geolike.ru

Условия почвообразования Западно-Сибирской низменности и Томской области

 Геология и геоморфология

На территории Западно-Сибирской низменности и Томской области, в третичное и четвертичное время, происходили сложные геологические события: наступление третичного моря, распадение его на ряд отдельных водоемов, оледенение севера, блуждание рек, размыв территории, перенос и аккумуляция мощных толщ морских и флювиогляциальных отложение и т.д. Под влиянием всех этих процессов происходило формирование рельефа, углубление русел рек, обособление озер, отложение четвертичных осадков, которые, слагая толщу рыхлых песчано-глинистых пород и скрывая под собой более древние породы, покрывают различной мощностью всю территорию Томской области (Непряхин Е. М., 1977).

Очень большую роль в формировании и развитии почв имеет рельеф.

Исследуемая территория находится на территории Томской области. По устройству поверхности территория области в целом представляет собой низменную аккумулятивную равнину, рассеченную реками и многочисленными притоками на ряд плоских, сильно заболоченных, междуречий с высотными отметками, не превышающими 200 м над уровнем моря. Максимальная абсолютная высота 258 м приурочена к юго-востоку области, куда входят отроги Кузнецкого Алатау. Эту часть территории области называют предалтайской расчлененной равниной. От этой наиболее возвышенной части равнина наклонена на северо-запад.

Обь, пересекая Томскую область в направлении с юго-востока на северо-запад, делит ее территорию на две почти равные части - на право - и левобережье. Более возвышенная - правобережная часть Оби - 193м (Земцов А. А., 1966).

Территория исследования находится в Томь - Обском междуречье на левобережье относительно р. Томи и правобережье р. Оби.

Томь - Обское междуречье относиться к положительным морфоструктурам. Междуречье отличается крайне незначительным горизонтальным и вертикальным расчленением рельефа. Горизонтальное расчленение составляет 0,3 - 0,6 км/км². Глубина вертикального расчленения рельефа колеблется от 10 - 20 до 20 - 40м. Средние углы наклона земной поверхности составляют от 1,0 - 3,0є до 5,0 - 11,0є.

В рельефе водораздельных равнин Томской области встречаются древние ложбины стока. Такие ложбины стока имеются на Томь - Обском междуречье. Они хорошо выделяются в рельефе и ориентированы с северо - востока на юго - запад и тянутся на 100-и км. Для этих ложбин характерны четко выраженные линейно вытянутые параллельно бортам песчаные гривы, поросшие сосновым бором. Ширина грив от 100 до 1000 м. Длина их обычно не превышает 0,5 - 1,0 км, лишь местами достигая 10 км.

Очертание грив разнообразно. Межгривные понижения имеют такую же ориентировку, заболочены или заняты озерами. В пределах ложбины встречаются эрозионные останцы высотой до 5 - 6 м. Наиболее крупная здесь Чернореченская ложбина, на дне которой широко распространены песчаные дюны с чистыми сосновыми борами среди болот и мелких озер (Земцов А. А., 1966).

Одним из существенных факторов в образовании и развитии почв и в их зональном размещении являются климатические условия. Они оказывают решающее влияние на произрастание, развитие и зональное распределение естественной и культурной растительности, которая является основным источником образования гумуса в почве (Непряхин Е. М., 1977).

Главным определяющим фактором климата Томской области и входящего в нее Томского района является глубокое континентальное расположение. Будучи далеко удаленной от влияния теплых морей, она характеризуется суровостью климата с резкими контрастами тепла и холода.

Томск расположен в умеренных широтах, климат его переходный от умеренно влажного, мягкого к резко континентальному. По классификации Б. П. Алисова (1947) Томск относится к континентальному Западно-Сибирскому климату лесной зоны.

Многие авторы считают, что в районе Томска климат умеренно теплый, умеренно увлажненный. Занимает подтаежную (южную часть области). Зима здесь продолжительная и суровая. Температура воздуха является одним из важнейших элементов климата, она обуславливает тепловые различия воздушных масс и связанные с ними воздушные течения, формирование облачности и осадков.

Среднегодовая температура воздуха в Томске и его окрестностях составляет - 0,6єС. Среднее квадратическое отклонение этой температуры составляет 0,9єС, это означает, что среднегодовая температура будет изменяться от - 1,5 до 0,3єС. В Томском районе хорошо выражен годовой ход температуры воздуха. Максимум температуры приходится на июль (18,1єС), минимум - на январь (-19,2єС). Годовая амплитуда температуры воздуха составляет 37,3єС. Самыми теплыми месяцами в течение зимы чаще всего могут быть ноябрь и март. Наиболее изменчива температура воздуха зимой и в переходные сезоны. Летом температурный режим более устойчив. Июль является самым теплым месяцем года.

