Эрозия почвы

Причины

Главными причинами разрушения земель являются естественные климатические факторы и хозяйственная деятельность человека.

На скорость развития явления влияют следующие факторы:

1. Климат. Водная эрозия характерна для регионов с длительными обильными ливневыми дождями либо ранним обильным снеготаянием. А вот ветровая, наоборот, характерна для засушливых районов с минимальным количеством осадков и сильными ветрами.
2. Рельеф. Скорость разрушения зависит от угла и протяженности склонов. Кроме того, на возвышенностях процесс протекает быстрее, чем в низинах и впадинах. Если территория ровная, то эрозия происходит быстрее там, где растительность развита в меньшей степени. Ветровой эрозии наиболее значительно подвержены степные районы.
3. Свойства и состав почвы. Менее всего подвержены разрушительным процессам черноземные земли. Они практически не вымываются и не выветриваются. Пески и суглинки меньшей плотности, напротив, сильно разрушаются под действием негативных факторов.
4. Наличие растительности. Высокие травы, дерн, корни больших деревьев, густые кустарники очень хорошо защищают слой земли от размывания и выдувания.
5. Вредители. Грызуны, а также землеройные насекомые оказывают пагубную роль на верхний плодородный слой. Делая свои норы и ямы, они разрушают грунт. Кроме того, многие вредители питаются корнями мелкой травы, грызут древесные корни, уничтожая растительность, которая препятствует эрозии. Норы являются удачным местом для прохождения воды. Протекая по поверхности, вода просачивается внутрь, продолжает свое движение по отверстиям, которые проделали вредители, соединяя их воедино.
6. Антропогенные факторы. Именно хозяйственная деятельность человека в значительной мере способствует разрушению плодородного слоя земли. Длительный выпас скота на одной и той же территории, нарушение севооборотов, разработка новых месторождений угля — все это нарушает экосистему и снижает плодородие земли.

Механизмы развития эрозии почвы

В зависимости от того, что является основной причиной повреждений почвы, выделяют несколько механизмов эрозии.

Ветровая эрозия

Механизм этого вида разрушения прост – ветряные потоки разносят крупные и мелкие частицы грунта. Воздействие на мелкие кусочки грунта осуществляется вращательными движениями (чем-то схожими с воронкой), более крупные кусочки перекатываются, разбиваясь на более мелкие.

Выделяют эрозионно-опасные частицы – они обычно меньше 1 мм в диаметре и легко подхватываются ветряными потоками.

• В виде песчаных, ветряных бурь. Данные бури особенно опасны, так как они легко разрушают и уносят верхний пахотный слой.
• Местная. Если бури сравнительно редки, то местные ветры относительно постоянны. Их воздействие основано на перекатывании комков грунта.

Ветер повреждает 5-10 см от поверхности почвенного слоя, он может не сильно затрагивать питательные вещества земли.

Водной эрозии

Ливень вызывает разрушение почвы

Водное разрушение намного коварнее ветряного. Основные механизмы воздействия этого вида разрушения заключаются в дождевых осадках и влиянии на почву вод рек, морей. Выделяют виды водного разрушения почвы:

• Поверхностная. Распространена в гористой местности. Вода относительно равномерно распределяется по поверхности грунта. Равномерный поток размывает более половины плодоносного грунта и значительно повредить посевы.
• Линейная. Характеризуется водными потоками в виде струй, являющимися причиной образования оврагов.

Подземные водные потоки вызвали обрушение почвы

Кроме классификации, основанной на характеристики потока, выделяют водную эрозию по происхождению воды:

• Дождевые осадки. Действует на сравнительно небольших расстояниях. Важными для оценки ущерба факторами являются длительность и частота осадков.
• Талые воды (занимают большие площади). Это явление характерно для весеннего периода.

