Het model van deze regio verbeeldt de stuwwal van Montferland (centraal in de tekening) met de overgang via het dekzandlandschap naar het rivierterras en de rivierduinen van de Oude IJssel.

Stuwwal
De stuwwal van Montferland vormde ooit één geheel met de stuwwal van Nijmegen. De Oude IJssel was toen de hoofdstroom van de Rijn. Na de laatste ijstijd brak de Rijn door de stuwwal heen en koos een zuidelijker loop. Sindsdien is Montferland een vrijstaande heuvel met twee steile toppen. Daartussen ligt een smeltwaterdal dat afhelt in zuidelijke richting.

Daluitspoelingswaaiers
Op de flank van de stuwwal ligt een gordel met erosiemateriaal afkomstig van de hellingen en de droge dalen. Hier zijn oude essencomplexen.

Dekzand
Aan de voet van de stuwwal bevindt zich een vlakte met een dunne laag dekzand en lage dekzandruggen. Het rivierterras steekt er plaatselijk doorheen. Verder naar het westen is het dekzandpakket dikker.

Rivierterras
Nadat de Rijn haar loop had verlegd, bleef van de Oude IJssel een vlechtend en meanderend stelsel van rivieren en restgeulen over. De zanden grindvlakte van het rivierterras bestaat uit een vlakte met lage ruggen en een vlakte met restgeulen. De Oude IJssel lag aanvankelijk in zo’n restgeul, maar is later gekanaliseerd. Het rivierterras grenst aan het dekzandlandschap van de Achterhoek.

Rivierduinen
Langs de Oude IJssel ligt een gordel van rivierduinen tot 24 meter boven NAP. Ze zijn opgestoven uit drooggevallen rivierbeddingen laagten en vennen.

De ondergrond bestaat uit lagen rivierzand, grind en klei met daarop gestuwde lagen rivierterraszand en klei. Daarop vinden we afzettingen van dekzand, dunne lagen rivierklei en opgewaaide rivierduinen.

Ongestuwde lagen
De diepere ondergrond, van voor de voorlaatste ijstijd, bestaat uit ongestuwde lagen rivierzand afgewisseld met schollen rivierklei. De stippellijn in de tekening markeert de dalbodem van het landijs.

Stuwwal
Het stuwwallichaam van Montferland bestaat uit zand en grind. Vooral in het westelijke deel zijn ook kleilagen te vinden die door schuivend landijs schuin omhoog zijn gedrukt. Ook ondergronds zijn de hellingen steil.

Rivierterras
Rond de stuwwal ligt het rivierterras van de Rijn. Plaatselijk is het bedekt met een stugge, zandige kleilaag. Westelijk van Montferland bestaat de basis van het rivierterras uit een dikke laag terrasklei.

Smeltwaterzanden
Aan de hellingvoet ligt erosiemateriaal dat van de helling is afgespoeld of is aangevoerd door uitspoeling van droogdalen. Het bestaat uit grof en fijn zand, leem en grind.

Dekzand
In de laatste ijstijd is zand in de luwte van de stuwwal afgezet. De laag dekzand is aan de noord- en oostzijde van het gebied één tot twee meter dik en aan de westzijde tien meter. Daar komen ook slecht doorlatende leemlagen voor.

Rivierduinen
Op het rivierterras zijn rivierduinen tot twaalf meter hoog ontstaan door verstuiving van rivierzand. Tussen het duinzand en rivierterras ligt een dunne, stagnerende laag terrasklei.

Jonge rivierklei
Grote delen van het rivierterras en de restgeulen zijn afgedekt met een dunne laag jonge rivierklei.

Neerslag die in Montferland en de oostelijke Liemers valt, stroomt aan de oppervlakte via een stelsel van waterlopen en als grondwater door de bodem naar de Oude IJssel en vervolgens naar de IJssel.

