Лекция 13. Формы антропогенного рельефа
Антропогенные факторы рельефообразования. Прямое и косвенное воздействие человека на рельеф. Человек может преобразовывать рельеф земной поверхности непосредственно, создавая насыпи, котлованы и т. д. (прямое воздействие) или воздействуя на природные процессы рельефообразования — ускоряя или замедляя их (косвенное воздействие).
А. И. Спиридоновым были выделены 6 подтипов антропогенного рельефа:
1. Связанный с добычей полезных ископаемых.
2. Связанный со строительством и эксплуатацией
2.2. гидротехнических объектов;
2.3. зданий и сооружений различного назначения.
3. Связанный с сельским хозяйством:
4. Связанный с военными действиями.
5. Связанный с культовой деятельностью.
6. Связанный с накоплением отходов.
Формы рельефа, связанные с добычей полезных ископаемых. Прямое воздействие человека на рельеф более всего проявляется в районах разработки полезных ископаемых. Подземная добыча сопровождается выносом на поверхность пустой породы и образованием отвалов, имеющих коническую форму, — терриконов). Многочисленные терриконы создают характерный ландшафт угледобывающих районов.
При открытой добыче полезных ископаемых сначала создаются значительные отвалы породы, залегающей Выше слоя, который содержит полезное ископаемое. Разработка продуктивного слоя идет путем выкапывания карьеров, рельеф которых определяется геологическим
строением, необходимостью предохранить стенки карьера от обваливания, создать рельеф, удобный для подъезда Транспорта.
Если открытая добыча идёт в горах, иногда срезаются Целиком возвышенности, сложенные полезным ископаемым. Так; использована целиком г. Кинжал, от которой остался только карьер. Частично срезаны горы Змейка, Медовая и Острая.
Косвенное влияние на рельеф выражается в образовании промоин, оврагов и оползней при разработке карьеров. На стенках карьеров проявляются осыпные процессы и эрозия.
В районах подземной добычи полезных ископаемых могут наблюдаться обширные просадки грунта, так как в отработанных шахтах и штольнях происходят обвалы.
Формы рельефа, связанные со строительством. Значительные изменения рельефа производятся при транспортном, промышленном и гражданском строительстве. Под сооружения выравниваются площадки, для дорог создаются насыпи и выемки.
Спецификой рельефа, связанного со строительством транспортных объектов, является их линейная вытянутость. При создании этих форм должны учитываться уклон и расчленение поверхности, динамика современного рельефа.
При строительстве зданий и сооружений различного назначения создаются котлованы, траншеи, здания и другие формы. Строительство зданий и инженерных сооружений, создавая дополнительные нагрузки на склоны, способствует возникновению или усилению оползней (косвенное воздействие).
Рельеф, связанный со строительством гидротехнических сооружений, включает в себя плотины, насыпи, берегоукрепительные сооружения и др. Водохранилища создаются в естественных понижениях рельефа. Но вода, создав свободную поверхность на новом уровне, начинает переработку берегов водохранилищ. Активизируются овражная эрозия, плоскостной смыв, оползни. Одновременно с этим повышается базис эрозии у рек, впадающих в водохранилище, в их руслах происходит накопление аллювия. Ниже плотины водохранилища усиливается эрозия, так как водный поток меньше загружен наносами, значительная часть которых откладывается в стоячей воде водохранилища.
Формы рельефа, связанные с сельским хозяйством. К формам рельефа, связанным с сельским хозяйством, относятся пашни, скотобойные тропы и т. д. В горных районах тропиков распространено террасирование склонов для создания горизонтальных площадок.
Косвенное влияние человека на рельеф ранее всего стало ощущаться в сельскохозяйственных районах. До активного антропогенного воздействия интенсивность эрозии была соизмерима со скоростью почвообразования. Такая эрозия называется нормальной. При вовлечении земель в сельскохозяйственный оборот интенсивность эрозии возросла, такая эрозия называется ускоренной. Она проявляется при сочетании природных (климатические факторы, рельеф, свойства почв, степень защищенности естественной растительностью) и антропогенных факторов. .
Основными антропогенными факторами являются:
— уничтожение растительного покрова степей и вырубка лесов; — распашка склонов круче 3°, особенно вдоль склона, т. е.
