Сущность, формы и факторы эрозии почв. Регионы распространения эрозии на территории РФ
Эрозия (от лат. erosio — разъедание) — разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением
по скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа.
По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот
Ветровая эрозия (дефляция)
Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лёссов, вспаханных почв, возбуждение пыльных бурь, шлифовка скал, камней, строений, механизмов несомыми твердыми частицами, поднятыми силой ветра. Разделяется на два типа: повседневная , пыльные бури
Определяющий фактор – почвы и полевые условия
Почвы с грубой структурой нуждаются в большем количестве растительных остатков, чем с тонкой структурой. В грубых структурах содержится много кальция м карбоната, но мало ила, глины и органического вещества. Все это приводит к образованию склонных к эрозии фракций и хрупких комков. Устойчивые комки помогают снизить эрозию. При обработке почвы следует стремиться к формированию больших комков.
Неровная почва, полученная в результате обработки, является весьма эффективной для снижения ветровой эрозии. Гребни и впадины поглощают и меняют направление воздействия части ветровой энергии, а также улавливают летающие частицы почвы. Гребни высотой 10, 16-20, 32см наиболее эффективны для защиты почвы.
Чтобы приостановить развитие ветровой эрозии, защитить почву и растущие культурные растения при засухе или незначительном количестве растительных остатков, используйте обработку поля для создания гребней, комков на поверхности, не дожидаясь дождя. Для эффективного противостояния эрозии она должна проводиться да начала ее развития, когда земля еще влажная.
Если же выдувание почвы уже началось, срочно обработайте ее на том конце участка, откуда дует ветер. В таком случае главная цель – создать как можно больше комков на гребнях перпендикулярно направлению ветра.
Для успешной борьбы с водной эрозией почв на землях, занятых в сельскохозяйственном производстве, необходима комплексная система мероприятий, позволяющих использовать воды поверхностного стока для увлажнения полей и прекращения развития эрозионных процессов.
По официальным данным, на 1 января 1993 г. площадь пашни в России составляла 132,0 млн. га. Следовательно, почвенной эрозии в стране было подвержено 88 млн. га пашни. По данным кафедры экономики природопользования МГУ, опубликованным в 1994 г. известным российским ученым С.Н. Бобылевым, в России площади эродированных земель ежегодно возрастают на 0,4-0,5 млн. га, а потери верхнего слоя, наиболее богатого гумусом, ежегодно достигают 1,5 млрд. т. В 1993 г. известный аграрник и политический деятель Ф.Т, Моргун писал, что с полей ежегодно смывается 1,5 млрд. т почвы, содержащей 75 млн т. гумуса и более 30 млн. т азота, фосфора и калия. Снижение плодородия почв приводит к недобору с одного гектара в среднем 10 ц. Только одно сохранение естественного плодородия почв могло бы повысить урожайность на 50-60%.
Опасность водной и ветровой эрозии особенно велика в связи с фактическим уничтожением лесов (естественные леса покрывают лишь 8,2% поверхности области) и с высокой распаханностью земель под пашню, достигающей 70%. Пересеченный характер местности обусловливает сильную подверженность процессу оврагообразования. Общая протяженность оврагов и балок превышает 25 тыс. км, что составляет 0.5 км на 1 км площади.
По оценкам специалистов, большое распространение эрозионные процессы получили не только в Центрально-Черноземном, но и в Поволжском, Северо-Кавказском регионах и в ряде областей Урала и Сибири.
47. Оценка физико-географических факторов при подготовительных работах для составления проекта противоэрозионной организации территории.
Борьбу с эрозией почв начинают с подробного изучения физико-географических условий и экономики конкретного района или хозяйства. В зависимости от рельефа, почвенного покрова и особенностей хозяйственного использования различные угодья в разной степени подвержены разрушительному действию воды. Исходя из местных особенностей, составляют почвенно-эрозионный план, на котором выделяют семь категорий земель, в разной степени подверженных воздействию водной эрозии.
В первую категорию входят лучшие пахотные площади, где процессы эрозии не развиты совсем.
Ко второй категории относят приводораздельные части склонов с хорошими и средними пахотными землями, со слабо выраженной ложбинностью. Почвы этой категории несмытые или очень слабо смытые и могут использоваться под сельскохозяйственные культуры. Сравнительно большой сток в отдельные годы здесь дают талые воды, ливневые осадки — слабый, а от обычных дождей сток отсутствует. Эти земли нуждаются только в профилактических противоэрозионных мероприятиях.
