Ветровая эрозия почв бывает. Причины эрозии почв

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.

Возможно, Вас так же заинтересует:

Эрозия почв - процесс разрушения почвенного профиля под действием воды (водная эрозия) и ветра (ветровая эрозия, или дефляция).

Геологическая (нормальная) эрозия протекает в естественных ус­ловиях в результате процессов выветривания и денудации. При этом почвенный профиль восстанавливается в ходе почвообразования.

Антропогенная эрозия связана с деятельностью человека. Ее называют также ускоренной – в связи с повышенной интенсивнос­тью, приводящей к частичному нарушению или полному уничто­жению почвенного профиля.

Водная эрозия подразделяется на поверхностную и линей­ную, или овражную.

Поверхностная эрозия - смыв верхнего горизонта почв под действием стекающих по склону дождевых и талых вод. Она соче­тает разрушающее действие дождевых капель и поверхностного стока дождевых и талых вод. Дождевые капли обладают более вы­сокой кинетической энергией, чем поверхностный сток дождевых и талых вод. Смыв почвы при плоскостной эрозии преимуще­ственно осуществляется небольшими струйчатыми потоками. Сле­ды эрозии на поле исчезают после обычной обработки. Поверхно­стная эрозия приводит к постепенному ухудшению свойств почв из-за смыва верхних, наиболее плодородных горизонтов.

Линейная, или овражная эрозия - размыв почвы в глубину и ширину более мощными струйными потоками, приводящими к образованию струйчатых размывов. Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвенного профиля.

По отношению к материнской форме рельефа, например, к балке, размывы бывают: донными, идущими по дну (тальвегу) бал­ки; вершинными, выходящими на водораздел по продолжению тальвега; склоновыми (размыв склонов балки под углом к тальвегу).

В зависимости от стадии развития среди склоновых и вер­шинных размывов выделяют водороины, промоины и овраги.

Водороины - размывы глубиной 0,2-0,6 м. Обычно они фор­мируются по бороздам при обработках почв вдоль склона. Водороины можно выравнивать вспашкой.

Промоины - размывы глубиной 0,5-0,3 м, шириной 0,5-8 м. Они захватывают не только почву, но и почвообразующую породу и непроходимы для обычной техники. Для засыпки промоины необходимо привозить грунт.

Овраг - размыв, выработавший свой собственный (вогнутый или ступенчатый) продольный профиль, не совпадающий с профилем склона. Глубина оврагов на Русской равнине может достигать 30 м, а ширина - 50 м. Преобладающая часть оврагов относится к коротким - до 0,5 км, меньше средних - 0,5-2 км и еще меньше длинных оврагов - 2-5 км.

Среди донных размывов различают вымоины (начальная стадия размыва), донные промоины и

донные овраги.

В процессе развития оврагов выделяют три стадии: врезания, выработки продольного профиля равновесия и затухания.

Ирригационная эрозия - смыв почвы на склонах при оро­шении. Ее интенсивность зависит от способа орошения. Бороздковый полив применяют при орошении кукурузы, томатов, са­харной свеклы, хлопчатника. Ширина междурядий на посевах этих культур составляет 0,6-0,9 м, а ширина водного потока в поливной борозде - до 0,2 м. Потери почвы за один полив мо­гут достигать 100 т/га (М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов, 1996) из-за повышенной скорости водного потока. Полив по полосам применяют при орошении трав и зерновых культур. Ширина полос водного потока измеряется единицами метров, поэтому скорость течения воды значительно меньше, чем в бороздах, и эрозия проявляется слабее. При поливе по чекам (орошение риса) ирригационная эрозия еще слабее или практически не выражена из-за отсутствия уклонов чеков. Дождевание исполь­зуют при поливе всех сельскохозяйственных культур. Поверхно­стный сток и эрозия почв при дождевании возникают в том случае, когда его интенсивность превышает интенсивность впи­тывания воды почвой.

Интенсивность ускоренной водной эрозии оценивается по количеству смываемого мелкозема и приросту оврагов. Градации интенсивности эрозии по М.Н. Заславскому:

Для поверхностной эрозии

Смыв почвы Среднегодовой смыв, т/га в год
Незначительный смыв 0,5

Слабый 0,5-1,0

Средний 1,0-5

Сильный 5-10

Очень сильный более 10

Для линейной эрозии

Интенсивность Среднегодовой прирост оврагов, м

Слабая Менее 0,5

Средняя 0,5-1,0

Сильная 1,0-2,0

Очень сильная 2-5

Чрезвычайно сильная более 5

Водная эрозия имеет широкое распространение. Она проявля­ется практически во всех областях, где имеются уклоны более 1,5°, за исключением полупустынной и пустынной зон с небольшим ко­личеством осадков и малоснежными зимами. Почвы, подверженные поверхностной эрозии, называются смытыми, или эродированными. Они подразделяются по степени эродированности в зависимости от мощности смытого слоя на слабо-, средне- и сильноэродированные, или смытые. В нижних частях склонов выделяют намытые почвы.

