Рельеф и почва

Рельеф территории не только определяет судьбу растительности, благодаря ему бесконечно возрастают возможности разнообразного использования растительного материала при организации зон отдыха и благоустройстве территории. Только при сложном рельефе возможны благоустройство видовых точек с широкой панорамой или раскрытие перспективы. В зеленой зоне преобладают увалисто-волнистые равнины с высотными отметками 120−200м. Прибельская часть характеризуется сильно выраженным волнисто-увалистым рельефом с глубоко врезанными ложбинами с небольшим количеством сравнительно незначительных по площади платообразных повышений с пологими склонами. К западу от Уфы наблюдаются равнинные пространства со спокойными, сглаженными формами рельефа.

Долины рек Белой, Уфы и Демы являются самыми пониженными и расчлененными участками, надпойменные террасы носят более выровненный характер, однако их поверхности рассечены оврагами, балками и ложбинами, а также осложнены замкнутыми понижениями, имеющими карстово-диффузионное происхождение. На правых крутых склонах к долинам рек интенсивно проявляются разрушения и сносы горных пород. Для них характерны оползни, связанные с выщелачиванием гипсов. Однако долговременная эрозия и оврагообразование не имеют угрожающего масштаба, эти процессы ослаблены вследствие незначительности уклонов и их облесенности.

В геолого-тектоническом отношении Уфимский район расположен на восточной окраине Русской платформы, где кристаллический фундамент перекрыт мощной (до 8 км) толщей осадочных пород палеозойского возраста.

В верхней части чехла развиты пермские, неогеновые и четвертичные осадки. Пермская система представлена кунгурским и уфимским ярусами. Кунгурский ярус сложен светло-серыми гипсами и ангидридами с прослоями загипсованных глин и доломитов, обнажается на крутых берегах рек Белой и Уфы. Мощность яруса около 340 м. На кунгурских ярусах залегает уфимский, который на склонах долин рек представлен частым переслаиванием известняков, глинистых доломитов, мергелей, загипсованных аргиллитоподобных глин, алевролитов и песчаников обшей мощностью от 3−5 до 15−20 м. Неоген в долинах рек Белой и Уфы представлен кинельской свитой, сложенной плотными серыми глинами, а в основании — песками и галечниками обшей мощностью до 70−100 м; на Бельско-уфимском междуречье — нерасчленеными акчагыльским и апшеронским ярусами (красновато — и сероватокоричневые плотные глины). Четвертичные отложения в долинах рек представлены аллювиальными галечниками и песками мощностью 10 -15 м, перекрытыми перигляциональ-глинистыми осадками (супеси, суглинки, глины мощностью от 1−3 до 15−20 м). На западе территории аллювий залегает на плиоценовых отложениях и кунгурских гипсах, в восточной части — аллювий подстилается некарстующимися уфимскими породами верхней перми.

Территория характеризуется карстовыми явлениями. Главным образом, карст связан с гипсами кунгурского яруса, в меньшей степени — с известняками, доломитами и загипсованными песчаниками соликамского горизонта. Кровля карстуюшихся кунгурских пород залегает на разной глубине (от 0−10 до 70−80 м). На склонах долины р. Уфы проявляется голый гипсовый карст, на верхних и средних частях склонов — покрытый (карстуюшиеся породы перекрыты неоген-четвертичными элювиально-делювиальными и маломощными терригенными уфимскими отложениями), перекрытый — в долинах рек Белой и Уфы и закрытый — практически на всем междуречье (Абдрахманов и др., 2002).

Левобережная часть по структурно-тектонической ситуации отличается от правобережной отсутствием активных сбросов сдвигов массивов пород и наличием отдельных кольцевых местных поднятий и впадин на тектоническом блоке, представленных воронками, озерами, ложбинами и понижениями. Наиболее глубокие воронки приурочены к озеру Долгое, расположенного в крупном структурно-тектоническом узле. Эти зоны характеризуются периодическим раскрытием трещин в разрывных нарушениях, повышенными газовыми и тепловыми потоками, наличием проницаемых каналов в «водоупорах» периодическими перетоками пресных подземных вод в карстующиеся гипсы и разгрузкой напорных вод при стрессах в разломах.

Бельско-уфимская водораздельная равнина рассечена сетью оврагов эрозионно-карстового происхождения. Рельеф территории находится под сильным антропогенным воздействием: происходит засыпка оврагов, карстовых воронок, озер, возведение дамб, намыв участков и др. Техногенное воздействие вызывают усиление природных процессов: суффозионно-карстовых и эрозионных явлений, подъем уровня грунтовых вод и подтопление отдельных территорий.