— дигрессия (ухудшение) пастбищ;
— ухудшение структурного состояния почв;
— недостаточная! защищенность поверхности растительными остатками;
— стаскивание техникой верхнего слоя почвы вниз по склонам. Все это приводит к развитию эрозионных и дефляционных
процессов. Эрозия сопровождается потерей талых и дождевых вод, расчленением угодий, заилением рек и др. водоемов.
Дефляция проявляется в виде развевании почв ветром и в виде пыльных бурь. Этому процессу способствует уничтожение естественной растительности на больших территориях и их распашка.
Формы рельефа, связанные с военными действиями, с культовой деятельностью и накоплением отходов. К формам рельефа, связанным с военными действиями, относятся воронки взрывов, окопы, траншеи и т.д. Формами рельефа, связанными с культовой деятельностью являются могилы и курганы. Рельеф, связанный с накоплением отходов, представлен свалками.
Антропогенные формы рельефа
Антропогенный рельеф – совокупность форм рельефа, созданных или значительно измененных хозяйственной деятельностью человека. Можно говорить о собственно антропогенных формах рельефа, т. е. заново созданных человеком, и о формах рельефа, возникающих в результате резкого усиления или изменения природных процессов под влиянием хозяйственной, как преобразовательной (созидательной), так и нерациональной (разрушительной) деятельности.
Качественные отличия антропогенных геологических процессов и явлений выборочно заключаются в том, что они:
· являются результатом не стихийных сил природы, а сознательного воздействия человека на природу;
· во многих случаях могут быть предотвращены и зарегулированы;
· по своей направленности и характеру проявления могут не соответствовать природным условиям местности, например, местные землетрясения, вызванные взрывами в несейсмической зоне.
· формируются избирательно, в зависимости от направления и характера деятельности человека.
Антропогенные геологические процессы определяются особенностями закономерностями своего развития.
· по характеру распространения подразделяются на точечные, очаговые, локальные (местные), линейные, крупноплощадные, региональные и глобальные;
· по расположению различаются на наземные, приповерхностные и глубинные;
· по характеру взаимодействия с грунтами делятся на две основные группы литогенные – связанные непосредственно с грунтами (просадки, провалы, оползни и др.); внелитогенные – не связанные непосредственно с грунтами (заболачивание, затопление, накопление твердых отходов и др.).
К формам рельефа, непосредственно созданным руками человека, можно, например, отнести:
· террасы на склонах в южных районах, сооружаемые под посевы риса и другие культуры, требующие для своего роста постоянного избыточного увлажнения;
· карьеры при добыче полезных ископаемых открытым способом;
· отвалы пустой породы в виде крупных искусственных холмов – терриконов около шахт, где добываются те или иные полезные ископаемые.
· строительство (транспортное, промышленное и др. )-насыпи, выемки
Деятельность человека оказывает огромное влияние на большинство процессов экзогенного рельефообразования. (например, оврагообразования в связи с ведением сельского хозяйства).
Последствия антропогенных влияний на рельеф- активизация опасных стихийных бедствий:
· оползней, обвалов, просадок грунта
· возникновение селей и снежных лавин
· увеличение поверхности стока
· нарушение сообщества почвенно-грунтовых организмов
Антропогенный ландшафт. Поклонная гора.
Карьер
Литература(В конце отчета)
Рычагов Г.И., Типы эрозионного и эрозионно-денудационного рельефа и факторы, его обусловливающие, — Москва: 1995г.
Докучаев В. В. Овраги и их значение // Сочинения, т. 1. — М.-Л., 1949. (Первая публикация — 1876).
Балка (овраг) // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. В. Сытина, 1911—1915.
Долины // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
География. Современная иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн. Под редакцией проф. А. П. Горкина. 2006
Любушкина С.Г. Общее землеведение : Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. «География» / С.Г. Любушкина, К.В. пашканг, А.В. Чернов; Под ред. А.В. Чернова. — М. : Просвещение, 2004. — 288 с.
Антропогенный рельеф: происхождение, виды.
