Эрозия ее виды. Эрозия (геология)

Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра.

Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой , ледники , гравитация ; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации . Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия ), экзарация (ледниковая эрозия ), гравитационные процессы , солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия , но последнее гораздо более распространено.

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

Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лесов, вспаханных почв; возникновение пыльных бурь; шлифовка скал, камней, строений и механизмов твердыми частицами, переносимыми силой ветра. Ветровая эрозия подразделяется на два типа:

• Повседневная

Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.

Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы («Пыльный котёл ») и в СССР в 1960-е годы, после освоения целины . Чаще всего пыльные бури связаны с нерациональной хозяйственной деятельностью человека, а именно - массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.

Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа, так называемые «котловины выдувания »: отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.

Водная эрозия

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.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения .

Виды линейной эрозии

Пример совмещённых боковой и глубинной эрозий. Берег Сухоны

• Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии .
• Боковая - разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке , овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.

Механизм водной эрозии

Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.

Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям :

• Неразмывающая скорость - максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.
• Размывающая скорость - минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.(Мирцхулава Ц. Е. Размыв русел и методика оценки их устойчивости. - М.: Изд-во, Колос, 1967.)

Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.

Распространение эрозии

Процессы эрозии распространены на Земле повсеместно. Ветровая эрозия преобладает в условиях аридного климата, водная эрозия - в условиях гумидного климата.

См. также

• Коррозия (геология)

Примечания

Мирцхулава Ц. Е. Основы физики и механики эрозии русел. Л.: Изд-во Гидрометеоиздат, 1988.

Ссылки

• Эрозия на Азбуке Земли: Как образуются естественные арки?

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Эрозия (геология)" в других словарях:

Эрозия в каньоне Антелоп на юго западе США 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. Эрозия… … Википедия

эрозия донная (пятящаяся) - эрозия регрессивная Эрозия, распространяющаяся от низовьев водотоков вверх по течению, приводящая к формированию продольного профиля равновесия. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология,… …

эрозия - В геологии совокупность физических и химических процессов, способствующих разрушению горных пород водными потоками. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] эрозия Процесс разрушения горных пород водным… … Справочник технического переводчика

эрозия боковая (горизонтальная) - Эрозия, приводящая к расширению дна долины путем меандрования. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика Обобщающие термины геологическая деятельность текучих водэкзогенные… … Справочник технического переводчика

эрозия почвы - Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра. [ГОСТ 27593 88] эрозия почв дефляция выдувание Процессы разрушения верхних горизонтов почвы и подстилающих пород талыми водами, дождевыми,… … Справочник технического переводчика

Наука о строении и истории развития Земли. Основные объекты исследований горные породы, в которых запечатлена геологическая летопись Земли, а также современные физические процессы и механизмы, действующие как на ее поверхности, так и в недрах,… … Энциклопедия Кольера

Разрушение, размыв горных пород и почв текучими водами. Один из осн. факторов формирования рельефа земной поверхности. Состоит из механического размыва почв и горных пород (собственно эрозия), химического растворения слагающего их материала… … Географическая энциклопедия

Совокупность природных процессов, разрушающих поверхность суши. В настоящей статье эрозия характиризуется как деструктивный процесс, происходящий под влиянием энергии текучих вод, ветра и ледников, которые перемещают обломки пород и почву. Однако … Энциклопедия Кольера

Разрушающее воздействие воды, ветра и антропогенных фак­торов на почву и подстилающие породы, снос наиболее плодо­родного верхнего слоя или размыв называется эрозией. Эрозия при­чиняет большой вред.

В результате ее деятельности происходит смыв гумусового гори­зонта, истощаются запасы энергии и питательных веществ в почве, а следовательно, уменьшается энергетический потенциал, снижа­ется плодородие. Достаточно сказать, что каждый смытый санти­метр почвы - это потеря с 1 га поля около 167472*10 6 Дж энергии. Указанные факторы приводят к нарушению стабильности экосис­темы, причем эти изменения могут быть глубокими и даже необра­тимыми.