De rivieren
De Oude IJssel is een regionale rivier die bij Doesburg uitmondt in de IJssel. De rivier is gestuwd voor scheepvaart en watermolens en later gekanaliseerd en bedijkt. Het peil van de Oude IJssel wordt gereguleerd. Ten noorden van de rivierduinen is het stroomgebied van de Grote Beek.

Watervoerende en stagnerende lagen
De ondergrond vormt grotendeels één watervoerend pakket waardoor grondwater van de stuwwal naar het dal van de Oude IJssel stroomt. Door klei is er lokaal sprake van beperkte tweede watervoerende pakketten. Kleilagen zorgen voor opwaartse druk met (ijzerrijke) kwel als gevolg. Door de slecht doorlatende klei op het rivierterras en in de restgeulen is de grondwaterspiegel soms hoger dan de stijghoogte van het grondwater in het eerste watervoerende pakket.

Bronnen
Scheefgestelde kleilagen in de westelijke stuwwal zorgen ervoor dat grondwater op de helling uittreedt. Bijvoorbeeld bij het Peeske. Vennen en strangen In de laagten tussen de rivierduinen stagneert regenwater op een ondoorlatende kleilaag. Daardoor ontstaan vennen. Restgeulen (strangen) worden door grondwater gevoed.

Inundatie
Vanuit de Rijn overstroomde de vlakte langs de Oude IJssel regelmatig. Ook nadat de Rijn overal was bedijkt. Het westelijke deel van het Oude IJsseldal maakte deel uit van het inundatiegebied van de IJssellinie.

De Liemers kent een grote variatie aan groeiplaatsen en gradiënten ertussen. De gevarieerde natuurlijke vegetatie zorgt voor een samenhangend leefgebied voor veel plantenen diersoorten.

Stuwwal
Het milieu op de stuwwal is droog, voedselarm en zurig. Dat is gunstig voor droge heide en droge bossen (den, berk, eik en beuk). Bij brongebieden aan de westzijde van de stuwwal komen ook natte en zwak gebufferde water- en moerasvegetaties voor. Daluitspoelingswaaiers met oude bouwlanden zijn een groeiplaats voor kruidenrijke akkers met hagen, singels en bosjes.

Dekzand
Het dekzandgebied kent een variatie in milieus: van droog tot nat, van zuur tot zwak gebufferd en (matig) voedselarm. Dit zorgt voor een afwisseling van natuurtypen zoals droge en vochtige heide, eiken-berkenbos en nat schraalgras- en/ of hooiland.

Rivierterras
De gronden van het rivierterras zijn voedselrijk en basisch tot kalkrijk. De variatie in bodem en grondwater levert een gevarieerde natuurlijke vegetatie op. Restgeulen zijn geschikt voor laag-dynamische riviermoerassen met stilstaand water, natte rivierbegeleidende bossen en weidevogelgraslanden. De ruggen tussen de geulen zijn geschikt voor glanshaverhooilanden en vochtige rivierbegeleidende bossen. Het rivierterras zonder geulen is gunstig voor rijke graslanden, akkers, haagbeuken en essenbossen.

Rivierduinen
De rivierduinen geven een afwisseling van droge, voedselrijke en schrale omstandigheden en vochtige tot natte groeiplaatsen. Dit levert een gevarieerde natuur op van haagbeuken, bossen met beuk en eik, droge en vochtige heide, schraalgraslanden en zwakgebufferde vennen.

Oorspronkelijk was de relatie tussen landschap en grondgebruik hecht. De kenmerken van het natuurlijke systeem waren bepalend voor landinrichting, bebouwing en infrastructuur. Dat bleef het geval tot 1850 à 1900.

Landgebruik
De flanken van de stuwwal en de koppen van dekzandruggen werden veelal benut als akkerland. Waar het reliëf het toeliet, konden akkers uitgroeien tot grotere akkercomplexen of engen. De lagere delen van de vallei werden gebruikt als weiland of hooiland. Onontgonnen, woeste gronden, zoals uitgestrekte heidevelden op de stuwwal, werden gemeenschappelijk gebruikt als aanvullende weidegrond en voor productie van plaggen. Het veen was niet ontgonnen.