Эрозии совместного действия

Ветряные и водные факторы в естественных условиях тесно взаимодействуют друг с другом. Сочетание неблагополучных факторов ведёт к глобальным разрушениям гумуса. Существуют следующие схемы такого взаимодействия:

• При переувлажнении почвы происходит сток воды с вымыванием и обеднением почвы.
• Размыв иссушает почвенный слой с дальнейшим распылением и выдуванием.
• Во влажном и снежном климате действует следующая схема: снеготаяние — переувлажнение почвы — сток талых вод — смыв и размыв почвы — иссушение — распыление — дефляция.

Совместные «усилия» воды и ветра провоцируют образование оврагов, которые значительно сокращают площадь плодородных земель.

Причины эрозии почвы

Естественная эрозия почвы во многом связана с климатическими особенностями данного региона, при этом деятельность человека по выращиванию сельскохозяйственных культур способна значительно ускорить естественные процессы.

На скорость повреждения поверхностного слоя влияют следующие факторы:

• Особенности климата. Развитие водной эрозии характерно для регионов с затяжными ливневыми дождями, а также с быстрым приходом весны, сопровождающимся резким таянием большого количества снега. Образовавшиеся талые воды размывают грунт и приводят к повреждению ценного плодородного слоя. Ветровая эрозия свойственна для равнинных зон с сухим климатом, из-за небольшого количества осадков грунт быстро пересыхает.
• Особенности рельефа. Скорость эрозии напрямую зависит от крутизны и протяженности склонов, кроме того, на выпуклых склонах деструктивные процессы развиваются быстрее, чем на вогнутых поверхностях. На равнинах эрозия развивается быстрее там, где растительный покров минимален.
• Свойства грунта также играют не последнюю роль в скорости эрозивных процессов. Наиболее устойчивыми считаются черноземы, такой грунт практически не выветривается и не размывается. Серозем, глинистый и песчаный грунт, напротив, характеризуется наименьшей устойчивостью и быстро разрушается при определенных условиях.
• Наличие растительного слоя. Корни растений гарантируют грунту надежную защиту от воды и ветра, кроме того, они обеспечивают быстрое впитывание влаги и препятствуют пересыханию грунта даже при жаркой погоде. Высокие стебли растений также препятствуют выветриванию грунта, так как скорость ветра возле земли снижается.
• Хозяйственная деятельность человека остается одним из наиболее разрушительных факторов. Бесконтрольный выпас скота на одних и тех же территориях, распашка земель с нарушением правил севооборота, разработка месторождений – все это приводит к повреждению почвенного слоя, и восстановить его крайне трудно.

Таким образом, при подборе методов для борьбы с теми иным видом эрозии нужно учитывать причины ее возникновения. Только при устранении причин удается добиться устойчивого результата и обеспечить защиту грунта.

Последствия

Значительное эродирование почвы негативно влияет на развитие целых экосистем: могут исчезать растения, а значит и популяции животных, птиц, насекомых, питающихся этими растениями.

Помимо разрушения сельскохозяйственных земель, эрозия наносит ущерб хозяйству в целом: размываются дорожные и коммунальные системы, выдуваются культурные насаждения, используемые для озеленения городов и сел.

Эрозия также несет опасность для водных ресурсов. Земельные потоки загрязняют глубинные грунтовые воды, а те объемы талых вод, которые необходимы для наполнения озер, под воздействием эрозии могут пойти в другое русло. При переносе твердых частиц водным потоком на дно рек, может происходить их обмельчание.

Эрозия может негативно отразиться и на здоровье человека, когда пыль во взвешенном состоянии опускается в его легкие. Также страдает авиация, ведь именно обильные пылевые бури приводят к быстрому износу двигателей самолетов.

Виды эрозии почв

Водная Эрозия

Вода способна вымывать и переносить на большие расстояния ил, песок, минеральные и органические вещества в почве. Дождь часто вызывает капельную эрозию, когда структура верхнего слоя почвы нарушается от ударов дождевых капель. Это наименее серьезный тип эрозии.