Виды эрозии. По темпу проявления эрозионных процессов раз­личают нормальную, или геологическую, и ускоренную, или антропогенную, эрозию.

Нормальная эрозия протекает повсеместно под лесной и травя­нистой растительностью. Она проявляется в очень слабой степени, почва полностью восстанавливается в течение года благодаря поч­вообразовательным процессам.

Ускоренная эрозия развивается там, где естественная расти­тельность уничтожена и территорию используют без учета ее при­родных особенностей, в результате чего процесс смыва почвы не покрывается процессами ее самовосстановления. Различают древ­нюю и современную эрозию почвы. Древняя представлена гидро­графической сетью (ложбина, лощина, балка, долина). Древняя эрозия прекратила свое действие. Современная эрозия протекает на фоне древней, она вызвана как природными факторами, так и хо­зяйственной деятельностью человека.

Наиболее распространены следующие виды эрозии почвы: вод­ная плоскостная (смыв) и линейная, или вертикальная (размыв);

ветровая (дефляция); ирригационная; промышленная (техногенная); абразия (обрушение берегов водоемов); пастбищная (разру­шение почвы скотом); механическая (разрушение почвы сельско­хозяйственной техникой).

Плоскостная эрозия - это смыв верхних горизонтов почвы на склонах при стекании по ним дождевых или талых вод сплошным потоком или ручьями. По степени смытости различают почвы слабо-, средне- и сильносмытые. К слабосмытым почвам относятся почвы, у которых верхний горизонт А смыт до половины своей мощности, среднесмытые - горизонт А смыт более чем на полови­ну, сильносмытые - частично смыт горизонт В. На слабосмытых почвах урожай зерновых снижается до 25 %, среднесмытых - на 50 и сильносмытых - на 70 %.

Линейная эрозия вызывается талыми и дождевыми водами, стека­ющими значительной массой, сконцентрированной в узких преде­лах участка склона. В результате происходит размыв почвы в глуби­ну, образуются глубокие промоины, рытвины, которые постепенно перерастают в овраги. В зависимости от почвенно-климатических условий рост и формирование оврага идут со скоростью от 1-3 до 8-25 м в год.

Особенно опасна плоскостная эрозия, дающая толчок для разви­тия оврагов, прежде всего тем, что ее проявление слабо заметно. Если с пашни площадью 1 га смыт слой почвы мощностью всего 1 мм в год, т.е. примерно 10 т, это остается незамеченным, хотя во многих случаях естественное возобновление почвы значительно ниже. Другой пример еще более нагляден. Если на поле в 100 га об­разовался овраг длиной 100 м, шириной 5 м и глубиной 2 м, то поте­ри почвы и подпочвы составляют 600-800 м 3 . Утраты же от смыва самого плодородного верхнего слоя толщиной 1 см с такой же пло­щади (100 га) эквивалентны потере примерно 10 000 м 3 почвы. Что­бы яснее представить величину ущерба, следует иметь в виду, что допустимый уровень эрозии для мощных черноземов равен 3 т/га, обыкновенных и южных - 2,5, темно-каштановых почв - 2 т/га. Однако реальные потери почвы часто превышают указанные преде­лы ее естественного восстановления.

С увеличением распаханности земель борьба с этим явлением приобретает все большее значение. Поэтому повсеместной охране лесов и всего растительного покрова, особенно в горно-холмистой местности, правильной их эксплуатации следует уделять постоян­ное внимание.

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 проявляется в виде повседневной или местной дефляции и в виде пыльных или черных бурь.

Пыльные бури подобно зимним метелям развевают рыхлый слой, поднимают легкие и мелкие частицы и переносят их на то или иное расстояние. Самые легкие частицы почвы поднимаются высо­ко в воздух и уносятся далеко за пределы своего местонахождения, а более тяжелые скачкообразно или переваливанием перемещаются до первого препятствия. Наибольшую опасность представляют ска­чущие почвенные частицы. Они, ударяясь о почву, разрушают ее, увеличивают выдувание, а при встрече с неокрепшими посевами или многолетними травами засекают и засыпают их. На больших открытых пространствах скачущие почвенные частицы подобно цепной физико-химической реакции с продвижением урагана впе­ред вызывают в почве все большие и большие разрушения. Пыль­ные бури на своем пути частично или полностью уничтожают посе­вы на больших пространствах, засыпают дороги, оросительные ка­налы, различные постройки, безвозвратно сносят верхний, самый плодородный слой почвы. Пыльные бури, загрязняя окружающую среду, воду, воздух, отрицательно влияют на здоровье человека, до­машних и диких животных.

