Большая энциклопедия нефти и газа. Эрозия почв и причины ее возникновения

Cтраница 1

Водная эрозия развивается под влиянием вод поверхностного стока.  

Водную эрозию подразделяют на плоскостную, или поверхностную, и линейную, или овражную. В зависимости от вида стоковых вод водную эрозию также подразделяют на эрозию, вызываемую талыми, дождевыми или ирригационными водами.  

Водной эрозией называется процесс разрушения почв и подстилающих пород дождевыми и текучими водами.  

Развитие водной эрозии зависит от ряда факторов: мощность снегового покрова и интенсивность его таяния; количество, интенсивность и величина капель дождевых осадков; характер рельефа; гранулометрический состав и структура почв; наличие и характер растительного покрова.  

При водной эрозии наблюдают смыв верхних горизонтов почвы при стекании по ним дождевых или талых вод. Водные потоки служат причиной образования промоин, рытвин, оврагов. Питательные вещества почвенного покрова вместе с водой перемещаются в реки, болота, озера. Наряду с гумусом в водоемы попадают минеральные удобрения, пестициды. В результате обогащения вод питательными веществами (азотом, фосфором и др.) развивается эвтро-фирование водоемов, главным образом болот, озер, водохранилищ. В них бурно развивается фитопланктон. Процессы синтеза и распада органического вещества в водных экосистемах резко интенсифицируются.  

Скорость водной эрозии связана с кинетической: текучей воды, которая, в свою очередь, определяется массой воды и скоростью ее перемещения.  

Скорость водной эрозии существенно зависит также и от ночти коренных пород. Этот фактор в значительной мере деляет контрастность морфологических форм рельефа. В районе с выходами прочных пород уступ имеет значительную высоту, а скорость его разрушения невелика. Если обнажаются рыхлые породы, легко подвергающиеся размыву, уступ невысок или вообще отсутствует - вершина практически сразу обрамляется обломочным склоном, который, в свою очередь, плавно переходит в педимент.  

Процессы водной эрозии почв являются серьезной проблемой. Они происходят как под воздействием природных дождей и ливней, так и под воздействием дождевых капель, создаваемых дождевальными машинами.  

В результате водной эрозии с поверхностным стоком с почвы смывается большое количество гумуса и, следовательно, содержащегося в нем фосфора. Почвенный слой, уносимый при эрозии, в 3 - 5 раз богаче органическим веществом, фосфором и другими биофилами. В настоящее время около 3 - 4 млн т фосфатов смывается с континентов и безвозвратно захороняется в глубинах Мирового океана. Перемещение фосфора из биотического круговорота в геологический осложняет фосфорную проблему. В результате фосфорного голодания снижается урожайность сельскохозяйственных культур и кормовых трав, ухудшается качество кормов, нарушается фосфорное питание домашних животных.  

Для предупреждения водной эрозии, связанной с ирригацией, проводят полив по бороздам, глубину и длительность которых определяют в зависимости от особенностей почв, уклона поверхности полевого участка и других экологических факторов.  

Диагностическими показателями плоскостной водной эрозии являются уменьшение мощности почвенного профиля (А В), %; уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А В), % от фонового; изменение гранулометрического состава верхнего горизонта почв; потери почвенной массы, т / га / год; площадь обнаженной почвообразующей породы (С) или подстилающей породы (D), % от общей площади; увеличение площади эродированных почв, % в год. Дополнительными показателями являются уменьшение мощности гумусового (пахотного) горизонта, см; снижение запасов питательных веществ; скорость смыва; уклоны поверхности и опасность развития эрозионных процессов.  

Для предотвращения воздушной и водной эрозии поверхность буртов засевают многолетними травами. Для хранения почвы в буртах выбирают возвышенные участки, на которых не застаиваются поверхностные и не выступают грунтовые воды.  

Эрозия почв - это процесс их разрушения . Различают водную и ветровую эрозию.

Водная эрозия происходит под воздействием временных потоков атмосферных вод (ливневые дожди, талые воды и т. д.). Различают плоскостную, или поверхностную, и линейную, или глубинную, водную эрозию.

Плоскостная эрозия проявляется в сносе поверхностными во­дами верхних, наиболее богатых гумусом и элементами питания горизонтов почвы. В результате этого процесса почва лишается самого плодородного слоя, а на поверхность выходит материнская порода.

Линейная эрозия - это размыв почвы с образованием вначале небольших промоин, развивающихся впоследствии в громадные овраги. Некогда ценные сельскохозяйственные угодья расчленя­ются многочисленными рытвинами и оврагами и переходят в раз­ряд бросовых земель. Линейная эрозия развивается вслед за плоскостной и охватывает незначительную площадь, но более за­метна, чем эрозия плоскостная.

Разрушение почвы текущими водами наблюдается и в услови­ях орошаемого земледелия. Здесь оно проявляется в системати­ческом выносе почвенных частиц оросительными водами, за что этот вид эрозии и получил название ирригационный.

Водная эрозия распространена в районах с сильнорасчлененным рельефом. У нас она наиболее выражена в лесо­степной и степной зонах и в горных областях страны.

Ветровая эрозия , или дефляция , сопровождается выдуванием мелких почвенных частиц ветром и переносом их на значительные расстояния. В местах выдувания посевы гибнут из-за обнажения корневой системы растений, и засекания их дви­жущимися с большой скоростью частицами, тогда как в зоне отложения мелкозема посевы оказываются погребенными под толстым слоем пылевидных наносов. В период сильных ветров в воздух на большую высоту поднимается такое громадное количе­ство пыли, что становится темно, как в сумерки. Такие бури на­зывают пыльными (или черными) они могут возникать в любое время года.

Пыльные бури не только губят посевы, но и сильно снижают плодородие почвы. Нередко на ветробойных участках, где сила ветра бывает максимальной, почвы в течение нескольких дней полностью теряют перегнойный горизонт. В то же время, по подсчетам X. Беннета, на восстановление гумусового слоя толщи­ной 2,5 см естественной растительностью требуется от 300 до 1000 лет.

Ветровая эрозия наиболее распространена в слабооблесненных и открытых для ветров степных районах .

