Дефляция почв это водная эрозия

Понятие об эрозии и дефляции почв.

Эрозия и дефляция – постоянные спутники жизни земной поверхности, противостоящей эндогенным силам, создающим различные неровности рельефа. Активные антропогенные формы проявления разрушительных процессов возникли с появлением человеческого общества. Эрозия и дефляция почв – это форма взаимодействия атмосферы с деятельной поверхностью на земном шаре. Внешне по форме она проявляется в разрушении почв водой и ветром. Этот процесс носит географический характер (почвы и метеоусловия сами по себе географичны).

Практически должны применяться наиболее благоприятные приёмы обработки почвы, эффективные сорта культурных растений, приспособленные к местным почвенно-климатическим условиям. Решение этих вопросов по В. В. Докучаеву должно базироваться на всестороннем исследовании естественно-исторических факторов природных процессов и разработке конкретных приёмов воздействия на почвы.

Эти положения сохранили свою актуальность и в настоящее время. Земельный фонд Республики Казахстан 272 млн. га, из них пашни 23млн. га. Пахотные земли размещены, в основном, в северном и центральном Казахстане. Значительные территории занимают пустыни и полупустыни, где много тепла и мало влаги. На пахотных землях необходимо проводить противоэрозионные мероприятия, так как освоение земель привело к развитию эрозии и дефляции. Около 70% территории страны по климатическим условиям неблагоприятны для земледелия.

Эрозия (разрушение) – это процессы разрушения почвенного покрова под действием воды. Различают нормальную эрозию – естественную, геологическую, ускоренную или современную. Нормальная эрозия возникает в результате воздействия природных факторов (эндогенных) — проявляется медленно и незаметно. Ускоренная проявляется в результате деятельности человека (распашка земель, вырубка лесов, интенсивный выпас скота, промышленное строительство и т. д., которые усиливают податливость почвенного покрова разрушению водой и ветром.

Дефляция (ветровая эрозия) – это отделение, перемещение и отложение частиц почвы ветром. Выделяют местную дефляцию и пыльные бури.

Пыльные бури — это наиболее вредоносная форма проявления дефляции. За несколько часов может быть развеяно до 100-150 тонн почвы с 1 га пашни. Отсутствие растительного покрова и наличие сухих частиц на поверхности почвы способствует широкому распространению ветровой эрозии (дефляции). Основными фазами дефляции является: отделение частиц, их транспортировка и отложение.

Водная эрозия проявляется на склоновых землях при выпадении ливневых дождей или весной при активном снеготаянии.

Дефляция сильнее проявляется в условиях сухого климата и активной ветровой деятельности. Но есть территории, на которых проявляется и эрозия и дефляция. В результате неправильной антропогенной деятельности площади совместного проявления водной эрозии и дефляции ускоренно расширяются.

Потери почвы достигают различных значений. Существует термин «норма эрозии», т.е. та предельная интенсивность разрушения почвы, которая превосходит процессы почвообразования.

В современных условиях при антропогенной деятельности, восстановить потери гумуса практически невозможно.

По В.В. Докучаеву нельзя допускать потери почвы до 10 тонн с 1 га ежегодно в качестве нормы. Он считает целесообразным, чтобы потери почвы не превышали 0,2-0,5 т/га в год [17].

Важной задачей является ведение системы сельского хозяйства с учетом потенциальной опасности эрозионных процессов.

Меры по защите почв, почвозащитные комплексы мероприятий должны быть зональными.

По отношению к эродированным почвам и нарушенным в результате техногенных процессов культурные растения проявляют неодинаковую чувствительность.

При вовлечении земель в сельскохозяйственный оборот интенсивность эрозии и дефляции возросла многократно и получила название ускоренной или современной эрозии. Современная эрозия проявляется при сочетании природных и антропогенных факторов, что создаёт предпосылки для её проявления, а нерациональная хозяйственная деятельность является причиной её развития.

К природным факторам относятся климатические: мощность снежного покрова, глубина промерзания почвы, количество и интенсивность осадков, рельеф (величина и форма водосборной площади, крутизна, длина, форма и экспозиция склона), свойства почв, степень защищённости почв растительностью. Почвы с признаками возможности проявления эрозии называются эрозионно-опасными, а фактически подвергшиеся эрозии – эродированными.