Долина р. Уфы в пределах Уфимского района хорошо разработана, с широкой поймой и комплексом надпойменных террас. Рельеф поймы — логовогривистый. В пойме имеются многочисленные старицы и карстовые воронки. Берег подвержен размыву и разрушению. Почти на всем склоне долины встречаются молодые и растущие овраги, о чем свидетельствуют каньонообразные поперечные профили.

Значительная часть пойм рек Белой, Уфы и Демы заболочены и переувлажнены. Низинные болота, заливаемые ежегодно полыми водами превратилися в такие места, которые слишком жидки чтобы пахать, но и тверды чтобы плавать. Учитывая это, Всесоюзным институтом «Агролеспроект» в 1964 году представил проект их осушения на площади свыше 18 тыс.га. Предусматривалось проложить 15 тыс. км осушителей и 280 га магистральных каналов, на месте ольшатников II-III классов бонитета выращивать насаждения тополей не ниже I класса бонитета. Каналы проложили, ольху вырубили, мелкие озера и зыбкие болота осушили. Местами появились посадки тополей, которые просуществовав несколько лет бесследно исчезли. Результаты осушения можно было оценить как абсолютно бесполезными, если бы одновременно с устройством осушительных каналов не были бы проложены дороги с гравийным покрытием Уфимское лесничество — Елкибаево, Дема — Чернозерский кордон общей протяженностью 24,5 км. Это единственное утешение оставшееся от тех огромных средств (более 1 млн руб.), выделенных на недостаточно обоснованный проект. Механический перенос осушительной мелиорации сосняков и ельников без учета типов леса оказался несостоятельным.

Одним из важнейших условий успешного развития насаждений является наличие плодородного почвенного слоя достаточной мощности. Почвенный покров зеленой зоны характеризуется большим разнообразием и комплексностью. Такая пестрота его вызвана неоднородностью литологического состава материнских пород, топографических условий местности, сложным сочетанием растительных формаций.

Здесь почвообразующими породами являются отложения Уфимского и Казанского ярусов пермской системы, представленные делювиальными, элювиальными, элювио-делювиальными и аллювиальными глинами, мергелями и песчаниками. Почвообразующие породы характеризуются нейтральной и слабощелочной реакцией, сравнительно высокой емкостью поглощения (35−50 мг/экв) и степенью насыщенности основаниями (97−78%) при незначительной гидролитической кислотности, т. е. физико-химические свойства почвообразующих пород благоприятны для формирования почв, обладающих высокими лесорастительными свойствами.

Согласно почвенно-географическому районированию зеленая зона относится к Заволжской лесостепной провинции оподзоленных, выщелоченных и типичных среднемощных чернозёмов, однако основной фон лесопокрытых площадей на плакорных условиях составляют серые лесные почвы. Значительную площадь занимают почвы полугидроморфного и пойменного ряда.

Более 75% площади лесопокрытых почв имеют тяжелосуглинистый и глинистый механический состав. Существенной особенностью почвенного покрова территории является его комплексность, частая изменчивость почв по мощности гумусового горизонта и содержанию гумуса. Это разнообразие в значительной мере обусловлено расчлененностью территории, условиями залегания почв по рельефу и другими факторами.

На водораздельных пространствах наиболее часто встречаются сочетания оподзоленных черноземов с тяжелосуглинистыми разновидностями темно-серых почв. Выщелоченные черноземы, как правило, встречаются под пашнями и сенокосами левобережного Прибелья, вклиниваясь отдельными участками в лесные массивы. Кроме черноземов, фактически трудно определить «чистый» контур почвы. Комплексность почвенного покрова чаще всего наблюдается в пределах одного типа по степени гумусированности и оподзоливания.

Отдельные подтипы лесопокрытых почв по физическим, химическим и физико-механическим свойствам имеют существенные отличия, которые оказываются достаточными, чтобы создать в лесных почвах специфические условия для развития определенных групп микроорганизмов, имеющих тесную взаимосвязь с питанием древесной растительности. Наиболее неблагоприятными для развития спороносных бактерий и грибной микрофлоры условиями характеризуются черноземы и темно-серые лесные почвы, имеющие до 2,5 млн. микроорганизмов, в том числе 64% бактерий, 35,4 актиномицетов, 0,8% грибов.

Разнокачественность почв, обусловленная неоднородностью комплекса природных условий и почвообразования и интенсивностью лесохозяйственного пользования, отражается на продуктивности лесных насаждений. Пестрота почвенного покрова, различие в естественном плодородии, биологические особенности древесных пород и способы хозяйственного воздействия человека обуславливают неоднородность леса даже в пределах отдельных кварталов и таксационных выделов. В зависимости от типовой и подтиповой принадлежности почв значительно варьируют состав, полнота и запасы произрастающих на них насаждений: на тяжелосуглинистых оподзоленных черноземах липы — 450, дуба — 280; на серых лесных почвах: липы — 310, дуба — 205, березы — 210 м³.

