Содержание
Введение
1. Физико-географические условия Нюксенского района, способствующие развитию карстовых форм
1.1 Географическое положение изучаемой территории
1.2 Геологическое строение территории
1.3 Особенности тектонического строения Нюксенского района
1.4 Рельеф Нюксенского района
1.5 Почвы
1.6 Климатические условия, благоприятствующие карстообразованию
1.7 Ландшафты территории Нюксенского района
1.8 Растительность и животный мир
2. Роль и распространение карстового рельефа в структуре ландшафта
2.1 Процесс карстообразования
2.2 Карстующиеся породы
2.3 Характеристика экосистем
2.4 Карстовые экосистемы
2.5 Карстовые экосистемы района исследования
3. Исследование карстовых экосистем
3.1 Гидрологические исследования и биохимический состав
3.2 Флора водоемов
Заключение
Список литературы
тектонический карстовый ландшафт гидрологический
Введение
Озера, из которых временами уходит вода, связаны с карстовыми процессами (Карст - от названия плато в Югославии). Они встречаются там, где местность сложена известняками - слабо растворимыми породами, а с поверхности перекрыта ледниковыми или иными нерастворимыми породами небольшой мощности. Вода, растворяя известняки, образует в них полости, а просачиваясь сквозь нерастворимые породы, формирует воронки просасывания с поглощающими отверстиями на дне. Местное население называет их "пучинами", а научное название - поноры. Вода уходит в поноры до тех пор, пока поглощающее отверстие как пробкой не закупорит глина. Воронка заполняется водой, которая поднимается все выше, постепенно наполняя котловину озера. Проходит какое-то время (иногда несколько лет), вода размывает возникшую пробку и уходит из воронки подобно тому, как она вытекает из питьевого бачка, если открыть в нем кран. Воронки просасывания, сухие и наполненные водой, в нашей области можно встретить в тех же местах, что и исчезающие озера. Есть они и на востоке области - в Тарногском, Нюксенском, Великоустюгском районах. Изучением карстовых форм рельефа на востоке области в Нюксенском районе занимаются давно. За это время накоплен уникальный фактический и сравнительный материал по этой теме. Цель данной работы: изучение карстовых экосистем Нюксенского района. Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Выявить морфологическую структуру ландшафта по литературным источникам.
2. Изучить и сравнить распространение карстовых форм на участке водораздела рек Сухоны, Правой Сученьги, Леваша, Б. Бобровки.
3. Провести ландшафтную съемку участка карстового района.
4. Выделить экосистемы ПТК урочищ, фаций на территории.
5.Сделать вывод о месте карстовых урочищ в морфологической структуре ландшафта на изучаемой территории.
6. Выявить влияние карста на природные комплексы.
Для реализации данных задач использовались различные методы:
1. Описательный.
Составлена характеристика морфологической структуры ландшафта по разным литературным источникам и дано описание ПТК.
2. Сравнительно - аналитический.
Проанализирована морфологическая структура ландшафта участка. Результаты работы сравниваются с данными Казаковой О.Н., Дашкевич З.В., Павловой Н.Н. (1970 г). Для доказательства того, что озера имеют карстовое происхождение, обратились к источникам, содержащим сведения по геологическому строению изучаемого района. Для этого воспользовались геологическими разрезами скважин, бурившихся на территории района в разные годы и материалами геологических изысканий при проектировании автодороги Нюксеница - Великий Устюг 1990 года.
3. Сравнительно - географический.
Использованы приёмы: наблюдение и измерение.
4. Математический.
Определены показатели плотности, коэффициента закарстованности изучаемого участка, мозаичности карстовых форм.
5.Картографический.
Проведён анализ картографического материала по району исследования и составлена схема изучаемого участка.
Актуальность работы состоит в том, что в литературе есть единичные упоминания о наличии в данной местности карстовых форм и связана с необходимостью изучения процессов карстообразования, которые происходят в настоящее время. Карстовые районы располагаются вблизи населённых пунктов, поэтому важно знать, угрожает ли им образование провалов.
