Дождевая эрозия почвы это

дождевая эрозия

Словарь по географии . 2015 .

Смотреть что такое «дождевая эрозия» в других словарях:

Эрозия почвы — разрушение почвы водой и ветром, перемещение продуктов разрушения и их переотложение. Водная эрозия проявляется на склонах, где стекает дождевая или талая вода; подразделяется на плоскостную (сравнительно равномерный смыв почвы под… … Большая советская энциклопедия

Каньон Антилопы — Координаты: 36°51′28″ с. ш. 111°22′20″ з. д. / 36.857778° с. ш. 111.372222° з. д. … Википедия

Остров Пасхи — рап. Rapa Nui исп. Isla de Pascua Герб … Википедия

ПОЧВА — верхняя часть рыхлых отложений, в которой обитают живые организмы. Почва представляет собой систему, в которой взаимодействуют потоки энергии и вещества, поступающие от Солнца, из атмосферы и от живых организмов. Максимальные глубины, до которых… … Энциклопедия Кольера

Остров пасха — Остров Пасхи Isla de Pascua Rapa Nui Флаг острова Пасхи … Википедия

Пасхи — Остров Пасхи Isla de Pascua Rapa Nui Флаг острова Пасхи … Википедия

Пасхи (остров) — Остров Пасхи Isla de Pascua Rapa Nui Флаг острова Пасхи … Википедия

Пасхи остров — Остров Пасхи Isla de Pascua Rapa Nui Флаг острова Пасхи … Википедия

Рапа-Нуи — Остров Пасхи Isla de Pascua Rapa Nui Флаг острова Пасхи … Википедия

Рапануи — Остров Пасхи Isla de Pascua Rapa Nui Флаг острова Пасхи … Википедия

Источник

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

дождевая эрозия

Дождевая эрозия создает предпосылки для разрушения верхнего слоя почво-грунтов. Впоследствии начинают работать процессы дальнейшего разрушения склоновых поверхностей -плоскостной смыв и линейная эрозия. Обычно склоновый сток способен эродировать только тонкий алевритовый и глинистый материал, оставляя на месте более грубые фракции. Линейная эрозия имеет более значительную разрушающую энергию, она способна изменять конфигурацию первичных склонов, превращая их в небольшие долины с крутыми склонами.[ . ]

В основе эрозии почв при дождевании лежат те же законы механики, которым подчиняется дождевая эрозия (см. главу 3), однако закономерности смыва, размыва и отложения почвы существенно различаются. Это обусловлено в первую очередь различиями в характере поступления воды (интенсивности и длительности осадков) и формирования поверхностного стока.[ . ]

Впервые с дождевой эрозией столкнулись в середине 40-х гг. Тогда было замечено, что после полета через полосу сильного дождя с лобовой поверхности самолета сползла краска и имелись разрушения поверхностного слоя материала [133]. Выяснилось, что при скорости самолета выше 160 м/с поверхность пластиков, стекла, керамики и даже металлов может разрушаться под действием сильного дождя (интенсивностью 25 мм/ч и более). Результаты ранних исследований дождевой эрозии содержатся в работах [39, 60, 170]. Данные более поздних исследований можно найти в монографии Спринжера [150].[ . ]

Исследования эрозии под действием ударов жидких капель начали развиваться главным образом в связи с практическими задачами, связанными с эрозией лопаток паровых турбин и дождевой эрозией. В настоящей главе не рассматривались задачи кавитации и резания с применением струй, хотя они близки к задачам эрозии. Для исследований удара использовались различные методы — от сравнительно простых и дешевых с применением струйных роторных устройств и водяных пушек до больших и дорогостоящих центрифуг и ракетных салазок.[ . ]

Продолжительность дождевой эрозии невелика (минуты или часы), но интенсивность выше — количество смываемой почвы достигает десятков тонн с гектара.[ . ]