Bebouwing
Dorpen kwamen tot ontwikkeling op hogere delen van het landschap: op de dekzand- en terrasruggen en de daluitspoelingswaaiers op de flank van de stuwwal. De dekzandhoogten boden ruimte aan één of twee boerderijen, inclusief akkerland. Daarmee ontstond een patroon van verspreide bewoning en akkers. Op enkele hoger gelegen plekken zijn landgoederen gerealiseerd. Verbindingen op de zandgronden bestonden in het algemeen uit paden tussen woeste gronden en dorpen. Later werden straatwegen en spoorlijnen aangelegd.

Water
Het stelsel van beken is al vroeg aangepast om drassige gronden geschikt te maken als hooi- of weiland. Om water sneller af te voeren werden greppels en weteringen aangelegd.

Tot circa 1960 werd het natuurlijke systeem in beperkte mate aangepast ten behoeve van bebouwing, infrastructuur en bedrijvigheid. De relatie tussen natuurlijk systeem en landgebruik nam af, maar werd nog niet volledig losgelaten. We spreken daarom van aanhechting.

Landgebruik
Agrarische productie werd opgevoerd door het gebruik van kunstmest. Bedrijven gingen zich specialiseren en het landschap werd grootschaliger ingericht. Sommige hooilanden werden ontwaterd. Op de stuwwal werden heidevelden en stuifzanden beplant met naaldbomen. De bossen dienden voor houtproductie en kregen een recreatieve functie.

Bebouwing
Kernen breidden zich uit binnen de zone van de daluitspoelingswaaiers. Dit ging ten koste van akkerland rond de dorpen. Op het Veluwemassief kwamen nieuwe dorpen tot ontwikkeling. Er werden wegen en spoorlijnen aangelegd om plaatsen met elkaar te verbinden. Hier en daar groeide ook de bedrijvigheid, onder andere papierfabrieken en wasserijen. Daarmee nam het gebruik van grondwater verder toe.

Water
Het Apeldoorns Kanaal is in de 19e eeuw aangelegd. Het is in feite een vroeg voorbeeld van onthechting. Het kanaal loopt langs de voet van de stuwwal en doorsnijdt de daluitspoelingswaaiers, droogdalen en de lage dekzandvlakte. Drie sprengenbeken komen erin uit. Andere beken werden rechtgetrokken. Door deze aanpassingen in de waterstructuur werd water sneller afgevoerd. Natte gebieden werden ontwaterd waardoor het grondwaterpeil daalde en kwel afnam.

Na 1960 is de relatie tussen grondgebruik en het natuurlijke systeem steeds verder losgelaten. Sindsdien worden natuurlijke omstandigheden waar nodig aangepast aan landgebruik, bebouwing en infrastructuur.

Landgebruik
De schaalvergroting in de landbouw zette door. Het gemengde bedrijf verdween vrijwel volledig. Steeds meer boeren specialiseerden zich in de intensieve pluimvee- en veehouderij. De essen zijn omgezet in graslanden of worden gebruikt voor de verbouw van maïs. De stuwwallen werden intensief bebost, vooral met naaldhout.

Bebouwing
Vanuit de Randstand neemt de ruimtelijke druk toe. De kernen breiden zich steeds verder uit, ook op plaatsen die daar van nature minder geschikt voor zijn. Voorbeelden zijn de natte delen van het dekzandgebied. Overal zien we ook verspreide bebouwing. Verder zijn op de stuwwallen veel vakantieparken ontstaan. Om gebieden met elkaar te verbinden zijn meerdere snelwegen, provinciale en lokale wegen aangelegd. Langs de snelwegen zijn de laatste twintig jaar grootschalige bedrijventerreinen tot stand gekomen.