С увеличением осадков вода смывает мелкий частицы и отложения с больших территорий, приводя к плоскостной (поверхностной) эрозии. Вымытые осадки, как правило, осаждаются вдоль берегов рек и других водоемов.

Линейная эрозия происходит, когда потоки воды вымывают углубления в земле, от небольших промоин до более глубоких оврагов, балок или долин.

Ветровая эрозия

Этот тип эрозии происходит в районах с открытой местностью, где частично или полностью отсутствует растительный покров. Сильные ветра могут подымать и переносить мелкие частицы почвы на большие расстояния. Дефляционный тип ветровой эрозии — это выдувание и развеивание рыхлых пород, таких как песок или распаханные почвы.

Массовое движение

Массовое движение относится к смещению почв вниз по склону из-за их тяжести. Оползни, сели, таяние снега, лавины вызывают движение грунта и горных пород со склонов.

Основные причины этой проблемы эрозии почвы

Можно условно разделить причины возникновения эрозии на несколько факторов:

• Естественные причины (климат, особенности рельефа, геологии местности).
• Антропогенные факторы (сельское хозяйство, промышленность).

Все эти факторы по-своему влияют на скорость и особенность повреждений.

Естественные факторы

В первую очередь, естественные факторы включают в себя характер, продолжительность годовых осадков местности. Для субтропического и тропического климата характерны частые ливневые дожди, которые приводят к специфическим почвенным изменениям. В холодном климате, с вечной мерзлотой, будут встречаться ледниковые повреждения

Помимо характера осадков важно наличие склонов и гористой местности. Растительность – важный фактор противодействия эрозии

Чем больше и богаче флора региона, тем меньше эрозийные изменения. Наличие обилия многолетних трав с мощной корневой системой – главный фактор противодействия эрозийным процессам.

Антропогенные факторы

К основным антропогенным факторам относится:

• размещение полей, количество и масштаб посевных территорий;
• особенности выращиваемых культур и обработки почвы;
• распространенность мер направленных на восстановление гумуса;
• наличие строительных сооружений и прочей инфраструктуры.

Эрозия почвы в сельском хозяйстве

Антропогенный фактор может иметь значительное влияние на скорость разрушения. Нерациональное использование земли, вырубка лесов, пожары и уничтожение растений значительно влияют на негативные процессы в почве. Распространение пустынь является красноречивым изображением последствий недобросовестного отношения к природным ресурсам.

Борьба и предотвращение эрозии почв

Принятие различных мер по сохранению почвы снижает эрозию под воздействием воды, ветра и сельскохоз.обработки. Правильная обработка почвы и возделывания сельскохозяйственных культур, а также методы управления земельными ресурсами напрямую влияют на общую проблему эрозии почвы и пути ее решения.

Самый эффективный способ борьбы с эрозией – поддерживать постоянный поверхностный покров на поверхности почвы, например, пастбища или луга. Также для программ сохранения земли необходимо учитывать районы, которые особенно подвержены водной или ветровой эрозии.

Многие исследования показывают, что эрозия почвы приводит к значительному снижению ее продуктивности. Таким образом, потеря верхнего слоя почвы может иметь значительное влияние на урожай, где наличие питательных веществ, среда роста корней и доступность воды в почве имеют особое значение для развития растений. На почвах с неблагоприятными грунтовыми условиями эрозия может сильно сказаться на урожайности, если не восстановить плодородие почвы пахотного слоя.

Еще один способ борьбы с эрозией – это растительные остатки, которые могут обеспечить отличный почвенный покров после уборки урожая и улучшить уборку снега в межсезонье, улучшить потребление воды почвой, предотвращая уплотнение поверхности земли из-за воздействия капель дождя, и, следовательно, уменьшить поверхностный сток. Остатки корней важны, поскольку они обеспечивают каналы, которые позволяют поверхностным водам перемещаться в почву.