Причин возникновения эрозии много . Основная из них - не­рациональное использование сельскохозяйственной территории, выражающееся прежде всего в уничтожении естественной расти­тельности.

Растительный покров предохраняет почву от чрезмерного ис­сушения, резко снижает скорость ветра у поверхности почвы, за­щищает почвенные агрегаты от механического разрушения капля­ми дождя. Корневая система растений не только скрепляет почвенные частицы, препятствуя их выдуванию и смыву, но и спо­собствует образованию водопрочной структуры. Накапливающийся на поверхности почвы слой влагоемких органических остатков в виде лесной подстилки или дернины препятствует возникновению потоков текущих вод даже в период обильного увлажнения. Это­му благоприятствует также хорошая водопроницаемость почв, которые под покровом растений меньше промерзают зимой и быстрее оттаивают весной.

Существенное влияние на интенсивность проявления эрозии почв оказывают также рельеф территории, климат, состав и свой­ства почв . Пересеченность местности, обилие ливневых осадков, высокая скорость ветра, сильное иссушение почвы и незначитель­ное содержание гумуса в ней, содержание в почве большого коли­чества пылеватых и песчанистых частиц, карбонатность материн­ских пород усиливают процессы разрушения почв.

Подробная классификация и диагностика смытых почв различных типов разработана С. С. Соболевым.

Подверженные разрушению почвы, в зависимости от степени эродированности, можно подразделить на следующие категории: слабоэродированные (потеряно не более половины гумусового го­ризонта, припахивается его нижняя часть или подзолистый гори­зонт), среднеэродированные (потеряно более половины или весь гумусовый горизонт, припахивается верхняя часть переходного или иллювиального горизонта, придающих почве буроватый отте­нок), сильноэродированные (утрачен частично переходный или иллювиальный горизонты, припахивается средняя или нижняя часть этих горизонтов, пахотный слой имеет бурую окраску и глыбистый) и очень сильноэродированные (полностью потерян переходный или иллювиальный горизонты, распахивается бес­плодная материнская порода).

При дальнейшем развитии эрозии почвы , когда бывают полностью смыты все почвенные горизонты и почвы настолько потеряли пло­дородие, что не распахиваются, на почвенных картах показывают выходы почвообразующих пород. Эти породы делятся на две группы: рыхлые, еще пригодные для пахоты, залужения и обле­сения, и каменистые плотные породы (выходы мела, опок, песча­ников, известняков и т. д.), где обычная пахота невозможна.

Почвы, подверженные ветровой эрозии, по степени эродированности разделяют также на четыре категории: слабо-, средне-, сильно- и очень сильноэродированные, пользуясь описанными выше признаками для почв, подверженных водной эрозии.

Намытые почвы разделяют по мощности отложившегося слоя: слабонамытые - до 20 см, средненамытые - 20-50 см и сильнонамытые - более 50 см.

Намытые почвы отличаются повышенным плодородием, когда откладываются мелкоземистые продукты разрушения гумусовых горизонтов. Если на поверхности почвы откладываются значи­тельные толщи продуктов разрушения подпочвы (глина, песок, щебенка) или более глубоких, но менее плодородных горизонтов, то такие намытые почвы отличаются резко сниженным плодоро­дием. При определении намытых почв нужно указывать, на какую почву отложился водный или эоловый нанос. Классификацию на­мытых почв обычно составляют на месте, учитывая состав на­носов.

Водную эрозию подразделяют на плоскостную и линейную.

Плоскостная эрозия представляет собой смыв верхних горизонтов почв на склонах при стекании талых и дождевых вод, образующих при движении сеть мелких струйчатых промоин и рытвин. Такая эрозия малозаметна, но имеет катастрофический характер из-за масштабности проявления.

Линейная эрозия - размыв почвы в глубину с образованием рытвин и глубоких промоин, перерастающих в овраги. Эту эрозию вызывают сконцентрированные на узких участках склона значительные водные потоки. Они приводят к полному уничтожению почв.

Ирригационная эрозия - разновидность водной эрозии. При ирригационной эрозии происходит смыв и размыв почв оросительной водой. В горных районах развиваются селевые потоки после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, при которых с гор на предгорные равнины переносится грязекаменная масса (мелкозем, щебень, камни разных размеров с водой).

По темпам развития эрозионных процессов различают нормальную (геологическую) и ускоренную (антропогенную) эрозию.

Нормальная эрозия протекает под естественной растительностью под влиянием геологических и других природных причин, когда потери почв не превышают темпа почвообразования, то есть потери восстанавливаются при почвообразовательном процессе. Такая эрозия практически не вредна. Ее иначе называют допустимой нормой эрозии. Вопрос о темпах эрозии рассматривали А. М. Бурыкин, М. Е. Бельгибаев, М. И. Долгилевич и другие ученые, которые рассчитали годовые допустимые нормы (величины) в мм: для дерново-подзолистых почв - 0,87, для черноземов - 0,28, для каштановых - 0,36 и для сероземов - 0,27. При средней объемной массе 1,25 г/см допустимая норма эрозии для дерново-подзолистых почв составляет 10,9 т/га, для черноземов - 3,5, для каштановых почв -4,4, для сероземов - 3,4 т/га. В США допустимая норма эрозии варьирует от 2,25 до 11,5 т/га в зависимости от водопроницаемости и мощности почв.

Ускоренная эрозия связана с хозяйственной деятельностью человека. Она проявляется при уничтожении естественной растительности и распахивании почв при крутизне склонов > 2°.

Для плоскостной эрозии установлены следующие градации по интенсивности годового размыва почв: незначительная (среднегодовой смыв до 0,5 т/га), слабая (0,5... 1 т/га), средняя (1...5т/га), сильная (5... 10 т/га), очень сильная (более 10 т/га).

Для линейной эрозии установлены следующие градации по интенсивности размыва: слабая (среднегодовой прирост оврагов менее 0,5м), средняя (0,5...1,0м), сильная (1...2м), очень сильная (2...5 м), чрезвычайно сильная (более 5 м).