История зарождения и формирования науки «Охрана почв»

Или « Эрозиоведение»

История развития науки имеет многовековой период. Известны террасы на крупных склонах, построенные в 3-м – 4-м веке. Геродот (484- 425г.г. до н.э.) пишет о мутности рек Скифии. Сведения об образовании оврагов на территории России содержались в летописях 14 века. Отмечается три этапа развития науки. Первый – до1917г.; второй- 1917 – 1967г.г.; третий — с1967г. по настоящее время.

Первый этап связан с именем учёного М. В. Ломоносова, который отмечал: «Дожди размывают земли и лёгкий ил сносят, оставляя тяжкие минералы». «Проливные дожди … во мгновение ока плодоносные поля опустошают». В 18 веке, наряду с описанием эрозионных процессов, рекомендовались меры по защите почвы.

М.И.Афонин – первый русский профессор земледелия с кафедры Московского университета пропагандировал применение противоэрозионных мероприятий. Он рекомендовал: … «нарезать поперёк склона борозды, чтобы вода не могла так скоро смыть и свести жирность почвы»[1]. В этот же период А.Т. Болотов агроном-учёный, работавший в Псковской губернии в своём поместье, рекомендовал ряд приёмов предупреждения роста оврагов [1].

В.В.Докучаев, П.А. Костычев, А.А.Измаильский и др. учёные в 19 веке рекомендовали многие меры по защите почвы от эрозии и дефляции, а также борьбы с засухой. П.П.Тихообразов разработал предложения по контурной организации территории с нарезкой полей вдоль горизонталей.

Значительный вклад в разработку мер защиты почв от засухи, эрозии и дефляции внесли В.В. Вильямс, К.А. Тимирязев, П.В.Янковский и др. учёные.

Второй этап. Методическим центром изучения эрозионной проблемы стал Почвенный институт имени В. В. Докучаева, где в 1932г. А.М. Панков возглавил исследования по этой проблеме. Затем в конце 30-х годов отдел эрозии почв возглавил С.С. Соболев, который в течение трёх десятилетий внёс значительный вклад в развитие науки об эрозии почв. Значительные исследования по эрозии и дефляции почв и мерах по их защите разработаны в различных районах СССР, Средней Азии и Казахстане.

К середине 60-х годов в стране работали научно-исследовательские коллективы, в которых разрабатывались различные аспекты проблемы защиты почвы от разрушения и по их в результатам был опубликован ряд монографий.

Третий этап связан с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 20.03.1967г. «О неотложных мерах по защите почв от ветровой и водной эрозии».

В 70-е годы работало более 200 научных коллективов, выполнены значительные работы по защите почв от эрозии и дефляции и по их результатам опубликованы рекомендации.

За длительный период существования проблемы разрушения почвы мировой наукой накоплено много материалов о географии распространения эрозионных процессов, закономерностях распространения эродированных почв, об их плодородии, противоэрозионной устойчивости, вскрыт ряд важных закономерностей механизма проявления эрозии.

Основная задача науки о защите почв – познание закономерностей почворазрушительных процессов, изучение эрозионноопасных земель для обоснования мер их защиты.

Терминология и классификация.

«Эрозия» в переводе с латинского означает «разъедание». Объектом изучения являются процессы разрушения поверхностного слоя земной коры.

В сельскохозяйственной литературе употребляется два термина: 1.Водная эрозия; 2. Ветровая эрозия – оба неудачны. Водная эрозия – этот термин следует применять при разрушении почвы водой. Ветровая эрозия — разрушение почвы под действием ветра, этот термин следует заменить на термин «дефляция».

Различают два подтипа эрозии: это смыв почвы — поверхностная эрозия и размыв почвы; разрушение подстилающих пород – это линейная эрозия.

Техногенная эрозия возникает в результате неправильного использования несельскохозяйственных земель.