Ветровая эрозия в связи с вырубкой леса и распашкой новых зе­мель охватывает все новые районы вплоть до лесостепи и даже тайги ^Ульяновская область, Казанское Заволжье, бассейн реки Лены.

Ирригационная эрозия часто наблюдается в районах орошаемого земледелия, в зоне ее деятельности выводятся из строя постоянная и временная мелиоративные сети. Основные причины ее размы­ва - слабое закрепление дна и откосов каналов, недостаточное ко­личество сопрягающих сооружений при их армировании, увеличе­ние уклонов, слабая инфильтрационная способность почвы, про­садка грунтов, ведущая к нарушению нормального профиля кана­лов, их засорение, повышенный расход воды в поливных бороздах или полосах. При эксплуатации оросительных систем на отдельных участках теряется по разным причинам до 20-45 % воды вследствие фильтрации и утечки, что также способствует эрозии почвы. Ирри­гационная эрозия проявляется даже в условиях небольших уклонов при увеличении поливной струи. Орошение без учета поливных норм и погодных условий вегетационного периода приводит к на­коплению солей в пахотном слое почвы, что порой не только сни­жает плодородие почвы, но и полностью выводит такие участки из сельскохозяйственного пользования.

Промышленная эрозия возникает в результате разработок по­лезных ископаемых, особенно открытым способом, строительства жилых и производственных зданий, прокладки дорожных магист­ралей, газо- и нефтепроводов.

При эрозии, называемой абразией (обрушение берегов рек и дру­гих водоемов), сокращается площадь пашни и пастбищ, заиляются водоемы.

В связи с перегрузкой пастбищ скотом значительные площади подвергаются пастбищной (тропочной) эрозии. Она проявляется при нарушении норм пастьбы, проведении ее без учета поголовья скота, емкости пастбищ и лугов, при прогоне скота по одним и тем же уча­сткам, без полива мест прогона дождеванием в жаркую погоду.

Эрозия - враг плодородия. Подсчитано, что каждую минуту на земном шаре выходит из сельскохозяйственного оборота 44 га зе­мель. От эрозии каждый день безвозвратно теряется более 3 тыс. га, а всего уже утрачено свыше 50 млн га плодородных земель. От смы­ва, размыва и выдувания почвы урожай всех сельскохозяйственных культур в среднем снижается на 20-40 %. Однако урон, наносимый эрозией, этим не исчерпывается. Образование на поверхности по­чвы промоин, ложбин и оврагов затрудняет обработку земель и сни­жает производительность почвообрабатывающей и уборочной тех­ники. Эрозия почвы, а следовательно, разрушение мест обитания растений и животных в биогеоценозах приводят к нарушению сло­жившегося биологического равновесия в природных комплексах.

Следует, однако, отметить, что ускоренная эрозия не является неотвратимым процессом. Высокий уровень агротехники обеспе­чивает своевременное проведение комплексной защиты от эрозии.

Факторы проявления эрозионных процессов

рельеф. Чередование плоских равнин и возвышенностей в результате деятельности ледников. Новогрудок –330м, Минск – 350 м, Гродненская обл. 200-250м

климат . 3 климатические зоны (северная, Центральная и Южная)

Почвенный покров и почвообразующие породы (плоскостная на суглинках, ветровая на торфяниках) Северная и Центральная части – водная эрозия, Южная –ветровая эрозия

растительность,

Борьба с эрозией почвы.

Эрозия возникает в результате нерациональной хозяйственной деятельности, неправильного использования земельных угодий, низкой агротехники в некоторых хозяйствах. Выпас животных без соблюдения нормы стравливания и нагрузки скота по склонам балок И оврагов, вспашка почвы и междурядные обработки вдоль склонов, непродуманное строительство дорог и т.д. на фоне древней эрозии способствуют появлению и быстрому росту новых ее очагов.