Установки для имитации дождевой эрозии принципиально не отличаются от описанных выше. Для достижения больших скоростей, необходимых для моделирования дождя, необходимо увеличить радиус вращения образца. Для этой цели используются установки типа центрифуги. Образцы крепятся на одном или двух плечах и вращаются в атмосфере с контролируемым содержанием водяных капель. Устройство таких установок описано в работах [25, 45, 57, 79]. Высокоскоростные центрифуги, позволяющие получить М = 2,0, описаны в работах [110, 123, 171, 172].[ . ]

Инджел [40] разработала статистическую теорию эрозии хрупких материалов под действием ударов капель жидкости. Эта теория содержит модель, которая дает относительно простое приближенное представление о физике процесса удаления материала. Ее, по-видимому, не удастся довести до рабочего состояния, и она упоминается здесь ради полноты представления всех теорий дождевой эрозии, которые опубликованы в литературе.[ . ]

Методические рекомендации rio прогнозу водиой (дождевой) Эрозии почв.[ . ]

Неоднократно обсуждался вопрос, какой участок на кривой эрозия — время является более важным с точки зрения проектирования лопаток турбин. Одни авторы считают, что элементы конструкции работают преимущественно в условиях участка III, и поэтому скорость эрозии в течение этого периода следует рассматривать как меру эрозионного разрушения [146], тогда как, по мнению других, разрушения на этой стадии настолько серьезны, что элементы конструкции уже неработоспособны, так что скорость эрозии на стадии II и даже продолжительность стадии I будут более подходящими для оценки разрушения [6, 88]. Что касается дождевой эрозии, наступление стадии II обычно можно принять за допустимый предел. Однако даже этот предел может оказаться слишком высоким, когда по техническим условиям не допускаются искажения при пропускании электромагнитного излучения.[ . ]

Конструкционные неметаллические материалы значительно-менее устойчивы к воздействию эрозии, чем конструкционные металлы. Хорошими эрозионными свойствами обладают прочные эластомеры, однако из-за недостаточной жесткости они применяются лишь в качестве защитных покрытий жестких, но эрозионнонестойких материалов (разд. 9). Наиболее широкое применение в условиях эрозионного воздействия неметаллические материалы нашли в конструкциях экранов иллюминаторов и антенн аэрокосмических аппаратов. Эти элементы конструкции должны противостоять воздействию дождя, града и пыли без нежелательного ухудшения их характеристик пропускания. Условия эксплуатации являются чрезвычайно жесткими, и поэтому в течение последних 20 лет усиленно проводятся испытания материалов с целью оптимизации диэлектрических, конструкционных и эрозионных характеристик. Большинство опубликованных за этот период экспериментальных исследований дождевой эрозии упомянуто в библиографиях в работах [143,. 150]. О некоторых более ранних исследованиях сообщается в работах [112, 170].[ . ]

Экспозиция склона также оказывает значительное влияние на интенсивность смыва почвы. При дождевой эрозии это влияние проявляется через разную увлажненность склонов разной экспозиции и в связи с этим разную густоту растительного покрова, оказывающего, как будет показано ниже, сильное защитное влияние на почву. Это особенно хорошо проявляется в горных районах с недостаточным количеством осадков. Например, в горных районах Узбекистана и Киргизии смыв почвы с южных склонов в 2 — 3 раза больше, чем с северных.[ . ]

Постоянная скорость падения крупной капли достигается при падении ее с высоты около 20 м, мелкой капли- с меньшей высоты. Это обстоятельство необходимо учитывать при моделировании дождевой эрозии.[ . ]

После сгорания растительного покрова резко изменяются условия среды: почва сильнее прогревается днем, но сильнее охлаждается ночью, больше пересыхает и легче подвергается ветровой и дождевой эрозии; наконец, увеличивается доступ к ней света. Изменяется и минеральный режим почвы на пожарищах, в частности, ускоряется минерализация гумуса, возрастает щелочность почвенного раствора и т.п. Выжигая в лесу подстилку, а в степи ветошь, огонь уничтожает многих представителей фауны, обитающих в этих слоях, но при этом, как правило, ликвидирует и многие патогенные факторы (например, разносчиков болезней).[ . ]