Эффективность любого защитного покрытия также зависит от того, какой уровень защиты доступен в различные периоды в течение года по сравнению с количеством эрозионных дождей, выпадающих в эти периоды. Культуры, которые обеспечивают полное защитное покрытие в течение большей части года (например, люцерна или озимые покровные культуры), могут уменьшить эрозию в гораздо большей степени, чем культуры, которые оставляют почву голой на более длительный период времени (например, пропашные культуры), особенно в периоды сильных эрозионных дождей, например, весной и летом.

Не менее важным для минимизации эрозии является внедрение системы возделывания сельскохозяйственных культур наряду с такими методами обработки, как нулевая обработка, полосная обработка и гребневая обработка почвы. Степень эффективности различных методов обработки земли зависит от степени обработки, которая влияет на распределение пожнивных остатков на поверхности почвы.

Эрозия почвы остается ключевой проблемой для сельского хозяйства

Устойчивое землепользование может помочь уменьшить воздействие сельского хозяйства и животноводства, предотвращая деградацию и эрозию почвы, а также потерю ценных земель в результате опустынивания.

Здоровье земли является главной заботой фермеров и мирового сообщества, средства к существованию которых зависят от хорошо управляемого сельского хозяйства, которое начинается с земли под нашими ногами.

Осведомленность обычно возникает только тогда, когда собственность повреждена и продуктивные площади почвы потеряны.

Увеличение числа экстремальных погодных явлений, прогнозируемых с изменением климата, усугубит существующие ситуации водной и ветровой эрозии и создаст новые проблемные области

Сельскохозяйственные угодья должны быть максимально защищены, с особым вниманием к ситуациям повышенного риска, которые делают почву уязвимой для эрозии

P.S.

Если Вам понравилась и была полезна данная информация, поделитесь ею в соц. сетях со своими друзьями и знакомыми. Так вы поддержите наш проект “Экология жизни“ и сделаете свой вклад в сохранение окружающей среды!

Виды эрозии почвы

Поверхностный слой грунта разрушается под действием воды или ветра, соответственно, принято различать водную и ветровую эрозию почвы. Рассмотрим подробнее каждый из этих процессов.

Водная эрозия возникает преимущественно на склонах, с которых верхний плодородный слой грунта смывается талыми водами или водой из оросительных каналов. В результате начинают образовываться промоины, овраги, и очень скоро местность начинает терять свои плодородные качества. Водную эрозию принято классифицировать еще по нескольким основаниям:

• По распространению водного потока выделяют поверхностную и линейную. В первом случае поток воды смывает только верхний гумусированный слой, во втором – сильный поток воды приводит не только к вымыванию верхнего слоя грунта, но и разрушению подстилающих пород, в этом случае восстановить грунт намного труднее.
• По степени различают естественную и антропогенную эрозию. Первая происходит под воздействием только природных сил, и она, как правило, не оказывает значительного влияния на плодородность грунта. Вторая возникает из-за нерационального ведения сельского хозяйства, и она способна в короткие сроки вывезти участок из оборота из-за разрушения плодородного слоя.

Ветровая эрозия возникает преимущественно в степных районах с большими открытыми пространствами, она представляет собой выветривание частиц плодородного грунта на участках, не защищенных растительностью. Ветровая эрозия способна захватывать большие пространства, она особенно опасна для иссушенных земельных массивов, чаще всего территории страдают именно из-за слишком активной хозяйственной деятельности человека.

Она преследует две цели – предотвращение размывания и выветривания плодородного почвенного слоя и повышение урожайности, эти цели неотделимы друг от друга. Сегодня уже разработан и успешно применяется широкий комплекс мер, позволяющий оберегать сельскохозяйственные угодья от истощения.

Что может спровоцировать развитие эрозии?

