Показатели экспозиции и уклона рельефа Товузчай-Эсрикчайского бассейна

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 631.47                                         

Распределение почв по элементам рельефа и определение совместимости между ними определяют характеристики структур почвенного покрова. Под структурой земного покрова понимают характеристики геометрического расположения генетически связанных элементов земного покрова в данном пространстве и времени. По мнению И. Н. Степанова, основным требованием при оценке структуры почвенного покрова должно быть фундаментальное определение понятия «структура», а система «структура-почва» представляет собой совокупность элементов и их взаимосвязей [4, 5].

Составление почвенных карт на основе установленных закономерностей между формой рельефа и свойствами почвы осуществляется методом пластики рельефа по обнаружению структур. Таким образом, в формировании структур почвенного покрова участвуют основные морфологические и морфометрические факторы рельефа. При составлении карт пластики рельефа территории в частности учитываются, морфометрические факторы: уклон рельефа, степень вертикальной и горизонтальной расчлененности, крутизна склонов и др. [2, 3].

Северо-восточный склон Малого Кавказа, где расположена Товузчайско-Эсрикчайская котловина, являющаяся районом исследований, в орографическом отношении подразделяются на следующие зоны: предгорья (400–700 м), низкогорья (700–1000 м), среднегорья, (1000–2000 м) и частично высокогорья (2000–3000 м). Гипсометрические депрессии занимают большое место в морфологических показателях территории и отличаются своей сложностью. Крупнейшей орографической единицей бассейна, расположенной между рекой Курой и северными предгорьями Малого Кавказа, является равнина Хунам, абсолютная высота которой колеблется в пределах 300-400 м. В горной части западнее Товузчая расположены гряды Агдаг и Окюздаг, состоящие из невысоких гор, склоны которых не очень круты, а высота достигает 1000-1100 м [1, 7].

По прослеживанию Товузчайской котловине более типичен расчлененный рельеф. Такое формирование или расчлененность рельефа оказывает влияние как на характер растительного покрова, так и на почвообразовательный процесс.

В программе ArcGIS 10.3 был проведен морфометрический анализ рельефа местности, оказывающий важное влияние на почвообразование, определена экспозиция и степень уклона поверхности, составлены соответствующие карты.

Экспозиция склонов считается одним из основных морфометрических показателей склонов и влияет на биоклиматические характеристики местности, имея большое значение в формировании пластики рельефа. Таким образом, климатические показатели, особенно осадки, распределяются на склонах неравномерно, меняется режим температуры, испарения, солнечной радиации и ветров, в результате чего на территории формируются уникальные типы ландшафта, почвенного покрова и растительности. Влияние крутизны склонов более отчетливо проявляется в суточном ходе радиационного и теплового режима почвенного покрова на склонах, т.е. в термическом режиме почвенного покрова. В результате видовой состав, географическое распространение и продуктивность растений на разных склонах распределяются по-разному. Так, из-за неравномерного распределения солнечной радиации и влаги, растительный покров на склонах северной и западной экспозиции характеризуется скудностью и редкостью растительности, а на южных и восточных склонах, напротив, он густой и значительно богатый [4].

Ориентация склонов определяет количество падающей на них солнечной энергии и характеризуется разными значениями в зависимости от ракурсов. Фактор, определяющий направленность, связан с направлением усложняющих рельеф морфоструктур, их морфологическими признаками и характеристиками расчлененности, при этом важную роль играют проходящие по территории реки и направление их течений. В зависимости от степени расчлененности рельефа меняется и масштаб склонов, где сравнительно крупные склоны осложняются микро- и мезосклонами.

Поскольку засуха затрагивает все сферы народного хозяйства, ее комплексное изучение и подготовка соответствующих карт имеют большое практическое значение. Такие карты составляются как с использованием классической (традиционной), так и с применением ГИС-технологии. Определение морфометрических показателей и составление морфометрических карт классическим методом занимает большую часть времени и являются трудоемкой и кропотливой. Таким образом, они выполняются вспомогательными инструментами на основе топографических карт и аэрофотоснимков и имеют меньшую точность. При измерении крутизны склонов классическим методом сначала на топографической карте масштаба 1:10000 выделяют границу склонов (водораздельную и овражно-балочную сеть). Затем от водораздела к долине реки в пределах каждого склона опускают перпендикуляры, измеряют их азимут или пеленг транспортиром и по полученным в конце результатам составляют карту [8].

Экспозиция склонов в проведенных исследованиях была обработана с высокой точностью по программе ArcGIS 10.3 (Рисунок 1). Анализ расчетных работ показывает, что на территории преобладают склоны северного и северо-восточного направления и охватывают площадь 220 км2 (Таблица 1). С другой стороны, южные и юго-западные склоны занимают очень небольшую площадь, всего 10%, то есть до 71 км2 территории.