Плодородие почв снижается по мере увеличения степени смыва. Подсчитано, что на слабосмытых почвах недобор урожая в среднем составляет 10-20%, на среднесмытых - 40-60, а на сильносмытых - 80% и более. Это связано с потерей гумуса и элемен­тов питания, снижением биологической активности, ухудшением структуры и других свойств почв.

Почва, смываемая с полей, откладывается в прудах, озерах, водохранилищах, попадает в каналы и реки. Заиливание водоемов и повышение мутности воды в реках резко ухудшает экологичес­кую ситуацию, работу систем водоснабжения и водного транс­порта. При стоке воды и смыве почвы с пашни отчуждаются от 10 до 30% вносимых удобрений и пестицидов, которые еще в боль­шей степени ухудшают экологическое состояние и качество воды в реках и водоемах. При смыве и дефляции почв происходит пере­распределение радионуклидов тяжелых металлов, и образуются новые загрязненные очаги их распространения.

Овражная эрозия приводит к нарушению дорожной сети, изменяет размеры полей, сокращает площади сельскохозяйствен­ных угодий. Только в черноземной зоне России ежегодно овраги "съедают" до 70-80 га земли (Кузнецов М.С., 1996).

Эрозия (от латинского слова erosio - разъедание) - это разрушение почвы и грунта струями и потоками талых, дождевых, ливневых и поливных вод (водная эрозия) или ветром (воздуш­ная эрозия - дефляция).

Виды водной эрозии : овражная (линейная, струйчатая), пло­скостная и ирригационная (поливная).

Эрозия почв наносит огромный вред мировому земледелию . Из-за эрозии на земном шаре уже выбыло из сельскохозяйствен­ного оборота 2 млрд. га сельскохозяйственных угодий, в том чис­ле 50 млн. га — пахотных земель.

Почва представляет собой самовосстанавливающуюся систему, однако для восстановления разрушенного эрозией слоя почвы в 2,5 см естественным путем до исходного состояния потребуется от 300 до 1000 лет, а в 18 см - до 2-7 тысяч лет.

Под влиянием эрозии образуются промоины, которые затруд­няют обработку почвы, развиваются овраги, в результате чего уменьшается площадь пахотных земель, разрушаются дороги, за­иливаются сельскохозяйственные угодья, а в нижних элементах рельефа - ручьи, реки, озера, пруды. На верхней трети коротких склонов уменьшается или вовсе смывается гумусовый горизонт и резко снижается урожайность сельскохозяйственных культур.

Причины эрозии почв . На интенсивность развития эрозионных процессов большое влияние оказывают климат, рельеф, противо- эрозионная устойчивость почв, растительность, хозяйственная деятельность человека и другие факторы.

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.

Наиболее интенсивное разрушение почв талыми водами на Украине происходит в северной части Лесостепи и на Полесье, а на остальной территории эрозия развивается преимущественно от ливневых дождей. В горных территориях - Донбасс, горная часть Карпат и Крыма - смыв почвы достигает наибольших раз­меров.

Ветер оказывает влияние на развитие водной эрозии, перерас­пределяя снег по элементам рельефа, сдувая его со склонов в балки, овраги и т. д.

В развитии дефляции ветру принадлежит ведущая роль . Эро­зионная сила ветра начинает проявляться при скорости 8-12 м/с на высоте 10 м от поверхности почвы, значительной она становится при 12-15 м/с, а сильной - при 16-25 м/с.

На скорость ветра оказывает влияние растительный покров, особенно лесных пород. На безлесных просторах степной зоны скорость ветра достигает 20-30 м/с, а в Лесостепи и Полесье она меньше.

Осадки значительно ослабляют ветровую эрозию, благодаря увлажнению почвы, но их обилие вызывает развитие водной эрозии.

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.

