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
Какие растения можно использовать для сдерживания эрозии почвы на склоне
Основные трудности в укреплении склона определяются степенью эрозии почвы и углом наклона поверхности. Негативное воздействие перемещения дождевой или талой воды по склону проявляется в смещении или потере почвы. К тому же зачастую вода образует на участке борозды, иногда глубокие, не позволяя растениям нормально развиваться, иногда даже вымывает их.
Поэтому если у вас именно такой участок, то, прежде чем сажать растения на склоне, предусмотрите меры по защите почвы от эрозии. Наилучший способ управления дренажом и контроля за эрозией – покрытие склона пленкой, в которой делаются отверстия для посадки растений, или сеткой, сейчас такие сетки уже есть в продаже.
Со временем посеянные там растения разрастаются, их корни прочно врастают в землю, а покровная пленка и сетка к этому времени частично или совершенно разрушаются.
Другой способ освоения участка на склоне заключается в его задернении. Для этого нужно посеять там травы. Выбор видов семян сейчас очень большой. Могу посоветовать посеять семена белого клевера, овсяницы луговой или красной, мятлика. Семена нужно посеять во влажную, удобренную почву. Уход за травянистыми растениями обычный – подкормки удобрениями весной, в начале лета и осенью.
Обычно после зимы почва на склоне просыхает быстро. Этой особенностью склонов нужно пользоваться. Здесь хорошо себя чувствуют многие луковичные цветы: нарциссы, пролески, хохлатки, а также маки, морозники. Если склон пологий, то в первый год посейте злаки и однолетние цветы, корни которых будут укреплять почву и оберегать ее от эрозии. Хороший эффект дает применение на склонах органической мульчи, правда, на крутом склоне она легко смываться.
При посадке большинства растений – деревьев, кустарников, цветов – на трудных склонах яму можно выкапывать неглубокую, но вокруг посадок нужно насыпать холм из плодородной земли. Он поможет сдерживать эрозию, а растениям придаст устойчивость. Почвопокровные и луковичные растения высаживайте мелко. При посадке без пленки в качестве уплотнителей на пустых местах в первый год можно посеять сидераты – фацелию или клевер.
Если склон имеет уклон 15-18 градусов, высадка растений там возможна и без специальной поддержки. Пологий склон можно разделите на полосы живыми изгородями из лапчатки, магонии, аронии, смородины, спиреи, кизильника. Между этими изгородями посадите деревья – яблони на карликовых подвоях или приземистые и раскидистые кустарники.
При большой крутизне склона необходимы ограждения, которыми могут стать крупные камни или валуны. Они задерживают сползание почвы. Между ними посадите почвопокровные культуры или лианы, в том числе клематисы без опоры.
Почвопокровные розы и дикий шиповник имеют широко разветвленную систему тонких корней, с помощью которых они прочно удерживаются даже на крутых склонах.
На склонах посадите аюгу или живучку, плющ, флоксы почвопокровные, кустарники – дерен канадский, кизильник Даммера, бересклет Форчуна, можжевельник распростертый.
На сухих каменистых склонах можно посадить разные виды колокольчиков, черноголовки, очитки. На нижней части конце склона можно разместить более высокие растения.
На сухих местах посадите высокие, сильные и яркие культуры – розы, бересклеты, иву, айву японскую, бирючину, шиповник и другие.
На сырых местах можно высадить вербейник, калужницу, незабудки, клопогон, функии, осоку, злаки и папоротники.
На солнечных склонах можно посадите полынь, цератостигму, пряно-ароматические травы, гвоздику, вербейник, чистец. В полутени можно высадить живучку, герань, плющ, зверобой, яснотку, барвинок и другие.
Источник
Предотвращение лесами эрозии почвы
Роль леса как фактора повышения плодородия почвы и защиты ее от разрушения водной и ветровой эрозией используется человеком с давних пор.
Ученые и практики земледельческой культуры постоянно указывали на тесную взаимосвязь сельскохозяйственных и лесных угодий и на необходимость защиты полей лесными насаждениями. Однако в условиях царской России защитное лесоразведение не получило и не могло получить должного развития. Только после победы Великой Октябрьской социалистической революции положение коренным образом изменилось. В настоящее время на полях колхозов и совхозов страны на значительных площадях созданы защитные лесные насаждения, которые являются важным фактором интенсификации сельскохозяйственного производства.
С первых шагов занятия земледелием человек столкнулся с явлением утраты плодородия почвы на участках, расчищенных из-под леса, которая обусловливалась процессом эрозии. Особенно заметно этот процесс начал проявляться со времени повсеместного и постоянного занятия земледелием. За 3—4 тыс. лет площадь пустынь и других категорий неиспользуемых земель увеличилась в несколько раз.
Только за последнее 100-летие на нашей планете в результате процесса эрозии почвы 23—28% бывших сельскохозяйственных угодий выбыли из хозяйственного оборота и перешли в категорию бросовых земель, а потери валового урожая возделываемых культур за счет этого процесса составили 30%, или около 300 млн. т зерна в год.