Распределение «-минутных значений интенсивности ливней подчиняется определенным географическим закономерностям, нашедшим выражение в изменчивости значений параметров А и В в уравнении (3.1) и определяющим в значительной степени основную закономерность распространения дождевой эрозии почв — уменьшение в направлении с юга на север.[ . ]

Определенное значение имеет также источник стока: дождь или тающий снег. Расчеты Г.П.Сурмача (1992), а также наблюдения ряда авторов показали, что в северных районах и в средней полосе Русской равнины средний в севообороте смыв почвы талыми водами в два и более раза превосходит дождевой смыв, южнее изолинии среднего стока с зяби 15 мм интенсивность обоих типов смыва сравнивается, а в более южных, особенно юго-западных районах, дождевая эрозия начинает преобладать.[ . ]

Бороздковый полив применяют при орошении хлопчатника, кукурузы, томатов, сахарной свёклы. Ширина междурядий на посевах этих культур составляет 0,6-0,9 м,- а ширила водного потока в поливной борозде — до 0,2 м. Потери почвы за один полив могут достигать 100 т/га. В пересчете на единицу времени это гораздо больше, чем при дождевой эрозии или при эрозии во время снеготаяния. Объясняется это тем, что при поливе по бороздам количество воды, взаимодействующей с почвой в единицу времени, гораздо больше, чем при дождях или при снеготаянии.[ . ]

Косвенное экологически значимое воздействие огня проявляется прежде всего в устранении конкуренции для видов, переживших пожар. Кроме того, после сгорания растительного покрова резко изменяются такие условия среды, как освещенность, разница между дневной и ночной температурами, влажность. Также облегчаются ветровая и дождевая эрозия почвы, ускоряется минерализация гумуса.[ . ]

При ударе движущихся с большой скоростью жидких капель тю поверхности твердого тела возникают силы, способные вызвать его необратимую деформацию и разрушение. Характер и масштабы разрушения при ударе зависят главным образом от размеров, плотности и скорости жидкой капли и от прочностных характеристик твердого тела. В качестве иллюстрации отметим, что капля воды диаметром 2 мм, движущаяся со скоростью 750 м/с, способна вызвать разрушение и эрозию таких твердых материалов, как алмаз и карбид вольфрама, и пластическую деформацию высокопрочных сплавов, таких, как мартенситные стали. При более умеренных скоростях, например «>■ 200 м/с, одиночный удар может не вызывать никаких видимых изменений поверхности, но многократные удары приведут к эрозии материала. Некоторые возможные механизмы разрушения показаны на рис. 1. Весьма вероятно, что все эти явления остались бы предметом чисто научного интереса, если бы не практические проблемы, связанные с эрозией лопаток паровых турбин под действием капель воды и эрозией наружных поверхностей летательных аппаратов под действием дождевых капель. Эти практические потребности явились стимулом для более подробных исследований эрозии под действием удара жидких капель, которые проводились в течение примерно последних 50 лет. В настоящей главе будет дан обзор этих работ применительно к проблеме эрозии лопаток турбин и дождевой эрозии. Более поздние приложения, связанные с бурением, а также резанием материалов и чисткой их поверхностей с помощью жидких струй и капель, рассматриваются в главе, написанной Саммерсом.[ . ]