Water
Ten behoeve van intensief agrarisch gebruik zijn landelijke gebieden sterk ontwaterd. Beken zijn rechtgetrokken waarmee de drainage is versterkt.

Het klimaat verandert waardoor weerextremen groter worden. Vooral onthechte landschappen, waar grondgebruik en het natuurlijke systeem niet meer samenhangen, zijn kwetsbaar.

Overstroming
Gevaar voor overstroming vanuit het IJsselmeer is beperkt. Vanuit de Nederrijn is het risico groter omdat de Grebbedijk bij Rhenen kwetsbaar is. Andersom kan daar water worden afgevoerd mits peil op de rivier laag genoeg is.

Droogte
Lagere grondwaterstanden leiden in perioden met neerslagtekort tot droogte in beekdalen en natuurlijke laagten. Als waterinlaat vanuit het Randmeer niet mogelijk is, wordt de droogte in het noordelijke deel van de vallei versterkt. Droogte leidt tot schade aan grondwaterafhankelijke natuur en aan landbouw.

Natuurbrand
Brandrisico’s zijn het grootst in droge bossen en heidegebieden op de stuwwal en de stuifzandgronden. Vooral waar deze grenzen aan woonkernen en vakantieparken.

Hittestress
In stedelijke kernen en op bedrijventerreinen is kans op hittestress.

Opwarming oppervlaktewater
Stilstaand (gestuwd) water zonder beschaduwing door bomen is gevoelig voor opwarming. Dat leidt tot gevaren voor de waterkwaliteit.

Wateroverlast
Bij piekbuien kan stelsel van beken het plotselinge aanbod soms niet meer aan waardoor deze buiten hun oevers treden. Wateroverlast treedt kan vooral optreden in natuurlijke laagtes en op punten waar beken samenkomen.

Degeneratie bodem
Verdichting van de bodem van dekzandgronden door zwaar en intensief landgebruik vergroot de kans op wateroverlast.

Erosie
Bij piekbuien kunnen modderstromen ontstaan als gevolg van bodemerosie van akkers op stuwwalhellingen en in droogdalen.

Het natuurlijke systeem wil zich aanpassen aan klimaatverandering. Ingrepen in het systeem en onthechting van grondgebruik hebben dat proces echter ingeperkt. De natuur neemt daardoor in kwaliteit en kwantiteit af.

Klimaatverandering
Door onthechting van grondgebruik en het natuurlijke systeem zijn natuurlijke landschapsvormende processen (water, wind en vegetatiesuccessie) ingeperkt. De negatieve impact hiervan wordt door klimaatverandering sterker. Het systeem kan zich daar vaak niet meer aan aanpassen.

Kwaliteit
De condities van de natuur zijn verslechterd. De kwaliteit van water, bodem en lucht biedt onvoldoende natuurlijke veerkracht. De stikstofdepositie in de Gelderse Vallei is groot. Hierdoor verzuurt bodem en verminderen de vitaliteit van de bossen en van de diersoorten die er leven. Uitspoeling van meststoffen, gewasbeschermingsmiddelen en medicijnresten naar het grond- en oppervlaktewater vormen een bedreiging voor de waternatuur.

Areaal
Het leefgebied van planten en dieren wordt kleiner. Hierdoor kunnen bij calamiteiten populaties uitsterven. Zoals bij extreme weersomstandigheden als die zich voordoen in het broed- of groeiseizoen.

Landgebruik
Grootschalig en intensief landgebruik leidt tot minder natuurlijke variatie en minder natuurlijke gradiënten tussen gebieden met verschillende habitatkenmerken. Hierdoor neemt de biodiversiteit af en vermindert de veerkracht van het systeem.

Versnippering
Natuurlijke leefgebieden zijn onvoldoende met elkaar verbonden. Bijvoorbeeld door bebouwing tussen de Veluwe en het valleigebied. Planten- en diersoorten raken geïsoleerd en kunnen zich daardoor moeilijker voortplanten.