Эрозия почв причины возникновения профилактика восстановление почв

Эрозия почвы

Эрозийные изменения почвы – это проблема мирового масштаба. Специалисты постоянно разрабатывают методы профилактических мероприятий для борьбы с этим необратимым явлением.

Что такое эрозия почвы

Эрозия – это вымывание или выдувание верхнего слоя земли под влиянием природных факторов либо изменений, возникших результате разрушительного действия человека. Характеризуется истончением и разрушением поверхностных или срединных плодородных слоёв.

Одна из разновидностей явления – водная

Причины

Выделяют три причины развития эрозии почвы.

Такие природные факторы, как ветер и вода, в совокупности оказывают на поверхностные слои разрушительное влияние. Естественная эрозия почвы происходит постоянно. Весенние потоки и талый снег смывают часть слоя, потом почва пересыхает и превращается в пыль, которую разносит ветер. Для понижения естественной почвенной эрозии на полях и пастбищах применяются различные технологии, которые препятствуют развитию процесса.

Также выделяют антропогенную причину явления. Эрозия, вызванная неправильными действиями человека, является самой разрушительной и быстротечной. Соперничать с ней могут только такие природные явления, как ураган, цунами или торнадо. Огромные территории превращаются в пустыню всего за несколько лет. Этому способствует вырубка лесов, постройка плотин (изменение естественного тока воды), осушение болот и строительство.

По факторам возникновения:

Водная эрозия почв – это вымывание слоёв почвы дождём и потоками воды с последующим оседанием частиц в низинах, водоёмах и распадках. Виды водной эрозии:
- Капельная. Это разрушение и вымывание поверхностного слоя под действием природных осадков.
- Плоскостная. Чаще всего вызвана разливами водного потока. Обычно действие плоскостной эрозии отмечается на склонах полей. Под действием потоков происходит смыв плодородного, песчаного и гравийного слоя.
- Линейная. Под воздействием мощного потока происходит, размыв старого русла реки (озера) или образование нового. Подразделяется на глубинную и боковую.
Ветровая эрозия почв – этот процесс зачастую характеризуется длительными изменениями, которые происходят постепенно. Но иногда сильные ветра способны выдуть огромное количество земли всего за один день или несколько часов. После сильного урагана, бури или торнадо, землю практически невозможно восстановить. Потоки ветра переносят и разбрасывают частицы на многие километры.
Антропогенная эрозия – это разрушение почвенных слоёв из-за нарушения естественных барьеров, которые препятствуют размывам. Обычно происходит из-за техногенного вмешательства человека в природные процессы. Причинами могут послужить осушение болот, вырубка леса, разработка карьеров, ирригационное орошение и пр.

По скорости процесса:

Медленная или естественная (геологическая). Происходит при выпадении осадков или постоянном подмывании почвенных слоёв потоком воды. А также при долговременном нарушении природных процессов из-за действий человека.
Ускоренная чаще всего антропогенного характера или в следствии природных катаклизмов. При быстром разрушении наносится ущерб, который невозможно предотвратить или исправить.

Геологическая эрозия характерна для территорий с естественным растительным покровом. При таких условиях почва постоянно самовосстанавливается благодаря естественным процессам.

Быстрые процессы протекают на тех участках, где отсутствует растительность. Это могут быть как сельскохозяйственные угодья, где не соблюдаются нормы природопользования, так и участки с вытравленной растительностью. Обычно это лесостепи и степные районы с расчленённым рельефом и полным отсутствием мер по борьбе с эрозией.

Самыми быстрыми являются овражные эрозии, которые разрастаются за один или несколько сезонов. Потоки воды быстро размывают даже небольшое углубление до невероятных размеров.

Последствия

Из-за постоянной эрозии на полях и пастбищах отмечается снижение плодородности, изменение биологических и химических свойств почвы. Как следствие, понижается количество и качество урожая и продукции сельского хозяйства. Необратимые процессы могут стать причиной экологической катастрофы.

При эрозийных изменениях повышается расход пестицидов и удобрений. Так как в следствии разрушения поверхностных слоёв, происходит постоянное вымывание и выветривание обработанных участков. Это значительно увеличивает расходы и повышает итоговую стоимость продукции.

Поля и пастбища нуждаются в эффективной защите от природных и техногенных факторов. При отсутствии восстановительных и защитных работ, направленных на сохранение природных ресурсов, почва теряет все свои полезные качества.

При дефляции за небольшой промежуток времени могут сдуваться слои гумуса от 10 до 20 см. На восстановление и формирование 1 см гумуса естественным путём природа тратит около 100 лет. Нарушение экологического баланса – это опасность не только отдельных регионов, но и всего мира.

Методы борьбы

Чтобы уменьшить разрушительное влияние ветра и воды на почву, а также предотвратить появление эрозийных процессов разработано множество методов:

В сельском хозяйстве применяется метод севооборота. Для этого отдельные виды культур чередуют с парами или другими растениями. Это препятствует смыву плодородных слоёв и предотвращает оскудение и высыхание почвы.
Метод снегозадержания заключается в установке щитов и затемнении сугробов. Применяется на естественных возвышенностях и замедляет сход талой воды.
От ветровой эрозии применяется метод посадки деревьев и растений, которые способны замедлить поток воздуха и понизить его негативное влияние. Растения высаживаются по схеме, которая препятствует сдуванию слоёв.
Хорошо зарекомендовал себя метод распашки склонов. Применяется наряду с плоскорезной обработкой, лесомелиорацией и севооборотом.
Численность сельскохозяйственных животных должна быть строго регламентирована. Это позволит избежать вытравления пастбищ.
Хорошую помощь оказывают гидротехнические сооружения в комплексном использовании с агрогидромелиоративными методами. Дренажные системы и правильное планирование работ способствует сохранению плодородных слоёв.

Один из способов борьбы с проблемой – установка на полях щитов для задержания снега

Методы борьбы также должны быть направлены на профилактику пожаров, борьбу с вредителями и запрет вырубки лесов.

Для защиты почв от эрозии зачастую применяют комплексные меры борьбы, что повышает эффективность каждого отдельного способа. Проводить мероприятия по защите полей и пастбищ необходимо регулярно.

Источник

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

Почвы	Миллионы гектар	% общей площади суши
Малопродуктивные	1937	13
Умеренно продуктивные	894	6
Высокопродуктивные	447	3
Итого: пригодные земли	3278	22

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.

Посев поперек склона эффективен. В результате таких работ задерживается влага, уменьшается сток воды.
Высаживают лесополосы.
Для задержания влаги используют буферные полосы из многолетних трав.
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.