Антропогенный рельеф, рельеф, измененный или созданный деятельностью человека. Антропогенные формы рельефа впервые возникли в то время, когда охотничьи племена начали рыть ямы для ловли зверей, пещеры и т. п. При скотоводческом хозяйстве появились очаги эрозии и развевания песков вследствие скотосбоя. Наибольшее распространение Антропогенный рельеф получил с развитием земледелия. Различают стихийно возникающий и сознательно создаваемый антропогенным рельефом. Элементы первого — преимущественно «сорняки рельефа», образующиеся в результате неправильного ведения сельского и лесного хозяйства, горных выработок, строительства, прокладки дорог: овраги, конусы выноса, отмели, просадки, подвижные пески. В ряде стран развитие этих форм в корне изменило облик местности, ухудшило водный режим, уменьшило площадь пахотных земель и снизило их плодородие. Сознательное преобразование рельефа производится при мелиорации (террасирование и обвалование склонов, постройка дренажной и оросит, сети, планирование полей), строительстве (насыпи, выемки, каналы, дамбы) и т.п. К антропогенным рельефам относятся также неизбежные, хотя и вредные формы: карьеры, отвалы и т. п. Антропогенный рельеф — компонент антропогенного ландшафта.
Бедленд — «дурные земли» — рельеф, состоящий из лабиринта оврагов, созданных эрозией на некогда ровных горизонтальных или слабонаклонных поверхностях, сложенных осадочными рыхлыми породами. Такое сильное расчленение рельефа произошло в результате необдуманного воздействия человека на земную поверхность. Например, перевыпас скота на такой местности приводит к усилению эрозии на склонах. Тропинки, по которым бредут отары овец, постепенно углубляются, склон начинает быть похожим на бесконечные ступени, сменяющие одна другую. Эти ступени в дождливый период тут же размывает вода. Маленькие овраги углубляются, сливаются друг с другом. Материал выносится, а на месте ровного склона остаётся лабиринт из желобков и промоин разного размера.
Геоэкологический мониторинг окружающей среды и её компонентов, его назначение и содержание: масштабность, временные рамки, устойчивость.
Геоэкологический мониторинг, являющийся подсистемой функционального мониторинга окружающей среды, особенно эффективен на уровне муниципальных образований. Основные методологические принципы геоэкологического мониторинга – принцип системности, принцип специфичности объекта воздействия, принцип оптимизации описания объекта, принцип аналогии, принцип ведущего фактора. Муниципальный подход позволяет обосновать прогнозные экспертные оценки экологической ситуации на основе мониторинга и целенаправленно и оперативно разрабатывать стратегию принятия адекватных решений органами экологического контроля и здравоохранения. Мониторинг (М) – контроль, оценка, прогноз и управление состоянием окружающей среды в связи с хозяйственной деятельностью человека. Различают три главные ступени М.: глобальный биосферный; региональный геосистемный, или природохозяйственный; локальный биоэкологический, или медико-экологический. В России и других странах созданы специализированные станции М., наблюдения ведутся также в биосферных заповедниках. В основу теоретических исследований положены труды В.И.Вернадского, А.И.Воейкова, В.В.Докучаева, В.Р.Вильямса, А.Н.Костякова и других ученых.
4.9. Биогенный рельеф
Значение организмов в жизни Земли велико и разнообразно. Процессы изменения поверхности Земли в результате деятельности живых организмов называются биогеоморфологическими, а рельеф, создаваемый при участии растений и животных, – биогенным. Это в основном нано-, микро- и мезоформы рельефа.
Грандиозный процесс, совершаемый в значительной степени благодаря организмам, – осадкообразование (например, известняки, каустобиолиты и другие породы).
Растения и животные участвуют также в сложном универсальном процессе – выветривании горных пород, как в результате непосредственного воздействия на горные породы, так и за счет продуктов их жизнедеятельности. Недаром иногда наряду с физическим и химическим выветриванием выделяют биологическое.