Ускоренная эрозия наблюдается в зонах распространения серых лесных почв, черноземов, каштановых почв, в земледельческих районах таежно-лесной зоны, а также в горных областях. Наиболее распространена эрозия на правобережье Днепра, Волги, Дона, Северного Донца, Десны, Днестра и их притоков, на Среднерусской, Волыно-Подольской, Донецкой, Приволжской, Клинско-Дмитровской и Ставропольской возвышенностях, на Общем Сырте, в Высоком Заволжье, в зонах Оби и Иртыша, на Дальнем Востоке, в предгорьях и горах Крыма, Карпат, Кавказа, Урала, Средней Азии.

Эрозия наносит огромный вред сельскому хозяйству. Так, при слабой смытости почв урожай снижается на 20 %, при средней - на 40 % и сильной -на 60...80 %. Установлено, что при смыве 20-сантиметрового слоя чернозема на каждом гектаре теряется 150...200 т гумуса, 10...15т азота, 5...6 т фосфора, 40...60 т калия, 50...60 т кальция. Утрата 1 см слоя почвы равноценна возврату истории ее развития на 1000 лет. Следовательно, от степени смытости зависит уровень плодородия, так как в результате смыва изменяются реакция среды, состав обменных катионов, химический состав почв, уменьшаются запасы гумуса и питательных веществ, снижаются активность ферментов, численность микроорганизмов и мезофауны. Потери гумуса и кальция ведут к разрушению структуры почв, снижению их водопроницаемости и влагоемкости. Таким образом, водная эрозия приводит к значительному понижению плодородия почв или к полному их разрушению (линейная эрозия).

При развитии эрозии происходит обмеление рек, резко снижается урожайность ценных сельскохозяйственных угодий, нарушается дорожная сеть.

Основные причины развития водной эрозии - это уничтожение естественной растительности, несоблюдение противоэрозионных мероприятий, низкая культура земледелия, неумеренный выпас скота, неправильная прокладка дорог и др. На интенсивность развития эрозии влияют и природные условия: климат, рельеф, растительность, геологическое строение территории, свойства почв.

Из климатических условий большую роль в возникновении эрозии играют количество, режим, интенсивность, продолжительность выпадающих осадков и их распределение по сезонам года, а также температурный режим. Чаще подвергаются эрозии сухие, глубокопромерзающие почвы в регионах с ливневыми дождями, особенно на территориях, лишенных растительности. Сильную эрозию вызывают талые воды, если пересыщены водой маломощные оттаявшие слои почв.

В развитии водной эрозии особое значение имеет рельеф (глубина местного базиса эрозии, то есть разность высот самой высокой и самой низкой точек водосбора, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов). При большой глубине базиса эрозии возникает большая опасность ее проявления. В лесной зоне смыв почв происходит при крутизне склонов 1...1,5°, а в лесостепи - 2°. Чем круче склон, тем больше смыв почв.

Наиболее опасны в эрозионном отношении выпуклые склоны, так как нижняя, более, крутая, часть его смывается собравшейся вверху водой. На южных, юго-восточных и юго-западных склонах возрастает опасность проявления эрозии.

Влияние геологического строения территории на развитие эрозии связано с различной податливостью пород к размыву и смыву. Легко размываются лёссы и лёссовидные суглинки, хуже - покровные суглинки, значительно устойчивы к размыву моренные суглинки. Флювиогляциальные и древнеаллювиальные песчано-супесчаные отложения отличаются хорошей водопроницаемостью, а поэтому устойчивы к водной эрозии.

Почвенные условия (гранулометрический и минералогический составы, структура, мощность гумусового горизонта, влажность, плотность) в значительной степени влияют на развитие эрозионных процессов. Почвы легкие по гранулометрическому составу, хорошо оструктуренные, рыхлые, с мощным гумусовым горизонтом лучше противостоят водной эрозии. Почвы слабогумусированные, с разрушенной структурой обладают слабой противоэрозионной устойчивостью.

Растительность - эффективное средство защиты почв от эрозии, так как она принимает на себя ударную силу капель дождя. Корни растений скрепляют почвенные частицы, тем самым препятствуя смыву и размыву почв. Они также способствуют переводу поверхностного стока в почвы. Растения снижают скорость водного потока. Лесная подстилка и дернина препятствуют заиливанию пор. Растительность дает возможность накопить больше снега и таким образом ослабить промерзание почв, обеспечить лучшее впитывание воды в почву. Нарушение растительного покрова приводит к развитию эрозии. Наиболее интенсивно эрозия проявляется на склонах, лишенных растительности (чистый пар, где коэффициент эрозионной опасности - К = 1).

По степени смытости почвы подразделяют на слабосмытые, среднесмытые и сильносмытые. Ниже приведена диагностика почв для основных типов почв России.

Борьба с водной эрозией включает целый комплекс противо-эрозионных мероприятий: организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических с учетом зональных условий увлажнения, рельефа, степени проявления эрозии.

Организационно-хозяйственные мероприятия предусматривают прежде всего рациональное землеустройство территории, при котором разрабатывают планы противоэрозионных мер и их реализации.

Агротехнические мероприятия включают противоэрозионную обработку почв (обработка поперек склонов, бороздование, обвалование, лункование зяби и паров, вспашка с почвоуглублением, щелевание, кротование, устройство ливневых борозд, заравнивание промоин и рытвин), снегозадержание, регулирование снеготаяния, применение различных видов удобрений, использование полосного земледелия, регулирование выпаса скота. Особое внимание уделяют посевам почвозащитных культур, севооборотам, насыщенным многолетними травами, и буферным полосам, состоящим из однолетних и многолетних растений. Наибольшей почвозащитной эффективностью обладают посевы многолетних трав (коэффициент эрозионной опасности весьма низкий - 0,08...0,01).

Лесомелиоративные мероприятия в основном направлены на создание полезащитных, водорегулирующих лесных и кустарниковых полос, закладываемых поперек склонов, лесных насаждений (приовражных, прибалочных и на склонах балок и оврагов).

В задачу гидротехнических мероприятий входят задержание и регулирование поверхностного склонового стока с помощью различных гидротехнических сооружений: террас различного типа, валов, водоотводных каналов на склонах для перехвата и отвода стока талых и ливневых вод, вершинных водотоков, а также выпо-лаживание откосов оврагов, плотин в оврагах и балках и др.

