Эрозионно опасными являются почвы с

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Наличие растительности. Высокие травы, дерн, корни больших деревьев, густые кустарники очень хорошо защищают слой земли от размывания и выдувания.
5. 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.
6. 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:

1. На территориях, где уклон составляет 1-2 градуса, обработку почв (вспашку, боронование, рыхление) проводят поперек склонов, по контуру рельефа.
2. 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.
3. 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.
4. Дополнительная распашка склонов препятствует развитию водной эрозии почв.
5. Гидромелиоративные методы – создание водоотводных каналов и стоковых траншей.
6. Предотвратить водное разрушение поможет посадка лесополос по периметру обрабатываемой территории.
7. Подбор растительности с более крепкой корневой системой, которая менее подвержена воздействию воды.
8. Зимой устанавливают системы для снегозадержания, а также производят прикатывание снега, чтобы весной уберечь земли от воздействия талых вод.
9. 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:

1. 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.
2. Ведение почвозащитных севооборотов, при которых растительность высевается поперек господствующих ветров.
3. Использование плоскорезной обработки земель, при которой стерня остается на пашне.
4. 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

Особенности подготовительных работ в районах водной эрозии

Особенностью подготовительных работ в районах водной эро­зии почв является составление карты категорий эрозионно опас­ных земель, которая служит основой для разработки проектов внутрихозяйственного землеустройства с комплексом противо-эрозионных мероприятий.

Эрозионно опасными считают земли, на которых при опреде­ленном сочетании всех факторов эрозии возможно проявление смыва и размыва почвы.

Под категорией эрозионно опасных земель понимают участки земель с одинаковыми условиями рельефа, почв, интенсивнос­тью процессов эрозии, степенью смытости почв и требующие оп­ределенных противоэрозионных мероприятий. Таким образом, карты категорий эрозионно опасных земель отражают не только степень эродированности земель на момент землеустройства, но и потенциальную возможность дальнейшего развития процессов эрозии.

Карту категорий эрозионно опасных земель составляют по ре­зультатам полевых и камеральных обследований.

При ее составлении учитывают все факторы эрозии почв, ос­новными из которых будут следующие: крутизна склонов, их длина, форма и экспозиция, тип и механический состав почв, степень эродированности, характер растительности и др.

С увеличением крутизны склона растет скорость стекающей воды, а от длины склона зависит ее масса. Данные об уклонах бе­рут с карты крутизны склонов. Между крутизной и длиной скло­на существует взаимосвязь.

Сток талых и дождевых вод нарастает по мере увеличения крутизны и протяженности склона. Смыв почвы возрастает го­раздо быстрее увеличения крутизны или длины склона и особен­но при одновременном их увеличении. Поэтому характеристика земель по длине линий стока имеет большое значение.

Линия стока представляет собой путь воды от водораздела по линии наибольшего падения склона (перпендикулярно горизон­талям). Для этого от водоразделов определяют направление стока до тальвегов, вычерчивая линии, перпендикулярные ко всем пе­ресекаемым ими горизонталям.

Значительное влияние на развитие эрозионных процессов оказывают форма склонов (прямые, вогнутые, выпуклые и слож­ные) и экспозиция. Выпуклые склоны в большей мере подверже­ны процессам смыва почвы, чем вогнутые, так как при одинако­вой крутизне склонов длина линии стока, а следовательно, масса воды и смыв больше на выпуклых.

На склонах южных экспозиций растительность изрежена, структура почвы хуже, чем на северных. Поэтому эрозия почв больше развита на склонах южных экспозиций, чем северных.

На развитие процессов эрозии большое влияние оказывают тип почвы, ее гранулометрический состав, степень эродирован­ности и противоэрозионная устойчивость. От свойств почв зави­сят инфильтрационная способность и интенсивность эрозии. Так, черноземные почвы более устойчивы к процессам эрозии, чем серые лесные и подзолистые; они имеют более мощный гу­мусовый горизонт, оструктуренность и т. д.