Состояние и особенности самих почв оказывают большое вли­яние на интенсивность эрозии . Так, хорошо оструктуренные, гумусированные почвы легко- и среднесуглинистого механического со­става отличаются рыхлостью, хорошей водопроницаемостью, а потому смыв и размыв на них резко сокращаются. Напротив, на обесструктуренных, распыленных, уплотненных почвах тяже­лого механического состава вода медленно впитывается, накапли­вается на поверхности и стекает в пониженные места рельефа, вызывая смыв и размыв почвы.

Образование почвенной корки на поверхности и плужной по­дошвы, наличие мерзлого слоя затрудняют водопроницаемость, вызывают стоки воды, смыв и размыв почвы. По степени умень­шения противоэрозионной стойкости важнейшие типы обрабаты­ваемых почв Украины можно расположить в такой последователь­ности: черноземы, серые лесные, дерново-подзолистые, каштано­вые, солонцы.

Возникновение и развитие эрозии в значительной степени опре­деляется механическим составом почвы . В природных условиях дефляции больше подвержены почвы легкого механического со­става - песчаные и супесчаные. Тяжелые (глинистые) почвы воз­душной эрозии подвержены только в разрыхленном, распыленном состоянии или после разрушения верхнего слоя в результате вы­паса скота. Легко разрушаются под влиянием ветра карбонатные почвы - черноземные и каштановые. Солонцовые почвы и солон­цы - ветроустойчивые.

Растительный покров сильно уменьшает или полностью устра­няет развитие эрозии почв . 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.

Большое значение имеют кулисы из высокостебельных рас­тений.

Из возделываемых растений менее других сдерживают эрозию почвы пропашные культуры, особенно сахарная свекла. Уменьшая количество междурядных обработок почвы при индустриальных технологиях их возделывания, мы уменьшаем эрозионную опас­ность. Однако эффект получаем незначительный. Использование растений для защиты почв от эрозии получило название фитомелиорации.

Хозяйственная деятельность человека оказывает огромное влияние на эрозионные процессы . Так, повышение удельного веса посевов пропашных культур и чистых паров в севооборотах со­провождается увеличением интенсивности эрозии почвы. Специа­лизация хозяйства, например, на выращивании свеклы способст­вует усилению эрозии почвы.

На склоновых территориях интенсивная механическая обработ­ка с оборачиванием пахотного слоя способствует развитию эрозии почвы. Интенсивная механическая обработка почвы вызывает ее рас­пыление, обесструктуривание и усиление как ветровой, так и вод­ной эрозии. Под влиянием прохода по полю тяжелых тракторов и другой сельскохозяйственной техники почва сильно уплотняет­ся, снижается ее водопроницаемость, увеличиваются сток воды, размыв и смыв почвы.

Противоэрозионная устойчивость почвы в значительной степе­ни зависит от содержания гумуса в ней. Гумус способствует обра­зованию водопрочной структуры почвы, которая препятствует раз­витию эрозии.

Нерациональное использование земли с высоким насыщением севооборотов пропашными культурами, высокая интенсивность механической обработки почвы, отсутствие почвозащитных сево­оборотов и посевов многолетних трав способствуют развитию эрозии.

Возможно, Вас так же заинтересует:

Ветер - движение воздушных масс в приземном слое с различной скоростью. Ветер, контактируя с поверхностью почвы, вызывает её разрушение и перенос образовавшегося мелкозема на разные расстояния. Процесс переноса и аккумуляции песчаных частиц называется дефляцией. В результате формируются эоловые отложения. Дефляция развивается на открытых пространствах, где поверхность почвы не защищена кустарниково-травянистой, или лесной растительностью. Процесс переноса и аккумуляции глинистых частиц принято называть термином - ветровая эрозия.

Ветровая эрозия бывает повседневной и заключается в постепенном перевевании высохших плодородных частиц, обнажении корней растений, а также кратковременной - в виде пыльных (черных) бурь, возникающих при сильных ветрах, смерчах, ураганах. Ветровую эрозию подразделяют на местную эрозию и пыльные бури. Местная эрозия проявляется локально, на отдельных полях или участках, причем чаще на ветроударных склонах. Пыльные бури охватывают значительные территории - сотни и тысячи гектаров.

Ветровая эрозия, или дефляция, наблюдается как на легких, так и на тяжелых карбонатных почвах при высоких скоростях ветра, низкой влажности почв и невысокой относительной влажности воздуха. Поэтому она преимущественно возникает в засушливых степных районах страны. Распашка легких почв, их рыхление особенно опасны весной, когда они лишены защитного зеленого покрова, что делает их уязвимыми к дефляции. Ветровая эрозия характеризуется выносом ветром наиболее мелких частей. Ветровой эрозии способствует уничтожение растительности на территориях с недостаточной влажностью, сильными ветрами, непрерывным выпасом скота.

Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

Развитие ветровой эрозии зависит от следующих факторов:

характер рельефа;

гранулометрический состав и структура почв;

наличие и характер растительного покрова.

Перемещение почвенных частиц при ветровой эрозии происходит тремя способами:

скачками, размер частиц - 0,05 – 0,5 мм;

перекатыванием – размер частиц от 0,5 до 10 мм;

во взвешенном состоянии (размер менее 0,1 мм).

При скорости ветрового потока 5-7 м/с поднимаются и перемещаются частицы размером до 0,25 мм в диаметре.

При скорости ветрового потока 9-12 м/с размер переносимых частиц увеличивается до 1 мм.

Одним из проявлений ветровой эрозии почв являются пыльные (или пылевые) бури. В земледельческих районах их называют «черными» бурями, поскольку переносимый мелкозем имеет черный цвет, обусловленный содержащимся в нем гумусом.

Возникновение пыльных бурь связано с тремя основными факторами:

1) длительным воздействием ветрового потока на незащищенную растительностью поверхность почвы,

2) критической скоростью ветрового потока,

3) характером дезагрегированности поверхностного слоя почвы.

Воздействие бурь на окружающую среду связано со скоростью ветрового потока и размером почвенных частиц. Ученые подсчитали, что во взвешенном состоянии переносится до 30-40% частиц, скачкообразно – 50-70, а перекатыванием – 5-25%. При этом до 50% мелкозема перемещается непосредственно над землей, в слое 0-30 см.

Песчаные частицы в результате переноса и аккумуляции образуют различные формы: дюны, гряды, бугры, барханы.

Дюны характерны для приморских подвижных песков.

Бугры – для приречных.

Барханы формируются в песчаных пустынях,напоминают застывшие морские волны. Нередко они образуют гряды.

Базис дефляции – уровень, ниже которого энергия ветра «бессильна». Как правило, это капиллярная «кайма» грунтовых вод, или плотные отложения. Максимальная высота подвижных песков, как правило, равна двойной глубине базиса дефляции.

В земледельческих районах с малоснежной зимой, засушливыми осенью и весной верхний слой суглинистых почв в отдельные годы (с интервалом в 5-15 лет) находится в распыленном и сухом состоянии, становясь «легкой добычей» ветра. В этом случае формируются шлейфы аккумуляции мелкозема, местами слабо напоминающие барханы, а также валы и насыпи отложившегося мелкозёма в лесополосах.При этом пыльные бури могут охватывать млн. га пахотных земель. Пыльные бури развиваются по принципу лавинного Эффекта.

На основе наших полевых исследований в зоне Армавирского «ветрового коридора» было установлено, что движение частиц эрозионноопасной фракции (1мм) начинается при установившейся скорости ветрового потока в 9-12 м/с.

Борьба с дефляцией и защита почв от эрозии.

Борьба с дефляцией проводится различными методами: механическими (щиты, плетни), биологическими (посевы засухоустойчивых растений, кустарников, деревьев) и химическими (структурообразователи на битумной и латексной основе).

Защита почв от ветровой эрозии почв включает комплекс агролесомелиоративных и специальных противоэрозионных мероприятий: накопление и сохранение влаги в почве; применение безотвальной обработки с оставлением стерни; полосной системы земледелия (поля – шириной 80-100 м), использование кулис из высокостебельных культур (например, кукуруза, подсолнечник); система полезащитных лесных полос ажурной и продуваемой конструкции.

С ветровой эрозией, особенно в открытых степях или на равнинах, можно бороться посадкой ветроломных полос, состоящих из одного или более рядов деревьев или кустарников, размещенных под углом к преобладающим ветрам. Ветроломные полосы имеют местное значение, эффективность их действия определяется густотой и высотой деревьев. Содержание почвы под постоянным растительным покровом в сочетании с ветроломными полосами является надежным способом борьбы с ветровой эрозией в местностях, где она является проблемой. На почвах, богатых органическим веществом, рядки зерновых культур используют для временной защиты овощных культур от ветра. Одним из методов борьбы с ветровой эрозией торфяно-болотных почв, разрабатываемых в последние годы, является структурообразование в верхних слоях почв путем внесения ПАВ и высокомолекулярных полимеров. Взаимодействие добавок с органической частью торфа, естественно, должно сказаться на его водных свойствах. При этом следует находить такие решения, чтобы одновременно со структурообразованием торфяная система приобретала оптимальные водные свойства.

