Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Противоэрозионная стойкость почв и грунтов
Противоэрозионная стойкость почв характеризует способность почвы противостоять смывающему действию водного потока или совместному действию потока воды и капель дождя. Количественно она выражается величиной размывающей скорости потока, которая непосредственно определяется двумя показателями почвы: размером водопрочных агрегатов и сцеплением их друг с другом. Остальные свойства почв влияют на противоэрозионную стойкость косвенно, через эти показатели.[ . ]
Значительное влияние на противоэрозионную стойкость почв оказывает гранулометрический состав. Из двух почв одинакового генетического типа большей противоэрозионной стойкостью обладает более тяжелая по гранулометрическому составу почва, содержащая больше илистой фракции, способной к структурообразованию. Особенно неблагоприятно высокое содержание фракции крупной пыли (0,05-0,01 мм), значительно понижающей водопрочность структуры.[ . ]
Способность гумуса склеивать, цементировать частицы почвы друг с другом в водопрочные агрегаты должна сказываться на противоэрозионной стойкости почв. Действительно, многие исследователи при сравнении разных почв отмечали более высокую противоэрозионную стойкость почв с высоким содержанием гумуса. С.С.Соболев (1948) расположил основные типы почв по противоэрозионной стойкости в следующий ряд: мощный суглинистый чернозем > темно-каштановая почва > лесные суглинистые почвы > среднеподзолистые почвы. Аналогичный ряд предложил В.Б.Гуссак (1959): луговые почвы > черноземы > желтоподзолистая > дерново-подзолистая > почвы пустынных степей и пустынь. АД.Воронин и М.С.Кузнецов (1970) расположили почвы основных типов европейской части СССР по противоэрозионной стойкости в следующий ряд: чернозем мощный > чернозем обыкновенный > чернозем южный > дерново-подзолистая почва > светло-каштановая почва. Таким образом, противоэрозионная стойкость почв убывает на север и юг от черноземно-степной полосы вместе с уменьшением содержания гумуса.[ . ]
В воздушно-сухом состоянии почвы, богатые коллоидами, обладают более водопрочной структурой также в том случае, если они насыщены обменным кальцием, однако для почв, бедных коллоидами, наблюдается обратная зависимость. Водопрочность афегатов почвы насыщенной Иа+ в воздушно-сухом состоянии связана со слабой водопроницаемостью агрегатов вследствие их низкой активной порозности (Качинский, 1965). Вопрос о влиянии состава обменных катионов на противоэрозионную стойкость почв нельзя считать полностью решенным из-за недостатка данных по противоэрозионной стойкости почв природной солонцеватости разной степени выраженности.[ . ]
Исследованиями Ц.Е.Мирцхулавы (1958) установлен характер влияния солей на противоэрозионную стойкость фунтов. Наименьшим сопротивлением размыву обладают фунты, содержащие легкорастворимые соли. В результате бысфого вымывания этих солей связность фунта, а с ней и противоэрозионная стойкость быстро уменьшаются. Грунты, содержащие дисперсный гипс обладают большей противоэрозионной стойкостью; далее следуют фунты с крупнокристаллическими рассеянными карбонатами. Наибольшей противоэрозионной стойкостью обладают фунты, содержащие гндроокислы железа и сплошной макро- и микрокристаллический кальцит.[ . ]
Плотность почвы и плотность твердой фазы почвы непосредственно связаны с весом афегатов, поэтому можно ожидать наличие связи этих показателей с противоэрозионной стойкостью. Однако в опытах Ц.Е.Мирцхулавы с фунтами такой связи не было выявлено. Это объясняется тем, что наряду с изменением плотности изменились и другие свойства фунтов, оказывающие влияние на их противоэрозионную стойкость. В тех случаях, когда сохраняются прочие равные условия, четко проявляется прямая зависимость противоэрозионной стойкости почв и фунтов от их плотности (Кузнецов, 1967).[ . ]
Ктсп — коэффициент дисперсности по Качинскому, равный отношению фракции диаметром Вернуться к оглавлению
Источник
ПРОТИВОЭРОЗИОННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЧВ
ПРОТИВОЭРОЗИОННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЧВ, способность почв противостоять разрушающему действию талых, дождевых и ирригационных вод.