Смыв и размыв земель приводят к заиливанию водоемов, обме­лению рек, засорению оросительной сети. Потери несут также рыб­ное хозяйство, транспорт, энергохозяйство. Урон в сельском хозяй­стве от засухи, болезней растений и животных и т.д. значительно меньше, чем от эрозии почвы.

Борьба с этим явлением - одно из ведущих звеньев высокой культуры земледелия. Для каждой природной зоны в соответствии с ее физико-гео­графическими условиями (почва, климат, рельеф) разработаны си­стемы земледелия. Успех защиты от эрозии во многом зависит от соблюдения основных правил агротехники, применяемых в конк­ретном районе, и от характера использования земли.

В районах распространения ветровой эрозии необходимы по­чвозащитные севообороты с полосным размещением посевов и па­ров, кулисы, залужение сильноэродированных земель, буферные полосы из многолетних трав, внесение удобрений, снегоза­держание, закрепление и облесение песков и других непригодных для сельскохозяйственного использования земель, регулирование пастьбы скота, выращивание полезащитных лесных полос, а также

безотвальная обработка почвы с оставлением стерни на ее поверх­ности.

В зонах развития водной эрозии обработку почвы и посев сельс­кохозяйственных культур следует проводить поперек склона, при­менять контурную и гребнистую вспашку, углубление пахотного слоя, щелевание и другие способы обработки, уменьшающие сток поверхностных вод; обязательны почвозащитные севообороты, по­лосное размещение сельскохозяйственных культур, залужение кру­тых склонов, внесение удобрений, выращивание полезащитных и противоэрозионных лесных полос, облесение оврагов, балок, пес­ков, берегов рек и водоемов, строительство противоэрозионных гидротехнических сооружений (перепады, пруды, террасирование, обвалование вершин оврагов и др.).

В горных районах необходимы противоселевые сооружения, террасирование, облесение и залужение склонов, конусов выноса, регулирование выпаса скота, сохранение горных лесов.

Все перечисленные мероприятия принято делить на группы: организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиора­тивные и гидротехнические.

Для практического осуществления противоэрозионных работ прежде всего требуется проведение ряда организационно-хозяй­ственных мероприятий. К ним относится правильная организация территории. В колхозах и совхозах выделяют площади, в различной степени подверженные водной и ветровой эрозии, составляют почвенно-эрозионные планы, на которые наносят категории земель, подверженных водной и ветровой эрозии, для дифференцирован­ного применения противоэрозионных мер.

В США в борьбе с водной эрозией широко и успешно приме­няют обработку почвы вдоль горизонталей или контурное земле­делие, что позволило повысить урожайность ведущих культур - ку­курузы, хлопчатника, картофеля и др. Контурное земледелие на склонах небольшой крутизны обеспечивает сохранение влаги, ох­рану почвы от смыва, повышение ее плодородия. При этом допус­кается некоторое отклонение от горизонталей в случае их сильной извитости.

Задержанию осадков и переводу поверхностного стока во внутрипочвенный способствует углубление пахотного слоя. В ре­зультате этого приема поверхностный сток сократился в нашей стране примерно на 25 %, что уменьшило разрушительное действие талых и дождевых вод.

Особо важную роль в защите почвы как от склонового стока, так и от ливней играет растительный покров.

Высокая плотность растительности обеспечивает также равно­мерное распределение снега на полях. Корневая система растений обусловливает противоэрозионную устойчивость, оструктуривание почвы. Отмершие части растений, их опад также способствуют снижению стока и, кроме того, улучшению жизнедеятельности микро­флоры и мезофауны, усилению биологической активности почвы.

Наиболее надежно закрепляют почву многолетние бобово-злаковые травосмеси. Они улучшают физические свойства почвы, а также обогащают ее азотом, фосфором, кальцием. Клубеньковые бактерии, развивающиеся на корнях бобовых трав, увеличивают со­держание в почве азота фиксацией его из воздуха. Вместе с тем нельзя отрицать значения однолетних культур в борьбе с эрозией, хотя они слабее противостоят ей и обладают меньшей способнос­тью восстанавливать плодородие эродированных земель.