В условиях орошаемого земледелия главное внимание уделяют предотвращению ирригационной эрозии. При этом важную роль играют приемы обработки почв и способы полива.

Понятие об эрозии. Эрозия почв – процесс разрушения почвенного покрова. Эрозия почв включает в себя вынос, перенос и переотложение почвенной массы. В зависимости от фактора разрушения эрозию делят на водную и ветровую (дефляция).

Водная эрозия – процесс разрушения почвенного покрова под действием талых, дождевых или ирригационных вод.

По характеру воздействия на почву водную эрозию делят на плоскостную и линейную.

Плоскостная (поверхностная) эрозия – смыв верхнего горизонта почвы под влиянием стекающих по склону дождевых или талых вод. Механизм поверхностной эрозии связан с разрушающей ударной силой дождевых капель и с воздействием поверхностного стока дождевых и талых вод.

Линейная (овражная) эрозия – размыв почв в глубину более мощной струёй воды, стекающей по склону. На первой стадии линейной эрозии образуются глубоких струйчатые размывы (до 20-5 см) и промоины (глубиной от 0,3-05 до 1-1,5 м). Дальнейшее их развитие приводит к образованию оврагов. Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвы.

В горных районах наряду с развитием обычных форм водной эрозии могут возникать селевые потоки (сели) . Они образуются после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, движутся с большой скоростью и увлекают огромное количество материала в виде мелкозёма, гальки и крупных камней. Борьба с ними требует строительства специальных противоселевых сооружений.

По темпам развития различают геологическую (нормальную) и ускоренную эрозию.

Геологическая (нормальная) эрозия – медленный процесс смыва частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью, при котором потеря почвы компенсируется в ходе почвообразования. Этот вид эрозии протекает повсеместно, практически не приносит вреда и охраны почв не требует.

Ускоренная эрозия возникает при удалении естественной растительности, неправильном использовании почвы, в результате чего темп эрозии резко возрастает. Этот вид эрозии приводит к снижению почвенного плодородия, а иногда и к полному уничтожению почвенного покрова, и требует защиты почв.

Ветровая эрозия (дефляция) – процесс разрушения почвенного покрова под действием ветра. В зависимости от размера частиц они могут переносится ветром во взвешенном состоянии, скачкообразно и скольжением по поверхности. Различают пыльные (чёрные) бури и повседневную (местную) дефляцию.

Пыльные бури повторяются раз в 3-20 лет, уносят до 15-20 см поверхностного слоя почвы. При этом крупные частицы почвы передвигаются на небольшие расстояния, задерживаясь у различных препятствий и в понижениях рельефа. Наиболее мелкие частицы почвы (<0,1 и <0,001 мм) в виде воздушной суспензии перемещаются на десятки, сотни и даже тысячи километров.

Повседневная дефляция более медленно, но регулярно разрушает почву. Она проявляется в виде верховой эрозии и позёмки. При верховой эрозии и частицы почвы поднимаются вихревым (турбулентным) движением воздуха высоко вверх, а при позёмке они перекатываются ветром по поверхности почвы или перемещаются скачкообразно на небольшой высоте от почвы.

При перекатывании и скачкообразном движении частицы ударяются и трутся друг о друга, что усиливает их разрушение. Это способствует усилению дефляции.

Районы распространения эрозии . Водная эрозия наиболее распространена в зонах серых лесных почв, чернозёмной, каштановой, в земледельческих районах таёжно-лесной зоны, в горных областях.

Ветровая эрозия распространена преимущественно в районах недостаточного увлажнения и низкой относительной влажности воздуха: в районах неустойчивого увлажнения, в засушливых областях, в пустынях и полупустынях.

Экологические последствия эрозии . В результате эрозии происходит снижение плодородия почв (при поверхностной водной эрозии и дефляции) или полное уничтожение почвенного покрова (при линейной водной эрозии). Снижение плодородия связано с постепенным удалением наиболее плодородного верхнего слоя и вовлечением в пахотный горизонт менее плодородных нижних горизонтов. Степень снижения плодородия зависит от степени смытости или сдутости.

В результате эрозии ухудшаются физические, химические и биологические свойства почвы. Снижается содержание и запас гумуса, часто ухудшается и его качественный состав, снижаются запасы элементов питания (азота, фосфора, калия и др.) и содержание их подвижных форм. Ухудшаются структурное состояние и сложение, уменьшается пористость и увеличивается плотность, что приводит к снижению водопроницаемости, увеличению поверхностного стока, снижению влагоёмкости и запасов доступной для растений влаги. Потеря верхнего наиболее гумусированного и оструктуренного слоя ведет к снижению биологической активности почв: уменьшается численность микроорганизмов и мезофауны, снижается микробиологическая и ферментативная активность почв.

Кроме того, водная эрозия сопровождается рядом других неблагоприятных явлений: потерей талых и дождевых вод, уменьшением запасов воды в почве, расчленением полей, заилением рек, оросительных и дренажных систем, других водоёмов, нарушению дорожной сети и т. д.

В конечном счёте, ухудшение плодородия эродированных почв приводит к снижению урожая сельскохозяйственных растений.

Условия развития эрозии . Различают природные и социально-экономические условия развития эрозии. В первом случае сами природные условия предрасположены к проявлению эрозионных процессов. Во втором случае развитию эрозии способствует неправильное использование земель человеком. К природным условиям относятся климат (количество, интенсивность и величина капель дождевых осадков; мощность снегового покрова и интенсивность его таяния), рельеф (крутизна, длина, форма и экспозиция склона), геологическое строение местности (характер горных пород – их податливость к размыву, смыву и дефляции, наличие плотных подстилающих пород), почвенные условия (гранулометрический состав, структурность, плотность и влажность верхнего горизонта) и растительный покров (присутствие и характер растительного покрова, наличие дернины и подстилки).

Ветровая эрозия почв в лесной зоне носит очаговый характер. Очаги ветровой эрозии возникают в результате сведения леса на песках и песчаных почвах, а также в результате осушения и распахивания избыточно увлажненных почв. Наиболее крупные очаги ветровой эрозии почв расположены на территории Полесья. Так?в Белоруссии ветровой эрозии подвержено около 7,6% пашни. В Полесье Украины сильные пыльные бури повторяются 1-2 раза в 10 лет.[ ...]