В третью категорию включают хорошие пахотные земли, занимающие средние и частично верхние части склонов. Эти площади подвержены сильной эрозии, и поэтому выращивание здесь сельскохозяйственных культур возможно с применением интенсивных противоэрозионных мероприятий. Главным агентом в развитии эрозии на землях третьей категории являются талые воды. Ливневые осадки причиняют вред преимущественно на угодьях, занятых пропашными культурами, дождевой сток имеет место сравнительно редко. Земли третьей категории выделяют в особый почвозащитный севооборот с сокращением пропашных культур и с большим участием многолетних трав.
Земли четвертой категории водной эрозии подвержены очень сильно. В земледелии они могут использоваться ограниченно, так как требуют ведения почвозащитного кормового лугопастбищного севооборота, где один-два года возделывают сельскохозяйственные культуры, а затем на 5-10 лет землю занимают под многолетние травы. Почвы здесь средне-, большей частью сильносмытые.
В пятую категорию включают непригодные для обработки земли, заброшенные из-за сильного разрушения эрозией. Эти площади используют как сенокосы, а при строгом нормировании выпаса — как пастбища.
К шестой категории относят земли, которые могут быть использованы только для лесоразведения: средние и сильно эродированные балки и балочные ответвления, расчлененные частыми промоинами, берега речных долин, оползневые участки, овраги всех типов.
В седьмую категорию включают неудобные земли, которые не могут быть использованы в сельском хозяйстве: обнажения, обрывы, скалы.
Выделения категорий земли по степени подверженности эрозии почв дает возможность наиболее рационально и комплексно внедрять почвозащитные мероприятия на всех земельных угодьях водосбора.
Что такое агротехнические противоэрозионные мероприятия? Простым и доступным агротехническим мероприятием по борьбе с водной эрозией является обработка почвы поперек склона. Она создает своеобразный микрорельеф пашни, в результате чего гребни, бороздки, рядки сельскохозяйственных культур препятствуют поверхностному стоку, способствуют проникновению воды в почву и повышают запасы влаги в пахотном горизонте, предотвращают смыв.
Часто в пределах одного поля, пересеченного ложбинами и балками, встречаются участки различной крутизны и экспозиции склонов. При таком сложном рельефе поля необходимо правильно наметить направление вспашки, культивации и посева, с тем чтобы микрорельеф максимально способствовал предотвращению стока и смыва. Однако с увеличением крутизны склона только обработки почвы поперек склона для предотвращения развития эрозионных процессов становится недостаточно.
Важным средством регулирования поверхностного стока является углубленная пахота, которая способствует лучшему впитыванию почвой влаги, уменьшает поверхностный сток и тем самым ослабляет разрушительное действие водной эрозии. Вместе с тем на глубоковспаханном поле растения более длительный период могут переносить засуху и мокрую погоду, глубоко пускать корни и создавать прочный защитный покров, быть устойчивее к колебаниям температуры.
Но сплошная глубокая пахота значительно дороже обычной, поэтому для борьбы с водной эрозией разработаны методы полосного глубокого рыхления почвы, которое значительно уменьшает развитие процессов смыва и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.
Большую роль в задержании талых и ливневых вод может сыграть щелевание — нарезка поперек склонов щелей глубиной 40-50 см с расстоянием между ними 70-180 см в зависимости от крутизны склона. Этот прием не препятствует механизированной обработке и уходу за посевами, а на выгонах и пастбищах не уничтожает естественную растительность, защищающую почву.
Повышению накопления влаги, регулированию стока, предотвращению смыва способствует кротование почвы. Для этой цели на корпусах плуга ставят специальные кротователи, которые на глубине 35-40 см создают кротовины диаметром 6-8 см через 70-140 см. Кротование значительно улучшает водопроницаемость, воздушный и водный режим почвы, предотвращает развитие смыва.
Значительную роль в борьбе с эрозией почвы играют удобрения. Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с другими агротехническими приемами оказывает большое влияние на почвообразовательные и биохимические процессы. Удобренная почва способствует лучшему развитию посеянных растений, а они надежнее защищают почву от эрозии.
48. Карта категорий земель при подготовительных работах: определение, назначение, методика составления.
Назначение карты: выявление земельных участков, где необходима защита их от эрозии, проектирование системы севооборотов, устройство их территории и обоснование проектных решений. При составлении карты определяется потенциальный смыв на различных участках и выделяются категории эрозионно-опасных земель. Под категорией эрозионно-опасных земель следует понимать участки земель с одинаковой интенсивностью эрозионных процессов, на которых необходимо проведение определенного комплекса ПЭМ. Категории устанавливаются на основе количественной оценки факторов эрозии, при этом все факторы приводятся к одному показателю. Смыв почвы определяется в т/га и определяется на основе зависимости
Э=К*Р*П
Э - смыв почвы от талых и ливневых вод
К - эрозионный индекс осадков
Р - показатель смыва в зависимости от рельефа
П - показатель податливости почв смыву
Карта категорий эрозионно-опасных земель отражает не только степень эродированности земель на момент ЗУ, но и потенциальную возможность дальнейшего развития процессов эрозии.
