным и тепловым режимами. Они, как и песчаные, имеют низкое плодородие и неудобны для использования. Вопрос 71. Ландшафтообразующая роль геологического строения и рельефа. В качестве особых географических компонентов обычно различают рельеф и климат. Рельеф и климат играют столь важную роль в формировании и функционировании ландшафта, что за ними сохраняются права самостоятельных географических компонентов. Верхняя твердая (каменная) оболочка Земли образует земную кору, толщина которой под равнинами составляет 30–35 км, в области горных стран – до 50–70 км, а в пределах впадин морей и океанов она колеблется от 5 до 10 км. Верхняя часть земной коры состоит из осадочных горных род, которые залегают в форме слоев или пластов. Горные породы подразделяются на обломочные (пески, супесь, глины и др.); химические осадки (соли, гипсы); органогенные (уголь, бокситы, известняки, сланцы). Средняя – гранитная часть земной коры – выражена в пределах только континентов и представлена глубинной изверженной горной породой – гранитом, состоящим из кварца, полевого шпата, слюды. Совокупность неровностей земной поверхности составляет рельеф, который в данном случае рассматривается как один из компонентов природного ландшафта во взаимосвязи и взаимообусловленности с другими компонентами природной среды. Формы рельефа могут быть самыми различными по величине: а) планетарные формы рельефа (материки, геосинклинальные пояса, ложе океана, средино-океанические хребты); б) мегаформы – площади порядка сотен или десятков квадратных километров; в) макроформы – площади, измеряемые сотнями или миллионами квадратных километров; г) мезоформы – измеряются обычно несколькими квадратными километрами; д) микроформы – неровности (карстовые воронки, эрозионные равнины); е) формами нанорельефа называют очень мелкие неровности (кочки, сурчины, мелкие эрозионные борозды). Средняя высота поверхности Земли равна 2450 м, и следует, что для Земли в целом более характерны отрицательные гипсометрические характеристики. Высшая точка Земли – вершина горы Джомолунгма (в Гималаях) – расположена на высоте 8848 метров, самая большая глубина в Тихом океане равна 11034 метра, т. е. максимальный размах высот на поверхности земного шара достигает почти 20 километров. По степени возвышения поверхности суши над уровнем океана выделяют низменный (0–200 м) и возвышенный рельефы, которые, в свою очередь, подразделяются на высокие равнины, возвышенности, плоскогорья и горный рельефы. Горный рельеф подразделяется на низкогорный (до 1000 м), среднегорный (1000– 3000 м) и высокогорный (свыше 3000 м). Равнины занимают 55 % суши, а остальная часть (45 %) приходится на горный рельеф. Рельеф земной поверхности является результатом длительного, исторически развивающегося взаимодействия эндогенных (в целом создающих) и экзогенных (в целом разрушающих, сглаживающих неровности поверхности Земли) процессов. Эндогенные процессы обусловливают различные типы тектонических движений и связанные с ними деформации земной коры. Они являются причиной землетрясений, процессов магнетизма, способствуют возникновению разнообразных по морфологии и размерам форм рельефа. Образование наиболее крупных форм рельефа, обусловленных движением земной коры, началось свыше 150 млн. лет назад. Но особенно существенное значение имели новейшие движения земной коры, происходившие в течение последних 20–25 млн. лет, когда были сформированы многие современные горные области: Тянь-Шань, Кавказ, Альпы и другие. В рельефообразовании ведущую роль играют эндогенные процессы, но с переходом на более низкие уровни возрастает роль экзогенных процессов. К экзогенным процессам относятся различные виды эрозии, деятельность ледников, надземных и подземных вод, приводящих к формированию сравнительно мелких форм рельефа. Большую роль в образовании мелких форм рельефа играет выветривание – процесс физического разрушения и химического изменения горных пород под влиянием климата, воды и организмов. В зависимости от факторов, воздействующих на горные породы, процессы выветривания подразделяются на два типа – физическое и химическое выветривание. Иногда выделяют ещё один тип – биологическое выветривание, связанное с воздействием на горные породы растительных и животных организмов. Все типы выветривания тесно связаны друг с другом, действуют совместно, и только интенсивность проявления каждого из них, обусловленная климатом, составом пород, рельефом, в разных местах неодинакова. Физическое выветривание – процесс механического разрушения горных пород, в