1. Физико-географические условия Нюксенского района, способствующие развитию карстовых форм
1.1 Географическое положение изучаемой территории
Нюксенский район располагается в восточной части Вологодской области. Первые поселения здесь были основаны более 7 тысяч лет назад. Центр района - село Нюксеница - впервые упоминается в документах в 1619 году. Сам район был образован 10 апреля 1924 года. С 23 сентября 1937 года он входит в Вологодскую область (приложение №1).
Нюксенская земля славится своей историей и выдающимися людьми. Нюксяне считают своим земляком известного русского землепроходца Ерофея Хабарова, тесно связаны с этими местами судьбы писателя Ивана Полуянова и художника Джанны Тутунджан. Территория: 5,17 тыс.кв.км. Население: 13,5 тыс. человек.
В 1928 году Нюксенский район был переименован в Сухонский Северо-Двинской губернии с центром в селе Городищна; в следующем году он вошел в состав Северо-Двинского края.
Летом 1931 года путем слияния территорий районов Сухонского и Кокшеньгского вновь образован Нюксенский район Северного края с центром в селе Нюксеница (приложение №2).
Изучаемые нами природные объекты находятся в восточной части Нюксенского района Вологодской области, в 50 километрах от с. Нюксеницы, в 5 километрах к востоку от посёлка Леваш и в 3 км. к юго-западу от д. Бобровское. Они сосредоточены в основном в лесах на водоразделах равнин, но есть и вдоль рек. Географические координаты: 60°28´с.ш. и 44°46´в.д (приложение №3).
1.2 Геологическое строение территории
На востоке почти вся территория Вологодской области сложена пермскими отложениями и лишь в юго-восточной части области, несколько восточнее Рослятино и Кичменгского Городка, пермские породы перекрыты отложениями триаса и юры.Триасовые отложения имеются на Сухоно-Волжском водораздельном плато и в юго-восточной части области. Они представлены глинами, песками и конгломератами, ярко окрашенными в красный, голубой и желтый цвета, что подтверждает континентальный их характер. Юрские отложения покрывают незначительную часть территории области на крайнем ее юго-востоке в Никольском районе.Коренные породы покрыты слоем четвертичных отложений, поэтому непосредственно в почвообразовании участия не принимают (приложение №4).
Для доказательства того, что озера и провалы карстового происхождения, мы обратились к источникам, содержащим сведения по геологическому строению изучаемого района. Для этого воспользовались геологическими разрезами скважин, бурившихся на территории района в разные годы и материалами геологических изысканий при проектировании автодороги Нюксеница - Великий Устюг (участок Сельменьга - Бобровское) 1990 года.
В районе расположения озерных котловин и провалов горные породы, определяющие геоморфологию местности, представлены известняками, доломитами, гипсами, ангидритами, мергелями пермского периода. Так, верхнепермские отложения, вскрытые Бобровской скважиной (1972 год), имеют мощность 198 метров и представлены известняками, мергелями, алевритами, песчаниками с тонкими прослоями гипса.
Нижнепермские отложения мощностью 361 метр состоят из ангидрита крупнокристаллического, доломито-ангидрита с прослоями известняка и белого гипса. Аналогичные горные породы пермского возраста вскрыты буровыми скважинами в д. Бобровское (1948 год), д. Угол (1948 год), д. Вострое (1947 год). При построении профиля между Бобровской и Угловской скважинами определено, что глубина залегания перечисленных горных пород в районе расположения озер составляет от 6 до 40 метров от дневной поверхности. Предпосылкой для развития карстовых процессов является близость к дневной поверхности легко растворимых известняков, доломитов, гипсов. При растворении их поверхностными и подземными водами образуются карстовые полости (пустоты) разного размера. Когда рушится кровля над карстовыми пустотами, возникают котловины, провалы, воронки.
Признаками карстовых провалов является их воронкообразность, правильная округлая форма, маленькие размеры. Дополнительным доказательством провального происхождения данных форм рельефа служит тот факт, что на профиле, построенном между скважинами в д. Бобровское и д. Угол наблюдается достаточно спокойное погружение линий, соединяющих кровли пермских маркирующих горизонтов. Наклон таких линий на разрезе не превышает одного градуса, значит, разлома на данной территории нет, провалы не тектонического происхождения.
