ПОЧВЕННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ

При исследовании гидрологических условий почвообразования полезно вначале выяснить гидрологические элементы, наиболее значимые в процессе почвообразования. Обращаясь к существующим формулам водного баланса почвы (Высоцкий, 1930а; Роде, 1955, и др.), мы должны будем прежде всего отметить большое число составляющих в этих формулах. Так, в приходной части указывается, помимо главного фактора прихода — атмосферных осадков, еще поверхностный и грунтовый притоки, конденсация, а в числе основных расходных слагаемых водного баланса почв — поверхностный и внутренний (грунтовый) стоки, испарение воды растениями и самой почвой, а также еще внутрипочвенный боковой сток, сдувание снега и др. Все эти слагаемые в формулах водного баланса почвы отражают реальные природные явления. Более того, если рассматривать весь физико-географический процесс со всеми его звеньями, то потребуется даже расширить состав слагаемых водного баланса. Однако законно возникает вопрос, все ли эти
статьи водного баланса почвы надо учитывать, если иметь в виду исследование наиболее существенных сторон собственно почвообразования.
Не разбирая сейчас относительной роли в почвообразовании отдельных элементов прихода и расхода влаги, укажем здесь, что еще В. В. Докучаеву и Г. Н. Высоцкому было ясно важное значение в оценке гидрологических условий почвообразования соотношений, в которых находятся выпадающие атмосферные осадки и наибольшее возможное в данных условиях испарение или испаряемость. Это было отражено в известном индексе Докучаева — Высоцкого, обычно обозначаемом через К.
Поэтому, задаваясь целью разобраться в общих закономерностях гидрологии почв, полезно было вначале провести исследование гидротермической системы с учетом таких основных элементов гидрологии земной суши, как осадки и суммарное испарение.
Для исследования почвенно-гидрологических соотношений было решено воспользоваться данными по суммарному стоку /, осадкам и радиационному балансу \
Методика получения соответствующих данных была та же, что и при изучении почвенно-климатических соотношений. Затем последовательно, начиная с районов с низкими значениями радиационного баланса, по всем участкам с более или менее устойчивой сопряженностью всех трех показателей (т. е. Л, ^ и /) снимались отметки стока, которые вносились в сводный бланк, разграфленный по характерным градациям R (lt;5,5—10; 10—20; 20—30; 30—40; 40—50; 50—60; 60—70; 70—80; gt; 80 ккал/смг • год)

1250; 1250—1500; gt; 1500 мм). В каждую клетку этого графика вносилось столько отметок, сколько нужно для надежного определения среднего значения (в общей сложности 385 отметок). Далее было получено среднеарифметическое значение стока по всем принятым сочетаниям градаций R и Р.
Таким путем были найдены средние значения стока для основной части сочетаний R и Р, которые наносились на поле графика с координатами R и Р. Совокупность всех отметок позволила без труда составить график изолиний / в связи с R и Р (рис. 2).
Хорошее соответствие рис. 2 с исходными данными стока (т. е. со средними значениями стока по соответствующим интервалам R и Р) подтверждается рис. 3. [I]

Рис. 2. Изменение годового стока в связи с радиационным балансом R и годовой суммой осадков Р по данным карт осадков, радиационного баланса и стока

Рис. 3. Соотношение между исходными средними значениями годового стока и расчетными значениями годового стока, согласно рис. 2, при соответствующих значениях R и Р

Рис. 4. Изменение испарения в связи с радиационными условиями

lt;* — изменение годовой величины испарения (Е) в связи с радиационным балансом R и годовой суммой осадков Р, согласно рис. 2\ б — изменение испарения в связи с радиационным балансом в условиях высокого природного увлажнения (при осадках 4600 мм. ва год)
Строго закономерный характер изолиний «климатического» стока давал благоприятную возможность получить данные о величине испарения в разных для R и Р условиях.