В районах распространения ветровой эрозии решающая роль в защите почв принадлежит почвозащитным севооборотам, полосноконтурной организации полей с чередованием высокостебельных культур, зерновых трав и паров. Большое значение для почвозащитных севооборотов имеет правильный подбор трав. Помимо клевера в последние годы как в полевых, так и почвозащитных севооборотах используются люцерна посевная и травосмеси бобовых и злаковых трав.

Разработана система мероприятий по борьбе с ветровой эрозией, заключающаяся в проведении безотвальной обработки почвы, посеве кулис и применении кольчатых катков. Эти приемы уменьшают действие эрозионных процессов, засух и повышают урожайность сельскохозяйственных культур.

Только благодаря планомерной работе по борьбе с ветровой эрозией путем внедрения новой системы земледелия с безотвальной обработкой почвы и других мероприятий в настоящее время проявление ветровой эрозии резко сокращено. Все эти природные факторы, осложняющие условия эксплуатации инженерных сооружений и хозяйственных комплексов, а также вторичные процессы, проявление которых связано со строительно-хозяйственным использованием территорий, должны быть выявлены в процессе инженерно-геологических изысканий. В этом отношении исключительное практическое и теоретическое значение имеют региональные инженерно-геологические исследования.

В числе агротехнических мероприятий по борьбе с водной и ветровой эрозией перспективным является улучшение физических свойств почвы путем применения искусственных структурообразователей.

Эоловые формы рельефа - формы рельефа, возникающие под действием ветра, преимущественно в районах с аридным климатом (пустыни, полупустыни); встречаются также по берегам морей, озер и рек со скудным растительным покровом, не способным защитить от действия ветра рыхлые и разрушенные выветриванием породы субстрата. Наиболее распространены аккумулятивные и аккумулятивно-дефляционные формы, образующиеся в результате перемещения и отложения ветром песчаных частиц, а также выработанные (дефляционные) Эоловые формы рельефа, возникающие за счет дефляции рыхлых продуктов выветривания, разрушения горных пород под воздействием динамических ударов самого ветра и особенно под действием ударов мелких частиц, переносимых ветром в ветропесчаном потоке.

Форма и величина аккумулятивных и аккумулятивно-дефляционных образований зависит от режима ветров (силы, частоты, направления, структуры ветрового потока), преобладающего в данной местности и действовавшего в прошлом, от насыщенности песчаными частицами ветропесчаного потока, степени связности рыхлого субстрата растительностью, от увлажнения и других факторов, а также от характера подстилающего рельефа. Наибольшее влияние на облик эоловых форм рельефа в песчаных пустынях оказывает режим активных ветров, действующих аналогично водному потоку с турбулентным движением среды близ твердой поверхности. Для средне- и мелкозернистого сухого песка (при диаметре зерен 0,5-0,25 мм) минимальная скорость активного ветра составляет 4 м/сек. Аккумулятивные и дефляционно-аккумулятивные формы, как правило, перемещаются в соответствии с сезонно господствующим направлением ветров: поступательно при годовом воздействии активных ветров одного или близких направлений; колебательно и колебательно-поступательно, если направления этих ветров в течение года существенно меняются (на противоположные, перпендикулярные и т. п.). Особенно интенсивно (со скоростью до нескольких десятков м в год) происходит перемещение оголенных песчаных аккумулятивных форм.

Для аккумулятивных и дефляционно-аккумулятивных эоловых форм рельефа пустынь характерно одновременное присутствие наложенных друг на друга форм нескольких категорий величин: 1-я категория - ветровая рябь, высотой от долей мм до 0,5 м и расстоянием между гребнями от нескольких мм до 2,5 м; 2-я категория - щитовидные скопления высотой не менее 40 см; 3-я категория - барханы до 2-3 м высотой, соединяющиеся в продольную ветрам гряду или в поперечную ветрам барханную цепь: 4-я категория - барханный рельеф высотой до 10-30 м, 5-я и 6-я категории - крупные формы (высотой до 500 м), образующиеся в основном восходящими потоками воздуха. В пустынях умеренного пояса, где большую роль играет растительность, сдерживающая работу ветра, рельефообразование идет замедленнее и самые крупные формы не превышают 60-70 м, наиболее характерны здесь прикустовые косички, холмики-косы и прикустовые бугры высотой от нескольких дц до 10-20 м.