Растения и животные оказывают существенное влияние на разные природные процессы, например эрозионные. Уничтожение растительности на крутых склонах, вытаптывание растений животными (так называемые «скотобойные тропы»), разрыхление грунтов роющими животными – все это усиливает эрозию. Это особенно опасно на горных склонах, где осуществляется отгонно-пастбищное скотоводство. Там вследствие чрезмерной пастбищной нагрузки нередко оживают разнообразные масштабные склоновые процессы, результаты которых ощущаются даже в предгорьях. Залужение склонов (посев луговых многолетних длиннокорневищных трав) скрепляет почвогрунты и уменьшает эрозию.
Обильная водная растительность в реках, а также обитатели водоемов оказывают влияние на русловые процессы. Бобровые плотины изменяют гидрологический режим рек и геоморфологические процессы в русле реки. Из-за подпруживания рек на участках выше бобровых плотин формируются заболоченные, закочкаренные поймы.
Растительность способствует зарастанию озер, заполняя их органической массой. В результате на месте озерных котловин возникают выровненные кочковатые поверхности болот. В тундре весьма характерны торфяные бугры.
Растения и животные активно участвуют в создании некоторых типов аккумулятивных берегов. В экваториально-тропических широтах формируются мангровые берега, растущие в сторону моря ввиду отмирания растительной массы. В умеренных широтах по берегам морей и озер возникают аналогичные им тростниковые берега.
На побережьях морей из раковин животных при участии волновой деятельности создаются ракушечные пляжи. Широко известны и такие аккумулятивные формы рельефа, как коралловые постройки: береговые, барьерные (например, Большой Барьерный риф у берегов Австралии), кольцевые атоллы, которых много в Тихом и Индийском океанах.
Образованию биогенного рельефа способствуют и роющие животные. В результате выбросов земли они создают кротовины, сурчины, байбачины – холмики до метра высотой. Холмы-термитники достигают до 4– 5 м высоты при диаметре 15–20 м и создают своеобразный мелкохолмистый рельеф в австралийских и африканских саваннах.
4.10. Антропогенный рельеф
По сравнению с природными геоморфологическими процессами роль человека долгое время считали малозначащей. Однако сейчас, в век НТР, по мере увеличения народонаселения Земли и особенно по мере роста технического прогресса и усовершенствования средств производства, рельефообразующая деятельность человека существенно возросла и становится вполне соразмерной с работой отдельных природных агентов денудации и аккумуляции и во многих случаях усиливает природные процессы.
Антропогенный рельеф – совокупность форм рельефа, созданных или значительно измененных хозяйственной деятельностью человека. Можно говорить о собственно антропогенных формах рельефа, т. е. заново созданных человеком, и о формах рельефа, возникающих в результате резкого усиления или изменения природных процессов под влиянием хозяйственной, как преобразовательной (созидательной), так и нерациональной (разрушительной) деятельности. Во втором случае возникает антропогенно-обусловленный рельеф.
По происхождению все собственно антропогенные формы рельефа делятся на две основные группы: техногенный рельеф, созданный в процессе промышленной деятельности человека, и агрогенный, созданный в результате сельскохозяйственной деятельности.
Техногенный рельеф включает разнообразные формы рельефа в районах разработки полезных ископаемых, в местах гидротехнических сооружений, при градостроительных работах, при прокладке железных и шоссейных дорог, при постройке портовых сооружений и т. д.
В местах горных работ ведется добыча полезных ископаемых открытым и закрытым способами. Открытый способ добычи экономичнее, но при этом образуются карьеры (до 200 – 300 м глубиной) и отвалы пустой породы. При шахтном способе добычи угля и других полезных ископаемых неотъемлемой частью ландшафта становятся терриконы – конусообразные насыпи пустой породы и подземные выработки – шахты, штольни, над которыми в результате просадки грунта могут возникнуть и образуются понижения и провалы различной глубины и формы. Опускание поверхности наблюдается и при усиленной откачке нефти или воды. Так, например, вследствие большого забора воды на территории Мехико и его окрестностей началась просадка поверхности в отдельных районах до 3–4 см/год, и город потерял устойчивость. В Татарстане из-за интенсивной откачки нефти наблюдаются просадки грунтов и локальные землетрясения.