котором главную роль играют колебания температуры, замерзание воды в природе, рост кристаллов. При замерзании воды в трещинах и порах горных пород возникает огромное давление, в результате которого порода распадается на обломки. Раздробляющее действие кристаллизующих солей заметно наблюдается в условиях жаркого, сухого климата. Днем при сильном нагревании солнцем влага, находящаяся в капиллярных трещинах, подтягивается к поверхности, и соли, содержащиеся в ней, кристаллизуются. Под влиянием растущих кристаллов трещины расширяются, что приводит к разрушению горных пород. Химическое выветривание есть результат взаимодействия горных пород наружной части литосферы с химически активными элементами атмосферы, гидросферы и биосферы. Haибольшей химической активностью обладают, как известно, кислород, углекислый газ, вода, органические кислоты. Сущность химического выветривания заключается в коренном изменении минералов и горных пород и образовании новых минералов и пород, их разрушении и разрыхлении. Продукты выветривания в одних случаях могут быстро удаляться с поверхности породы по мере их образования, в других – накапливаться на поверхности, а затем, уже накопившиеся, могут быть удалены в последующей стадии развития территории. Совокупность остаточных (несмещённых) продуктов выветривания называют корой выветривания. Большинство исследователей выделяют следующие типы коры: а) обломочная – неизмененные обломки исходных пород; б) гидрослюдистая – содержащая глинистые минералы – гидрослюды; в) монтмориллонитовая – отличающаяся глубокими химическими изменениями; г) каолионитовая; д) красноземная; е) латеритная. Последние два типа коры представляют собой результат длительного и интенсивного выветривания с полным изменением первичного состава исходных пород. Каждый из выделенных выше типов коры выветривания имеет зональный характер. Само выветривание не образует каких-либо специфических форм рельефа, а лишь готовит рыхлый материал, который перемещается другими экзогенными агентами. В этом и заключается роль выветривания как фактора рельефообразования. Одним из главных рельефообразующих факторов на поверхности суши являются процессы перемещения вещества под действием сил тяжести и воды со склонов. На долю склонов крутизной более 2° приходится более 80 % всей поверхности суши. Процессы, протекающие на склонах, ведут к перемещению и к накоплению продуктов выветривания, т. е. к образованию как выработанных, так и аккумулятивных форм рельефа. Склоновая денудация является одним из основных экзогенных факторов формирования рельефа. По крутизне склоны делят: на крутые (i >35); склоны средней крутизны (i = 35–15); отлогие (i = 15–5); очень пологие (i = 5–2°). Такое деление имеет генетический смысл и дает возможность судить о характере и интенсивности современных склоновых процессов. По длине склоны делят на длинные (l > 500 м), склоны средней длины (l = 500–50 м), короткие (l < 50 м). По форме профиля склоны могут быть прямыми, выпуклыми, вогнутыми и выпукло-вогнутыми. Форма профиля склонов несёт большую информацию о процессах, происходящих на них. По особенностям склоновых процессов С.С. Воскресенский (1971) выделяет следующие типы склонов: 1. Склоны собственно гравитационные крутизной 35–40° – обломки выветривания под действием силы тяжести скатываются к подножью склонов. К ним относятся обвальные, осыпные, а также лавинные склоны; 2. Склоны блоковых движений крутизной от 20 до 40°. Смещению блоков горных пород способствуют подземные воды. К ним относятся оползневые склоны; 3. Склоны массового движения чехла рыхлого материала крутизной от 40 до 3°, по которым смещается грунт под влиянием воды; 4. Склоны делювиальные (плоскостного смыва) крутизной 2–3°, на которых перемещается материал в результате стока дождевых или талых вод. Поверхностные текучие воды – один из важнейших факторов преобразования Земли, которое осуществляется линейными потоками движущейся воды, или водотоками. Водотоки производят разрушительную работу: эрозию, перенос материала и его аккумуляцию – и создают выработанные (эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа. В эрозионной работе водотоков различают донную эрозию, направленную на углубление (врезание) русла дна, и боковую эрозию, ведущую к расширению вреза со стороны. Углубление русла водотока происходит небеспредельно. Оно ограничивается, прежде всего, уровнем водного бассейна (реки, озера, моря), куда впадает водоток. Этот уровень называется базисом эрозии. Общим базисом эрозии для русловых водотоков является уровень