На бедных почвах не только уменьшаются общие запасы насаждений и замедляется общее развитие деревьев и кустарников, но и сокращается срок их жизни.

В целом почвенный покров лесов зеленой зоны, за исключением недоразвитых и скелетных почв, относится к почвам, обладающим хорошими лесорастительными свойствами.

Исходя из близости бонитетного уровня почв и их лесорастительных свойств, требующих проведения более или менее одинаковых лесохозяйственных и лесокультурных работ, все почвы лесов зеленой зоны объединены в 7 категорий (Хайретдинов, 1980).

Древесные породы на разных стадиях развития предъявляют различные требования к почвенному плодородию. Особенно большое количество питательных веществ необходимо в период усиленного роста — в 10 — 40 лет, когда образуется основная масса ветвей и листьев. Общие запасы питательных веществ в почвах лесов зеленой зоны способны выдержать этот критический период. Разнообразие почвенного покрова, насчитывающего более 56 разновидностей почв, требует дифференцированного подхода при ведении лесопаркового хозяйства — создании лесных культур, проведении рубок ухода, то есть формировании лесов будущего. К сожалению, подбор пород при закладке лесных культур часто производился без учета лесорастительных свойств почв, в результате чего на почвах высокого плодородия высаживались породы, успешно произрастающие и на бедных. Ежегодно в лесах зеленой зоны создаются новые леса на площади 200−250 га. Однако покрытие той или иной площади зелеными насаждениями не является самоцелью. Зеленые насаждения нужны в первую очередь как средство для создания наиболее благоприятной обстановки пребывания людей на свежем воздухе, а это достигается не только соответствующей организацией пространства.

Лесоразведение поднимается до высот духовной сферы человечества только тогда, когда достигается искусство размещения древесных и кустарниковых пород на соответствующих им условиях местопроизрастания. Дерево, даже самое красивое, будучи посажено на несвойственных его биологическим особенностям условиях, может быть легко скомпрометировано, как и человек, которому поручено дело не по его разуму и способностям.

Отмирание деревьев в лесопарках и пригородных насаждениях задолго до наступления их естественной дряхлости в большинстве случаев происходит не от недостатка элементов питания в почве, а вследствие нарушения целостности в системе почва-растение, проявляющегося чаще всего в удалении лесной подстилки, а она в плодородии лесных почв имеет очень важное значение. По данным разных авторов, опавшие листья содержат весьма ценные удобрения. На одном гектаре дубового леса за год опадает свыше 5 тонн, липового — до 4 тонн листвы, мелких ветвей, плодов и семян. В тонне такого опада содержится 23 кг азота, 4 кг фосфора и до 160 кг зольных веществ. В результате сложных биохимических процессов, протекающих при участии грибов, червей и микроорганизмов, органическое вещество подстилки превращается в перегной, т. е. благодаря опаду почва ежегодно обогащается и приобретает ряд важных физических свойств. Кроме того, ровный слой с осени опавшей листвы умеряет температурный режим верхних слоев почвы, способствует сохранению ее во влажном и рыхлом состоянии (Сабиров, 2002).

Согласно принятому агропочвенному районированию территория зеленой зоны относится к Приуфимскому агропочвенному району (Гарифуллин, Ишемьяров, 1987).

Лесостепные надпойменные террасы левобережья Уфы отличаются плодородными черноземами и давно распаханы. Пойма сложена рыхлыми аллювиальными породами — песками, супесями, суглинками и галечниками. На формирование пойменных почв большое влияние оказывают пойменные процессы. Эрозионные процессы в пойме не выражены. Природные морфологические признаки почв в настоящее время почти полностью исчезли под мощным антропогенным и техногенным воздействиями.

На водоразделе, в нижней части пологих склонов северо-западной экспозиции встречаются темно-серые лесные глинистые почвы, сформировавшиеся на дювиальных карбонатных глинах, суглинках и супесях. Преобладают почвы глинистого механического состава, в верхнем горизонте (А) содержится от 53,2 до 74,1% частиц «физической глины», при незначительном количестве частиц «физического песка» — 24,3−46,8%. Содержание иловатой фракции колеблется в пределах 29,2−44,2%. Содержание гумуса — 5,4- 8,0%. Реакция почвенной среды верхнего гумусного слоя колеблется от слабокислой до нейтральной (рН солевой 4,7−6,0). Почвы обладают высоким естественным плодородием.

На надпойменной террасе распространены черноземы оподзоленные, сформировавшиеся на делювиальных карбонатных тяжелых суглинках. По механическому составу почвы тяжелосуглинистые, в пахотном слое содержится от 45 до 60% частиц «физической глины». По содержанию гумуса почвы среднегумусные, в пахотном слое их содержится 7,7% гумуса, реакция почвенной среды близка к нейтральной (pH — 5,8).

