Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
3.1. Рельеф
Территория Алтайского края отличается большим разнообразием рельефа: плоские равнины (Кулундинская), плато и возвышенности (Приобское плато, Бийско-Чумышская возвышенность) и ограниченные Предалтайской и Предсалаирской предгорными равнинами горы (Салаирский кряж и часть Русского Алтая) (В.С. Ревякин, 2004).
В западной части территории края располагается Кулундинская равнина, плоская, с малыми уклонами, с минимальной отметкой 96 м. Внешний облик равнины формируют многочисленные бессточные впадины с округлыми озёрами, бугры и гряды, созданные ветром и водой.
Южная часть Кулундинской равнины, расположенная в пределах края, полого наклонена в направлении на юго-запад, образована песчаными отложениями протекавших здесь в прошлые эпохи водотоков. Для равнинных рек (Кулунда, Бурла, Суетка, Кучук) характерны неглубокие долины, извилистые русла, невысокие и широкие уступы террас.
Считается, что менее высокая западная часть Кулундинской равнины когда-то была занята огромным водоёмом. Постепенное сокращение размеров водной поверхности отмечено в высотном положении террасовых уровней. На высотах 115–155 м многие террасы имеют концентрическую форму. Формирование нижних террас продолжается и в настоящее время. Более древние верхние террасы разрушены водной эрозией, встречающиеся на равнине гривы – результат этого разрушения. Ориентированы они в основном с севера на юг, их высота составляет не более 2 м.
Далее к востоку, уступом высотой 50–100 м поднимается Приобское плато с густой сетью балок и оврагов, долин небольших водотоков. Максимальная высота плато – 324 м, главная черта его рельефа – ложбины стока древних водных потоков ледникового происхождения, вытянутые с юго-запада на северо-восток. Их ширина достигает 20 км, глубина изменяется от 50 до 100 м, днища выстланы песками.
Невысокий (400–500 м) Салаирский кряж дугой в 300 км, вытянутой к северо-востоку, отделяет Алтайский край от Кемеровской области.
Предалтайская предгорная равнина раскинулась у подножия Алтайских хребтов. Холмы, увалы, массивы мелкосопочника – характерные черты её рельефа.
В пределах Алтайского края находится только северная часть горной системы Алтая: хребты Колыванский, Тигирекский, часть Коргонского, Бащелакского, Ануйского, Чергинского, Семинского. По направлению к югу высота хребтов Алтая увеличивается и достигает 3000–4000 м.
К западной и юго-западной окраинам гор Алтая примыкает полоса возвышенных равнин – переходная зона от гор к равнинам. Местность здесь постепенно повышается к горам. На равнине сначала появляются отдельные небольшие холмы и сопочки, сложенные коренными породами, затем небольшие группы холмов и увалов, окружающих обширные замкнутые котловины, выполненные рыхлыми породами (Г.В. Занин, 1958).
Близ долин крупных рек возникает типичный приречный мелкосопочник. Рельеф становится все более неровным, вначале увалисто-холмистым, а затем увалисто-сопочным. По мере нарастания абсолютных высот увеличивается густота и глубина расчленения.
Вдоль северного фаса Алтая предгорная зона имеет другой характер. Здесь низкие, а местами и средние горы высоким (300–500 м) резким уступом обрываются к подгорным аккумулятивным, почти плоским равнинам.
Вновь предгорья, осложненные сопками, появляются на востоке на Катунско-Бийском междуречье, здесь они представлены сильно расчленёнными холмисто-увалистыми возвышенностями. Абсолютные высоты водоразделов равны 350–450 м, а в отдельных точках достигают 475–496 м. Долины рек врезаны на глубину 100–200 м, балки – на 50–100 м. Древние породы перекрыты бурыми суглинками четвертичного возраста, которые и снивелировали все неровности древнего рельефа. В настоящее время это густо и глубоко расчленённая увалистая и холмисто-увалистая равнина. Речные долины здесь имеют чёткие контуры. Расширенные участки рек сильно заболочены. Водотоки углубили до 7–10 м русла и практически не заливают пойм. Во время половодья вода сильно размывает берега, формируются новые поймы.