В связи с ростом открытых способов добычи полезных ископаемых (угля, руд, торфа, песков и др.) образуется много бросовых земель, которые необходимо рекультивировать. Выделяют техническую рекультивацию – выравнивание поверхности, иногда террасирование, потом биологическую рекультивацию – посадку деревьев, садов. В местах богатых почв, например черноземов, необходимо предварительно (до начала горных работ) убрать и сохранить гумусовый горизонт, чтобы потом после технической рекультивации покрыть им поверхность. В настоящее время восстановленные земли используют для сельскохозяйственного производства – полеводства, овощеводства, садоводства, под леса и парки, выработанные карьеры превращают в пруды для рыборазведения, для водных спортивных мероприятий, для организации рекреационных зон. В странах с ограниченными земельными ресурсами проблема рекультивации земель решается быстрее и лучше, чем в нашей стране.
Помимо горных работ, существенно изменяется рельеф при инженерно-строительных работах. Так, при строительстве городов предварительно создают поверхность антропогенной планации – убирают речки в трубы, спрямляют русла и бетонируют берега рек, засыпают балки. При строительстве железных и шоссейных дорог предварительно выравнивают трассы: создают насыпи, делают выемки. В горах срезают склоны, прокладывают тоннели.
Активно преображает ландшафты гидротехническое строительство. Водохранилища на крупных реках нередко затапливают огромные площади пойменных и террасовых земель: примером тому служат Каховское водохранилище на Днепре, Рыбинское, Куйбышевское и другие на Волге и т. д. Дноуглубительные и русловыправительные работы на реках сопровождаются образованием новых пляжей и осередков на отвалах грунта.
Прокладке оросительных каналов и дренажных траншей сопутствуют отвалы, то же возникает возле искусственных прудов-копаней, при создании водохранилищ на малых реках возводятся земляные плотины.
Большие изменения под влиянием хозяйственной деятельности человека наблюдаются на побережьях. Создание пляжей, молов, защитных дамб и плотин изменяет процессы абразии и аккумуляции наносов у побережий, образуются новые косы, отмели, острова и пр. Поговорка, что «голландцы создали свою страну» близка к истине, ибо около 40% ее территории лежит ниже уровня моря на осушенных маршах-польдерах.
Необходимо отметить также следы военной эрозии: траншеи, рвы, землянки, доты, оборонительные насыпные сооружения и многочисленные воронки от бомб. В 1952 г. взрывом термоядерного устройства был уничтожен остров Элгелаб в Тихом океане. Вместо него образовалась воронка более 1 км диаметром.
К древним антропогенным формам рельефа относятся насыпные холмы, окруженные рвами, на месте поселений людей, курганы – сторожевые и на месте погребений.
Агрогенный рельеф наблюдается там, где под влиянием сельскохозяйственной деятельности происходит рыхление почвогрунтов и выравнивание поверхности на пашнях. На склонах широко применяется террасирование (создание искусственных горизонтальных площадок с насыпным грунтом) и обваловывание, строятся гидротехнические сооружения. На болотах и заболоченных землях проводятся осушительные мероприятия (дренажные траншеи) и впоследствии выравнивание закочкаренной поверхности под пашни и луга.
Создаваемые в процессе хозяйственной деятельности искусственные формы рельефа становятся составной частью окружающего естественного ландшафта и, если они специально не законсервированы, дальше развиваются по общим природным законам.
Антропогенно-обусловленный рельеф иногда называют спровоцированным, так как процессы его образования стимулируются деятельностью человека. Самым грандиозным из этих процессов является плоскостная и линейная эрозия (эрозия почв), свидетельствующая о забвении важнейших агротехнических правил использования земель. Основной ее причиной является распашка склонов, особенно придолинных. Дернина скрепляет почвы на склонах, и после ее снятия ливни и потоки талых вод начинают активно размывать склоны, перенося материал вниз в речные долины. Если при этом не соблюдать противоэрозионных мероприятий – пахать вдоль склонов (сверху вниз), по зарождающимся рытвинам, впритык к прибровочным частям и т. д., то процесс эрозии почв многократно усиливается. Величина смыва почв составляет в разных регионах в весовом измерении от 2 до 40 т с га в год, т. е. в год смывается от 0,2 до 4 мм верхних слоев почвы. Помимо плоскостной эрозии, резко активизируется образование оврагов, буквально «разъедающих» водоразделы в зонах агрикультурного освоения. Эрозия почв и овражная эрозия приводят, в свою очередь, к заилению русел малых рек, несмотря на то что туда попадает всего около 20% смытого со склонов материала. В результате отложения на дне мощного (до нескольких метров) слоя ила сток по малым рекам сокращается, они превращаются в болота, а затем и вообще исчезают, оставляя после себя заболоченные балки. В настоящее время в той или иной степени заилены более 90% всех малых рек лесостепной и степной зоны России.