Аллювиальные отложения развиты по долинам рек Белой, Уфы и Демы, где они слагают речные террасы. Эти отложения наиболее разнообразны по составу. Общей особенностью строения аллювия является наличие в основании террас более грубых образований, состоящих из галечника и песка. Выше идут супеси и глины. Иногда эти породы переслаиваются между собой. Озерно-болотные отложения представлены иловатыми глинами, торфяниками и известковыми туфами.

К микропонижениям на надпойменной террасе приурочены лугово-болотные почвы, формирующиеся под воздействием кратковременного затопления талыми и временно застаивающимися водами и находящиеся в постоянной связи с грунтовыми водами, залегающими на глубине в пределах 1 метра. Характеризуются четко выраженной дифференциацией профиля на перегнойно-гумусный пласт, переходный глеевый и оглеенную материнскую породу. По механическому составу глинистые.

На центральной части поймы распространены аллювиальные дерновые почвы, сформировавшиеся на бескарбонатных и карбонатных аллювиальных отложениях, представляющих собой бурые глины и суглинки. Содержат они и крупный песок с галькой. Механический состав в основном глинистый, содержание глинистых частиц в гумусовом горизонте значительное и достигает до 82,9%. Крупнопесчаных фракций в верхних слоя содержится от 0,2 до 1,2%, а в нижележащих слоях значительно больше, что объясняется формированием этих почв на почвообразующих породах, содержащих речной аллювий в виде крупного песка и гальки. Содержание гумуса в перегнойно-аккумулятивном слое меняется от 2,4 до 7,6%. Реакция почвенной среды колеблется от слабокислой до нейтральной (рН 4,6−6,4).

На пониженных участках низких и высоких пойм и равнинных участках центральной поймы располагаются наиболее распространенные аллювиальные луговые темноцветные почвы (по механическому составу глинистые и тяжелосуглинистые), сформировавшиеся на аллювиальных отложениях тяжелого механического состава. Содержание частиц «физической глины» (менее 0,01 мм) в гумусовом слое колеблется в пределах 52,2 — 84,2%, причем преобладает иловатая фракция. По содержанию гумуса, почвы относятся к малогумусным (4−6,6%), среднегумусным (7,0−9,0%) и высокогумусным (9,2 — 10,8%). Реакция почвенной среды верхнего горизонта колеблется от слабокислой до нейтральной (рН солевой суспензии 5,2 — 7,0).

Наиболее выровненные участки центральной поймы покрыты собственно аллювиальными луговыми почвами, сформировавшимися также на аллювиальных бескарбонатных отложениях тяжелого механического состава. Они характеризуются слабовыраженной или невыраженной слоистостью, особенно в верхней части профиля. По механическому составу почвы глинистые. По содержанию гумуса почвы относятся к малогумусным (4,4 — 6,6%) и среднегумусным (7,4 — 6,6%). Реакция почвенной среды колеблется от слабокислой до нейтральной (рН солевой суспензии 5,2 — 7,0).

На повышенных элементах рельефа центральной поймы распространены аллювиальные дерновые остепняющиеся почвы, образование которых является как бы показателем «старения» поймы. В почвах отмечается укрупнение структуры в нижней части гумусного слоя и резкая смена почвообразуюшей породы, механический состав почв — глинистые и тяжелосуглинистые. Содержание частиц «физической глины» в верхней части гумусного слоя глинистых почв колеблется от 56,1 до 73,4%, «физического песка» (>0,01 мм — 26,6 — 39,4%). Содержание гумуса в почвах меняется от 6,0 до 9,8%. Реакция среды почвы, в основном, слабокислая.

К пониженным участкам притеррасной поймы и микропонижениям центральной поймы приурочены аллювиальные болотные иловато-глеевые, формирующиеся в условиях длительного поверхностного и грунтового увлажнения. Верхняя часть слоя почв представляет собой иловатую, черную, мажущуюся, с глубиной переходящую в сильно оглеенную, массу. На глубине 0,3 — 0,6 м появляется грунтовая вода. Содержание гумуса изменяется от 3,0 до 18,2%. Реакция почвенной среды — от среднекислой до нейтральной (рН 4,6 — 6,4). Здесь содержится неполностью разложившаяся органическая масса перегнойного облика, переходящая в несколько оглееный гумусный горизонт и далее в сильно оглеенную минеральную массу. По механическому составу почвы являются глинистыми. Содержание частиц «физической глины» в гумусном слое 50,1 — 90,1%, гумуса — 7,7%.

К заболоченным прикоренным депрессиям притеррасной поймы приурочены иловато-торфяные почвы, полностью состоящие из торфяной массы, в которой выделяются несколько горизонтов по степени разложения и окраске. Мощность торфяного слоя может достигать 2 м.

Из пойменных почв аллювиальные дерновые почвы являются наиболее плодородными и занимают довольно большие площади.