Учитывая различия в геологическом строении и морфологии, в предгорной зоне выделено две группы типов рельефа (Г.В. Занин, 1958):
1. Высокие предгорья – древние денудационные возвышенности на дислоцированном основании с маломощным покровом четвертичных рыхлых отложений.
2. Аккумулятивные предгорные и подгорные равнины на дислоцированном и пластовом основании коренных пород, перекрытых толщей мелкозернистых пород различной мощности; первые тяготеют к горам, вторые – к равнинам.
Высокие предгорья. Характеризуются абсолютными отметками 300–500 м и глубиной расчленения от 80 до 200 м. Сложен рельеф дислоцированными палеозойскими породами: различными сланцами, гранитами, песчаниками и др., перекрытыми маломощным (2–5 м) слоем покровных (делювиальных) суглинков. На склонах южной экспозиции часто суглинки бывают размытыми и на поверхность выходят коренные породы. На склонах северной экспозиции покров суглинков наиболее мощный.
В пределах высоких предгорий чётко выделяются районы с увалистым, холмисто-увалистым, мелкосопочно-увалистым и сопочно-увалистым рельефом. Высокие предгорья не составляют сплошной полосы, а образуют отдельные большие массивы, которые представляют собой отроги низких гор, внедряющихся далеко в предгорные равнины.
Для западных высоких предгорий характерно наличие значительного количества изолированных сопок и приречного мелкосопочника, сложенных коренными скальными породами. Здесь меньше мощность рыхлого покрова, чаще встречаются скелетные почвы. Сопки и мелкосопочник не вовлечены в земледельческий оборот. Обрабатываемые земли занимают, в основном, поверхности широких водораздельных увалов и межсопочных понижений. Значительная часть сельскохозяйственных угодий размещается в долинах рек и широких балках.
Для Катунско-Бийских предгорий характерны большая глубина расчленения и наличие крутых склонов; покров рыхлых отложений здесь более мощный, а выходы коренных пород сравнительно редки. Пахотно-пригодные угодья размещены на поверхности увалов и холмов, имеющих уклоны не более 3–6°. Склоновые земли используются под сенокосы и пастбища. В период освоения целинных земель были частично распаханы более крутые склоны (более 6°), что способствовало водной эрозии.
Предгорные аккумулятивные равнины на западе опоясывают область Алтайских гор, имеют абсолютные высоты 200–400 м и глубину расчленения до 100 м. В геологическом строении равнин принимает участие толща делювиально-пролювиальных, в основном, суглинистых отложений четвертичного возраста. Мощность этой толщи, при приближении к высоким предгорьям или горам, уменьшается. Коренные породы (песчано-глинистые палеогеновые или песчанико-сланцевые и гранитные палеозойские) всюду вскрываются долинами и крупными балками. В западной части предгорных равнин кристаллические сланцы и граниты местами выходят на поверхность и образуют небольшие сопочки.
Предгорные аккумулятивные равнины представляют собой пологонаклонные слаборасчленённые плоские поверхности с изредка встречающимися на юго-западе низкими, расплывчатой формы, сопками. Ближе к горам или около высоких предгорий они выше и глубоко расчленены, принимают вид увалов. Значительная часть территории предгорных равнин распахана и используется в земледелии, однако оно затруднено сложной конфигурацией полей.
Предалтайская равнина, расположенная между притоком р. Оби (р. Бия) и Алтайскими горами, характеризуется наиболее мощной толщей рыхлых аккумулятивных отложений. Здесь равнина примыкает непосредственно, без всяких переходов, к горам.
Абсолютная высота равнины на юге у гор составляет 270–350 м, к северу понижается до 250–200 м. Междуречья представляют собой пологонаклонные плоские равнины, сложенные делювиально-пролювиальными отложениями значительной мощности. Вблизи гор они имеют резко выраженный асимметричный профиль, правые берега всех рек крутые, высокие, местами видны выходы кристаллических пород, образующие широкие куполообразные возвышения.