Более масштабными являются последствия эрозии почв в местах, освоение которых длится уже несколько тысяч лет. Перевыпас на пастбищах в верховьях бассейнов Тигра и Евфрата в сочетании с интенсивной земледельческой деятельностью в Месопотамии явился главной причиной того, что за 5000 лет (с 3000 г. до н. э.) площадь в 500 км 2 бывшего Персидского залива была засыпана смытыми с водосборов и перенесенными реками наносами, в результате чего превратилась в сушу. Столь же интенсивно, в том числе и вследствие распашки земель в бассейнах рек, растет дельта реки По и др.
Суффозия также может быть многократно усилена действиями человека. Антропогенная суффозия часто встречается в городах с аварийным состоянием подземных водных коммуникаций (водопровода, теплосетей и канализации). В результате утечки из труб вода вымывает из грунта наиболее мелкие частицы; грунт теряет устойчивость, и поверхность проваливается вместе со всеми находящимися на ней предметами.
Подвижные пески в пустынях и местами на аллювиально-зандровых равнинах тоже образуются, как правило, в результате неправильной хозяйственной деятельности человека: у населенных пунктов, у колодцев, вдоль дорог, где чрезмерный выпас скота или неупорядоченное движение транспорта разрушает тонкий почвенно-растительный покров на песках, оголяет их и делает пески доступными для развеивания.
В зоне многолетней мерзлоты на вырубках и близ городов и селений происходит активизация термокарстовых процессов в связи с некоторым изменением микроклимата в сторону потепления.
В зонах подтопления водохранилищ реки начинают аккумулировать наносы, заболачивается пойма; ниже плотин, наоборот, реки врезаются, а их поймы перестают обводняться. Все это вызывает затруднения в использовании ресурсов речных долин – обсыхают водозаборы, прекращается судоходство, снижается урожайность пойменных земель. На возвышенных берегах водохранилищ развитие идет по абразионному типу, на низменных побережьях – по аккумулятивному типу. По склонам водохранилищ активизируются оползни. Дноуглубительные и русловыправительные работы на реках сопровождаются чаще всего улучшением водообмена и качества воды в них, однако интенсивное дноуглубление может привести к врезанию рек.
Хозяйственная деятельность людей сказывается не только на экзогенных процессах, но даже на эндогенных. В настоящее время доказано, что при создании и заполнении водохранилищ, особенно в сейсмичных районах, вокруг них развивается необычная сейсмическая активность, т. е. землетрясения оказываются спровоцированными хозяйственной деятельностью людей. Причем эпицентры землетрясений располагаются в 10–15 км от водохранилищ, а гипоцентры – на глубинах менее 10 км и захватывают локальные площади в радиусе нескольких десятков километров. Примерами могут служить землетрясения: Оровиллское силой в 7 баллов в Северной Калифорнии в 1975 г. близ водохранилища; у плотины Кариба на реке Замбези в 1963 г.; на водохранилище реки Койна в Индостане в 1967 г. силой в 8 – 9 баллов с эпицентром на расстоянии 3 км, при котором погибло 180 человек. Повышенная сейсмическая активность отмечается в районе Нурекского водохранилища на реке Вахш в Таджикистане и у плотины Токтогульской ГЭС на реке Нарын в Киргизии (Тянь-Шань), при заполнении водохранилища Чиркейской ГЭС на реке Сулак в Дагестане. Причина возбужденной сейсмичности заключается в увеличении нагрузки на земную кору по мере увеличения воды в водохранилищах. Вопрос о возбужденной сейсмичности – актуальная проблема геофизики.
Вообще при хозяйственной деятельности людей необходимы специальные исследования с целью прогнозирования геоморфологических процессов.