Эрозионную способность талой воды характеризуют не только запасы воды в снеге, но и интенсивность снеготаяния. Казалось бы в южных районах этот показатель должен быть выше, чем в северных, однако в действительности это не так: интенсивность снеготаяния, например, в Подмосковье (0,065 мм/мин) больше, чем на Кубани (0,015 мм/мин). Объясняется это тем, что на юге ко времени весеннего снеготаяния снег залегает не сплошной пеленой, а пятнами. В результате оказывается, что интенсивность эрозии при снеготаянии нарастает с юга на север и с запада на восток, т.е. обратно дождевой эрозии. По подсчетам Г.П.Сурмача (1992) на уровне прохождения изолинии среднего весеннего стока с зяби 30 мм интенсивность смыва от талого стока в два раза выше, чем от дождевого. Вдоль изолинии среднего весеннего стока с зяби 15 мм они сравниваются, а по мере продвижения на юго-восток, юг, и особенно на юго-запад все больше преобладает дождевая эрозия. В юго-западных районах Украины и в Молдавии это преобладание становится подавляющим.[ . ]

Источник

Водная Эрозия: Типы, Виды, Последствия И Меры Борьбы

Водная эрозия почв – один из многочисленных факторов, негативно влияющих на продуктивность сельского хозяйства. В результате водной эрозии поля могут стать абсолютно непригодными для выращивания культур. Водная эрозия почвенного покрова возникает по различным причинам и имеет несколько стадий. Для предотвращения негативных последствий фермеру следует знать, как бороться с водной эрозией и обрабатывать поля так, чтобы избежать подобных проблем в своей практике.

К счастью, современные аграрии располагают различными технологиями мониторинга состояния полей, среди которых – определение влажности почвы и отслеживание уровня осадков. Данные показатели позволяют определить угрозу вызванной вымыванием деградации грунтов и вовремя принять необходимые меры.

Что Такое Водная Эрозия?

Водная эрозия – удаление верхнего слоя почвы вследствие некорректно спланированной ирригации, стоков, выпадения осадков, таяния снегов. Дожди являются одной из главных причин данной проблемы. Водные потоки вымывают органические и неорганические частицы из поверхности грунта и переносят их на территории с более низким рельефом, что в конечном итоге приводит к наводнениям и подтоплениям. Эродированный почвенный материал может либо образовывать новые грунты, либо оседать в близлежащих водоемах (озерах, ручьях, реках и т.д.).

Водная Эрозия Почв: Причины

Вызванное водой истощение грунтов может быть естественным или ускоренным, в зависимости от причины деградации. Естественная (природная) водная эрозия не зависит от антропогенных факторов и не оказывает значительного влияния на плодородие почвы. Она вызвана дождевыми и талыми водами, стоками, т.е. природными силами. Каждому типу почв присуща своя скорость разрушения. Она также зависит от специфики сельскохозяйственных угодий и климатической зоны, в которой они расположены.

Ускоренная водная эрозия, наоборот, является следствием нерационального земледелия. Она происходит из-за неправильно подобранного метода ирригации, количества водных ресурсов, времени полива, в результате чего разрушается плодородный слой грунта.

Типы Водной Эрозии Почвенного Покрова

Вызванная вымыванием деградация протекает в несколько этапов и проявляется по-разному, в зависимости от причины. Ниже приведены наиболее распространенные типы водной эрозии, которые негативно влияют на грунты, если вовремя не принять соответствующие меры.

Дождевая (Капельная) Водная Эрозия

Данный тип – начальная стадия эрозионного процесса, вызванного дождем. По сути, дождевые капли «бомбардируют» открытую, незащищенную растительным покровом почву и разрушают структуру верхнего слоя. Это приводит к формированию корки на поверхности, негативно отражается на инфильтрационных свойствах грунтов и вызывает образование стоков.

Схема показывает воздействие дождевой эрозии на равнинные поля Схема показывает воздействие дождевой эрозии на пологие поля

Плоскостная Эрозия

Вызванная водой деградация данного типа происходит в случае, если интенсивность осадков превышает инфильтрационную способность почвы. В результате происходит вымывание мелких частиц грунта с питательными и органическими веществами. Плоскостная водная эрозия может привести к таким пагубным последствиям, как образование борозд.

