Основные факторы способствующие эрозии почвы

Эрозия почв: причины, виды, последствия, методы предотвращения

Определение эрозия почвы подразумевает разрушение поверхностного слоя земли из-за воздействия осадков и ветра.

Согласно расчетам, в течение двух последних веков эрозия уничтожила почти 2 миллиарда га пашни. Для сравнения – сейчас сельскохозяйственные земли обрабатываются на площади 1,5 миллиарда га.

Что такое эрозия почвы

Эрозию принято различать в зависимости от того, какие основные факторы оказывают разрушающее влияние. Считается, что их три. Это вода, ветер, сочетание первого и второго.

Причины и виды эрозии почв

По причинам появления различают естественную (природную) и антропогенную эрозию, вызванную последствиями промышленной деятельности человека.

Виды эрозии почв в зависимости от фактора появления: ветровая эрозия и водная эрозия.

Водная эрозия подразделяется на виды:

Капельная эрозия;
Плоскостная эрозия;
Линейная эрозия (может быть глубинная и боковая);
Эрозия техногенного происхождения.

Различают эрозию и в соответствии со скоростью происходящих процессов. В таком случае она признается:

нормальной или геологической (естественной),
ускоренной, разрушительной (антропогенной). Но антропогенная эрозия не всегда является ускоренной.

Пример: ирригационная эрозия почв — это как один из видов антропогенной эрозии почвы, которая появляется при несоблюдении правил и норм полива в орошаемом земледелии.

Первый вариант присутствует в районах, где есть естественный растительный покров. В таких условиях почва может восстанавливаться, поскольку процесс почвообразования в естественных условиях не прекращается.

Фото: Водная эрозия почв, agbz.ru

Второй вариант развивается тогда, когда естественная растительность удалена. Такое происходит, когда сельскохозяйственные земли используются неправильно. Данный процесс наблюдается на территориях, где имеется расчлененный рельеф. Обычно – в степи или лесостепи, причем при пренебрежении противоэрозийными мероприятиями.

Наиболее опасным видом водной эрозии почв признается овражная. Процесс развивается довольно быстро. Потоки воды вначале промывают небольшой овражек, который может стать просто гигантским за два – три сезона. Впрочем, случается, что большой овраг образуется в течение всего одной весны.

Вред ветровой эрозии

Ветровая эрозия может нанести непоправимый вред, как за длительное время, так и всего за несколько часов. Пыльные (черные) бури довольно быстро сметают верхний слой почвы, унося его порой за многие сотни километров. Порой такая пыль, оседая, засыпает целые водоемы. Можно привести пример из 50-х годов прошлого века. Тогда во время освоения целины в степях Казахстана и западной части Алтайского края была использованная отвальный вспашка земли. После посева началась засуха, а затем на территорию с Запада пришел сильный ветер. Он унес значительную часть плодородного слоя. Пыль казахстанских и алтайских степей оседала даже в Красноярском крае.

Фото: Ветровая эрозия, tass.ru

В лесостепи, а порой и в степи иногда проявляются одновременно водная и ветровая эрозии (совместная). В таком случае последовательность происходит следующим образом. Весной потоки воды смывают почву. Далее она высыхает. Следующий этап – высохшая почва превращается в пыль. Чаще всего это происходит, когда почва обрабатывается многократно. Затем происходит выдувание и перенос превратившейся в пыль почвы на другие территории.

В случае, когда летом начинаются обильные дожди, превратившаяся в пыль почва смывается мелкими и крупными ручьями. Если дожди продолжаются, почва смывается в гораздо большей степени и размывается. То есть начинается процесс образования оврагов.

Районы распространения в России и в мире

В России ветровая эрозия проявляется в определенных границах. По северу – это неправильной формы линия от Воронежа в направлении на Восток. Граница идет через Самару, Челябинск, Петрозаводск, Омск. Далее – к Новосибирску и затем в Восточную Сибирь, через Хакасию, Бурятию, Туву, Читинскую область. Из-за этого на землях сельскохозяйственного назначения, расположенных южнее, применяются меры для защиты от ветровой эрозии. Высокие риски для ветровой эрозии присутствуют в Поволжье, на Северном Кавказе, на Урале, в Сибири. В зоне риска находится площадь, превышающая 45 миллионов га, в том числе 38,7 миллионов га – это пашня.

Процессы деградации земель и эрозии почв в России на карте, geographyofrussia.com

Как следует из данных земельного баланса, в России 36,5 миллиона га земель сельскохозяйственного назначения подвержены водной эрозии. Из них 24,7 миллиона га – пашня. Эту эрозию вызывают талые и ливневые воды. Чаще всего такое случается в лесостепи. В наибольшей степени водной эрозии подвержены территории в Центрально-Черноземной зоне, в Поволжье, в Центральном регионе, на Северном Кавказе. Объем талых вод в названых регионах составляет от 80 до 100 миллиметров.