Все низменности Предалтайской равнины заняты долинами рек Катуни, Песчаной, Ануя и др. Долины этих рек, выйдя из гор, резко расширяются и на севере сливаются в одну аллювиальную равнину Смоленской террасы (200–210 м). В настоящее время эти равнины сильно размыты реками и в долинах образовались большие площади более низких террас.
Верховья долин рек, берущих начало на равнине у подножия гор, сильно расширены и заболочены. Широкие долины рек имеют, в основном, три террасы: первая высотой 2–4 м (пойма); вторая – 7–10 м и третья – 15–20 м. В долине р. Песчаной четко выражены пойма и четыре надпойменные террасы. Для этих террас характерны следующие высоты: пойма 1,5–2,5 м; первая надпойменная – 6 м; вторая надпойменная – 9 м; третья надпойменная – 16–18 м и четвертая надпойменная – 26 м. В верхней части все террасы, за исключением поймы, сложены бурыми лёссовидными суглинками. Суглинки нижних террас менее облессованы. Пойма, в основном, сложена песками, иногда иловатыми. Ближе к горам – галечником, а в нижнем течении реки – суглинками и супесями. Ширина поймы достигает 2–3 км. Поверхность её сильно изрезана старицами. На пойме много озёр, кочковатых болот, западин и других, менее выраженных в рельефе понижений.
Ширина надпойменных террас непостоянная и колеблется от нескольких сотен метров до нескольких километров. В рельефе надпойменных террас много общего: они имеют выровненную поверхность и обилие отрицательных форм рельефа в виде стариц. Наиболее четко выражены старицы на первой и второй надпойменных террасах. Старицы первой надпойменной террасы практически не отличаются от стариц поймы. Здесь также много озёр и чётко просматриваются старые русла. На второй надпойменной террасе, большей частью на месте стариц, образовались кочковатые болота, вытянутые по определённым линиям и много понижений, представляющих различные стадии превращения стариц в западины. На третьей надпойменной террасе болота встречаются реже, но много западин. На поверхности четвёртой надпойменной террасы распространены только одни западины, которые потеряли признаки пойменного происхождения.
В условиях Предалтайской равнины образование западин происходит, в основном, за счёт преобразования различных понижений – стариц путем их заиливания и выполаживания склонов.
Лесостепная зона характеризуется развитой гидрографической сетью и интенсивным проявлением эрозионных процессов. Переходя в предгорья, лесостепь приобретает более сложные формы рельефа, затрудняющие обработку почв (В.Е. Мусохранов, 1979; В.М. Важов, 1997).
Территория Целинного района, где проведена основная часть наших полевых исследований, в геоморфологическом отношении расположена на Бийско-Чумышской возвышенности, в восточном среднерасчленённом районе. Густота эрозионной сети не превышает 0,9–2,0 км/км2. Углы наклонов склонов до 3–12°, преобладающие – до 3°. Данный район имеет характер волнистой равнины, высота которой постепенно увеличивается от 280–300 м на севере до 350–400 м на юге. В целом рельеф территории представляет собой увалисто-волнистую равнину. Волнистость обусловлена наличием отрицательных элементов рельефа: долин рек, логов и положительных – увалов. Общий уклон территории – с юго-запада на северо-восток (Почвы…, 1980; Л.М. Бурлакова, Л.М. Татаринцев, В.А. Рассыпнов, 1988).
Все мероприятия противоэрозионной организации территории в условиях сложного рельефа должны предусматривать защиту почв от различных процессов, снижающих плодородие (табл. 17).
