Эрозия почв деятельность человека

Виды, причины, последствия и борьба с эрозией почвы

Эрозия почвы превратилась в одну из основных проблем человечества. Состав и строение грунта необратимо меняется, а интенсивное использование земли этот процесс ускоряет. Разрушается и сносится почвенный покров, вследствие чего происходит эрозия почвы. Вымываются питательные вещества, а грунты — истощаются. Породы, которые формировались сотни лет, могут быть уничтожены.

Что такое эрозия почв?

Эрозия (erosio) в переводе с латинского означает «разъедание». Сильные ветры и нерегулируемые стоки делают поля непригодными для обработки. Повреждение грунта бывает нормальным и ускоренным (антропогенным). Естественное разрушение земли протекает медленно. Ускоренная эрозия связана с обработкой земли, орошением, выпасом скота, строительством.

От плодородного слоя зависит жизнь человека, но понятию эрозии почв все равно не уделяют должного внимания. Распаханная земля без растений уязвима для воздействия воды и ветра.

Причины

Изменения климата — являются причинами возникновения деградации грунтов. Плохие погодные условия и ливневые дожди разрушают пашни. В результате потепления климата происходят аномальные явления — засуха, наводнения, ливни, штормы.

В местах произрастания леса отмечают естественные изменения. Интенсивность изменений грунта зависит от его структуры. Подзолистые земли — малоплодородные. Дерново-подзолистые содержат до 3,5% гумуса.

Черноземные земли — плодородные, содержат до 10% гумуса. Для получения высоких урожаев на каштановых грунтах надо вносить органические удобрения, бороться со смывами и дефляцией. Черноземы при смыве теряют меньше плодородия, чем каштановые и лесные земли.

Причина развития водной эрозии почв на возвышенностях — вырубка деревьев. В лесу грунт переплетен корнями и не подвергается смыву. Если на склоне уничтожают лес, достаточно быстро происходит износ земли. На таком участке вымывается весь грунт. Чем круче склон, тем быстрее идет разрушение. Даже небольшое вмешательство человека на крутом склоне приводит к деградации породы. Мелколесье разрешают вырубать только на покатых склонах. Наличие лесополос надежно защищает поля от разрушения.

Хозяйственная деятельность человека вызывает антропогенную эрозию почв. Технологические процессы обработки земли включают оборачивание, перемешивание, уплотнение. Агротехнические работы — такие как орошение, осушение — уничтожают плодородный слой. Использование минеральных удобрений и пестицидов ускоряют разрушение грунта. Также в землю попадают отходы промышленности.

Урбанизация и рост городов сокращает количество земель в сельском хозяйстве.

Общепринятой классификацией считают водную и ветровую эрозию. Ветровая (дефляция) встречается в засушливых районах. Смывы водой бывают плоскостные, струйчатые, овражные; выделяют селевые потоки и оползни.

Водная эрозия

Водная эрозия образуется стоками дождевых или талых вод. В зависимости от характера повреждения выделяют три вида такого процесса:

Плоскостной смыв разрушает земли с разреженной растительностью, уничтожает сельскохозяйственные угодья. В водоемы попадают пестициды и минеральные удобрения с полей. Особенно сильно подвергаются водной эрозии почвы без растительности, расположенные на наклонной поверхности.

Крутизна и длина склона влияет на смыв породы. При плоскостной эрозии вода стекает равномерным слоем. Большой смыв происходит весной, когда земля перенасыщена влагой и залегает на мерзлом грунте. Плодородный слой сносится даже небольшим количеством воды.

Линейная эрозия размывает верхние и подстилающие породы. Ручейки захватывают материнские породы. В результате образуются глубокие промоины, которые разделяют пашни, подверженные водной эрозии.

Виды линейного разрушения:

• глубинные;
• боковые.

Ирригационный процесс возникает в результате нарушения технологии орошения. При поливе по бороздам получается наибольший смыв. Вырубка растений по склонам приводит к образованию оврагов.

В Среднем Поволжье наибольшие масштабы как водной эрозии почв так и снос породы ветром. Это происходит из-за переувлажнения грунта, стоков, иссушения и выдувания.

Ветровая эрозия

Возникновение ветровой эрозии почв (дефляции) связано с движением потоков на частицы грунта. Пыльные бури охватывают большие территории. Ветер сносит почву, песок и пыль. Дефляция уничтожает земли пустынь и полупустынь в регионах с низким количеством осадков.

Факторы, провоцирующие ветровую деградацию почвы:

• бури (пылевые, песчаные, земляные, черные);
• выдувание ветром.