Ветровая эрозия почв. Все процессы разрушения, переноса и отложения почв и пород, связанные с деятельностью ветра, получили название эоловых. К эоловым процессам относится дефляция - выдувание и развеивание почв и пород. Обтачивание, шлифовка, высверливание и разрушение твердых пород обломочным материалом, перемещаемым под действием ветра, называют коррозией. Процессы навеивания, отложения называют эоловой аккумуляцией.[ ...]

Ветровая эрозия почв представляет опасность также для ряда рйонов нашей страны. Согласно данным Н. М. Суса (1949), количество выдуваемой почвы в отдельных случаях достигает очень больших размеров - 120-124 т/га. Обычно черные бури возникают при скорости ветра 10-12 м/с, но наибольшей интенсивности достигают при скорости 15-20 м/с.[ ...]

При ветровой эрозии почв, или дефляции, происходят выдувание почвы, снос ее мелких частиц ветром. Сухие почвы поддаются действию ветра легче, чем влажные, поэтому ветровая эрозия чаще всего наблюдается в засушливых регионах. Ветровая эрозия проявляется в виде поземок и смерчей (столбов пыли). Пыльные бури сопровождаются переносом частиц плодородного слоя почвы в леса (лесные полосы), водоемы (реки, озера) (Рябов, Вакулин). Ветер перемещает пыль в населенные пункты, на пастбища, животноводческие фермы. Вдыхание пыльного воздуха может стать причиной заболеваний слизистой оболочки носа, гортани, бронхов у людей и животных.[ ...]

Для ветровой эрозии, как и для водной, характерными являются не только процесс отрыва частиц, но и процессы их переноса и аккумуляции. В каждом явлении ветровой эрозии почв всегда обнаруживается четыре стадии: дефляции, трансформации, аккумуляции и стабилизации, которые закономерно сменяют друг друга в пространстве и во времени. Каждой из стадий соответствует особый тип нарушения почвенного покрова.[ ...]

Водная эрозия почвы. В умеренных широтах гораздо более существенна водная, чем ветровая, эрозия почвы, в то время как в аридной зоне ситуация противоположи. Как и в случае ветровой эрозии, чем выше скорость потока, тем большая эрозия возможна. Поэтому методы борьбы с этим явлением подобны методам, используемым для контроля ветровой эрозии; они основаны на снижении скорости данного процесса или на связывании частиц почвы.[ ...]

Борьба с эрозией почв - одно из необходимых условий восстановления их плодородия. Учеными разработаны эффективные методы борьбы с ветровой и водной эрозией, оврагообразованием. Создана специализированная противоэрозионная техника (плоскорезы, щелеватели и др.), разработана противоэрозионная технология обработки почв в зависимости от их физико-химических свойств, природно-климатических условий местности и ряда других факторов. Широкое признание получила принципиально новая система обработки почв, предложенная академиком Т. С. Мальцевым для районов Зауралья и Западной Сибири. В Алтайском крае успешно внедрена почвозащитная система земледелия академика А. И. Бараева, разработанная для зон ветровой эрозии почв.[ ...]

Водная и ветровая эрозия почв. Водная эрозия - процесс разрушения почвенного покрова под действием талых и дождевых вод. В результате водной эрозии сокращается или уничтожается гумусовый горизонт почвы, что приводит к уменьшению содержания гумуса, азота, фосфора, калия и других питательных элементов, а также ухудшению структуры и уплотнению почвы. Помимо разрушения наиболее плодородной части почвы водная эрозия сопровождается рядом других неблаго-приятных явлений: потеря талых и дождевых вод, уменьшением запасов воды в почве, расчленением полей, заилением рек, оросительных и дренажных систем, других водоемов.[ ...]

При изучении ветровой эрозии почв также применяют метод активного эксперимента в натурных условиях, по своим целям и задачам аналогичный методу стоковых площадок. Организовать такого рода исследования еще сложнее, чем в случае со стоковыми площадками, поскольку практически невозможно защитить изучаемую площадку от эоловых ианосов с прилегающих территорий, а учесть их довольно сложно. Кроме того, в отличие от водной эрозии, в случае с ветровой эрозией нет простого способа учета суммарных потерь почвы. Их определяют с использованием указанных выше методов, основанных на учете изменения уровня почвенной поверхности, либо путем измерения переноса почвы в разных точках изучаемой территории с помощью пылеуловителей. Поэтому измерительные устройства (пылеуловители) приходится распределять по всей изучаемой территории.[ ...]

Нередко качество почв, их структура ухудшаются вследствие несовершенства технологий агрохимических мероприятий - орошения земель, осушения болот, вырубки лесов, рытья каналов и т.д. Они являются основными причинами уничтожения гумуса, водной и ветровой эрозии почв, ее выщелачивания (замещения в ней кальция калием).[ ...]

Различают водную и ветровую эрозию почвы: первая вызывается воздействием талых и ливневых (дождевых) вод, вторая - ветром определенной скорости. В мировой литературе данные термины применяются именно в таком смысле. Термин «дефляция» означает только перенос почвы ветром и не охватывает полностью данное явление - разрушение, перенос и отложение почвенных частичек.[ ...]

Зайцева А. А. Борьба с ветровой эрозией почв. М., «Колос», 1970. 138 с.[ ...]

Необходимым условием ветровой эрозии почв является ветер, скорость которого достаточна для перемещения частиц почвы. По таким внешним признакам, как интенсивность, продолжительность и масштабы явления, а также размер ущерба, различают повседневную ветровую эрозию и пыльные бури. Различие это достаточно условно. Отличительными признаками повседневной ветровой эрозии можно считать относительно низкую скорость ветра, лишь незначительно превышающую критическую для почв, и связанную с этим пространственную ограниченность явления - повседневная эрозия чаще всего ограничена масштабами одного или нескольких соседних полей на территории которых развиваются все стадии процесса - от выдувания почвы до отложения наносов. Практически все пахотные почвы в той или иной степени подвержены повседневной ветровой эрозии, в особенности при обработке.[ ...]