Средняя продолжительность периода с температурами выше 0єС, по данным В. Б. Шестаковича (1931), для района Томска составляет 181день, с температурами 4єС - 184 дня, с температурами выше 10єС - 109 дней. Продолжительность периода со среднесуточной температурой выше 10єС составляет 117 дней. Сумма среднесуточных температур за этот периодов районе Томска составляет 1763єС, количество осадков за этот же период 180 - 240 мм, за год - 350 - 450, (Трифонова Л. И., 1988).

Для климата этой территории характерны поздние весенние и ранние осенние заморозки.

Большое значение для почвообразования имеет годовое количество осадков. По количеству выпадающих осадков исследуемая территория относится к зоне умеренного увлажнения. В среднем за год выпадает 517 мм осадков. Наибольшее количество осадков выпадает летом, годовой максимум приходится на июль и составляет 76 мм за месяц. Избыток осадков над испарением составляет 170 мм. Этот избыток влаги над испарением обусловливает питание рек и грунтовых вод, а также процессы миграции веществ из почвенного профиля.

Очень большое влияние на почвообразование имеет снежный покров, сохраняющийся на поверхности почв в течение 170 - 175 дней в году, средняя из наибольших декадных высот снежного покрова на открытых участках составляет 35 - 55 см, на защищенных - 65 - 80 см. Безморозный период длится 105 - 125 дней. Снег, являясь одним из источников почвенной влаги и отличаясь малой теплопроводностью, способствует лучшему поглощению почвой весенних вод, улучшает влагообеспеченность растений и служит причиной половодья рек.

Существенное значение имеют ветры. В пределах этой территории преобладают ветры южных, юго-западных и западных румбов. С этими направлениями ветров связано выпадение осадков и повышение влажности воздуха, (Трифонова Л. И., 1988).

Отрицательным моментом климата является часто длительный период похолодания весной, продолжающийся в некоторые годы до половины июня, и избыточное количество осадков в отдельные годы в период августа-октября. Пониженные весенние температуры ослабляют активность микробиологических процессов, протекающих в почве (Непряхин Е. М., 1977).

В заключение можно сказать, что климатические условия благоприятны для роста и развития лесной растительности, представленной на этой территории, и обеспечивают их довольно высокую биомассу. Большое количество осадков создает, особенно в понижениях рельефа, избыточное увлажнение. Преобладание летних осадков, совпадающих с максимальными температурами воздуха, обеспечивает высокую интенсивность микробиологических процессов, что создает благоприятную обстановку для гумификации органических веществ.

Разнообразные физико-географические условия Томской области обусловливают довольно сложную картину ее растительности. Пестрота растительного покрова особенно заметно выражена в южной части области, где наиболее разнообразны условия рельефа и почвенного покрова.

Преобладающая часть территории области входит в зону тайги, и лишь самые южные ее районы входят в подзону мелколиственных лесов. В зоне тайги выделяются две подзоны: средняя и южная (Шумилова Л. В., 1962).

В юго-восточной части Томской области, где наиболее разнообразны материнские породы, рельеф и почвы, а также длительное время сказывается влияние человека, растительный покров отличается наличием парковых лесов, еланей, березовых перелесков, обширными суходольными лугами. Здесь, среди этой созданной человеком "антропогенной лесостепи" (К. А. Кузнецов), еще сохранились острова темнохвойной тайги, сменяемые вторичными березовыми и осиновыми насаждениями с явными признаками своего "таежного" прошлого. Водоразделы рек совершенно не заболоченны и несут соответствующую растительность.

Исследованная территория покрыта лесом, наибольшая доля приходится на зеленомошные сосняки, а также смешанные леса. Широкому распространению сосновых насаждений способствует не только песчаные отложения, но и благоприятные условия, создающиеся под влиянием пожаров в темнохвойных лесах, (Гаджиев И. М., 1977).

Несмотря на то, что повсеместная эдафическая приуроченность сосняков к подзолистым почвам легкого гранулометрического состава установлена и подтверждена (Прокопьев Е. П., 1969), их широкое распространение обусловлено не господством почв, сформированных на порогах легкого гранулометрического состава. Преимущество здесь на стороне водно- и озерно-ледниковых отложений тяжелосуглинистого гранулометрического состава и литологически неоднородных пород, представленных супесями и легкими суглинками, с прослойками более тяжелого гранулометрического состава.

Сосновые леса представлены в пределах бореально-лесной области одной формацией - Pineta silvestris. Сосна обладает большой амплитудой пластичности, но малоконкуретноспособна в силу своего светолюбия.