Таблица 17
Агроэкологическая характеристика пахотных земель Алтайского края
(Вольнов, Мухин, 1999; по В.В. Вольнову, А.С. Давыдову, 2006)
|
Фактор эрозии |
Сельскохозяйственная зона |
По краю |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
Доля пашни с уклоном до 1°, % |
99,0 |
90,0 |
77,6 |
60,8 |
21,0 |
74,9 |
|
Доля пашни с уклоном 1–5°, % |
1,0 |
9,9 |
22,2 |
38,1 |
72,7 |
24,1 |
|
Доля пашни с уклоном 5–10°, % |
– |
0,1 |
0,2 |
1,1 |
6,3 |
1,0 |
|
Доля пашни с почвами тяжелосуглинистыми, % |
3,5 |
12,3 |
19,5 |
32,0 |
61,9 |
21,7 |
|
Доля пашни с почвами средне-суглинистыми, % |
19,0 |
57,6 |
65,0 |
62,0 |
36,5 |
52,9 |
|
Доля пашни с почвами легко-суглинистыми, % |
77,5 |
30,1 |
15,5 |
6,0 |
1,6 |
25,4 |
|
Содержание гумуса в почве (Аmax), % |
2,8 |
4,8 |
5,1 |
6,3 |
6,8 |
– |
|
Твёрдые осадки (XI–III), мм |
60 |
70 |
110 |
130 |
140 |
– |
|
Жидкие осадки (IV–X), мм |
200 |
250 |
300 |
340 |
410 |
– |
|
Эродированные земли, % |
0,6 |
0,8 |
31,9 |
34,6 |
53,2 |
22,4 |
|
Дефлированные земли, % |
95,2 |
67,1 |
24,2 |
3,7 |
– |
41,5 |
|
Засолённые земли, % |
3,0 |
2,9 |
6,7 |
1,0 |
0,6 |
4,6 |
|
Кислые почвы, % |
0,2 |
0,8 |
3,3 |
56,3 |
49,0 |
15,6 |
|
Заболоченные почвы, % |
0,1 |
0,4 |
0,4 |
0,3 |
0,6 |
0,2 |
Примечание. 1. Западно-Кулундинская. 2. Восточно-Кулундинская. 3. Приобская, Приалейская. 4. Бийско-Чумышская. 5. Присалаирская, Приалтайская, Алтайская.
С учётом особенностей рельефа на Алтае выделено 5 агроэкологических групп земель: от равнинных до земель с овражно-балочными системами. Они включают земли, размещённые на приводораздельных плато с уклоном до 1°, земли с крутизной склонов 1–2°, земли со слаборасчлененными ложбинами и промоинами, с крутизной склона 2–5°, земли с лощино-образными и овражно-балочными водосборами, включающими склоны крутизной 5–7°, земли с овражно-балочными системами, со склонами крутизной более 7°, подверженные очень сильной эрозии, не распахиваемые.
Исходя из столь сложного рельефа почвенного покрова Алтайского края, система земледелия определяет зональные особенности возделывания сельскохозяйственных культур (Л.М. Бурлакова, 1984; Система …, 1987; В.В. Вольнов, 2000; В.В. Яковлев с соавт., 2001; Е.Р. Шукис, 2001; Э.С. Григорьева, 2001). Пахотные земли разной интенсивности использования в среднем по краю, в зависимости от сельскохозяйственной зоны, изменяются от 9,3 до 74,9 %. Пашня равнинной территории Кулундинской зоны максимально используется в зерновом хозяйстве. Как уже отмечалось, здесь достаточно большие площади посевов гречихи. За 2007–2011 гг. они изменялись от 9996 га, до 19820 га. Причём основные посевные площади этой культуры сосредоточены только в 5 районах: в Волчихинском, Немецком, Табунском, Угловском и Хабарском. Однако урожайность гречихи здесь самая низкая в крае, в целом по зоне в 2011 г. она составила 0,51 т/га (Информация Алтайкрайстата…, 2012). Очевидно, что размещать посевы гречихи здесь надо ограниченно, учитывая противоэрозионную организацию территории (табл. 18, 19).