Поскольку господствующий режим ветров (пассатный, муссонно-бризный, циклональный и др.) и скрепленность рыхлого субстрата в первую очередь определяются зонально-географическими факторами, аккумулятивные и аккумулятивно-дефляционные эоловые формы рельефа распределяются в целом зонально. Согласно классификации, предложенной сов. географом Б. А. Федоровичем (1964), оголенные, легкоподвижные песчаные формы характерны главным образом для тропических экстрааридных пустынь (Сахара, пустыни Аравийского полуострова, Ирана, Афганистана, Такла-Макан); полузаросшие слабоподвижные - преимущественно для внетропических пустынь (пустыни Средней Азии и Казахстана, Джунгарии, Монголии, Австралии); заросшие в основном неподвижные дюнные формы - для внепустынных территорий (главным образом древнеледниковых областей Европы, Западной Сибири, Северной Америки). Детальная классификация аккумулятивных и дефляционно-аккумулятивных эоловых форм рельефа в зависимости от режима ветров дана при описании дюн и барханов; ниже дается аналогичная классификация аккумулятивных и аккумулятивно-дефляционных эоловых форм рельефа для полузаросших песчаных пустынь.

Всестороннее изучение эоловых форм рельефа, их морфологии, происхождения, динамики имеет важное значение при хозяйственном освоении пустынь.

Естественная и ускоренная эрозия

Широкое использование земельных площадей привело к интенсификации опасного явление - ветровой эрозии (дефляции), вызывающей количественное и качественное истощение земельных ресурсов. Под воздействием ветра происходит вынос почвенных агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя, что снижает плодородие почвы.

Эрозия почти всегда существовала в природе как естественный процесс, скорость которого того же порядка, что и скорость процесса почвообразования. Это так называемая естественная геологическая эрозия, которую предотвратить невозможно и которая особого вреда не приносит (она протекает медленно и незаметно).

Естественная эрозия обработала массивы суши и создала современный рельеф. Эрозионные процессы продолжаются и в настоящее время, но их скорость почти не заметна для человека, кроме, пожалуй, оползней, абразии морских побережий и русловой эрозии. Изменяя природную среду практически повсюду, где он поселяется, человек активизирует эрозионные процессы.

Наряду с этим нормальным геологическим процессом, являющимся частью самой эволюции Земли, имеет место ускоренная, или разрушительная эрозия, возникшая под влиянием деятельности человека. При ускоренной эрозии потери компонентов почвы не компенсируются и почва частично или даже полностью теряет свое плодородие. При этом процессы разрушения могут проходить в сотни и тысячи раз быстрее, чем при естественной эрозии.

Ускоренная эрозия - основной бич земледелия на всем земном шаре, выводящая из строя огромные площади плодородных земель.

Ускоренная эрозия является следствием непродуманного использования почв и вызывается следующими основными причинами: бесконтрольной вырубкой лесов, неумеренным выпасом скота, неправильной пахотой на склонах, неправильными методами земледелия.

Главные причины ускорения темпов эрозии – неправильное ведение сельского хозяйства и перевыпас, что приводит к нарушению растительного покрова, а следовательно, к интенсификации процессов ветровой и водной эрозии. Дождевые потоки размывают рыхлые почвы даже на пологих склонах, и там маленькие промоины могут быстро превратиться в большие овраги.

Существует много способов борьбы с ускоренной эрозией. Посаженные через определенные интервалы ветрозащитные лесополосы снижают скорость ветра на небольшом расстоянии от них. Ветровая и водная эрозия значительно замедляются, если на зиму вплоть до ранней весны на полях остается стерня. Дождевой смыв может быть минимизирован при обработке земель не вдоль, а поперек склонов, однако на крутых склонах иногда предпочтительнее восстанавливать лесной покров.

Не только сельскохозяйственная, но и многие другие виды антропогенной деятельности активизируют эрозионные процессы. Например, в результате рубки лесов, если не проводятся последующие лесопосадки, обширные территории подвергаются ускоренной эрозии, а при добыче угля открытым способом остаются огромные отвалы из рыхлого грунта, уязвимые для дождевой эрозии.

Аридизация

Аридизация (aridization, от лат. aridus – сухой) - это комплекс процессов уменьшения степени увлажнения территорий, который вызывает сокращение биологической продуктивности экосистем за счет уменьшения разницы между осадками и испарением. Со временем испарения начинают преобладать над осадками. Существенная аридизация суши произошла во время бурного развития сельского хозяйства за счет вырубки лесов и снижения в результате суммарного испарения.