Источник

5. Общая характеристика почвенного покрова

5.2. Физическое состояние почв

5.2.2. Дефляция почв

Дефляция почв представляет собой процесс захвата и переноса ветром рыхлого поверхностного материала, проявляется в районах с низким и неустойчивым выпадением осадков, большими перепадами температуры и испарения, а также сильным ветром. При сильных бурях скорость ветра на высоте 50 см от поверхности почвы в отдельных районах края быстро изменяется в течение короткого времени от 8,8 до 14,8 м/сек. и сильно зависит от рельефа местности. При более слабых ветрах развитие пыльных бурь не наблюдается. При минимальной скорости ветра 9-10 м/с, возникает пыльный поток. С усилением ветра (до 15 м/с) активно переносятся почвенные агрегаты диаметром 1-2 мм, а если скорость ветра свыше 15 м/с, то легко перемещаются агрегаты размером 2-3 мм. На развитие пыльных бурь сильно влияет также влажность почвы. Высокая влажность защищает почву от ветровой эрозии (хотя защитное влияние влажности почвы не является долговременным, поскольку со временем происходит высушивание верхнего слоя почвы и при влажности 10-12 % усиливается перенос почвенных частиц, влажность которых составляет 5-7 %). Температура почвы — косвенный фактор формирования пыльных бурь.

Ветровая эрозия, или дефляция, свойственна главным образом обнаженной сухой почве. Она может возникнуть на любом поле с изреженным растительным покровом. При ветровой эрозии ветер обычно перемещает по поверхности мелкие комочки почв. В результате на ветроударных участках верхний, наиболее плодородный слой почвы выдувается, в виде мелкозема или пыли переносится и откладывается на других участках полей, накапливается у лесополос и внутри них. На площадях с системой лесных полос поля в своей центральной части ежегодно теряют 1-2 см мощности гумусового слоя. По оценкам научно-исследовательского института прикладной и экспериментальной экологии Кубанского госагроуниверситета в условиях Ленинградского района за последние 6 лет равнинные территории потеряли 7-8, а склоновые – 15-20 см, что, естественно, вызывает падение плодородия почвы.

Ветровая эрозия в 1960, 1965, 1969, 1972 и 1984 гг. в Краснодарском крае носила характер стихийного бедствия – пыльных бурь, от которых гибель только озимых посевов просходила на площади от 300 до 800 тыс. га (20–50% потери урожая). Кроме того, был унесен слой почвы до 6 см, чем был причинен значительный ущерб ее плодородию. Ускоренному развитию эрозии в значительной степени содействовала хозяйственная деятельность человека. В степных районах усилению эрозии способствовали сплошная распашка земель, вырубка приречных лесов, интенсивная многократная обработка почвы, в результате чего она теряла свою структуру, иссушалась и легче подвергалась выдуванию и размыванию. В предгорной части края в период освоения целины (1954–1958 гг.) необдуманно были распаханы склоны крутизной 5–10 о и даже 15 о . В последующие годы из-за систематического смыва и размыва эти участки потеряли более 10–20 см верхнего плодородного слоя почвы, в значительной мере или полностью утратили продуктивность. Это и привело к необходимости вывода их из полевого севооборота или искусственному залужению.

Сезонная динамика ветроустойчивости черноземов. Пыльные бури на пахотных землях развиваются особенно активно в случае распыления верхнего слоя почвы при содержании в нем свыше 50 % частиц, размер которых составляет менее 1 мм в диаметре. Предкавказские черноземы предрасположены к ветровой эрозии уже в зимне-весенний период. Для повышения их ветроустойчивости в этот период требуется использование таких защитных средств, как растительный покров в его живом (всходы растений) или мертвом виде (пожнивные остатки). Потенциальная дефляция определяется как показатель «силы ветра», представляющий произведение дефляционно опасных скоростей ветра на их повторяемость; показатели «силы ветра» объединены в 4 группы с оценкой дефляционной опасности: 1) малая (0-50); 2) средняя (50-100); 3) большая (100-200); 4) очень большая (> 200).

В районах, где отмечается повторяемость дефляционно опасных скоростей ветра, проявляется сильная ветровая эрозия почвы (>200); водная эрозия обычно в таких условиях проявляется слабо (например, в долинах рек, в долинно-балочных депрессиях и на местности с уклонами участков до 3 о ). Такие территории характерны для берегов рек Челбас, Бейсуг и т.д. В других районах — в основном в долинно-балочных депрессиях центральной части края — наблюдается средней мощи ветровая и водная эрозии почв. В биогенных ландшафтах предгорных районов наблюдается слабая ветровая эрозия, а местами и слабая водная эрозия; при уклоне местности до 15 о преобладает водная эрозия.