Рассмотрим, какие факторы провоцируют развитие эрозии:

Рельеф. Большая часть эрозивных процессов приходится на площади с крутизной поверхности до 5 градусов — это около 60% всех пораженных эрозией почв. Остальные примерно 40% — это пахотные земли с уклоном до 3 градусов. Также такой природный процесс чаще возникает на коротких склонах в 100-200 м.
Климат

Особенно важно количество и интенсивность атмосферных осадков, наличие ветров, прохождение холодных атмосферных фронтов. Косвенно влияют на развитие эрозии биологические и физико-химические процессы, происходящие в земле.
Ветер

Непосредственное отношение к эрозии имеет циркуляция воздушных масс и система господствующих ветров в регионе. Сильный урон наносят ветра 25-30 м/с и более, которые возникают в результате столкновения теплой массы воздуха с холодным ветровым барьером. Если долго стоит мороз или, наоборот, жаркая сухая погода, то возникают не слишком благоприятные явления для почв — поземка и пыльные бури.
Температура воздуха. От нее зависит степень прогревания почв, следовательно, интенсивность таяния снега и испарения. При повышении температуры воздуха эрозионные процессы ускоряются. При резких перепадах температур нарушается естественная связка компонентов почв, поэтому они быстрее выдуваются и вымываются.
Растительность. Наличие естественной постоянной растительности способствует сохранности почв.
Деятельность человека. Использование земель для хозяйственных нужд ускоряет появление эрозионных процессов.

Меры по защите почв от эрозии

В настоящее время для защиты почвы от эрозии используются различные технологии и пути решения проблемы. Основными являются такие, как севообороты (чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени), обеспечивающие защиту почвы, создание на в значительной степени смытых склонах лугов.

Охране почв от ветровой эрозии способствует такой способ, как лесомелиорация.

Должный эффект обеспечивается гидромелиоративными сооружениями. Положительный результат приносят и работы в зимних условиях. Это прикатывание снега полосами, его зачернение, использование щитов, обеспечивающих снегозадержание.

Защите земель от ветровой эрозии способствует высадка растений по определенным схемам. При защите от ветровой эрозии значительные результаты обеспечиваются севообороты, имеющие короткие ротации. Препятствуют такой эрозии многолетние травы, высеваемые полосами. Эффект обеспечивается и в том случае, когда чистые пары чередуются с пропашными культурами.

Интересный факт: Распашка склонов способствует замедлению эрозии почв!

Пожалуй, можно говорить о том, что наибольший эффект в борьбе за сохранение земель достигается при плоскорезной обработке почвы, посевы по стерне, использовании кулисных посевов, регулярном орошении и лесомелиорации.

При наличии эрозии используются совместно все названые выше способы. Но к ним обязательно добавляются такие, как обработка склонов плоскорезами в направлении поперек уклонов. Выполняется также способ лункования. Чаще всего после того, как на участке выращивались многолетние травы или кукуруза. Это же используется и после зяби, распашки склонов или паров (пар — это распаханное поле, оставляемое на одно лето без посева культурных растений).

Разумеется, неплохой эффект обеспечивается гидротехническими сооружениями. Еще в большей степени эффективным методом защиты является устройство агрогидромелиоративных почвозащитных комплексов.

К сожалению, так как защита почв от эрозии приносит дополнительные расходы, в настоящее время не каждое сельскохозяйственное предприятие способно выполнять работу, чтобы уменьшить или замедлить эрозионные процессы. Однако случается, что и крупные предприятия, у которых есть возможности для этого, стараются сэкономить на защите почвы от эрозии, выполняя только минимум защитных мероприятий.

Классификация и диагностика эродированных почв

Диагностику эродированных почв в полевых условиях проко дят по изменению морфологических признаков пахотного с.юм и почвенного профиля, которые объективно отражают свойства эродированных почв и, следовательно, уровень их плодородия.

С учетом этой классификации в таблице 58 показаны номенклатура и диагностика смытых пахотных дерново-подзолистых, серых лесных и дерново-карбонатных суглинистых и глинистых почв.