По гранулометрическому составу почвы подразделяют на пес­чаные, супесчаные, легкие глинистые, суглинистые, тяжелые суглинистые и глинистые. Механический состав почвы в значи­тельной степени обусловливает почти все ее свойства, плодоро­дие и агрономические качества. Под действием эрозионных про­цессов в определенной степени изменяется и гранулометричес­кий состав. В смытых почвах увеличивается содержание фракций песка и уменьшается содержание глинистых и илистых частиц.

На установление категорий эрозионно опасных земель оказы­вает влияние и эродированность земель. По степени смытости почвы подразделяют на несмытые, слабосмытые, среднесмытые и сильносмытые. По мере увеличения степени смытости почвы теряют свои положительные свойства, значительно уменьшается содержание питательных веществ, разрушается структура, ухуд­шаются условия впитывания влаги и снижается противоэрозион­ная устойчивость.

Интенсивность смыва почвы от стока талых вод зависит и от глубины промерзания почв. При оттаивании верхнего слоя по­чвы он переполняется водой и сползает по нижележащим, замерзшим слоям. Кроме того, промерзание почвы нарушает ин­фильтрацию воды в нее и способствует увеличению стока, а сле­довательно, и процессов эрозии.

Важное значение в развитии процессов эрозии имеет протиноэрозионная устойчивость почв, т. е. сопротивляемость дей­ствию поверхностного стока. Различные почвы имеют разные коэффициенты противоэрозионной устойчивости. Так, из чер­ноземных почв наиболее устойчивы типичные черноземы, менее устойчивы выщелоченные и оподзоленные.

Для количественной оценки суммарного влияния всех при­родных факторов на процессы эрозии проводят расчеты потен­циальной интенсивности смыва почвы.

Зависимость потенциального смыва почвы от факторов эро­зии может быть представлена следующей формулой:

Где М— Интенсивность смыва почвы за год; H — интенсивность дождей, ливней, снеготаяния; А — коэффициент стока; П — параметр, учитывающий тип почв; Т — параметр, учитывающий гранулометрический состав почв; У —объемная масса почв; X — коэффициент, учитывающий степень смытости почв; / — длина линии стока; / — крутизна склона; р — коэффициент, учитывающий форму склона; а — коэффициент, учитывающий экспозицию склона; Кэ — коэффициент эрозионной опасности культур.

Потенциальную интенсивность смыва почвы рассчитывают по контрольным линиям, которые намечают на массивах пашни от водоразделов до бровок балок, оврагов по линиям стока. В ме­стах, где от основного водораздела отходит вторичный, линии стока проводят от последнего. Линию стока следует намечать так, чтобы расчетную интенсивность смыва почвы можно было распространить на весь прилегающий к ней массив пашни.

Длину линии стока определяют нарастающим итогом от водо­раздела: 100, 200, 300, 400м и т. д. Интенсивность смыва почвы определяют в точке пересечения линии стока с границей соот­ветствующего интервала крутизны: 1, 2, 3, 5, 8° и т. д. Интенсив­ность смыва почвы распространяется только на участок соответ­ствующей крутизны.

С целью уточнения смыва почвы на участках между границами интервалов крутизны склона расчеты проводят через каждые 100 м. Крутизну склона определяют для соответствующих 100 м, а длину линии стока учитывают нарастающим итогом от водораздела.

Смыв почвы с участка единичной ширины, соответствующей крутизны склона и длины стока определяют по эталонной табли­це 28

Для определения интенсивности смыва почвы на конкретном участке необходимо в данные эталонной таблицы вводить попра­вочные коэффициенты в зависимости от типа почв, степени смытости, гранулометрического состава, формы и экспозиции склона.

Интенсивность смыва почвы рассчитывают на пашне, не по­крытой растительностью.

Все земли при установлении категорий эрозионной опасности разбивают на 4 группы, включающие в себя 9 категорий.

Категории эрозионной опасности

А. Земли, пригодные для интенсивного использования в земледе­лии.

/ Категория. Земли, не подверженные водной эрозии (несмы­тые почвы), расположенные на водоразделах и приводораздель-ных склонах крутизной до Г. Длина линии стока составляет 300. 400 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы не пре­вышает 5 т/га в год.