Нечерноземная зона характеризуется тем, что наибольшая площадь сельскохозяйственных земель располагается на склонах. По этой причине 62% земель постоянно находятся в опасности проявления эрозии.

В значительной степени пострадали от эрозии земли в таких странах, как Канада, Китай, Индия, Австралия, большинство африканских, европейских и азиатских государств. К примеру, всего за три века пустыня Сахара сдвинулась на 400 километров к Югу.

В Соединенных Штатах ко второй половине 50-х годовой прошлого века эрозия разрушила почти 40 миллионов га пашни. К настоящему время здесь уничтожено или серьезно повреждено почти 115 миллионов га пахотных земель. Еще 313 миллионов га повреждены эрозией.

В России эрозия интенсивно распространяться начала в конце XIX века. Уничтожение лесной растительности, освоение новых земель с применением отвальной вспашки, уничтожение травянистой растительности, к тому же еще и низкий уровень агротехнологий обеспечили быстрое развитие эрозии. В наибольшей степени пострадала Центрально-Черноземная зона.

По данным 1946 года на указанной территории 41,2% земель были пашней, 20% занимали леса, 23,2% не обрабатываемые земли (целина).

Всего за год доля пашни возросла до 69%. Согласно данным 1914 года этот показатель составлял 80%. К этому времени площадь лесов сократилась до 6 – 7%. В наши дни площадь пашни да этой территории превышает 90%.

Как следует из данных Госкомзема, в России имеется 210 миллионов га земель сельскохозяйственного назначения. К подверженным водной и ветровой эрозии относятся больше 117 миллионов га.

Последствия, причиняемые эрозией почв

Из-за эрозии и непринятии мер по ее предупреждению, развитию и распространению экономике страны наносится огромный ущерб. Снижается потенциальное плодородие почв, ухудшаются химически и агрофизические свойства, снижается биологическая активность. Как результат — снижается урожайность и ухудшается качество сельхоз продукции. Также снижается эффективность химизации.

Процессы эрозии присутствуют буквально в каждом регионе. По прогнозам из-за отсутствия мер по защите почв, ежегодные потери из-за смыва могут достигать 7 миллиардов тонн почвы. Эрозия почвы ведет к выветриванию гумуса и нарушению экологического баланса, что в будущем может привести к экологической катастрофе. При пылевых бурях потери слоя гумуса достигают 10 сантиметров. Следует подчеркнуть, что сантиметр этого слоя в природе создается боле, чем за 100 лет.

Важно знать! Эрозия почвы относится к экзогенным опасным явлениям (т.е. вызванным внешними причинами).

В некоторых зонах смыв плодородных почв в 5 – 15 раз превышает их образование. Как известно из исследований, в течение года формируется 0,6 тысяч га почв. Что касается смыва, то он достигает 7-и тысяч га. Мало того, порой последний показатель доходит до 50 тысяч га.

Меры по защите почв от эрозии

В настоящее время для защиты почвы от эрозии используются различные технологии и пути решения проблемы. Основными являются такие, как севообороты (чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени), обеспечивающие защиту почвы, создание на в значительной степени смытых склонах лугов.

Охране почв от ветровой эрозии способствует такой способ, как лесомелиорация.

Должный эффект обеспечивается гидромелиоративными сооружениями. Положительный результат приносят и работы в зимних условиях. Это прикатывание снега полосами, его зачернение, использование щитов, обеспечивающих снегозадержание.

Защите земель от ветровой эрозии способствует высадка растений по определенным схемам. При защите от ветровой эрозии значительные результаты обеспечиваются севообороты, имеющие короткие ротации. Препятствуют такой эрозии многолетние травы, высеваемые полосами. Эффект обеспечивается и в том случае, когда чистые пары чередуются с пропашными культурами.

Интересный факт: Распашка склонов способствует замедлению эрозии почв!

Пожалуй, можно говорить о том, что наибольший эффект в борьбе за сохранение земель достигается при плоскорезной обработке почвы, посевы по стерне, использовании кулисных посевов, регулярном орошении и лесомелиорации.

При наличии эрозии используются совместно все названые выше способы. Но к ним обязательно добавляются такие, как обработка склонов плоскорезами в направлении поперек уклонов. Выполняется также способ лункования. Чаще всего после того, как на участке выращивались многолетние травы или кукуруза. Это же используется и после зяби, распашки склонов или паров (пар — это распаханное поле, оставляемое на одно лето без посева культурных растений).

Разумеется, неплохой эффект обеспечивается гидротехническими сооружениями. Еще в большей степени эффективным методом защиты является устройство агрогидромелиоративных почвозащитных комплексов.

К сожалению, так как защита почв от эрозии приносит дополнительные расходы, в настоящее время не каждое сельскохозяйственное предприятие способно выполнять работу, чтобы уменьшить или замедлить эрозионные процессы. Однако случается, что и крупные предприятия, у которых есть возможности для этого, стараются сэкономить на защите почвы от эрозии, выполняя только минимум защитных мероприятий.

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.