Источник

Эрозия почвы

Каждый фермер старается заботиться о плодородности своего земельного участка, ведь от этого зависит урожайность выращиваемых культур. Зачастую этого бывает недостаточно: верхний слой земли беднеет, а урожайность снижается. Причиной этому является разрушение плодородного слоя земли из-за перемещения ее частиц в результате воздействия воды и ветра.

Описание явления

Эрозия почвы (с лат. «erosio» — разъедание) – это разъедание почвенных слоев посредством воздействия сильных ветров, воды, антропогенных факторов. Микрочастицы земли по воздуху или вместе с водным потоком с одного места перемещаются в другое, где оседают.

Существует два основных вида явления.

Ветровая

Ветровая эрозия или дефляция – это природное явление, возникающее на любых типах почв, возникающее как за счет сильных, так и слабых, но постоянно дующих, ветров. Также она может происходить при пониженной влажности почвенного слоя и окружающей его воздушной среды. Другими словами – это перенос земли с одного участка с последующим ее отложением на другом посредством ветров. Основными территориями, подверженными данной разновидности явления, считаются засушливые степные регионы, где обширные территории не защищены от ветров вспомогательной растительностью: пашни, луга, сенокосные угодья.

Весной ветровая эрозия возникает вследствие воздействия сельскохозяйственных агрегатов на почву. Вспашка, рыхление, боронование – это самые главные причины возникновения пыли, которая переносится на несколько метров и оседает уже в другом месте.

Выдувая почвенный слой, эрозия уничтожает дороги, оросительные каналы, хозяйственные постройки, посевы сельскохозяйственных культур, засыпая их, приводит к снижению плодородности пашни.

Весной по краям полей можно наблюдать образование черных барханов. Это результат работы зимних ветров, когда с одного места, где нет снежного покрова, земля переносится и оседает на высоких сугробах около лесозащитных полос.

Водная

При водной эрозии происходит перемещение частиц почвы вместе с талыми водами. Данный вид явления наиболее характерен для земельных участков со склонами. Также может наблюдаться во время ирригационного орошения посевов. В результате действия воды на земельном участке появляются расщелины, овраги, промоины. Верхние слои могут сползать целыми пластами, а могут уходить со струйками воды. Почвы, регулярно подвергающиеся действию воды, через несколько лет становятся непригодными для возделывания.

По характеру проявления водная эрозия бывает:

Капельная — когда происходит перемещение почвы за счет энергии падающих на землю капель дождя. Наиболее заметно проявляется на склонах, где перемещение может происходить на значительные расстояния.
Поверхностная — когда происходит размыв только верхнего плодородного слоя потоками воды.
Линейная — это более серьезная проблема, когда разрушение почвы уходит вглубь. Происходит вымывание подстилающих пород.

По характеру происхождения водная эрозия делится на:

Естественная — возникает под воздействием природы и менее всего влияет на плодородие.
Антропогенная — возникает в результате нерационального землепользования и несоблюдения агротехнических норм ведения сельского хозяйства.

Причины

Главными причинами разрушения земель являются естественные климатические факторы и хозяйственная деятельность человека.

На скорость развития явления влияют следующие факторы:

Климат. Водная эрозия характерна для регионов с длительными обильными ливневыми дождями либо ранним обильным снеготаянием. А вот ветровая, наоборот, характерна для засушливых районов с минимальным количеством осадков и сильными ветрами.
Рельеф. Скорость разрушения зависит от угла и протяженности склонов. Кроме того, на возвышенностях процесс протекает быстрее, чем в низинах и впадинах. Если территория ровная, то эрозия происходит быстрее там, где растительность развита в меньшей степени. Ветровой эрозии наиболее значительно подвержены степные районы.
Свойства и состав почвы. Менее всего подвержены разрушительным процессам черноземные земли. Они практически не вымываются и не выветриваются. Пески и суглинки меньшей плотности, напротив, сильно разрушаются под действием негативных факторов.
Наличие растительности. Высокие травы, дерн, корни больших деревьев, густые кустарники очень хорошо защищают слой земли от размывания и выдувания.
Вредители. Грызуны, а также землеройные насекомые оказывают пагубную роль на верхний плодородный слой. Делая свои норы и ямы, они разрушают грунт. Кроме того, многие вредители питаются корнями мелкой травы, грызут древесные корни, уничтожая растительность, которая препятствует эрозии. Норы являются удачным местом для прохождения воды. Протекая по поверхности, вода просачивается внутрь, продолжает свое движение по отверстиям, которые проделали вредители, соединяя их воедино.
Антропогенные факторы. Именно хозяйственная деятельность человека в значительной мере способствует разрушению плодородного слоя земли. Длительный выпас скота на одной и той же территории, нарушение севооборотов, разработка новых месторождений угля — все это нарушает экосистему и снижает плодородие земли.