Так как территория сложена легкорастворимыми в воде породами (известняками, белым гипсом, песчаниками с тонкими прослойками гипса), можно предположить что на исследуемой нами местности сформировались благоприятные условия для формирования карстовых форм рельефа.
1.3 Особенности тектонического строения Нюксенского района
Территория Нюксенского района расположена на северо-западеРусской плиты, для которой характерно блоковое строение кристаллического фундамента. Лежит в пределах Сухонского мегаблока земной коры. В рельефе фундамента выделяется Средне-Русский авлакоген (Рослятинская ветвь).
Авлакоген - это линейная система грабенообразных прогибов с максимальными глубинами погружения кристаллических пород свыше 4500 метров.Авлакоген ограничен с севера и юга зонами разломов, их амплитуда достигает 1000-1500м.Разломы пересекают авлакоген и в поперечном направлении (приложение №5).
В осадочном чехле зоны Средне-Русского авлакогена распологается Солигаличско-Сухонский мегавал. Он протягивается в северо-восточном направлении от Солигалича к Рослятину и Бобровскому валу. Ширина его около 45 км., амплитуда поднятий в его пределах составляет 200-210 м Мегавал осложнен системой асимметричных валов. Бобровский вал находится на территории Нюксенского района. В нем выделяется более мелкая (локальная) тектоническая структура - Бобровское поднятие. В настоящее время структуры осадочного чехла испытывают поднятие, что способствует наряду с другими причинами оживлению карстовых процессов.
С этими движениями связан глубокий врез речных долин у притоков Сухоны, в том числе Б. Бобровки, Леваша, Правой Сученьги.
1.4 Рельеф Нюксенского района
Рельеф района разнообразен, что связано с длительной историей развития. По геоморфологическому районированию Усольцевой К.И и Гаркуши В.И. Нюксенсенский район находится в пределах 3 геоморфологических районов области Московского оледенения. Север района входит в Сухонское Заволочье. Там преобладают плоские и волнистые озерно-ледниковые абразионные и аккумулятивные равнины. Относительные высоты колеблются в пределах 5 м. Формирования равнины связано с продолжительным существованием Кокшеньгско-Сухонского озерно-ледникового водоема. Его деятельность в основном сводилась к абразии. Об этом свидетельствует абразионные уступы на высотах 155-160м и маломощный покров четвертичных отложений. Водоразделы заболочены, например, на водоразделе р. Порши и Уфтюги находится болото Чуровская чисть. Самой крупной рекой является р. Уфтюга. Она течет в молодой узкой долине, заложившейся в микулинское время в связи с поднятием Сухонского вала. Ширина долины составляет 800-1200м, глубина вреза от 25 до 45м, ширина русла 40-60м. Характерны высокие террасы: У-30-35м, 1У-25-28м, III-20-24м над урезом воды. Их высоты увязываются с террасами р. Сухоны и своим образованием обязаны глубинной эрозии реки в связи со спадом уровня Сухонского озерного бассейна. Более низкие террасы 2-высотой 15-18м, 1- 10-12м, а также высокая (5-7м) и низкая (2-Зм) сформировались при изменении направления течения р. Сухоны на современное (приложение №6).
Центральная часть Нюксенского района относится к Сухоно-Югской низине. Преобладающим типом рельефа являются аккумулятивные и абразионно - аккумулятивные озерно - ледниковые равнины (приложение №7).
Абразинно-аккумулятивные равнины возникли в результате абразионной деятельности озерно-ледниковых водоемов, образовавшихся после таяния Московского ледника. На перемытой морене лежит прерывистый покров озерно-ледниковых песков и супесей. Более широко распространены аккумулятивные озерно-ледниковые равнины. Сложены песчаными и глинистыми осадками. В пределах равнин развита биогенная аккумуляция. Болота распространены по обоим берегам Сухоны. Самое крупное Кондасское болото.
По мере понижения уровня приледникового водоема и поднятия в районе Солигаличско-Сухонского мегавала начинается усиленное врезание Сухоны.