Таблица 1

ПАРАМЕТРЫ ЭКСПОЗИЦИЙ ТОВУЗЧАЙ-ЭСРИКЧАЙСКОГО БАССЕЙНА

Экспозиция	Площадь		Использование в земледелии и животноводстве
	га	%
Равнина	10227	15,5	Снижение солнечной радиации, густая растительность на
Север	9008	13,7	нижне- и среднегорьях
Северо-восток	12973	19,7	Относительное уменьшение солнечных лучей, относительно густая растительность
Восток	9580	14,6	Относительно густая растительность
Юго-восток	6497	9,9	Интенсивная   солнечная   радиация,   эрозия,   слабый растительный покров.
Юг	4021	6,1	Интенсивная солнечная радиация, голые скалы
Юго-запад	3124	4,7	Снижение  солнечной  радиации,  относительно  густая растительность
Запад	4073	6,2	Снижение солнечной радиации, густая растительность, эродированность
Северо-запад	6326	9,6	Значительное   снижение   солнечной  радиации,   густая растительность, слабая эрозия

Количественная и качественная характеристика крутизны склонов и поверхностей является показателем наклона территорий. Таким образом, уклон поверхности представляет собой отношение разницы высот самой низкой и самой высокой точек склона к расстоянию между этими точками. Наклон вызван как тектоническими движениями, так и денудационными процессами, происходящими в земной коре. Наклон, являясь основным морфометрическим показателем рельефа, связан с его высотой, степенью расчлененности и морфологическими характеристиками тектонических и магматических структур, слагающих морфоструктуры. На формирование почвенного покрова существенное влияние оказывают интенсивность склоновых процессов, динамика рельефа, а также количество солнечной энергии и степень наклона, определяющая инфильтрацию атмосферных осадков. При этом показатели наклона рассматриваются как основные показатели для всех областей хозяйства, как и другие морфометрические показатели рельефа.

Первая карта уклонов рельефа Азербайджана была составлена Р. Х. Пириевым [6].

Карты уклонов составляются разными способами: методом квадратов, методом скользящих кругов, методом морфографических поверхностей. Углы наклона на карте рассчитываются по следующей формуле: i =h/d: d ctgα, где h — высота среза (максимальная и минимальная гипсометрическая разница), d — расстояние между двумя горизонталями. По мере увеличения масштаба составленной карты значение угла наклона становится более точным. Карта наклона территории исследований была обработана в по программе ArcGIS 10.3 и получен более точный результат (Рисунок 2).

Рисунок 1. Карта экспозиций

Товузчайско-Эсрикчайского бассейна склонов

Рисунок 2. Карта уклона рельефа бассейна

Товузчай-Эсрикчай

Анализ полученных данных показывает, что наибольшая величина уклона поверхности на исследуемой территории характерна для высокогорной местности. Здесь наклон местности колеблется в пределах 50–87°, в среднем по высокогорью в пределах 14–50°. В низкогорьях и на равнинах эта величина снижается до 0–13°. Показанная величина является обобщенным показателем уклона в пределах высотных зон, поскольку внутри этих зон имеются склоны с разными уклонами.

В результате проведенных расчетных работ установлено, что наиболее слабые наклоненные участки территории колеблются в пределах 0–3°, что охватывает большую часть территории исследований (до 40%). Районы с более высокой наклонностью поверхности составляют 0,1%.

Поскольку низменные участки занимают большую площадь, они пригодны для орошаемого земледелия и частично для животноводства. По мере увеличения количества осадков на территории преобладают аккумуляция, повышенное засоление, очень слабая эрозия и денудация. Участки с уклоном 14–35° считаются благоприятными для выращивания риса и развития животноводства. На участках с более высоким уклоном усиливаются эрозионные процессы, образуются оползни, пустоши, овраги и балки, и эти территории не эксплуатируются.

Таблица 2

ПОКАЗАТЕЛИ УКЛОНА РЕЛЬЕФА ТОВУЗЧАЙ-ЭСРИКЧАЙСКОЙ КОТЛОВИНЫ

Степень уклона	Площадь		Использование в земледелии и животноводстве
	га	%
0–3,1	25993	39,5	Орошаемое земледелие, частичное животноводство (преобладание
3,2–7,9	11188	17,0	аккумуляции, очень слабая эрозия и денудация)
8–13	8419	12,8
14–18	7562	11,5	Богарное земледелие (террасы 1–1,3 м) и животноводство (умеренная
19–23	6152	9,3	эрозия и денудация)
24–29	3965	6,0	Животноводство, пастбища-выгоны, террасное земледелие (шириной
30–36	1907	2,9	2–3 м) интенсивная эрозия, денудация, густая сеть оврагов и балок.
37–50	562	0,9	Неосвоенные (сильная эрозия, оползни, обвалы, оголение)
51–87	81	0,1

Анализ морфометрических показателей рельефа, помимо определения ряда его важных особенностей, полезен при решении различных практических вопросов и играет важную роль в планировании сельскохозяйственных работ, эффективном использовании природных ресурсов, строительстве хозяйственных объектов и др.