Все культуры по их противоэрозионным свойствам можно раз­делить на три группы. К первой группе, наиболее хорошо защища­ющей почву от эрозии, относятся многолетние трапы, ко второй - однолетние культуры, которые значительно уступают им в этом от­ношении. Наиболее слабое защитное действие оказывают пропаш­ные культуры, а в определенных случаях, если они размещены вдоль склона, могут способствовать усилению стока и тем самым - эрозии.

Принято считать, что по сравнению со смывом почвы под мно­голетними травами смыв ее под зерновыми выше в 4-5 раз, а под пропашными - в 25 раз. Из однолетних культур сравнительно хо­рошо защищают почву озимые, так как весной и осенью они фор­мируют устойчивый к эрозии растительный покров. Однако и про­пашные во второй половине лета и ранней осенью обеспечивают высокое проективное покрытие и в это время надежно предохраня­ют почву от эрозии. На склонах эффективно создание буферных полос поперек склона из той же культуры, но при увеличенной дозе удобрений и повышенной норме высева, регулирование снеготая­ния полосным прикатыванием и др.

К противоэрозионным относятся и другие приемы: безотвальная обработка почвы с сохранением стерни, обвалование и бороздование зяби, кротование, щелевание, мульчирование соломой из рас­чета 1-2 т/га. На каждую тонну соломы следует вносить 10 кг азота. Мульчирование почвы на склонах некондиционной соломой в дозе 1-3 т/га снижает эрозию в 3-5 раз. Мульча также уменьшает глуби­ну промерзания почвы, а значит, способствует ранневесеннему по­глощению стока, ослаблению смыва и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

На эродируемых почвах важное значение имеет создание вет­роустойчивого поверхностного слоя. Для этого используют спе­циальные стерневые сеялки, применяют полосное размещение сельскохозяйственных культур и трав.

Применение противоэрозионных орудий обеспечивает сохра­нение стерни на поверхности почвы, способствует задержанию сне­га на полях, улучшению структуры почвы и резкому снижению вет­ровой эрозии. Устойчивая к выдуванию почва имеет в верхнем 5-сантиметровом слое 60 % частиц размером более 1 мм и сохраняется даже при скорости ветра 12,5 м/с на высоте 0,5 м.

На почвах, подверженных дефляции (выдуванию), особенно оп­равдали себя почвозащитные севообороты с посевом буферных по­лос из многолетних трав. На песчаных почвах площадь под много­летними травами следует доводить до 50 %. На менее дефлируемых почвах целесообразно ими занимать 30 % пашни.

Создание кулис из высокостебельных растений (подсолнечник, кукуруза) улучшает снегораспределение на полях, снижает эродирующую энергию отдельных струй воды, т.е. уменьшает эро­зию почвы в целом.

На зяби для сокращения эрозионных процессов нужно создавать снежные валы поперек склона.

Следует также указать на большую эффективность внесения удобрений на эродируемых землях, так как в результате применения всего комплекса противоэрозионных мероприятий резко сни­жается смыв почвы, а следовательно, и внесенных в нее питатель­ных веществ.

В борьбе с водной и ирригационной эрозией эффективно щелевание, способствующее повышению водопроницаемости тяжелых почв. Другой путь - использование дождевальных машин с низкой и средней интенсивностью дождя (до 0,3 мм/мин). Это дает воз­можность увеличить поливную норму до 700-800м 3 воды на 1 га без формирования поверхностного стока, экономить воду, избежать за­соления и снижения плодородия почв.

Важным звеном противоэрозионного комплекса является также лесомели­орация.

ОХРАНА ПОЧВ ОТ ЗАСОЛЕНИЯ, ПОДКИСЛЕНИЯ И ЗАБОЛАЧИВАНИЯ

Указанные процессы способствуют резкому нарушению нор­мального функционирования системы почва - растение.