58. Классификация и диагностика смытых пахотных дерново-подзолистых, серых лесных и дерново-карбонатных почв

Степень смытости почв*	Дерново-средне-и сильноподзолистые почвы	Дерново-слабоподзолистые, серые лесные и дерново-карбонатные почвы
Слабая	Смыт частично или полностью гумусовый горизонт и припахивается подзолистый. Цвет пашни серовато-белесый; в пахотном слое хорошо заметны пористые глыбки подзолистого горизонта с характерной слоистостью	Смыто не более половины гумусового слоя. Окраска пашни более светлая по сравнению с несмытыми почвами
Средняя	Смыт гумусовый слой частично или полностью подзолистый и местами припахивается иллювиальный. Поверхность пашни по цвету пятнистая, на белесом фоне распаханного подзолистого горизонта буровато-коричневые пятна иллювиального	Смыт почти полностью гумусовый слой и местами припахивается иллювиальный или А2В горизонты, буровато-коричневые пятна которых хорошо заметны на поверхности пашни. В подпахотном слое гумуса содержатся десятые доли процента
Сильная	Смыты полностью гумусовый и подзолистый горизонты, частично иллювиальный, он же распахивается. Поверхность пашни буровато-коричневая	Смыт полностью гумусовый слой и частично иллювиальный, он же распахивается. Поверхность пашни буровато-коричневая
* При развитии плоскостной водной эрозии к гумусированному горизонту постепенно припахиваются нижние слои. Поэтому при любой степени смытости пахотный слой представляет собой смесь горизонтов с преобладанием массы основного распахиваемого генетического горизонта.

Черноземные почвы

Α. Черноземы мощные и среднемощные всех подтипов с установившейся глубиной вспашки не менее 22 см при первоначальной мощности гумусовых горизонтов (А+ В₁) > 50 см.

• Слабосмытые — горизонт А смыт на 30 %; пахотный слой не отличается по цвету от несмытых почв; на поверхности почвы мелкие промоины.
• Среднесмытые — горизонт А смыт более чем наполовину; пахотный слой имеет буроватый оттенок.
• Силъносмытые — смыт полностью горизонт А и частично Вь пахотный слой имеет буроватый или бурый цвет, характеризуется глыбистостью и склонностью образовывать корку.

Б. Типичные, обыкновенные и южные черноземы с установившейся глубиной вспашки не менее 20 см при мощности гумусовых горизонтов до 50 см.

• Слабосмытые — смыто до 30 % первоначальной мощности гумусовых горизонтов; в пахотный слой вовлекается небольшая верхняя часть горизонта B₁.
• Среднесмытые — гумусовые горизонты смыты на 30—50%; при вспашке значительная часть или весь горизонт B₁ вовлекается в пахотный слой, последний подстилается переходным горизонтом В₂.
• Сильносмытые — смыта большая часть гумусовых горизонтов, распахиваются горизонт Bi и часть горизонта В₂; окраска пашни близка к цвету материнской породы.

Каштановые почвы

• Слабосмытые — смыто до 30 % первоначальной мощности гумусовых горизонтов А+В₁ в пашню вовлекается верхняя часть горизонта В).
• Среднесмытые — смыто 30-50 % мощности горизонтов А + B₁; при вспашке значительная часть или весь горизонт Bi вовлекается в пахотный слой.
• Сильносмытые — смыта большая часть гумусового слоя; распахивается горизонт В₂; цвет пашни приближается к цвету материнской породы.

Сероземы

По степени эродированности пахотных почв с установившейся глубиной их вспашки не менее 25 см и мощностью гумусовых горизонтов до 40 см.

• Слабосмытые — смыто не более половины горизонта А.
• Среднесмытые — смыт более чем наполовину или полностью гумусовый слой; распахивается горизонт В₂.
• Сильносмытые — смыт частично или полностью горизонт В_к; распахивается нижняя часть В_к или верхняя часть горизонта С.