Обусловлена группой факторов, присущих генетическому типу, подтипу и разновидности почвы, связана с содержанием и фракционным составом гумуса, с количеством оксидов железа, марганца, алюминия и др., силикатов, катионов в поглощающем комплексе, карбонатов. Зависит от сложения, механич. и агрегатного состава почв и др., а также от особенностей их хозяйственного использования и состояния. Наличие густого растительного покрова/ защищает почву от разрушительного воздействия капель дождя и струйчатых потоков воды. Чем больше зеленая масса растений, чем лучше развита корневая система, тем выше устойчивость почв к смыву. Менее податливы к нему почвы целины, занятые многолетними травами, культурами сплошного сева; в большей мере — под пропашными и черным паром. П. у. п., занятых под виноградными насаждениями, ослаблена ввиду значительного отдаления растений друг от друга, слабого прикрытия поверхности растительностью, многократной обработки междурядий. П. у. п. виноградников можно повысить путем проведения агрофизич., агротехнич. и фитомелиоративных мероприятий. Количественные характеристики П. у. п. определяют методами, основанными на измерении фи-зич., химических и физико-химических свойств почв (гумусности, микроагрегатности, дисперсности, содержания глинистых и коллоидных частиц и др.); на прямом определении количества вынесенного водой почвенного материала при воздействии на нее стандартного потока или искусственного дождя; на учете величины размывающей скорости потока, при которой начинается отрыв частиц почвы. Наличие объективных количественных характеристик П. у. п. позволяет правильно определить направление хозяйственного их использования, а также прогнозировать размеры возможного смыва, разрабатывать эффективные меры защиты.
Литература: Мирцхулава Ц. Е. Инженерные методы расчета и прогноза
водной эрозии. — Москва, 1970; Кузнецов М. С. Противоэрозионная
стойкость почв. — Mосква, 1981; Заславский M. Н. Эрозиоведение. —
М., 1983.
Источник
Противоэрозионная стойкость почв и грунтов.
Противоэрозионная стойкость почв характеризуется способностью почвы противосто-
ять размывающему действию водного потока или совместному действию потока воды и ка-
Она выражается через величину размывающей скорости потока, которая непосредст-
венно определяется следующими показателями почвы: размером водопрочных агрегатов, их
количеством и сцеплением друг с другом; определяется свойствами коллоидно-дисперсных
минералов, которые преобладают в илистой фракции; гранулометрический состав почв; ве-
личиной содержания гумуса; содержанием обменных катионов. Остальные свойства почв
имеют меньшее влияние на противоэрозионную стойкость.
Противоэрозионная стойкость почв и пород повышается с увеличение вышеназванных
показателей и свойств. Остальные свойства почв имеют меньшее влияние на противоэрози-
Противоэрозионная стойкость мерзлых почв зависит от влажности перед замерзанием и
всех вышеперечисленных свойствах. В мерзлом состоянии почва выдерживает значительно
больше скорости водного потока. Однако одновременно с размывом на почву действует по-
ложительная температура размывающей воды, а оттаявший слой почвы обладает значитель-
но меньшей противоэрозионной стойкостью, по сравнению с обычными (не мерзлыми) поч-
вами и быстро смывается потоком. Следовательно при оценки смыва мерзлых почв необхо-
димо комплексно оценивать условия снеготаяния и температурный режим почв и воздуха.
Противоэрозионная стойкость почв при дождях уменьшается так как капли разрушают
структуры почвы и увеличивают турбулентность потока.
Для развития линейной эрозии большое значение имеют не только свойства почв, но и
противоэрозионная стойкость материнских и подстилающих пород. Связано это, прежде все-
го с большой (несколько метров) глубиной оврагов.
Биогенные факторы
Растения оказывают многообразное влияние на процессы эрозии. Корни скрепляют
почвенные агрегаты, придают им водопрочность. Создают прочные связи между ними. Рас-
тительность оказывает и косвенное влияние на противоэрозионную стойкость почв, изменяя
гидрологический, водно-физический и биологический режимы почвы.