На склонахдолины формируются локальные эрозионные цокольные террасы высотой 24-25м, 29-32м, 40-45м, 50-55м. Глубина вреза долины составляет 55 - 60м, к району Опок возрастает до 70-80м. Склоны долины иногда обрывистые с обнажениями четвертичных, а к востоку верхне - пермских пород. Участок Сухоны в пределах Нюксенского района некогда являлся водоразделом двух водотоков, текущих на запад и восток. Ширина долины р. Сухоны в районе прорыва 200-300м, а притоки отличаются глубокими, часто У-образными долинами.
Юг района приурочен к Кичменгской волнистой моренной равнине. Абсолютные отметки ее от 150 до 231м. Относительное превышение до 3-4м, изредка до 5м. Местами поверхность моренной равнины осложнена холмами.
В бассейне р. Городишны встречаются погребенные краевые образования московского ледника: подножья холмов скрыты песчаными водно-ледниковыми отложениями (около д. Андроново).
1.5 Почвы района
Наиболее распространенной почвообразующей породой в Нюксенском районе является морена, поэтому преобладают суглинистые и глинистые почвы. В зависимости от содержания карбонатов в изучаемом районе преобладает бескарбонатная морена, а самые плодородные почвы формируются там, где материнские породы карбонатны (приложение №8).
На водно-ледниковых равнинах формируются песчаные и супесчаные почвы, легко промываемые и не накапливающие питательных веществ в верхних горизонтах. В переувлажненных и заболоченных местах образуется торф, на котором развиваются болотные почвы, содержащие много неразложившихся или плохо ложившихся растительных остатков.
Влияние климата на процесс образования почв проявляется в первую очередь через избыточное увлажнение. В глинистых и суглинистых почвах влага застаивается, что приводит к снижению их плодородия. Песчаные и супесчаные почвы, наоборот, промываются. При этом органические вещества вымываются из горизонтов, и почва тоже теряет свое плодородие. Влияет на почвообразование длительное промерзание почв в зимнее время, когда жизнь почвенных организмов, участвующих в образовании перегноя, замирает.
Листовой опад, отмирающие травы и моховой очес "поставляют" необходимое для почвообразования органическое вещество. Под влиянием кислот, которые образуются при разложении хвои, минеральные соединения растворяются и вымываются в нижние горизонты почв. Почвенные микроорганизмы разрушают сложные органы соединения до простых минеральных солей, обеспечивая растения элементами питания.
Рельеф на образование почв оказывает косвенное влияние. На повышенных участках местности, где грунтовые воды залегают глубоко, влажность почв становится меньшей, а в понижениях рельефа, близости грунтовых вод, часто наблюдается заболачивание. На крутых склонах быстрее идет почвенная эрозия, а на выровненных участках - аккумуляция смытых почв. Почвы южных теплее, чем почвы северных склонов.
По общим природно-географическим особенностям, типам преобладающих почв, химическим свойствам, плодородию, а также эффективности мелиоративных мероприятий Нюксенский район выделен в почвенно-агрохимический округ: Тарногско-Никольский (приложение №9).
В почвенном покрове под лесами доминируют сильноподзолистые, а под пашней, лугами - дерново-сильноподзолистые, в центральной и южной - суглинистые почвы. Среди пахотных угодий на покатых и пологих склонах выделяются участки дерново-подзолистых смытых почв. Особенно распространены эродированные почвы по склонам рек. На слабодренированных участках местности встречаются подзолистые и дерново-подзолистые глееватые почвы. Однако болотные почвы имеют незначительное распространение. Более половины пахотных почв имеют высокую кислотность. Содержание гумуса в пахотном слое не превышает 2%. Очень бедны почвы подвижным фосфором. По количеству обменного калия пахотные почвы неоднородны: на большей части территории почвы со средним и повышенным содержанием калия. Однако в округе имеются площади дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв, бедных калием.