Размывание грунта возникает на поле без растительности и защитных лесополос. Выпас скота влияет на возникновение дефляции. Животные забивают землю копытами, изменяя структуру и увлажненность почвы.

Последствия почвенной эрозии

В черноземной зоне РФ ежедневно исчезают пашни, а количество гумуса — уменьшается. В России подвержено деградации 80% земли, в Европе — 46 %.

Пригодные земли в мировом земледелии

Влияние эрозии на загрязнение водоемов

Разрушение почв губительно воздействует на водоемы. Промышленные отходы, пестициды, минеральные удобрения заиливают и загрязняют воды. Мутность воды влияет на очистные сооружения. Ученые говорят о мероприятиях по защите почв от эрозии. Необходимо бороться с симптомами, а не с проблемой.

Защита почв от эрозии

При планировании защитных мероприятий учитывают влияние ветра и регулируют сток воды. Профилактические работы, предотвращающие этот процесс, могут быть различными.

1. Посев поперек склона эффективен. В результате таких работ задерживается влага, уменьшается сток воды.
2. Высаживают лесополосы.
3. Для задержания влаги используют буферные полосы из многолетних трав.
4. Одновременное применение «No-Till» технологии и высаживание покровных культур. Используя технологию «No-Till» (нулевой обработки), землю не рыхлят, а укрывают мульчей.

Методика сидерации — посев растений для восстановления пашни. В качестве удобрения используют крестоцветные и бобовые. После развития корневой системы растения подрезают. Корни зеленого удобрения разлагаются и превращаются в гумус. Скошенной зеленой массой покрывают землю.

Сидераты по эффективности гораздо выше минеральных удобрений. Зеленые удобрения высевают до или после основных растений.

Преимущества сидератов:

• обогащают грунт;
• улучшают структуру;
• привлекают насекомых;
• уменьшают рост сорняков;
• защищают землю от перегрева.

Защита от дефляции

Существуют меры, направленный на защиту почв от ветровой эрозии. Севооборот положительно влияет на перегной в земле. При этом сочетают злаковые культуры и многолетние травы.

Дефляция почвы и меры борьбы с ней:

• защита от ветра;
• сохранение влаги;
• восстановление структуры почвы.

В лесостепной зоне высаживают полосы из березы, дуба, сосны, лиственницы. Для степных районов используют акацию, тополь, вяз, дуб. Формируют два ряда защитных полос. Высокостебельные культуры высаживают в виде кулис. Кукуруза, подсолнечник и горчица защищают почвы от выдувания.

Используя лесополосу в борьбе с эрозией почв в зоне степей, увеличивают урожайность. При этом в грунте накапливается влага.

Защита от смыва водой

Возведение террас способствует защите почв на возвышенностях от водной эрозии. Ступени плоских поверхностей строят на склонах под углом 12-40⁰. На таких участках выращивают виноград, фрукты, чай.

Растения – фактор сдерживающий эрозию

При помощи высадки растений эрозию почвы можно уменьшить и остановить. Почвозащитные севообороты улучшают свойства грунта. Этот метод подходит для возделывания таких пропашных культур:

Используют посев сельскохозяйственных культур высокостебельных растений и для борьбы с дефляцией. Эти культуры полезны для сохранения грунта. Пойменный луг — место плодородных земель, однако при распашке есть вероятность смыва грунта. На поймах создают кулисы из подсолнечника и кукурузы.

В РФ ежегодно теряется 1, 5 млн плодородного слоя. Применение минеральных удобрений повышает урожайность, но снижает плодородие земли. Необходимо использовать мульчированный посев, заменяя глубокую вспашку. Техника «No-Till» предотвращает деградацию земли. Механическая обработка постепенно должна быть заменена биологическим рыхлением.

Ученые разработали метод прогнозирования эрозии почв. Самый эффективный способ — математическое моделирование. Исследования в этой области привели к появлению науки эрозиоведения.

Виды, факторы и последствия деградации почв

Причины и последствия опустынивания

Загрязнение почвы химическими веществами: последствия и охрана

С чем связано и чем опасно загрязнение почвы тяжелыми металлами

Направления экологического земледелия, которые каждый может использовать на даче

Фитотоксичность тяжелых металлов, пестицидов, гербицидов, магния

Переработка навоза в биогаз, топливо, удобрения, картон, гранулирование

Причины возникновения экологических проблем в больших городах

Почему почву надо охранять, мероприятия направленные на охрану почвенных ресурсов

Основные вещества и виды загрязнения биосферы

Основные источники загрязнения воды

Основные загрязнители воды: естественные и антропогенные

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:

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