Значительное влияние на процессы эрозии оказывает надземная часть растений. Лесная
подстилка, листья и стебли растений особенно древесных, задерживают часть осадков. Кро-
ме этого они предохраняют почву от прямого воздействия дождевых капель.
Наибольшее положительное влияние сельскохозяйственных культур на противоэрози-
онную стойкость почв, наблюдается в период их максимального развития, т.е. в конце лета-
начале осени. К этому же периоду происходит уплотнение почвы, поэтому противоэрозион-
ная стойкость обрабатываемых почв в это время оказывается максимальной. При осенней
распашке полей противоэрозионная устойчивость почв резко уменьшается. Однако малая
интенсивность осенних дождей и последующее замерзание приостанавливает эрозионный 22
процесс до весеннего снеготаяния. Склоновые земли хорошо защищают от эрозии посевы
Антропогенные факторы.
Влияние хозяйственной деятельности человека на процессы эрозии трудно переоце-
нить. Действие этого фактора проявляется опосредованно через другие факторы эрозии. В
процессе хозяйственной деятельности человек коренным образом изменяет соотношение
факторов эрозии почв, причем окончательный эффект этого воздействия часто бывает небла-
гоприятным, что сопровождается ускорением развития эрозии почв. Ускоренная эрозия почв
в современных условиях чаще всего бывает следствием нерациональной хозяйственной дея-
тельности. Ее причинами могут быть как отсутствие научно обоснованных рекомендаций по
рациональной хозяйственной деятельности с учетом всех факторов эрозии почв, так и невы-
полнение имеющихся рекомендаций.
Необходимо отметить, что к настоящему времени разработан весьма обширный пере-
чень противоэрозионных мероприятий, который непрырывно пополняется все новыми меро-
приятиями по охране почв от эрозии. Задача состоит в том, чтобы используя эти мероприя-
тия , разработать зональные почвозащитные системы земледелия. Для скорейшего внедрения
этих систем помимо прочего необходимы и количественные метоты прогнозирования потерь
почвы в условиях почвозащитной системы земледелия, поскольку они позволяют предвари-
тельно оценить эффективность различных противоэрозионных мероприятий.
Возможности регулирования человеком факторов эрозии почв велики но к сожалению
не безграничны. Все известные природные процессы вызывающие деградацию почв можно
подразделить на несколько групп: Процессы проявление которых не может быть предотвра-
щено человеком. Это извержения вулканов, землетрясения, ураганные ветры, сверх высокие
ливни, наводнения и др. Процессы, интенсивность проявления которых в той или иной сте-
пени определяется антропогенным фактором. Сюда можно отнести, эрозию почв, оврагооб-
разование и рост оврагов, дефляция почв. Процессы, вызванные антропогенными фактора-
ми, т.е. в результате нерациональной деятельности человека. К ним можно отнести вторич-
ное засоление почв, переосушение торфяников, интенсивное развитие эрозии почв на скло-
нах, абразия берегов водохранилищ, деградация почвенного покрова при разработке место-
рождений и при лесозаготовке и др.
Таким образом, антропогенные факторы с одной стороны вызывают деградацию поч-
венного покрова, но с другой стороны могут в той или иной степени должны быть направле-
ны на защиту почв от эрозии и дефляции.
ФАКТОРЫ ВЕТРОВОЙ ЭРОЗИИ
Земная атмосфера представляет собой механическую смесь газов, именуемую возду-
хом, со взвешенными в ней твердыми и жидкими частицами. Для количественного описания
состояния атмосферы в отдельные моменты времени вводятся ряд метеорологических вели-
чин: давление, влажность воздуха, скорость ветра, температура, осадки и др. Атмосферные
явления это физический процесс сопровождающийся качественным изменением состояния
атмосферы. К атмосферным явлениям относятся: осадки, облака, туманы, грозы, пыльные
бури и др. Физическое состояние атмосферы, характеризуемое совокупностью метерологи-
ческих величин и атмосферных явлений, носит название погоды. Многолетний режим погод
Атмосфера состоит из нескольких концентрических слоев, отличающихся друг от друга
рядом свойств. Слой, простирающийся от земной поверхности до высоты 10-15 км, называ-
ется тропосферой. В тропосфере сосредоточена почти вся атмосферная влага. Процессы,
протекающие в тропосфере, определяют погоду и климат у земной поверхности. В тропо-
сфере содержится до 80% атмосферного воздуха. В тропосфере выделяется пограничный
слой атмосферы – это слой в котором на характер движения ветра оказывает влияние трения 23
воздушного потока о неровности земной поверхности. Это влияние в зависимости от турбу-
лентности воздушного потока прослеживается на высоту от 0,3-0,4 до 1,5-2 км от поверхно-
Примыкающий к земной поверхности слой атмосферы, с постоянными турбулентными
потоками, называется приземным слоем, толщина которого достигает десятки метров.