Струйчатая Эрозия

Струйчатое (ручейковое, бороздчатое) разрушение происходит, когда вода проникает в почвенный профиль и образует каналы глубиной до 30 см. Стремительные потоки захватывают частицы грунта и переносят их вниз по течению. Если не принять своевременные меры борьбы с водной эрозией, она перерастет в овражную, с глубиной борозд более 30 см.

Овражная Эрозия

Усугубленная стадия деградации наступает, когда почва эродирована настолько, что каналы на ее поверхности невозможно убрать даже при помощи механической обработки полей. Помимо потерь грунта и разрушения угодий, овражная водная эрозия почвенного покрова приводит к седиментации рек и ухудшению качества водных ресурсов.

Туннельная (Трубчатая) Водная Эрозия

Так называемый «скрытый» тип разрушения водными потоками может привести к серьезным последствиям еще до обнаружения каких-либо признаков. В этом случае деградация почв происходит из-за движения значительных объемов воды в структурно нестабильных грунтах, поэтому такое разрушение особенно пагубно для щелочных почв. Его можно определить по наличию многочисленных туннелей под поверхностью земли.

EOS Crop Monitoring

Спутниковый мониторинг – управляйте полями дистанционно с помощью одной платформы!

Негативные Последствия

Несмотря на разнообразие признаков, все типы водной эрозии вызывают одинаковые характерные последствия.

Влияние На Флору

Удаление верхнего слоя почвы при стремительной деградации неизбежно окажет влияние на культивируемые растения. Вымывание питательных веществ чрезмерным количеством воды приводит к дефициту необходимых посевам элементов и, как результат, снижению урожайности.

Влияние На Фауну

Истощение грунтов не проходит бесследно и для живых организмов. Отсутствие верхнего слоя почвы провоцирует загрязнение водных ресурсов вследствие химических стоков. От этого страдают животные и обитатели водоемов, наблюдается резкое снижение их популяции.

Подтопления И Наводнения

Сильная водная эрозия может негативно отражаться на экосистемах и приводить к наводнениям. Смывание верхнего слоя снижает водоудерживающую способность почвы и значительно увеличивает вероятность подтоплений в предрасположенных территориях, как например, низины или недостаточно дренированные грунты. Сильные наводнения обладают чрезвычайной разрушительной силой и могут уничтожить дороги и здания, поэтому важно заметить негативные изменения в состоянии полей еще до того, как ситуация станет критической.

Влияние На Качество Водных Ресурсов

Помимо последствий для животного и растительного мира, а также плодородия полей, водная эрозия почвенного покрова существенно ухудшает качество воды как таковой. Частицы эродированного грунта в конечном итоге попадают в близлежащие водоемы, изменяют их химический состав и уменьшают концентрацию кислорода. Кроме того, стоки с эродированных полей содержат вредные для здоровья химикаты (оставшиеся после применения пестицидов и гербицидов), которые в результате вымывания попадают в озера, ручьи и реки.

Водная Эрозия Почв И Меры Борьбы С Ней

Своевременное обнаружение признаков – ключевой момент в борьбе с вызванной вымыванием деградацией. Варианты решения проблемы зависят от типа почвы, топографических и климатических особенностей местности, севооборота и специфики землепользования.

В таблице ниже приведены наиболее распространенные способы борьбы с водной эрозией и их эффективность в зависимости от ее типа.

Методы Борьбы С Дождевой Водной Эрозией

Согласно исследованиям, ключевым способом предотвращения деградации почвы данного типа является поддержание растительных покровов на уровне минимум 70% (80-100% на северных склонах). Таким образом исключается отслаивание частиц грунта, которое впоследствии может привести к более серьезным стадиям деградации. Обеспечение почвенного покрова – особенно эффективный метод борьбы с разрушительной силой дождевых капель.