Мирового океана. Наряду с этим различают местные базисы эрозии, которые могут возникать на любой высоте. Отложения, формируемые постоянными водными потоками (реками), называются аллювием. Исходная форма временно действующих водотоков – эрозионная борозда, которая имеет в поперечном профиле V-образную форму глубиной от 3 до 30 см. С течением времени борозды превращаются в эрозионные промоины шириной 2,0–2,5 м, глубиной 1,0–2,0 м. При достаточном водосборе часть рытвин, углубляясь и расширяясь в процессе вреза, постепенно превращается в овраг. Глубина оврага достигает от 10–20 до 80 м. Овраг – активная эрозионная форма. Наиболее подвижной является вершина. С ростом оврага в длину и в ширину овраг превращается в балку. Переход оврага в балку совершается не сразу. Процесс этот начинается с нижней наиболее древней части оврага и постепенно распространяется вверх. При неоднократном врезании донных оврагов, в балке образуются площадки ступеней, сложенные балочным аллювием – балочные террасы. Постоянные водотоки – реки – в процессе своей деятельности вырабатывают линейные отрицательные формы рельефа, называемые речными долинами. Основные элементы речной долины – русло, пойма, речные террасы. Русло реки – наиболее углубленная часть речной долины, по которой протекает речной поток. Пойма – это приподнятая над уровнем воды в реке часть дна долины, покрытая растительностью и заполняемая в период половодья. Пойма образуется почти на всех реках. Высота пойм зависит от высоты половодья. У рек высота половодья убывает к устью. В соответствии с этим убывает и высота поймы. Образование поймы есть результат отложений песчано-глинистых веществ (наносов) потоками воды рек, и особенно – в половодье. Речные террасы – выровненные участки поверхности, протягивающиеся выше уровня поймы вдоль одного или обоих склонов долины, отделенные друг от друга уступами. В строении террас принимают участие аллювиальные отложения. Террасы являются древними поймами, вышедшими из-под влияния реки в результате врезания русла. В зависимости от строения выделяют три типа речных террас: 1) аккумулятивные; 2) эрозионные; 3) цокольные. К аккумулятивным, относятся террасы, сложенные аллювием от бровки уступа до его подножия. Эрозионные террасы сложены коренными породами. У цокольных террас нижняя часть уступа (цоколь) сложена коренными породами, а верхняя – аллювием. Совокупность речных долин в пределах некоторой территории называется речной, или долинной сетью. Площадь, с которой осуществляется сток в главную реку (вместе с притоками), называется водосборной. Граница между бассейнами соседних рек называется водоразделом. Бассейны и водоразделы могут быть разного порядка. Таким образом, реки – мощный фактор аккумулятивного выравнивания рельефа, формирования облика земной поверхности и в поступлении осадочного материала с источников в моря и океаны. Тип рельефа, образованный эрозионной и аккумулятивной деятельностью постоянных водотоков, носит название долинного. Речные долины могут быть очень разнообразными, различаясь глубиной вреза и набором аккумулятивных форм. Это определяется возрастом, историей развития и строением земной коры. Ландшафтообразующее значение на огромных пространствах земного шара имеют формы рельефа, создаваемые мерзлотными и эоловыми процессами. Основными формами рельефа, связанными с многолетней мерзлотой, являются гидролакколиты (бугры с ледяным ядром), морозобойные трещины, термокарстовые воронки, наледи, тетрагональные грунты (валообразные гребни до 2 м высотой и 200 м длиной), термоэрозионные формы (ложбины, овраги, долины). Эоловый тип рельефа обусловлен деятельностью ветра. Условия эоловых процессов – сухость климата, сильные ветры, отсутствие или разреженность растительного покрова, физическое выветривание горных пород. Такие условия представлены в аридных странах, чаще – в пустынях. При воздействии ветра на скопления рыхлого материала и его выноса образуются дефляционные котловины (длиной до сотен метров), ландшафтные ячеистые пески (сочетание котловин и перегородок между ними), неподвижные дюны, песчаные гряды, барханы и т. д. Наряду с песчаными пустынями широко распространены каменистые и глинистые пустыни из характерных форм рельефа (такыры – замкнутые понижения с ровным днищем, глиняные дюны). На океанических и морских побережьях своеобразной формой рельефа являются дюны. Они напоминают по своей форме барханы, но имеют более крутые склоны (до 30–50°, высотой до 50 м), которые могут перемещаться под действием ветра со скоростью 8–10 м в год. |