Большая часть территории исследования покрыта сосново - зеленомошниковой ассоциацией. Сосняки - зеленомошники в узком смысле, близки по своей экологии к тайге и, по видимому, представляют нередко одну из стадий ее восстановления после верховых пожаров. Развиваются боры-зеленомошники на влажных тяжело - суглинистых почвах, иногда хрящеватых. Под пологом сосны, как правило, идет обильное возобновление кедра, пихты, ели. Подлесок здесь негустой, но разнообразный по видовому составу. В лесах можно встретить: ольху, можжевельник, рябину, бузину, красную смородину, шиповник; нередко здесь довольно много голубики и багульника. Почва покрыта не густым, но сплошным моховым покровом из различных лесных мхов. Травы разнообразны по видовому составу, представляя очень разнородную экологически смесь сухолюбов с таежными формами. Вейники, лесная осочка, типчак, грушанки, линнея, брусника, черника, огонек, костяника, водосборы, кошачья лапка, плауны, хвощи, вороний глаз и многие другие разбросаны здесь редкими экземлярами, не образуя ясно выраженного яруса.

Такие леса часто имеют в верхнем ярусе примесь лиственницы, а иногда и темнохвойных пород, (Шумилова Л. В., 1962).

Территория Томской области, сложена палеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими отложениями. Наиболее древними породами, выходящими на дневную поверхность, являются средне - и верхнедевонские отложения.

Из мезозойских пород в юго-восточных районах области, широким распространением пользуются нижне - и верхнемеловые отложения, сложенные чередующимися континентальными, прибрежно-морскими и морскими осадками, а также корой выветривания, залегающей на кровле каменноугольных отложений.

Верхнемеловые осадки сложены песчано - глинистыми отложениями, серыми и белыми глинистыми песками и линзовидными прослоями кварцитовидных песчаников.

В южных и юго-восточных районах области более подробно изучены четвертичные отложения, на основании палеокарпологических исследований П. А. Никитина, литологического состава и других свойств, они отнесены к нижне - средне - и верхнечетвертичным отделам (Непряхин Е. М., 1977).

Территория исследования расположена на среднечетвертичных покровных породах, слагающих междуречные пространства ("материки"), высокие надпойменные террасы, иногда и цоколи низких надпойменных террас представлены обычно суглинками и глинами, часто лессовидного облика, а также песками, имеющими в некоторых местах гравелистый характер. По правым притокам Оби среднечетвертичные отложения представлены преимущественно породами легкого гранулометрического состава (средне - и крупнозернистые светло-серые, местами темно - и желто - серые пески с гравием и галькой) (Непряхин Е. М., 1977).

Мощность среднечетвертичных отложений по данным В. А. Хахлова и Л. А. Рагозина (1949) и других авторов колеблется в широких пределах - от нескольких десятков сантиметров до 20 - 30 и более метров.

Таким образом, почвообразующими породами для исследуемой территории являются среднечетвертичные ледниковые флювиогляциальные, озерные отложения различного гранулометрического состава - от песков до глин. Так в южных районах области на водоразделах распространены преимущественно тяжелые суглинки и глины.

Почвообразующие породы с более тяжелым гранулометрическим составом обычно приурочены к плоским равнинным междуречьям, а при движении к речным долинам происходит постепенное облегчение гранулометрического состава. На более высоких водоразделах и верхних высоких террасах крупных рек гранулометрический состав почвообразующих пород более легкий по сравнению с гранулометрическим составом окружающих равнин плоских междуречий (Непряхин Е. М., 1977).

Современная гидрографическая сеть сформировалась в верхнечетвертичное время после отступления ледника и характеризуется слабой врезанностью речных водотоков и ничтожным дренирующим влиянием их на прилегающие водораздельные пространства.

Замедленный поверхностный сток и слабый естественный дренаж грунтовых вод, является гидрологической особенностью всей Томской области, связаны с плоским рельефом, наличием депрессий, малым врезом речных долин и горизонтальным залеганием осадочных пород (Генезис и свойства почв Томского Приобья, 1980).

Территория исследования находится в Томь - Обском междуречье на левобережье относительно р. Томи и правобережье р. Оби.

Обь - одна из крупнейших рек суши. Она является пятой рекой по площади водосбора и четвертой по длине среди рек земного шара. В пределах Томской области ее длина составляет 1170 км. В большей части своего течения Обь представляет собой реку равнины, а после слияния с Томью - она типичная река низменности. Для р. Оби характерна ничтожная величина падения (3 см на километр), следствием чего является медленное течение реки, образование нескольких русел, извилистость главного русла. Весеннее половодье Оби отличается значительными размерами и продолжительностью. Река Томь является притоком Оби, в нее также впадает большое количество речек. Все эти реки и многочисленное количество логов хорошо дренируют право - и левобережье Томи.

Средняя ширина живого русла р. Томи равна 500 м, местами суживается до 400 м и расширяется до 600 м. Пойма р. Томи местами достигает 7 - 8 км, около Томска суживается до 1,5 м (Непряхин Е. М., 1977).

Реки имеют смешанное питание с преобладанием снегового. Речные воды слабо минерализованы (до 200 мг/л), гидрокарбонатно-кальциевые по химическому составу, но для них характерно содержание большого количества растворенных и коллоидных органических веществ, что свидетельствует о высокой подвижности продуктов распада органических остатков в условиях зоны тайги и низкой насыщенности фильтрующих грунтов и почв основаниями.