Земная поверхность редко бывает однородной по шероховатости. Поэтому переме-
щающийся над участками поверхности с разной шероховатостью, вертикальные турбулент-
ные потоки будут различны по абсолютным значениям на одной высоте в разных пунктах.
Это связано с тем, что воздушная масса, по мере перемещения над новой поверхностью, по-
степенно переходит в равновесное состояние с ней. Поэтому область потока, возмущенную
по сравнению с исходным состоянием, называют внутренним пограничным слоем. Этот
слой начинается непосредственно у линии разделяющий две поверхности (например, куку-
рузное поле и паровое поле) и постепенно распространяется в направлении потока над новой
поверхностью. При достаточной протяженности новой поверхности внутренний погранич-
ный слой заполнит собой весь приземный слой. Часть внутреннего пограничного слоя, при-
шедшая в равновесное состояние с новой поверхностью. Называется областью установивше-
гося воздушного потока.
В пределах внутреннего пограничного слоя скорость ветра возрастает с высотой более
резко, чем в выше расположенной части приземного слоя.
В непосредственной близости от поверхности т.е. в пространстве между гребнями на
поверхности почвы, между комками, глыбами, слагающими ее верхной слой, а также в пре-
делах растительного покрова постоянство турбулентных потоков по вертикали не выполня-
ется. Это слой атмосферы называется слоем шероховатости.
Циркуляция атмосферы.
Главная причина возникновения движения воздуха – неоднородное нагревание атмо-
сферы солнцем. Другая причина глобального движения атмосферы – вращение Земли вокруг
своей оси. Обе эти причины приводят к возникновению неоднородности барического поля
(поля атмосферного давления), к возникновению барических градиентов.
Систему крупномасштабных воздушных перемещений над Землей называют общей
циркуляцией атмосферы. Характерной ее особенностью является наличие фронтальных зон,
разделяющих воздушные массы с разными физическими свойствами, и огромных вихрей –
циклонов и антициклонов – порожденных движением этих масс.
Циклон- представляет собой область пониженного давления в атмосфере, имеющую
поперечник в несколько тысяч км. Он характеризуется системой ветров, дующих от перифи-
рии к центру против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелки в Южном.
При циклоне преобладает пасмурная погода.
Антициклон – это область повышенного давления в атмосфере, столь же обширная как
и циклон, но с ветрами дующими от центра к периферии, характеризуется малооблачной су-
В условиях неустойчивой атмосферы иногда образуется вихрь с вертикальной осью,
напоминающий циклон в миниатюре, над морем он называется смерч, над сушей – торнадо.
Над сушей могут возникать кратковременные усиления ветра до 30-40 м/сек, именуемые бу-
рей, шквалом или штормом.
При определенных условиях циркуляция атмосферы может сопровождаться ветровой
эрозией почв, с запылением атмосферы и сильным ветром называемое пыльной бурей. Гори-
зонтальная протяженность которой от десятков и сотен метров до несколько тысяч км, а вер-
тикальная – от нескольких метров до нескольких км.
Для качественной оценки силы ветра используют шкалу Бофорта (или розу ветров).
Она представляет собой диаграмму распределения числа случаев ветра по основным направ-
лениям (румбам), от начала полярных координат, концы отрезков соединяют ломанной ли-24
нией. В центре диаграммы в кружке указывают количество штилей (моментов наблюдений
когда отсутствовал ветер). Роза ветров позволяет выявить преобладающее направление вет-
ров. Это необходимо при размещение и посадке ветроломных и снегозадерживающих лесо-
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-22; просмотров: 977
Источник