Задачи предупреждения ветровой эрозии почв решают путем осуществления комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических и агролесомелиоративных мероприятий. Соотношение между элементами комплекса зависит от конкретных физико-географических и социально-экономических условий. Влияние, оказываемое этим комплексом на все элементы системы земледелия, может быть столь существенным, что приводит к качественному изменению системы, к превращению ее в почвозащитную.[ ...]

Пылевые бури и их предотвращение. М., Изд-во АН СССР, 1963, с. 122-132.[ ...]

В районах распространения ветровой эрозии почв в рамках почвозащитных систем земледелия значительную долю объема механических обработок приходится выполнять в условиях большого количества послеуборочных остатков на поверхности почвы, оставляемых в целях ее мульчирования. Для этого разработана и продолжает разрабатываться специальная противоэрозиоиная техника - сеялки, бороны, орудия для основной безотвальной обработки.[ ...]

Практически не защищены от ветровой эрозии почвы паровых полей, не занятых растительностью. Весьма мало отличаются от паровых полей по этому показателю почвы, занятые под свеклу, капусту, лук и подобные по технологии возделывания и биологическим особенностям культуры. Их наземной биомассы обычно не хватает в течение всего сезона для сколько-нибудь эффективной защиты почвы от выдувания.[ ...]

Авторы раскрывают сущность ветровой эрозии почв, дают теоретическое обоснование почвозащитному земледелию и агротехническим требованиям к противоэрозиоиной технике. Они рассказывают о полевых севооборотах, обработке почвы, влагоиакопительных мероприятиях, системе удобрений, сроках посева, а также об экономической эффективности почвозащитной технологии, возделывания зерновых культур и перспективах ее применения. За разработку и внедрение почвозащитной системы земледелия коллектив ученых ВНИИЗХ был удостоен в 1972 г. Ленинской премии. Работа рассчитана на специалистов сельского хозяйства.[ ...]

Большую роль при формировании почв играют распределение осадков по сезонам года, интенсивность выпадения осадков, определяющая их промачивающую и размывающую силу, относительная влажность воздуха и сила ветра также по сезонам. Все эти явления влияют на многие особенности биологических и почвенных процессов и обусловливают развитие водной и ветровой эрозии почв. Климат оказывает прямое и косвенное влияние на почвообразование. Прямое влияние проявляется в непосредственном воздействии элементов климата (увлажнение почвы осадками и ее промачивание, нагревание и охлаждение и т. п.), косвенное через воздействие климата на растительный и животный мир.[ ...]

А.И.Бараевым. В других регионах ветровая эрозия почв продолжает наносить урон народному хозяйству.[ ...]

Бочаров А. П. К вопросу изучения ветровой эрозии почв. - «Труды Каз. ип-та механизации и электрификации с. х. 1960, с. 301-310.[ ...]

Кальянов К.С. Динамика процессов ветровой эрозии почв. М., 1976, 154 с.[ ...]

Для того, чтобы снизить опасность ветровой эрозии почв необходимо обеспечить условия для достаточного снижения средней скорости в ядре турбулентного следа или для вытеснения его на достаточную высоту над поверхностью. С этой целью рекомендуется создание достаточной плотности растительного покрова, которое достигается мульчированием поверхности пожнивными остатками с осени, посевом промежуточных культур, расположением посевов разных культур чередующимися полосами, устройством кулис и полезащитных лесных полос.[ ...]

История развития исследований по эрозии почв и борьбе с ней в конце XIX - начале XX в. тесно связана с работами непосредственных учеников В.В.Докучаева, среди которых был Г.Н.Высоцкий. Для познания закономерностей ветровой эрозии почв большое значение имеет одна из первых работ Г.Н.Высоцкого "Материалы по изучению черных бурь в степях России", опубликованная в 1894 г. в трудах экспедиции Лесного департамента. В работе детально рассмотрены вопросы распределения и аккумуляции продуктов ветровой эрозин в зависимости от характера растительного покрова и рельефа. Последующие работы Г.Н. Высоцкого посвящены различным вопросам степного лесоразведения и его значению в деле охраны почв от эрозии. Г.Н.Высоцким было установлено, что в условиях засушливой степи лес не может расти большими массивами н что технология лесоразведения здесь должна быть иной, чем в лесной зоне. Им были подобраны породы деревьев и кустарников, наиболее пригодные для создания полезащитных полос в степи. В целом работами Г.Н.Высоцкого был заложен научный фундамент полезащитного лесоразведения.[ ...]

Из всего изложенного вытекает, что ветровая эрозия почвы есть не пассивный процесс, а весьма активный агент большой разрушительной силы. Если насыщенный активными (скачущими) частицами пылевоздушный поток с эродирующего поля перебрасывается на соседнее пока неэродирующее (скажем, сильно глыбистое) поле, оно также начинает эродировать под воздействием бомбардирующих активных фракций.[ ...]

Наиболее существенным в отношении ветровой эрозии почв является опосредованное влияние атмосферной влаги и температурного режима через биолопгческие факторы такие, как защитное действие растительности и структурообразующая роль живых организмов.[ ...]

Наиболее детально влияние влажности почвы на ее устойчивость к действию ветра исследовал В.С.Чепил (1956). По результатам его опытов в аэродинамической трубе интенсивность ветровой эрозии почв не зависела от их влажности в диапазоне 0-0,33 относительных единиц влажности (за единицу принято отношение фактической влажности к влажности, при которой полное давление влаги в этой почве равно -1500 кПа). В диапазоне 0,33-1,0 сдувание почвы уменьшалось с увеличением влажности, приближаясь к нулю при приближении эквивалента к 1,0. Это позволило автору придти к заключению о том, что дефляция почв прекращается при увлажнении почв до состояния, соответствующего полному давлению почвенной влага -1500 кПа. При этом наименьшее количество влаги требуется для стабилизации песка дюн, а наибольшее - для пылевато-глинистой почвы (табл. 4.10).[ ...]

Интересные наблюдения над процессами ветровой эрозии почв были сделаны учеником В. В. Докучаев а П.Ф.Бараковым (1913). Им было показано, что от ветра особенно страдают поля, занятые посевами сахарной свёклы, что связано с ее биологическими особенностями и технологией возделывания, а также низкой противодефляционной стойкостью черноземов в сухие годы.[ ...]

Объектом эрозиоведения являются процессы водной и ветровой эрозии почв, происходящие в разных природных и хозяйственных условиях, а также результаты их протекания - смытые и дефлированные, а также намытые и навеянные почвы и методы их мелиорации.[ ...]

Организационно-хозяйственные мероприятия по охране почв от ветровой эрозии включают работы по обоснованию необходимости принятия мер против ветровой эрозии, создание предпосылок для их осуществления и контроль за их выполнением. Обоснованием необходимости мероприятий служат результаты оценки потенциальной опасности ветровой эрозии почв и фактического ее распространения. К предпосылкам относятся: проект противоэрозионных мероприятий для отдельного хозяйства, материальные и людские ресурсы для его осуществления.[ ...]

При неправильном применении фосфорных удобрений, водной и ветровой эрозии почв большие количества фосфора удаляются из почвы. С одной стороны, это приводит к перерасходу фосфорных удобрений и истощению запасов фосфорсодержащих руд (фосфоритов, апатитов и др.). С другой стороны, поступление из почвы в водоемы больших количеств таких биогенных элементов, как фосфор, азот, сера и др., вызывает бурное развитие синезеленых водорослей и других водных растений («цветение» воды) и эвтрофикацию водоемов. Но большая часть фосфора уносится в море.[ ...]

Эти модели позволяют решать задачи оценки эффективности противодефляцион-ных мероприятий или их систем с разной степенью точности. Все они нуждаются в дальнейшем экспериментальном и теоретическом обосновании и в адаптации к новым почвозащитным технологиям. В этом же направлении продолжается совершенствование новой версии американской системы прогнозирования ветровой эрозии почв - WEPS (Hagen, 1991).[ ...]

Форма и крутизна склона также оказывают влияние на ход процесса ветровой эрозии почв, причем это влияние аналогично влиянию на ход процесса водной эрозии. Сильнее всего от дефляции страдают почвы выпуклых склонов, слабее всего - почвы вогнутых склонов. Чем больше крутизна склона, тем больше потери почвы от ветровой эрозии.[ ...]

Некоторые климатические воздействия способствуют развитию водной и ветровой эрозии почв и пород: интенсивно выпадающие осадки в теплое время, интенсивное весеннее снеготаяние, наличие периодов без осадков с активным испарением влаги из почвы и сильными ветрами.[ ...]

Растительность - наиболее легко поддающийся воздействию человека фактор ветровой эрозии почв. Именно с растительностью связаны основные надежды в деле охраны почв от ветровой эрозии. Растительность оказывает влияние и на свойства почв и на свойства воздушного потока. При этом следует разграничивать влияние собственно растений и влияние технологии возделывания тех или иных сельскохозяйственных культур. Влияние собственно растений па ветровую эрозию весьма многообразно, но в большинстве случаев положительно. Влияние же технологии возделывания многих культур зачастую является отрицательным и должно анализироваться в ряду антропогенных факторов ветровой эрозии почв.[ ...]

Наиболее эффективным и широко распространенным приемом является мульчирование поверхности почвы послеуборочными растительными остатками. Районы распространения ветровой эрозии почв характеризуются недостаточностью или неустойчивостью увлажнения, поэтому основную обработку здесь необходимо производить как можно раньше, чтобы сохранить оставшуюся в почве после уборки урожая влагу и создать условия ее накопления в осенне-зимний период. При этом необходимо обеспечить сохранность растительных остатков на поверхности. Основная обработка почвы с сохранением растительных остатков на поверхности носит название безотвальной обработки, поскольку ее производят без оборота пласта специальными орудиями. Этими орудиями первоначально были плуга со снятыми отвалами, а теперь -плоскорезы и чизели (рис. 9.2).[ ...]

При определенных условиях все составляющие общей циркуляции атмосферы могут сопровождаться явлением ветровой эрозии почв, что приводит к запылению атмосферы. В метеорологии явление переноса частичек почвы сильным ветром называется пыльной бурей. Горизонтальная протяженность пыльной бури - от десятков и сотен метров до нескольких тысяч километров, а вертикальная - от нескольких метров до нескольких километров.[ ...]

По оценке ЮНЕП, 15% деградированных сельскохозяйственных земель относятся к категории “сильно деградированных”. Это почвы, у которых исходные биотические функции -превращать биогенные вещества в формы, ассимилируемые растениями - преимущественно разрушены, и они более непродуктивны. Эти почвы столь сильно деградированы, что их восстановление или невозможно, или же трудно достижимо из-за технических сложностей и крайне высокой цены такой работы. Например, восстановление богарных (неполивных) почв в США обходится в среднем в 4000 американских долларов на гектар. Другая часть деградированных почв (46%) относится к категории “умеренно деградировавших”, со значительно сократившейся прДцурзджциятшкяв происходит вследствие различных причин антропогенного характера. Водная и ветровая эрозия почв - важнейшие процессы, распространенные на 84% деградировавших почв. К другим основным процессам деградации можно отнести ухудшение структуры почвы, ее техногенное загрязнение, засоление, заболачивание и подтопление. Площадь и степень деградации почв мира, по данным GLASOD, приведены в табл. 12.[ ...]

Несмотря на то, что зональные почвозащитные системы земледелия насыщены прот изоэрозионными мероприятиями, в ряде случаев их оказывается недостаточно для предотвращения ветровой эрозии почв. Содержание дополнительных мероприятий зависит от потенциальной опасности ветровой эрозии почв (табл. 9.6). В данном случае ее оценивают полуколичественным методом, основываясь на результатах почвен-но-эрозионного обследования, при котором учитывают и потенциальную подверженность почв ветровой эрозии (с использованием материалов табл. 4.6) и фактическую выраженность эрозионных процессов. Согласно этой схеме потенциальная опасность увеличивается от первой группы к шестой (в табл. 9.6 они выделены римскими цифрами). В пределах каждой группы выделяют три подгруппы, А,Б,В, по характеру фактического проявления ветровой эрозии в момент обследования. А -признаков проявления ветровой эрозии нет или имеются разрозненные пятна наносов высотой до 10 см; наблюдается слабое сглаживание нанорельефа и очаговое осветление поверхности почвы. Б - поверхность почвы светлая; нанорельеф сглажен почти полностью, на поверхности поля эоловая рябь, косы навевания, у препятствий - бугорки наносов высотой до 20 см. В - поверхность почвы светлая, по всей поверхности эоловая рябь, косы навевания, у препятствий - бугорки наносов высотой более 20 см; на поверхности поля чередуются участки выноса мелкозема с участками его накопления.[ ...]

В совсем близкое от нас время, буквально на глазах нескольких поколений, аналогичный процесс опустынивания вследствие непродуманного овцеводства охватил многие районы Австралии. Ветровая эрозия почв - это один из наиболее ярких примеров «непредвиденных последствий» хозяйственной деятельности.[ ...]

Далека от разрешения и проблема аккумуляции эоловых наносов. Трудности анализа и прогноза эоловых отложений связаны в первую очередь с нестационарностью воздушных потоков, вызывающих ветровую эрозию почв. Эти потоки отличаются происхождением (внутримассовые, фронтальные, местные, вихревые) и, следовательно, свойствами, определяющими их транспортирующую способность (скоростью, продолжительностью и направлением ветра, интенсивностью турбулентности, влажностью воздуха), а также временем существования и масштабами. В случае ветровой эрозии почв вертикальный масштаб двухфазного потока соизмерим с горизонтальным, который в зависимости от местных условий может изменяться от десятков и сотен метров до сотен и тысяч километров.[ ...]

Истощение водоисточников в основном происходит по следующим причинам: вырубка лесов и кустарников, особенно в верховьях и по берегам рек; осушение верховых болот; распашка прибрежных склонов; водная и ветровая эрозия почв; разрушение плотин на малых реках; бесконтрольное и бесхозяйственное использование природных вод.[ ...]

Были разработаны различные почвоохранные меры, которые в несколько усовершенствованном виде применяются и поныне. В частности, была разработана методика определения интенсивности плоскостного смыва почв на пашне (универсальная формула эрозии), а затем и приемы подсчета ветровой эрозии почв (дефляции). Измерение водной и ветровой денудации почвенного покрова стало возможным благодаря параметризации главных природных и антропогенных характеристик пахотных ландшафтов. Методика в доработанном российскими учеными виде используется сейчас и в нашей стране. Книга X.Беннета “Охрана почв” издана в 1939 г. и переведена на русский язык в 1951 г.[ ...]

В первую очередь страдают сельскохозяйственные земли - падает их плодородие, заиливаются природные и искусственные водоемы. В составе сельскохозяйственных угодий России эрозион-но опасные и подверженные водной и ветровой эрозии почвы занимают 125 млн га, в том числе эродированные - по разным оценкам от 54 до 82 млн га. Каждый третий гектар пашни и пастбищ нуждается в осуществлении мер защиты от деградации. Ежегодно пашня теряет не менее 400-650 млн т почвы.[ ...]

В «Методических указаниях по проведению почвенноэрозионных обследований и составлению проектов про-тивоэрознонных мероприятий при внутрихозяйственном.землеустройстве совхозов и колхозов Казахской ССР, расположенных в районах проявления ветровой эрозии почв», уточненных и изданных в 1966 и 1969 гг., сохранена группировка почв по механическому составу, по эоловым образованиям характеризовалась степень эродированное™, расписывались дифференцированные почвозащитные мероприятия, постепенно уточняемые в процессе проверки практикой. Некоторые признаки, не оправдавшие возлагаемых на них надежд, постепенно отпадали (комковатость, гибель посевов).[ ...]

В 1983 г. вышла первая часть учебника М.Н.Заславского "Эрозиоведение” для студентов географических и почвенных специальностей вузов, а в 1987 г. - вторая его часть "Эрозиоведение. К сожалению, учебник не охватывает проблем ветровой эрозии почв, изложение которых предусмотрено программами курсов лекций, читаемых обычно студентам. По-видимому, автор предполагал выпустить отдельно учебник по дефляциоведеяию, однако не успел выполнить задуманного. Большую помощь в изложении основ охраны почв от эрозии оказали преподавателям университетов учебные пособия Н.В.Евцихевича "Эрозия почв и грунтов и борьба с ней” (1973), Л.Ф.Смирновой "Ветровая эрозия почв" (1985) и Д.АЛобанова, М.Г.Танзыбаева "Эрозия почв и меры борьбы с ней" (1986), а также учебная литература по проблемам охраны почв, охватывающая в значительной мере вопросы защиты почв от эрозии. Это учебное пособие Г.В.Добровольского, Л.А.Грипшной "Охрана почв” (1985) и книга того же названия, написанная А.М.Ивлевым, А.М.Дербенцевой (1985). При подготовке настоящего учебника авторы использовали большой опыт преподавания основ охраны почв от эрозии в университетах, обобщенный в указанных учебных пособиях. Однако с момента их издания прошло более десятилетия, характеризовавшегося крупными достижениями в области теории эрозионных процессов и их практического приложения. Отражение их в учебной литературе является одной из задач настоящей книги.[ ...]

Наиболее опасным считается то направление j, для которого вектор г, будет наибольшим. Годовой индекс Гу дает возможность определить наиболее опасное направление ветров в среднем за год. Более полезным является месячный индекс Гу, поскольку он характеризует годовую динамику наиболее опасного в отношении ветровой эрозии направления ветров. Сопоставляя динамику гу по месяцам с динамикой защищенности почвы растительностью можно с большей надежностью определить наиболее опасное направление ветров, вызывающих ветровую эрозию почв.[ ...]

Пылевые загрязнения. Главным источником частиц загрязняющего вещества, которые находятся в воздухе и затем осаждаются нд изолятор в районах с пылевыми природными загрязнениями, является пыль, поднимаемая с поверхности земли ветром, а также при движении транспорта и при сельскохозяйственных работах. Некоторую роль в загрязнении воздуха в этих районах играют частицы биологического происхождения (споры растений, микроорганизмы). Существенное влияние на работу изоляции в этом случае оказывают свойства почвы, в первую очередь, количество содержащихся в почве солей, их растворимость и способность к образованию электролита, а также ветровая эрозия почвы (дефляция) и сцепляемость частиц с поверхностью изоляторов.