Главным почвообразовательным процессом в Нюксенском районе, лежащем таежной зоне, является подзолообразование. В хвойном лесу ежегодно накапливаются отмершая хвоя, ветки и сучья, которые создают лесную подстилку. Они разлагаются грибками, в результате жизнедеятельности которых образуется большое количество органических кислот. Кислоты проникают в верхние слои почвы и воздействуют на частицы минералов, делая подвижными соединения кальция, магния, железа, алюминия и других химических элементов. Все они вымываются их верхних горизонтов в нижние. Не поддаются воздействию органических кислот и не выносятся в нижнюю часть профиля почв только соединения кремнезема. Подзолистые почвы обладают очень низким естественным плодородием (имеют высокую кислотность, небольшое содержание гумуса, фосфора, калия). Так постепенно в верхней части почвенного профиля формируется подзолистый (белесый, палевый, светло-серый) горизонт разной мощности. Ниже его за счет проникновения из верхних горизонтов соединений железа, алюминия развивается бурый горизонт вмывания.
Дерновые почвы в районе имеют ограниченное распространение, на юге и востоке дерново-слабоподзолистые, так как формируются под травянистой растительностью, в местах неглубокого залегания карбонатных моренных отложений. Образуются они в процессе накопления гумуса и минеральных веществ в верхней части почв. Почвы дернового типа относятся к наиболее плодородным в области.
В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Это происходит также при сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга; в данном случае подзолистый процесс сменяется дерновым и из подзолистой почвы постепенно образуется дерново-подзолистая.
Таким образом, дерново-подзолистые почвы могут образоваться в результате как попеременного, так и совместного воздействия подзолистого и дернового процессов. Гумусовые вещества типа гуминовых кислот закрепляются в гумусовом горизонте, а их более подвижные фракции типа фульвокислот оподзоливают подгумусовый горизонт. В дифференциации профиля дерново-подзолистых почв определенное участие имеет процесс лессиважа, а в поверхностно-оглеенных - элювиально-глеевый процесс.
Даже при длительном развитии травянистой растительности под пологом леса в подзолистой почве обычно не накапливается большого количества гумуса и питательных веществ. Это связано с тем, что дерновому процессу противостоит подзолистый, который хотя и слабо проявляется, но полностью не снимается под травянистыми или тем более под мохово-травянистыми лесами. Органические остатки травянистых растений, выросших на бедной подзолистой почве, содержат сравнительно мало зольных элементов и азота, кроме того, дополнительно обезволиваются при промывании почвы осадками.
Дерново-подзолистые почвы развиваются на водоразделах, там, где луговая растительность сменила лесную, или же под разреженным пологом мелколиственных лесов. Распространены повсеместно, формируются в подзоне тайги в условиях нормального увлажнения под елово-лиственными лесами с развитым травяным покровом.
Для дерново-подзолистых почв характерно наличие трех горизонтов, различных по окраске, физическим, агрохимическим и биологическим свойствам. Верхний горизонт (перегнойный) темноокрашенный; в нем накапливается органическое вещество-гумус. В зависимости от количества и качества гумуса горизонт имеет оттенки от светло - до темно-серого.
Ниже перегнойного горизонта залегает подзолистый горизонт, осветленный, белесый, напоминающий древесную золу. Очень беден элементами пищи растений, гумусом, глинными минералами и состоит преимущественно из частиц кремнезема. Он имеет кислую реакцию, и в нем почти нет полезных микроорганизмов.
За подзолистым следует горизонт вмывания (иллювиальный). В нем идет накопление окислов железа, алюминия, марганца и других веществ, вымытых из верхних слоев почвы, он характеризуется высокой плотностью, более тяжелым механическим составом, имеет плитчатую структуру. Цвет его бурый, красноватый или желтый. Здесь развиваются анаэробные бактерии, которые способствуют образованию закисных соединений. Мощность 30-70 см.
На глубине 90-150 см иллювиальный горизонт постепенно переходит в плотную, красно-бурого, желтого или палевого цвета материнскую породу, из которой образовалась почва. Материнская порода определяет механический и химической состав почвы, а также степень ее оподзоленности и другие свойства.
Строение профиля этих почв:
А0
- лесная подстилка, состоящая из опада хвои, остатков деревьев, кустарников и мхов, находящихся на разных стадиях разложения. Внизу этот горизонт постепенно переходит в
29-04-2015, 00:31