В помощь фермеру, Crop Monitoring предлагает ряд вегетационных индексов, по которым можно определить не только состояние посевов, но и покрытые и не покрытые растительностью участки полей. Эти данные особенно полезны:

• в межсезонье, после сбора урожая основных сельскохозяйственных культур;
• в холодное время года для мониторинга зимних покровных культур;
• когда поле не засеяно (оставлено под паром);
• когда земля временно отведена под пастбище (плодопеременное хозяйство).

Способы Предотвращения Плоскостной Водной Эрозии

Борьба с плоскостной деградацией начинается с контроля почвенного покрова, структуры грунта и содержания в нем органического вещества. Это предотвращает развитие дождевой эрозии, поскольку не допускает уплотнения верхних слоев почвы.

Деградация земельных ресурсов снижает продуктивность полей, но Crop Monitoring дает пользователям возможность оценивать продуктивность отдельного поля не только в течение всего текущего посевного сезона, а и анализировать исторические данные и использовать полученную информацию в дальнейшем. Фермер может отслеживать и сравнивать продуктивность поля сезон за сезоном, выявлять тенденции и с высокой точностью определять проблемные участки. А оповещения о погодных рисках позволяют своевременно принять превентивные меры.

Кроме того, в мобильном приложении Crop Monitoring скауты могут добавлять угрозы в отчет по задаче прямо в поле, что позволяет вовремя реагировать на проявления деградации грунтов.

Методы Борьбы Со Струйчатой Водной Эрозией

Единственный способ предотвратить струйчатую деградацию на стадии уже сформировавшихся стоков – снизить скорость водного потока и укрепить грунт. Вегетация и растительные остатки защищают поверхность почвы и эффективно задерживают ручьи. Укрепление грунта достигается путем корректно подобранного чередования культур в севообороте. Способность растений удерживать почву неодинакова. Она зависит от вида сельскохозяйственных культур, стадий их развития и густоты посевов.

Способы Предотвращения Овражной Водной Эрозии

Чтобы не допустить данный тип деградации почвы и снижения ее плодородия, фермерам необходимо минимизировать вырубку деревьев и предотвратить концентрацию почвенной влаги в оврагах из-за стоков со зданий, дорог и скотопрогонов. Среди методов борьбы с овражной эрозией – ограждение заборами, сооружение дамб и различных инженерных конструкций, которые преграждают водные потоки и помогают избежать чрезмерного увлажнения.

Способы Борьбы С Туннельной Водной Эрозией

Предотвращение туннельной эрозии – задача не из легких, и справиться с ней удается не каждому. Бороться с деградацией почвы этого типа не только сложно, но и затратно. Предотвращение образования туннелей и их дальнейшего развития требует химических, механических и вегетативных ресурсов. Химическая мелиорация предполагает внесение высоких концентраций гипса и/или извести при обработке полей для обеспечения электролитного баланса. Регулярный анализ почвы не только помогает своевременно выявить туннельную деградацию, но и определить такие важные показатели, как уровень pH, концентрацию электролитов и др., а также провести химическую мелиорацию корректно.

Поврежденные туннелями поля требуют химической мелиорации и внесения удобрений на участки со сниженной продуктивностью. В этом случае дифференцированная фертилизация является оптимальной превентивной мерой. Функция зонирования в Crop Monitoring учитывает неоднородность поля и по NDVI выделяет от 2 до 7 зон в зависимости от задачи. Это дает возможность обрабатывать каждую зону в соответствии с ее потребностями и тем самым оптимизировать ресурсы. Фермер распределяет внесение удобрений и полив по участкам с учетом их продуктивности. Такой подход помогает максимально увеличить урожайность культур на деградированных полях, а также снизить загрязнение почвы химикатами.

Задача каждого агронома – сохранение плодородия и предотвращение проявлений водной эрозии грунтов любого типа. Crop Monitoring не только позволяет удаленно выявить и контролировать вызванное водными потоками разрушение почвенного покрова. Продукт также помогает отслеживать состояние посевов в течение всего сезона, принимать надежные решения по обработке полей и получать максимум прибыли с каждого гектара.

Источник