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 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: 976
Источник