Таблица 18
Распределение агроэкологических групп земель по зонам Алтайского края, %
пашни (по В.В. Вольнову, А.С. Давыдову, 2006)
|
Агроэкологические группы земель |
Сельскохозяйственные зоны |
По краю |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
I – равнинные земли, размещённые на приводораздельных плато с уклоном до 1°, не подверженные водной эрозии, интенсивного использования |
98,8 |
90,0 |
77,6 |
60,8 |
21,0 |
74,9 |
|
II – земли с крутизной склонов 1–2°, слабо расчленённые, подверженные слабой эрозии, интенсивного использования |
1,0 |
8,5 |
14,2 |
19,4 |
21,9 |
12,3 |
|
III – земли со слабо расчленёнными ложбинами и промоинами, рассеивающими (выпуклыми) водосборами с крутизной склона 2–5°, подверженные сильной эрозии, умеренного использования |
0,2 |
1,3 |
7,3 |
16,2 |
34,8 |
9,3 |
|
IV – земли с лощино-образными и овражно-балочными водосборами, включающие склоны крутизной 5–7°, подверженные сильной эрозии, ограниченного использования |
- |
0,2 |
0,7 |
2,5 |
16,0 |
2,5 |
|
V – земли с овражно-балочными системами, сильно расчленённые лощинами, ложбинами, оврагами, со склонами крутизной более 7°, подверженные очень сильной эрозии, не распахиваемые |
- |
- |
0,2 |
1,1 |
6,3 |
1,0 |
Примечание. 1. Западно-Кулундинская. 2. Восточно-Кулундинская. 3. Приобская, Приалейская. 4. Бийско-Чумышская. 5. Присалаирская, Приалтайская, Алтайская.
Таблица 19
Противоэрозионная организация территории агроэкологических групп земель эрозионно-опасных агроландшафтов (по В.В. Вольнову, А.С. Давыдову, 2006)
|
Группа земель |
Организация |
Мелиоративное |
Культура, севооборот, |
|
I |
– полосной посев; – клеточно-прямоугольная; – прямолинейно-прямоугольная |
– почвозащитная обработка на разную глубину; – лесные полосы; – ПГС 1-го порядка отсутствуют |
– пропашные однолетние культуры; – зернопропашные, зернопаровые севообороты; – пропашные 25–27 %; – чистые пары до 25 % |
|
II |
– буферные полосы; – прямолинейно-параллельная; – прямолинейно-контурная |
– дифференцированная обработка на 18–25 см; – залужение водотоков; – ПГС 1-го порядка на больших водосборах через 600 м и более |
– однолетние культуры сплошного сева; – зернопропашные, зернопаровые севообороты; – пропашные до 25 %; – чистые пары 13–15 % |
|
III |
– прямолинейно-контурная; – контурно-прямолинейная; – контурно-мелиоративная |
– глубокая контурная обработка до 25–27 см; – залужение водотоков; – ПГС 1-го порядка, через 400–600 м; 2-го порядка, проходимые и непроходимые валы-ложбины по границам контуров |
– однолетние культуры сплошного сева, многолетние травы; – зернопаровые, зернотравяные севообороты; – пары занятые и сидеральные до 25 %; – многолетние травы до 50 % |
|
IV |
– контурно-параллельная; – контурно-мелиоративная |
– глубокая безотвальная обработка до 30 см; – залужение водотоков; – ПГС 1-го, 2-го порядка с непроходимыми уклоновыми ложбинами |
– однолетние культуры, многолетние травы; – зернотравяные, зернопаровые севообороты; – многолетние травы 50–75 %; – сидеральные пары 16–20 % |
|
V |
не распахиваемые земли, пригодные под сплошное залужение, сенокосы и пастбища |
||
Примечание. ПГС – противоэрозионные гидротехнические сооружения.
Противоэрозионная обработка почвы обеспечивает накопление и сохранение влаги в активном слое, мобилизацию питательных веществ, борьбу с сорняками, болезнями и вредителями, создаёт хорошие условия для физико-химических и биологических процессов, повышающих почвенное плодородие и улучшающих рост, развитие и урожайность полевых культур (В.Е. Мусохранов, 1979; И.П. Кружилин, В.П. Часовских, 2002; Системы…, 2009; В.М. Самаров с соавт., 2010).
С учётом соблюдения требований рационального землепользования в приложении к рельефу, рассматриваемые сельскохозяйственные зоны, за небольшим исключением, могут служить базой производства зерна гречихи.