Для каждой категории земель в проекте ПОТ на основе зональных рекомендаций и указаний устанавливается характер использования, разрабатывается комплекс агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.
Карта явл основой для разработки проектата ПОТ с комплексом ПЭ мер-тий и обоснование проектных решений.
Интенсивность смыва определяется по линиям стока от водораздела до тальвега ┴ горизонталям. С учетом соотв-щих фак-ов опред смыв на каждые 100 м, при этом считается,что почва не покрыта раст-тью. На основе расчетов выделяются категории эр-опасных земель. Всего их 9, на пашне 5. 1 до 3 т/га; 2 – 3-10 т/га; 3 – 10 –20 т/га; 4 – 20 – 40 т/га; 5 – свыше 40 т/га; 6 и 7 для корм-х уг; 8 и 9 не используемые земли (овраги и тп).
49. Комплекс противоэрозионных мероприятий: понятие, содержание, направление комплекса.
Понятие и содержание комплекса: эрозия обуславливается сложным взаимодействием природных и хозяйственных факторов. Комплекс ПЭМ – это система взаимодействующих ПЭ мер-тий, обеспечивающая защиту почв от эрозии и повышение плодородия эродированных земель. Направление комплекса ПЭМ: 1) полное задержание стока (когда мало осадков и почвы влагоемкие и нет длинных склонов, то с помощью агротехнических или гидротехнических мероприятий в южных районах страны можно задержать сток полностью); 2) частичное задерж-е, уменьшение и замедление стока в безопасных местах (когда большое кол-во осадков, почвы менее влагоемкие, длинные склоны и большие водосбросные площади (Сибирь, Алтай)); 3) концентрация поверхностного стока и безопасный отвод (реш-ся в комплексе с гидротехническими мероприятиями) Выбор ПЭМ зависит от: кол-ва осадков, длины склона и физических св-в почв. Противоэрозионная эф-ть различных почв выражается коэффициентами: - серые лесные почвы 0,54; - черноземы 0,72-0,68; - каштановые 0,95
Содержание комплекса ПЭМ: 1) Организационно-хоз-ные мер-я (условия для безопасного ведения с/х пр-ва и ведения комплекса ПЭМ): 1. причины развития эрозии, степени ее проявления и распространения; 2. подготовительные работы, установление направлений комплекса; 3. установление специализаций хозяйств; 4. приведение границ хозяйств к требованиям защиты земель от эрозии; 5. размещение защитных л.п. и гидротехнических сооружений; 6. размещение угодий с учетом требований защиты почв; 7. проектирование системы с/о-ов; 8. противоэрозионное устройство территории с/о и кормовых угодий; 9. полосное размещение культур.
2) Агротех мероприятия – (по задержанию и регулированию поверхностного стока и предотвращению смыва почвы). Они д.б. постоянно действующими, доступными, дешевыми и окупаться в течение года: 1. мероприятия по обработке (щелевание, кротование); 2. фитомелирация (с помощью раст. покрова) - полосное размещение культур, буферные полосы, загущенный посев; 3. снежная мелиорация (снегозадержание, регулирование снеготаяния); 4. агрохимич. приемы (внесение удобрений).
3) Лесомелиоративные мер-я –(регулирование стока и смыва, распределение снега, защиту от ветров). Сюда относят: 1. размещение лесных насаждений (л.п. и облесение); 2. определение параметров л.п. и их конструкции (ширина, длина, кол-во рядов, ширина междурядий); 3. потребность в посадочном материале; 4. определение объемов работ и их стоимости; 5. определение эф-ти создания лесных насаждений. Виды лесных насаждений: - система л.п., - насаждения у гидротехнич.сети (сплошное облесение оврагов и их территории), - насаждения около прудов и водоемов, - насаждения на песках. Система л. п.: 1. Приводоразд-е л.п. созд-ся по водоразделам, 2. Основные водорегулирующие л.п. созд-ся на перегибах рельефа прямолинейно или контурно. 3. Прибалочные л.п. созд-ся в 1-ую очередь на широких балках, южных склонах, когда ниже бровки балки эродированный склон. 4. Приовражные л.п. созд. вдоль бровок оврагов.
4) Гидротех мер-я – (борьбу с конценрированным стоком, задержание и отвод избыточного стока). Делятся на: 1. водозадерживающие сооружения (водозадерживающие валы, валы-террасы, лиманы, пруди и др.); 2. водонаправляющие сооружения (водонаправляющие валы, валы-распылители стока, нагорные канавы); 3. водосбросные соор-ния (запруды, комбинированные сооружения, пороги, стенки падения, быстротоки).
50. Организационно-хозяйственные противоэрозионные мероприятия: понятие, содержание.