Причины могут быть как природными, так и антропогенными. К природным можно отнести циклические изменения климата. Антропогенными являются уничтожения растительности, откачка подземных вод, эрозия, пыльные бури.

Аридизация-Разнообразный комплекс процессов уменьшения степени увлажненности территорий и вызванного этим сокращения биологической продуктивности экосистем. Происходит как в силу природных (циклические изменения климата), так и антропогенных (откачка подземных вод, эрозия, пыльные бури) причин. Следствием является опустынивание и углубление степени сухости пустынных территорий.

Опустынивание

Опусты́нивание или дезертификация - деградация земель в аридных, полуаридных (семиаридных) и засушливых (субгумидных) областях земного шара, вызванное как деятельностью человека (антропогенными причинами), так и природными факторами и процессами. Термин «климатическое опустынивание» был предложен в 1940-х годах французским исследователем Обервилем. Понятия «земля» в данном случае означает биопродуктивную систему, состоящую из почвы, воды, растительности, прочей биомассы, а также экологические и гидрологические процессы внутри системы. Деградация земель - снижение или потеря биологической и экономической продуктивности пахотных земель или пастбищ в результате землепользования. Характеризуется иссушением земли, увяданием растительности, снижением связанности почвы, в результате чего становится возможной быстрая ветровая эрозия и образование пылевых бурь. Опустынивание относится к труднокомпенсируемым последствиям климатических изменений, так как на восстановление одного условного сантиметра плодородного почвенного покрова уходит в аридной зоне в среднем от 70 до 150 лет.

Охрана природы – понятие очень широкое. Оно включает в себя не только мероприятия по охране конкретных районов пустыни или отдельных видов животных и растений. В современных условиях в это понятие входят и мероприятия по разработке рациональных методов природопользования, восстановление разрушенных человеком экосистемы, прогнозирование физико-географических процессов при освоении новых территорий, создание управляемых природных систем

Последствия опустынивания в экологическом и экономическом отношении очень существенные и почти всегда отрицательные. Уменьшается производительность сельского хозяйства, сокращаются разнообразие видов и количество животных, что особенно в бедных странах приводит к ещё большей зависимости от природных ресурсов. Опустынивание ограничивает доступность элементарных услуг экосистемы и угрожает безопасности людей. Оно является важной помехой развитию, из-за чего Организация Объединённых Наций в 1995 году установила Всемирный день борьбы с опустыниванием и засухой, а в дальнейшем провозгласила 2006 год международным годом пустынь и опустынивания.

За последние годы из разных уголков земного шара раздаются тревожные сигналы о возрастающем наступлении пустыни на обжитых человеком территории. Наиболее вероятными причинами этого довольно опасного явления считаются неблагоприятные погодные условия, уничтожение растительного покрова, нерациональность природопользования, механизация сельского хозяйства, транспорта без возмещения ущерба, причиняемого природе. В связи с усилением процессов опустынивания отдельные ученые говорят о возможности обострения продовольственного кризиса. Быстрый рост населения и технических средств также приводит в ряде районов мира к усилению процессов опустынивания.

Существует много различных факторов, приводящих к опустыниванию в аридных регионах земного шара. Однако среди них выделяются общие, играющие особую роль в усилении процессов опустынивания. К ним относятся:

истребление растительного покрова и разрушение почвенного покрова при промышленном, ирригационном строительстве;

деградация растительного покрова чрезмерным выпасом;

уничтожение древесно-кустарниковой растительности в результате заготовки топлива;

дефляция и эрозия почв при интенсивном богарном земледелии;

вторичное засоление и заболачивание почв в условиях орошаемого земледелия;

разрушение ландшафта в районах горных разработок за счет промышленных отходов, сброса сточных и дренажных вод.

Среди естественных процессов, приводящих к опустыниванию, наиболее опасными являются:

климатические – увеличение аридности, сокращение запасов влаги, вызываемых изменением макро- и микроклимата;

гидрогеологические – осадки становятся нерегулярными, питание подземных вод – эпизодическим;

морфодинамические – геоморфологические процессы становятся более активными (эрозия, дефляция и т. д.);

почвенные – усыхание почв и их засоление;

фитогенные – деградация почвенного покрова;

зоогенные – сокращение популяции и численности животных.