Огромный ущерб наносят пыльные бури и другие стихийные процессы, проявление которых обусловлено главным образом истреблением леса и другой растительности. Например, пыльной бурей 1928 г., охватившей почти всю Украину и Приазовье, на подверженных ветровой эрозии участках был уничтожен почвенный слой мощностью 12 см, а в отдельных местностях 20—25 см и обнажена подпочва. Было поднято около 15 млн. т. почвы, из которых примерно 9,3 млн. т переотложено в пределах области развевания, а 5,4 млн. т вынесено за ее пределы. Осажденная пыль в области выпадения содержала около 10% гумуса.
Пыльные бури повреждают посевы, на ветроударных склонах уносят гумусовый слой до 30—50 см, на легких почвах образуют «язвы» выдувания глубиной до 1,5 и длиной до 10 м. Слой почвы, унесенной ветром с посевов, поврежденных эрозией, достигает иногда 2—3 см, а на полях зяблевой вспашки — 10—25 см.
Установлена тесная связь между облесениостью полей и степенью повреждения посевов и почвы пыльной бурей. Так, озимые посевы в местностях с полезащитной лесистостью 1,2, 1,6, 3,3% оказались поврежденными соответственно на 46, 30 и 10%. С увеличением лесистости полей только на 2% степень повреждения озимых посевов уменьшилась в 4,6 раза.
Использование защитной роли леса позволяет заметно повысить продуктивность сельскохозяйственных угодий. На защищенных лесными полосами полях скорость ветра по сравнению с незащищенными снижается на 30—50% и более. В связи с этим предотвращается почвенная эрозия и обеспечивается равномерное отложение снега на полях. Для накопления слоя снега толщиной 1 см на полях, защищенных лесными полосами, осадков требуется на 30—35% меньше, чем на незащищенных: в центральных областях 3,4 и южных — 6—7 мм (против 4,5 и 9,1 мм соответственно).
На полях, защищенных лесными полосами, мощность снегового покрова больше, а глубина промерзания почвы меньше в 1,5—2 раза; сохранность сельскохозяйственных культур на полях под защитой лесных полос значительно выше. При этом установлена прямая связь между степенью полезащитной облесенности и сохранностью посевов озимых культур. На защищенных системой лесных полос полях существенно изменяются микроклимат и увлажненность почвогрунта. Амплитуда колебания температуры воздуха и почвы уменьшается на 30—50% и более, запасы почвенной влаги заметно повышаются. Защитная роль леса на сельскохозяйственных угодьях в конечном итоге проявляется в повышении урожайности возделываемых культур на 15—30% и более, а в засушливые годы в 1,5—2 раза.
В десятой пятилетке только в Российской Федерации предстоит создать лесные полосы на площади 240 тыс. га, выполнить работы по облесению оврагов, балок, песков, берегов рек и других неудобных земель на площади 255 тыс. га. В районах целинных и залежных земель планируется организовать деятельность лесохозяйственных предприятий с учетом интенсификации сельскохозяйственного производства. Будут продолжены посадки лесных полос, создание поливных питомников, облесение низкопродуктивных земель.
В малолесных и безлесных районах будут совершенствоваться меры по уходу за существующими лесными полосами и по их реконструкции. В связи с продвижением работ по полезащитному лесоразведению в зону засушливых степей, где почвы почти на 50% представлены солонцами, лесному хозяйству нужны особая технология и подбор таких древесных и кустарниковых пород, которые дадут возможность выращивать долговечные насаждения.
Создание полезащитных лесных полос позволяет повысить производительность труда в сельском хозяйстве на 12—15%, рентабельность возделываемых зерновых культур на 30—40% и технических на 50—60% при одновременном снижении себестоимости продукции на 9—13%, увеличить валовой сбор зерна на освоенных только в европейской части посевных площадях на 40 млн. т.
Основная задача противоэрозионных лесных насаждений состоит в защите земель от водной эрозии, сохранении качества почв. Метровый гумусовый слой черноземов образовался за 6—9 тыс. лет, а смыт при отсутствии мероприятий по защите почв от эрозии он может быть за считанные годы.
Защитные лесные насаждения являются мелиоративными мероприятиями длительного действия, причем с возрастом они усиливают свое защитное значение. Главная и наиболее знаменательная их особенность — неоднозначность влияния на окружающую среду, одновременное выполнение многих защитных функций.
Система полезащитных лесных полос, например, не только повышает урожай и улучшает его качество, но и улучшает микроклимат защищенного пространства, его почвенный покров, способствует большей влагозарядке почв, меняет фауну, режим прилегающих водоемов, преображает ландшафт территории.
Защитные лесные насаждения активно участвуют в расширенном социалистическом воспроизводстве и обеспечивают наиболее рациональное использование производительных сил нашей страны, являясь основными фондами народного хозяйства.
Источник