II Категория. Земли, подверженные слабой эрозии (несмытые и слабосмытые почвы). Верхние пологие участки склонов кру­тизной до 3°. Длина линии стока не превышает 400. 600 м. По­тенциальная интенсивность смыва почвы 6. 10 т/га в год.

III Категория. Земли, подверженные водной эрозии (слабос­мытые и среднесмытые почвы). Средние и частично верхние час­ти склонов крутизной до 5°. Длина линии стока 600. 800 м. По­тенциальная интенсивность смыва почвы 11. 30 т/га в год.

Б. Земли, пригодные для ограниченной обработки, непригодные для возделывания пропашных культур.

IV Категория. Земли, подверженные сильной эрозии (средне-и сильносмытые почвы). Средние и частично нижние части склонов крутизной до 8°. Длина линии стока не превышает 800. 1000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы 31. ..50 т/га в год.

V Категория. Земли, сильно подверженные эрозии (сильно-смытые почвы). Нижние, примыкающие к бровкам балок части склонов крутизной до 8. 10°. Длина линии стока более 1000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы свыше 51 т/га в год.

В. Земли, непригодные для обработки.

VI Категория. Земли балок, верхние их части, примыкающие к пашне, с крутизной склонов 10. 15°. Длина линии стока 1000. 1500 м. Травостой изрежен, встречаются промоины. Ин­тенсивность смыва почвы при распашке может достигать 100. 150 т/га в год.

VII Категория. Земли нижних частей склонов балок крутизной 15. 17°. Длина линии стока 1500. 2000 м. Потенциальная интенсив­ность смыва почвы при распашке может достигать 150. 200 т/га в год и более. В эту категорию земель также включены днища ба­лок, являющиеся местом выноса мелкозема со всей водосборной площади.

Г. Земли, непригодные для использования под сельскохозяй­ственные угодья.

VIII Категория. Балочные склоны, изрезанные частыми про­моинами, крутизной более 8. 10°, расположенные между оврага­ми, глубиной более 10 м, расстояние между оврагами не превы­шает 150. 200 м. Узкие (менее 200. 250 м) балки с очень крутыми (более 17. 20°) склонами, их днища, являющиеся местом стока талых и ливневых вод, подвергающихся размыву.

IX Категория. Овраги, не подлежащие выполаживанию, выхо­ды мела, галечника, каменные осыпи, пески и др.

Категорию эрозионно опасных земель устанавливают с учетом вышеизложенных условий по видам угодий и в объеме отдельных массивов или контуров.

При установлении категорий эрозионно опасных земель вы­полняют расчеты интенсивности смыва почвы по контрольным линиям (табл. 29). На контрольных линиях через 100 м ставят точки и в каждой определяют смыв почвы, по которому устанав­ливают категорию земель.

Категорию эрозионно опасных земель на пашне устанавлива­ют по таблице 30.

Потенциальную интенсивность смыва почвы от талого и лив­невого стоков на различных категориях эрозионно опасных зе­мель при отсутствии на них растительного покрова определяют по таблице 31.

Для этого из таблицы 29 выписывают максимальные значения смыва почвы по каждой категории эрозионно-опасных земель за год. Принимают, что 60 % годового смыва почвы происходит от талого стока, а 40 % — от ливневого. Из таблицы 30 выписывают площади категорий эрозионно-опасных земель.

В результате подготовительных работ определяют категорию эрозионно-опасных земель и интенсивность смыва от талого и ливневого стоков на них.

На чертеже показывают категорию эрозионно-опасных земель (рис. 2).

В процессе подготовительных работ по каждой категории эрозионно опасных земель намечают предварительную систему организационно-хозяйственных, агротехнических, мелиоратив­ных и гидротехнических противоэрозионных мероприятий, ко­торые уточняют при разработке проекта внутрихозяйственного землеустройства. Особенности проведения подготовительных ра­бот на агроэкологической, эколого-ландшафтной основах и в ус­ловиях техногенного загрязнения территории будут рассмотрены в главах 13, 14, 15.

Источник