Последствия

Значительное эродирование почвы негативно влияет на развитие целых экосистем: могут исчезать растения, а значит и популяции животных, птиц, насекомых, питающихся этими растениями.

Помимо разрушения сельскохозяйственных земель, эрозия наносит ущерб хозяйству в целом: размываются дорожные и коммунальные системы, выдуваются культурные насаждения, используемые для озеленения городов и сел.

Эрозия также несет опасность для водных ресурсов. Земельные потоки загрязняют глубинные грунтовые воды, а те объемы талых вод, которые необходимы для наполнения озер, под воздействием эрозии могут пойти в другое русло. При переносе твердых частиц водным потоком на дно рек, может происходить их обмельчание.

Эрозия может негативно отразиться и на здоровье человека, когда пыль во взвешенном состоянии опускается в его легкие. Также страдает авиация, ведь именно обильные пылевые бури приводят к быстрому износу двигателей самолетов.

Защита почв

Для борьбы с разрушением почв разрабатываются планы мероприятий, которые в той или иной мере помогают сохранить плодородие земель.

Защита от водной эрозии

Меры по защите земель от негативного воздействия воды включают следующие работы:

На территориях, где уклон составляет 1-2 градуса, обработку почв (вспашку, боронование, рыхление) проводят поперек склонов, по контуру рельефа.
На почвах с уклоном от 2 до 6 градусов разрушение замедляют с помощью специальных агротехнических приемов: поперечная безотвальная вспашка почвы гребнями, на глубину, ступенями. Дополнительно применяют ступенчатое бороздование, щелевание, кротование, вспашку с вырезными отвалами, плоскорезную обработку почвы.
Если уклоны составляют более 6 градусов, то лучшим методом защиты является создание почвозащитных буферных полос. Ширина полос из посевов многолетних трав должна составлять от 3 до 7 метров. Если градус уклона более 8, то ширина этих насаждений должна быть увеличена до 10 метров, а ширина полосы посадки сельскохозяйственных культур уменьшена до 25 метров.
Дополнительная распашка склонов препятствует развитию водной эрозии почв.
Гидромелиоративные методы – создание водоотводных каналов и стоковых траншей.
Предотвратить водное разрушение поможет посадка лесополос по периметру обрабатываемой территории.
Подбор растительности с более крепкой корневой системой, которая менее подвержена воздействию воды.
Зимой устанавливают системы для снегозадержания, а также производят прикатывание снега, чтобы весной уберечь земли от воздействия талых вод.
Создание плотин для водозадержания и искусственных водоемов. Создание специальных трасс позволит направить воду в нужное русло и уберечь земли от вымывания.

Защита от дефляции

Задача защиты почв от выдувания заключается в сокращении скорости ветра, движущегося непосредственно над поверхностью земли.

В связи с этим к защитным мерам от ветровой эрозии можно отнести:

Создание специальных защитных кулис из растений с высокими стеблями. Высота растений подбирается с учетом рельефа местности. Если сельхозугодья расположены в низинах, то высаживаются высокие растения, такие как кукуруза, подсолнечник, рапс, горчица. Такие кулисы зимой задерживают снег, а летом и осенью уберегают посевы от ветров.
Ведение почвозащитных севооборотов, при которых растительность высевается поперек господствующих ветров.
Использование плоскорезной обработки земель, при которой стерня остается на пашне.
Лесомелиоративные мероприятия, то есть посадка лесополос по границам посевов, а также приовражные насаждения вдоль рек и оврагов.

В результате разрушительного действия воды и ветра гибнут большие земельные массивы, на восстановление которых потребуются десятилетия. Для предотвращения глобальной катастрофы человеку в процессе своей хозяйственной деятельности необходимо применять все имеющиеся средства для защиты почвы от разрушения.

Источник