Для этою с рис. 2 были сняты отметки разности между осадками и стокам для градаций R через каждые 10 ккал/смг • год и для Р — через 200 мм. По этим отметкам составлен график изменения величины испарения при разных сочетаниях R и Р (рис. 4, а).
Почти параллельный ход изолиний испарения в области высокого увлажнения должен быть воспринят как указание на вполне определенную связь суммарного испарения с радиационным уровнем. Для исследования этой связи снимем отметки суммарного испарения в той части графика, которая отвечает высокому увлажнению, например по линии осадков 1600 мм, где изолинии суммарного испарения почти параллельны оси осадков. Действительно, отметки суммарного испарения легли очень закономерно, дав ясную зависимость величины суммарного испарения в условиях общего высокого увлажнения от величины R (см. рис. 4, б). При этом, как оказывается, кривая 1 (см. рис. 4, б) очень близко совпадает с кривой, вычисленной согласно зависимости
(в)
где Еп — мм и R — ккал/см2 - год.
Как видим, в этой зависимости R входит в степени 0,67, найденной при исследовании почвенно-климатической сопряженности.
Найденное соотношение между природной «нормой» испаряемости Еп и R представляется полезным прежде всего для целей сравнительной оценки природного увлажнения.
Сопоставление кривой, согласно рис. 4, б и зависимости Еп — = 50 Д0 67, с гидротермической системой обнаружило полное совпадение кривой природной «нормы» испаряемости (Еп) с линией, пограничной между гндрорядами D н DE (см. рис. 1 Б). Приняв, что найденная кривая отвечает значению отношения

стало возможным построить номограмму значений этого отношения как меньше, так и больше 1 (рис. 5). Легко убедиться, что и в этом случае кривые номограммы очень точно соответствуют гидрорядам гидротермической системы, но уже в координатах Р — R (см. рис. 1, Б).
Если мы примем во внимание, что гидротермическая система (см. рис. 1,/gt;) и зависимость (6) получены совершенно различными путями, на разном фактическом материале (да и в разное время), то это строгое соответствие должно быть воспринято в качестве очень серьезного подтверждения правильности всей совокупности проведенных исследований и рационального характера установленных связей. Следовательно, в основе рядов увлажнения

гидротермической системы лежат закономерные соотношения между годовой суммой атмосферных осадков и природной испаряемостью в условиях природных ландшафтов. Представляется оправданным при исследовании ландшафтов сравнивать условия, складывающиеся именно в самих ландшафтах, и на этой основе устанавливать известные градации их признаков, чем брать в качестве эталона не ландшафт, а «водную поверхность».
Пользуясь рис. 5, можем определить значения К„ для каждой пограничной линии ранее установленных гидрорядов (см. рис. 4,6).
Границы гидрорядов
А — АВ В-ВС С —CD D -DE Е - EF F — FG gt;G
Кп 0,13 0,32 0.60 0,99 1,52 2,36 3,36
Мы принимаем кривую связи Еп с R прежде всего как установленную закономерность, позволяющую дополнить содержание гидротермической системы. Вместе с этим вполне возможно применить зависимость (6) для нахождения испаряемости.
Номограмма (см. рис. 5) также позволяет иметь суждение об относительной увлажненности с точностью, достаточной для большинства почвенных исследований.
Из всего сказанного можно сделать следующие выводы. Гидротермическая система в той ее части, которая касается Рядов увлажнения, хорошо подтверждается и гидрологическими Данными, ее ряды имеют ясную физическую основу. Гидротермическая система выявляет существенные природные градации увлажнения в связи с изменением R — радиационного баланса земной поверхности и Р — годовой суммы осадков и устанавливает закономерное соотношение этих градаций с Кп— коэффициентом эффективного увлажнения, в соответствии с чем гидротермическая система может служить целям исследования условий формирования ландшафта при разных соотношениях тепла и влаги.

<< | >>

Источник: Волобуев В. Р.. Введение в энергетику почвообразования.. 1974

Еще по теме ПОЧВЕННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ:

- Болотоведение - Метеорология и климатология - Научно-популярная история - Океанология (океанография) - Почвоведение -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -