Мероприятия по защите почв от эрозии

Оценка эрозионной опасности

И мероприятия по борьбе с водной эрозией

На части землепользования

Краснокамского района Пермского края

Выполнил: ст.гр.ГК 41а

А.В. Аленникова ______

«____»____________2012

Проверил преподаватель:

В.Ю. Гилёв __________

«____»____________2012

Пермь 2012

Содержание

Введение...................................................................................................................3

1.Анализ природных факторов эрозии..................................................................4

1.1Рельеф........................................................................................................4

1.2Климат.......................................................................................................6

1.3Растительность .........................................................................................7

1.4Почвенные условия..................................................................................8

2.Мероприятия по защите почв от эрозии..........................................................10

Заключение.............................................................................................................15

Список литературы................................................................................................17

Приложение............................................................................................................18

Введение

Краснокамский район — муниципальный район Пермского края.

Административный центр — город Краснокамск. Площадь, занимаемая районом, составляет 95700 га, что составляет 0,6 % всей площади Пермского края. Протяженность территории Краснокамского муниципального района с севера на юг — 33 км, а с востока на запад — 50 км. Граничит район с городом Пермь, Пермским, Добрянским и Нытвенским районами края.

Водная эрозия почв в Пермском крае является более негативным фактором их деградации и экологической опасности агроландшафта в целом.

Ухудшение экологических условий роста сельскохозяйственных культур, нарушение нормального влагооборота и аридизации ландшафта, загрязнение поверхности вод, снижение замкнутости биохимического оборота веществ, устойчивости почв, способности их к саморегулированию – далеко не полный перечень негативных последствии эрозии, которая выражена на 30000га пахотных угодий района и угрожает 15000 га кормовых угодий.

Противодействие эрозионным процессам входит в компетенцию агронома-эколога, агронома-агрохимика-почвоведа, землеустроителя, которые выполняют картирование эрозионноопастных земель, составляют проекты почвозащитных мероприятий, исходя из количества закономерностей процесса разрушения, а так же свойств, смытых почв.

Поэтому надо повышать уровень борьбы с водной эрозией для ее предотвращения. (https://ru.wikipedia.org/; mse-online.ru›pochva/eroziya-pochv.html)

Анализ природных факторов водной эрозии

Рельеф

Краснокамский район Пермского края занимает площадь в 957 кв. км. Расположен район в центральной части Пермского края. Территория района расположена на правом берегу реки Кама в полого-холмистой местности дельты реки. Большая часть района покрыта хвойными лесами.

Рельеф Краснокамского района Пермского края сформировался при образовании Уральских гор около 250 миллионов лет назад и в ходе последующего накопления осадочных пород на кристаллическом фундаменте платформы.

В районе преобладает низменный и равнинный рельеф.

В северо-западной и восточной части района рельеф имеет возвышенности. Максимальная возвышенность составляет 257,4 м, минимальная составляет – 191,8 м.

Большие площади склоновых земель в Пермском крае определяют высокую эрозионную опасность территории. При несомненной прямой зависимости размеров эрозии от уклона универсальная формула для ее описания вряд ли возможна в силу многофакторности эрозионного процесса. При интенсивных ливнях влияние уклона на смыв проявляется сильнее, чем при слабых. Согласно обобщениям многочисленных экспериментальных данных, при удвоении крутизны склонов смыв увеличивается в 1,1 – 3,8

Длина склона – расстояние от водораздела до бровки элемента гидрографической сети. Длина склона на развитие эрозии влияет через массу водного потока. Длина склона зависит от степени расчлененности территории, которая характеризуется коэффициентом расчлененности. Различают: горизонтальное и вертикальное расчленение рельефа.

- Горизонтальное расчленение Мероприятия по защите почв от эрозии - student2.ru ,

где:

L – длина всех рек, балок, оврагов (суммарная длина долинно-балочной сети и ее ответвлений на территории);

S – площадь территории в км2.

Т.к. наш коэффициент расчлененности К=0,58, он находится в промежутке 0,50 – 0,8 (по шкале расчлененности) оценка горизонтального расчленения – средняя.

- Вертикальное расчленение – разность между max и min отметками рельефа в пределах водосборного бассейна. Кв1 = 245,3 - 191,8 = 53,5 м.

Кв2 = 257,4 – 191,8 = 65,6 м.

Т.к. наши коэффициенты вертикальной расчлененности Кв1 = 53,5 и Кв2 = 65,6, они находится в промежутке 50 – 100 м (по шкале расчлененности) оценка вертикального расчленения – значительная эрозионная опасность.

Данные по уклонам представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Общая характеристика землепользования.

Вид угодий Общая площадь Распределение земель
до 1 1-3 3 - 5 5 - 8 8 - 10 10 - 15 более 15
га % га % га % га % га % га % га % га %
1.Пашня 964,41 92,68 80,46 7,73 761,85 73,22 76,30 7,33 25,00 2,40 8,5 0,82 12,3 1,18 - -
2.Сенокосы 29,30 2,81 2,30 0,22 18,95 1,82 5,78 0,55 2,27 0,22 - - - - - -
3.Пастбища - - - - - - - - - - - - - - - -
4.Залежи - - - - - - - - - - - - - - - -
5.Итого с/х угодий 993,71 95,49 82,76 7,95 780,8 75,04 82,08 7,88 27,27 2,62 8,5 0,82 12,3 1,18 - -
6 Лес 0,92 0,08 0,25 0,02 0,67 0,06 - - - - - - - - - -
7.Кустарники 5,00 0,48 5,00 0,48 - - - - - - - - - - - -
8.Болото 14,25 1,37 14,25 1,37 - - - - - - - - - - - -
9. Сады 26,87 2,58 1,30 0,12 9,18 0,88 9,19 0,89 3,00 0,29 - - - - 4,20 0,40
9.Всего по землепользованию 11040,75 103,56 9,94 790,65 75,98 91,27 8,77 30,27 2,91 8,5 0,82 12,3 1,18 4,20 0,40

Экспозиция склона

Влияние экспозиции на развитие эрозионного процесса проявляется значительнее всего в период весеннего снеготаяния. На северных и восточных склонах снег сходит более равномерно и постепенно, чем ив южных и западных, получающих максимум солнечной радиации при прочих равных условиях почвы последних эродированы сильнее, и здесь в первую очередь необходимы мероприятия по регулированию снеготаяния и защите почв в весенний период.

Рельеф служит главной причиной развития водной эрозии. Длина и крутизна склона, величина водораздела, форма поверх­ности склона определяют степень развития эрозионных процессов. Чем протяженнее склон и больше его крутизна, тем на большей площади и с большей интенсивностью развивается эрозия.

Интенсивность смыва почвы зависит от формы склона. На вы­пуклых склонах она больше, на вогнутых — меньше. Часто склоны имеют сложную форму: в одном месте — выпуклую, в другом — прямую или вогнутую.

Степень размыва почвы и образование оврагов зависят от раз­мера, формы и крутизны склона. [uralbank.info›ural/permkr.php; mse-online.ru›pochva/eroziya-pochv.html]

Климат

Район относится к зоне умеренно - континентального климата. Для него характерны холодная зима и умеренно жаркое лето. Средняя температура января - -15,10С, июля -+18,60С. Максимальная глубина промерзания почвы - 130 см. Среднегодовое количество осадков - 450 мм. Относительная среднегодовая влажность воздуха - 76%.

Среднегодовая продолжительность солнечного сияния - 1941 час. Преобладают южные и юго-западные ветра. Количество безморозных дней в году - от 110 до 140, высота снежного покрова более 0,5 м, запасы воды в снеге 479 литров на м2.

Климат оказывает влияние на развитие эрозионных процессов в результате колебания температур, количества и интенсивности выпадающих осадков, силы ветра. От температуры зависят глубина промерзания почвы, интенсивность таяния снега и оттаивания почвы, сток талых вод, впитывание их в почву. Если постоянный снежный покров устанавливается на непромерзшей почве, то в процессе его таяния весной вода хорошо впитывается в почву и отсутствуют сток воды, смыв и размыв почвы. Если со склонов зимой снег сносится ветром, то почва оголяется, глубоко промер­зает и талые воды мало впитываются, наблюдаются большой сток воды и разрушение почвы. [uralbank.info›ural/permkr.php; mse-online.ru›pochva/eroziya-pochv.html]

Растительность

Краснокамский район имеет разветвленную речную сеть. По его территории протекают реки Белая, Кама, Амзя, Березовка, Кельтей, Тыхтем, Быстрый Танып. Наиболее значителен из малых рек правый приток Белой - Быстрый Танып, берущий начало в болотах Ординского района Пермской области.

Более 25% территории района занимают болота. Самое крупное - болото Ак-Саз площадью 1 102 га.

Зеленые насаждения

Район обладает разнообразной природой, фауной и флорой. Хвойные леса (ель и сосна) на севере постепенно сменяются к югу смешанными и лиственными лесами (липа и береза). Лесные массивы невелики по величине, что объясняется значительными вырубками, которые велись на территории района в прошлые годы как с целью лесозаготовки, так и для высвобождения земель под земледелие.

Леса занимают 21,6 тыс. га, что составляет 12,7% территории района.

Лесообразующими породами являются сосна, ель, пихта, лиственница, дуб, клен, береза, осина, ольха, вязь, липа, тополь, ива. Из плодовых кустарников и ягодников наиболее распространены черемуха, рябина, шиповник, калина, малина, брусника, земляника, черника.

Распаханность территории района составляет 31,3 % от общей площади района.

Густая растительность препятствует прямому удару дождевых капель и разрушению почвенных агре­гатов. Часть воды удерживается кроной самих растений, а густой травостой резко замедляет скорость стока воды. Таким образом, растительность способствует впитыванию воды почвой, защищает поверхность почвы от разрушения и замедляет передвижение воды по поверхности.

Остающиеся растительные остатки (стерня) на поверхности почвы способствуют задержанию и накоплению снега на поле, уменьшению глубины промерзания почвы. Они препятствуют раз­витию водной и ветровой эрозии почвы.

Наиболее благоприятное влияние на снижение эрозии почвы оказывают многолетние травы. Их травостой защищает почвы от воздействия ветра и капель дождя, способствует улучшению фи­зических свойств почвы и повышению ее водопроницаемости. [uralbank.info›ural/permkr.php;

mse-online.ru›pochva/eroziya-pochv.html]

Почвенные условия

Преобладающие почвы Краснокамского района - дерновые средне- и сильноподзолистые разного механического состава (больше тяжело-суглинистые), растительность южно-таежной зоны с мелколиственными лесами. 60% земель пригородной зоны занято лесами.

Дерновоподзолистая почва:

1) Почвообразующая порода: моренные отложения, безкарбонатные и карбонатные разного механического состава, покровные суглинки и глины, водоледняковые песчаные и супесчаные породы, элювий и делювий коренных пород, современные аллювиальные отложения в поймах больших и малых рек.

2) Водный режим-промывной.

3) Климат: умеренно холодный

4) Растительность: таежные моховые, мохово-кустарниковые, лесообразующая порода-ель, сосна, пихта, кедр.

5) Рельеф-волнисто-увалистая равнина, плоскогорье, горные районы, низменность

6) Строение профиля по горизонтали:

А0 - лесная подстилка,

А1 - гумусовоаккумулятивный,

А2 - подзолистый,

А2В - переходный,

В - иллювиальный,

С - материнская порода. [uralbank.info›ural/permkr.php]

Таблица 2 - Морфологические свойства и гранулометрический состав дерново-подзолистой почвы

П о к а з а т е л и Гранулометрический состав, %  
строение почвенного профиля мощность горизонта горизонт окраска структура сложение новообразования и включения  
>0,01 мм <0,01 мм <0,001 мм  
А0 0-2/2 лесная подстилка Бурая из хвои, веток, шишек, коры, слабой степени разложения  
А1 2-11/9 гумусовый серый бесструктурн. рыхлый корневины   96,4 3,1 1,9  
А2 11-45/34 подзолистый белесый бесструктурн. рыхлый - 97,1 2,6 0,7  
В1 45-85/40 верхний иллювиальный желтовато-оранжевый бесструктурн. твердоватый железисто-гумусные потеки 93,0 6,8 1,4  
В2 85-143/58 иллювиальный желтый бесструктурн. твердоватый ортзаиды, железисто-гумусные потеки 93,4 6,0 1,2  
В3С 143-200/57 переходный в материнскую породу светло-желтый бесструктурн. твердоватый ортзаидовые прослойки и охро-бурые потеки 96,3 3,4 1,3  
С с 220 Материнская, почвообразующая горная порода – флювиогляциальный песок  

Таблица 3 - Свойства дерново-подзолистой почвы

Знак горизонта Глубина определения, см Водно-физические Химические  
Плотность пористость гигровлага Гумус % по Тюрину Кислотность Сумма обменных оснований S Емкость обмена Е Степень насыщенности основаниями V, %  
Объемная Твердой фазы РН Гидролитическая Н  
  KCl мг - экв/100 г почвы    
г/см 3 %  
А1 2-11 1,10 2,24 50,9 1,43 1,33 4,8 5,31 2,61 7,92 37,0  
А2 25-35 1,50 2,55 41,2 0,29 0,22 5,3 4,20 2,22 6,42 34,6  
В1 60-70 1,52 2,54 40,2 0,11 0,30 4,9 3,51 2,18 5,69 38,3  
В2 100-110 1,56 2,60 40,0 0,08 0,18 5,4 4,11 2,84 6,95 41,0  
В3С 160-170 1,60 2,61 38,7 0,50 0,15 5,6 3,83 2,97 6,80 43,7  
С 1,62 2,65 38,8 0,34 0,11 5,9 4,40 3,40 7,80 43,6  

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.

В нашем случае дерново-подзолистые почвы является слабогумусированными, поэтому влияние водной эрозии у них – высокая. [1. стр. 43]

Мероприятия по защите почв от эрозии.

О почве говорят, что она - зеркало природы. В ней, как в фокусе, видны все связи, объединяющие нашу природу в единое целое. Эту величайшую ценность, которая дала человеку природа, необходимо охранять. От чего? От кого? Что может угрожать нашей почве? Оказывается, чтобы образовалось это уникальное природное тело, нужно очень много времени. 1 см почвы восстанавливается за 100 лет, а разрушить или загрязнить ее можно за несколько минут.

У почвы много врагов. Среди них в Пермском крае наибольшую опасность представляет эрозия- это физическое удаление всей почвы или ее части. Эрозия бывает водная или ветровая.

Не трудно догадаться, что в Пермском крае, столь богатом водными ресурсами, чаще встречается водная эрозия. В свою очередь, водная эрозия бывает плоскостная, которая приводит к смыву верхнего слоя почвы, и линейная, приводящая к образованию оврагов.

Особенно сильные разрушения водная эрозия производит во время весеннего паводка. С водой связаны и другие формы эрозии: обвалы и оползни.

Среди многих систем по рациональному использованию земель и почв важнейшее значение имеет их охрана и рациональное, бережное использование, и прежде всего защита от эрозии.

Разработка мер защиты почв имеет длительную историю. К настоящему времени в России сложилось научно-практическое направление защиты земель от почвенной эрозии, занимающееся разработкой мер по предотвращению ее причин. При этом необходимо планомерное воздействие на ландшафт, а не только на отдельные его компоненты.

Разработаны комплекс межзональных мер защиты земель от ускоренной эрозии, ее последствий, а также комплекс конкретных мероприятий для каждой природно-климатической зоны.

Зональные мероприятия довольно разнообразны и включают в себя агротехнические, лесомелиоративные, гидротехнические и организационно-хозяйственные меры защиты земель.

Применение комплекса перечисленных мероприятий снижает риск возникновения катастрофических процессов разрушения почв, уменьшает ущерб, приносимый эрозией, способствует ее прекращению и восстановлению плодородия почвы.

-Группа агротехнических мероприятий предусматривает следующее: 1) вспашку, культивацию и посев растений поперек склона, что дает эффект уже в год применения; 2) углубление пахотного слоя, что обеспечивает лучшее впитывание влаги и уменьшение поверхностного стока; 3) безотвальную обработку почвы по стерне по методу академика Т. С. Мальцева; 4) глубокое полосное рыхление почвы; 5) кротование, т.е. прокладку в почве на глубине 40 - 50 см с помощью специального («кротового») плуга горизонтальных дрен для стока излишней воды при выпадении осадков; 6) щелевание, т. е. устройство в почве узких и глубоких щелей для увеличения просачивания воды при выпадении осадков и уменьшения поверхностного стока; 7) частичную и полосную обработку песчаных и супесчаных почв, при которой возделываемая полоса должна иметь ширину от 1 до 100 м и располагаться перпендикулярно направлению господствующего ветра, а межполосные, необработанные участки должны иметь ширину, равную ширине обработанных полос или больше ее.

Наиболее эффективный водозадерживающий прием обработки почвы - лункование, которое проводят дисковыми лункоделателями ЛОД-110, ПЛДГ-5, ПЛДГ-10 или с помощью приспособления ПРН-90000, которое агрегатируется с плугом ПЛН-4-35.

Лесомелиоративные меры заключаются в создании полезащитных лесных полос применительно к конкретным условиям.

Гидротехнические мероприятия применяются для предотвращения образования оврагов, подмыва и разрушения берегов, для уменьшения воздействия на прилегающие к рекам территории катастрофических паводков. Гидротехнические работы значительно уменьшают риск оползней и селевых потоков. Предусматривается создание каналов и валов для стока воды в сочетании с работами по облесению территории, подвергшейся эрозии, вокруг гидротехнических сооружений. При возделывании склонов в горных условиях в селеопасных районах возводятся более сложные преграды, каскады, акведуки и т.д.

Организационно-хозяйственные мероприятия состоят в разработке почвенно-эрозионного плана, на основе которого проводится защита территорий от эрозии.

Таблица 4 – Рекомендации по охране и рациональному использованию земель

Категория земель Окраска на карте Площадь угодий Угодья по занимаемой площади Рельеф (условия залегания) Рекомендации по защите почв от эрозии
I Бесцветный 103,31 Пашня, сенокос, кустарники, болото, сады Равнинный На пашне необходимости в противоэрозионных мероприятиях нет. Но, возможны гидротехнические мероприятия для предотвращения оврагов, балок, подмыва, разрушения берегов
Пнэ Бесцветный 0,25 Лес Равнинный Возможна трансформация в с/х угодья, создание полезащитных лесных полос, гидротехнические мероприятия.
II Зеленый 789,98 Пашня, сенокосы, сады Умеренная возвышенность На пашне необходимопроводить простейшие агротехнические методы (обработка посевов поперек склонов), вспашка с углублением, зональные мероприятия*.
Пэ1 Зеленый 0,67 Лес Умеренная возвышенность Трансформация в с/х угодья, зональные мероприятия*.
III Синий 91,27 Пашня, сенокосы, сады Пологий склон На пашне необходимо проводить прерывистое бороздование, исключение чистых паров, сокращение площади пропашных, межзональные мероприятия**.
IV Желтый 30,27 Пашня, сенокосы, сады Крутой склон На пашне нужна специальная организация территории, полосное земледелие, исключение пропашных, террасирование, межзональные мероприятия**.
V Оранжевый 8,5 Пашня Крутой склон Пашня отводиться под сенокос или пастбище, выделяются почвозащитные севообороты с 5-10 полями многолетних трав и 1-2 полями зерновых, межзональные мероприятия**.
VII Красный, коричневый 16,5 Пашня, сады Крутой склон Пашня ограниченно пригодна для пастбищ с нормативным выпасом, межзональные мероприятия**.

*Зональные мероприятия довольно разнообразны и включают в себя агротехнические, лесомелиоративные, гидротехнические и организационно-хозяйственные меры защиты земель. Группа агротехнических мероприятий предусматривает следующее:

1) вспашку, культивацию и посев растений поперек склона, что дает эффект уже в год применения;
2) углубление пахотного слоя, что обеспечивает лучшее впитывание влаги и уменьшение поверхностного стока;
3) безотвальную обработку почвы по стерне по методу академика Т.С. Мальцева;
4) глубокое полосное рыхление почвы;
5) кротование, т.е. прокладку в почве на глубине 40-50 см с помощью специального плуга горизонтальных дрен для стока излишней воды при выпадении осадков;
6) щелевание, т.е. устройство в почве узких и глубоких щелей для увеличения просачивания воды при выпадении осадков и уменьшения поверхностного стока;
7) частичную и полосную обработку песчаных и супесчаных почв, при которой возделываемая полоса должна иметь ширину от 1 до 100 м и располагаться перпендикулярно направлению господствующего ветра, а межполосные, необработанные участки должны иметь ширину, равную ширине обработанных полос или больше ее.

**Межзональные меры защиты земель от эрозии включают:

1) противоэрозийную организацию территории, предусматривающую различные противоэрозийные мероприятия в сочетании с правильным размещением севооборотов, защитных лесонасаждений и гидротехнических сооружений;
2) введение почвозащитных полевых и лугопастбищных севооборотов, включающих многолетние травы, запятые пары, сокращение площади пропашных культур, черных паров и др.;
3) прекращение рядового посева и культивации паров ВДОЛЬ склона;
4) создание на крутых склонах полос-буферов из многолетних трав;
5) укрепление, облесение оврагов, песков, сильно эродированных склонов, создание лесозащитных насаждений и лесов хозяйственного назначения;
6) залужение и закрепление ложбин, крутых склонов, заравнивание промоин;
7) регулирование пастьбы скота в балках, на крутых склонах, на песчаных и супесчаных почвах;
8) защиту дорог от размыва. [1. стр. 57]

Заключение

В ходе исследования был проведен анализ Краснокамского района.

Выяснилось, что на участке преобладают земли II категории, которые подверженные слабой эрозии, слабо размываемые, условие залегания по разрезу 1°-3°.

Рельеф служит главной причиной развития водной эрозии. В районе преобладает низменный и равнинный рельеф. В северо-западной и восточной части района рельеф имеет возвышенности. Максимальная возвышенность составляет 257,4 м, минимальная составляет – 191,8 м. Длина и крутизна склона, величина водораздела, форма поверх­ности склона определяют степень развития эрозионных процессов. Чем протяженнее склон и больше его крутизна, тем на большей площади и с большей интенсивностью развивается эрозия.

Климат оказывает влияние на развитие эрозионных процессов в результате колебания температур, количества и интенсивности выпадающих осадков, силы ветра. От температуры зависят глубина промерзания почвы, интенсивность таяния снега и оттаивания почвы, сток талых вод, впитывание их в почву. Район относится к зоне умеренно - континентального климата. Для него характерны холодная зима и умеренно жаркое лето.

Район обладает разнообразной природой, фауной и флорой. Хвойные леса (ель и сосна) на севере постепенно сменяются к югу смешанными и лиственными лесами (липа и береза). Лесные массивы невелики по величине. Распаханность территории района составляет 31,3 % от общей площади района.

Преобладающие почвы Краснокамского района - дерновые средне- и сильноподзолистые. Почвенные условия (гранулометрический и минералогический составы, структура, мощность гумусового горизонта, влажность, плотность) в значительной степени влияют на развитие эрозионных процессов.

Для предотвращения эрозии достаточно применять простейшие агротехнические методы, обработка и посев поперёк склона, вспашка с углублением, полосное уплотнение снега.

Применение комплекса перечисленных мероприятий снижает риск возникновения катастрофических процессов разрушения почв, уменьшает ущерб, приносимый эрозией, способствует ее прекращению и восстановлению плодородия почвы.

Список литературы

1. Н. Я. Коротаев Почвы Пермской области. Пермь: Кн. изд-во, 1962. 278 с.: карт. 88 с. Ил.

2. https://ru.wikipedia.org/;

3. mse-online.ru›pochva/eroziya-pochv.html

4. uralbank.info›ural/permkr.php

Приложение

Наши рекомендации