Борьба с процессами опустынивания ведется в следующих направлениях:

раннее выявление процессов опустынивания с целью их предотвращения и ликвидации, ориентирование на формирование условий рационального природопользования;

создание защитных лесных полос по окраинам оазисов, границам полей и вдоль каналов;

создание лесных массивов и зеленых "зонтов" из местных пород – псамофитов в глубине пустынь для защиты скота от сильных ветров, палящих лучей солнца и укрепления кормовой базы; восстановление растительного покрова на территориях открытых горных разработок, вдоль строительства ирригационной сети, дорог, трубопроводов и всех мест, где он уничтожен; закрепление и облесение подвижных песков с целью защиты от песчаных заносов и выдувания орошаемых земель, каналов, населенных пунктов, железных и шоссейных дорог, нефте- и газопроводов, промышленных предприятий.

Главный рычаг успешного решения этой глобальной проблемы – международное сотрудничество в области охраны природы и борьбы с опустыниванием. От того, насколько своевременно и безотлагательно будут решаться задачи по контролю и управлению природными процессами, во многом зависит жизнь Земли и жизнь на Земле.

Проблема борьбы с неблагоприятными явлениями, наблюдаемые в аридной зоне, существует давно. Принято считать, что из 45 выявленных причин опустынивания 87% приходится на нерациональное использование человеком воды, земли, растительности, животного мира и энергии, и только 13% относится к природным процессам.

Эро́зия - разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Выделяют водную и ветровую эрозию.

Виды водной эрозии: овражная (линейная, струйчатая), пло¬скостная и ирригационная (поливная).

Капельная эрозия

Разрушение почвы ударами капель дождя. Структурные элементы (комочки) почвы разрушаются под действием кинетической энергии капель дождя и разбрасываются в стороны. На склонах перемещение вниз происходит на большее расстояние. Падая, частички почвы попадают на плёнку воды, что способствует их дальнейшему перемещению. Этот вид водной эрозии приобретает особое значение во влажных тропиках и субтропиках

Плоскостная эрозия

Под плоскостной (поверхностной) эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений.

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Причины эрозии почв.

• Климат оказывает влияние на развитие эрозионных процессов в результате колебания температур, количества и интенсивности выпадающих осадков, силы ветра.
• ветер. Эрозионная сила ветра начинает проявляться при скорости 8-12 м/с на высоте 10 м от поверхности почвы, значительной она становится при 12-15 м/с, а сильной - при 16-25 м/с.
• 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.
• Состояние и особенности почв Так, хорошо оструктуренные, гумусированные почвы легко- и среднесуглинистого механического состава отличаются рыхлостью, хорошей водопроницаемостью, а потому смыв и размыв на них резко сокращаются. Напротив, на обесструктуренных, распыленных, уплотненных почвах тяжелого механического состава вода медленно впитывается, накапливается на поверхности и стекает в пониженные места рельефа, вызывая смыв и размыв почвы.
• Возникновение и развитие эрозии в значительной степени определяется механическим составом почвы. В природных условиях дефляции больше подвержены почвы легкого механического состава - песчаные и супесчаные. Тяжелые (глинистые) почвы воздушной эрозии подвержены только в разрыхленном, распыленном состоянии или после разрушения верхнего слоя в результате выпаса скота. Легко разрушаются под влиянием ветра карбонатные почвы - черноземные и каштановые. Солонцовые почвы и солонцы - ветроустойчивые.
• Уничтожение древесной растительности
• Перевыпас скота

Почвозащитные севообороты

Чтобы защитить почвы от разрушения, необходимо правильно определить состав возделываемых культур, их чередование и агротехнические приемы. При почвозащитных севооборотах исключают пропашные культуры (так как они слабо защищают почву от смыва, особенно весной и в начале лета) и увеличивают посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от разруше¬ния в эрозионно опасные периоды и служат одним из лучших способов окультурирования эродированных почв.

Агротехнические противоэрозионные мероприятия.

Наиболее простыми мероприятиями по регулированию поверхностного стока талых вод являются вспашка, культивация и рядовой посев сельскохозяйственных культур поперек склона, по возможности параллельно основному направлению горизонталей. Один из наиболее эффективных почвозащитных приемов на склоновых землях - замена отвальной вспашки обработкой почвы без оборота пласта.

Лесомелиоративные мероприятия

Они включают посадку леса, создание защитных лесных полос различного назначения:

• ветрозащитных, создаваемых по границам полей севооборотов;
• полезащитных, закладываемых поперек склонов для задержания поверхностного стока делювиальных вод;
• приовражных и прибалочных; лесных насаждений по откосам и днищам балок и оврагов; водозащитных лесных насаждений вокруг водоемов, озер, каналов;
• лесных насаждений общего природоохранного назначения на землях, непригодных для земледелия.