Засоление почвы - накопление растворимых солей и обменного натрия в концентрациях, не допустимых для нормального роста и развития растений. Среди засоленных почв различают солончако­вые с высокой концентрацией растворимых солей; солонцеватые, содержащие более 5-10 % обменного натрия; солончаки и солон­цы. Даже при слабом засолении урожайность кукурузы, например, уменьшается на 40-50 %, пшеницы - на 50-60 %.

Ежегодно на земном шаре вследствие засоления выходит из обо­рота 200-300 тыс. га орошаемых земель. Засоленные земли необходимо промывать пресной водой, но при этом возникает другая проблема - сброса засоленных промы­вочных вод, которые образуют громадные соленые болота-соры. Сбрасываемые воды насыщены удобрениями, пестицидами и дефо­лиантами, токсичными для человека и животных.

Один из факторов засоления - ветер. Он захватывает соленую пыль и переносит ее на большие расстояния в глубь континентов. Подобное явление наблюдается в Приаралье, где ветром усиливает­ся вынос солей и пыли с осушенного дна моря и их перенос на тер­риторию региона.

Засоление почвы возможно при неправильной агротехнике, выворачивании на поверхность засоленных слоев, чрезмерной нагруз­ке скота на пастбищах. Причиной засоления почвы могут быть сами поливные воды, если они содержат повышенные концентрации ра­створимых солей.

Отмечены случаи накопления легкорастворимых солей (до 500 кг на 1 га) под влиянием галофитной растительности.

Наиболее часто засоление происходит вследствие обогащения почвы солями, которые содержатся в грунтовых водах. Одновре­менно с повышением их уровня происходит подъем влаги по капил­лярам в зону ризосферы, где и накапливаются соли по мере испаре­ния воды в ней. Чем суше климат и чем тяжелее почва по гранулометрическому составу, тем в большей степени выражен этот про­цесс, тем сильнее проявляется токсичность солей по отношению к растениям. Повышенное содержание солей в почве вызывает уве­личение осмотического давления почвенного раствора, что затруд­няет водоснабжение растений, они хронически голодают, их рост ос­лабляется. Это прежде всего сказывается на корневой системе, кото­рая теряет тургор и погибает. Особенно опасен для растений карбо­нат натрия. Если в почве обменного натрия содержится 10-15 % емкости поглощения, состояние растений оказывается угнетенным, при содержании его в пределах 20-35 % угнетение очень сильное.

При увеличенных нормах полива, потерях оросительной воды из каналов также повышается уровень грунтовых вод. Процесс, когда соленакопление в почве происходит в результате нарушения режи­ма полива и фильтрации воды в оросительных каналах, называется вторичным засолением.

В качестве профилактической меры борьбы с вторичным за­солением необходим дренаж территории с использованием гон­чарных, пластмассовых и других труб, укладываемых на глубину 1.0-1,8 м с расстоянием между дренами от 5 до 15м. Полив дожде­вальными машинами с низкой и средней интенсивностью дождя (до 0,3 мм/мин) также безопасен в этом отношении. Перспективны внутрипочвенное, капельное, мелкодисперсное и импульсное оро­шение. Общее достоинство этих способов - экономия воды. Так, при внутрипочвенном орошении норму полива можно снизить до 100-300 м 3 /га. Расход воды при импульсном дождевании составляет всего 0,01 мм/мин. В связи с малыми нормами орошения вероят­ность засоления и заболачивания уменьшается. Важное достоин­ство новых способов полива - снижение испарения с поверхности почвы, а при мелкодисперсном - и транспирации. При капельном орошении вода в виде капли подается непосредственно к корням, Применение указанных способов полива предотвращает ирригационную эрозию, поэтому их можно использовать на склонах.

Создание лесных полос по каналам также обеспечивает посто­янство уровня грунтовых вод, так как деревья перехватывают и транспирируют фильтрующуюся воду, выполняя роль биологи­ческого дренажа. Для удаления солей из почвы применяют про­мывку пресными водами.

При увеличении кислотности почвы (рН ниже 7) также сни­жается ее продуктивность: возрастает концентрация подвижного алюминия и одновременно уменьшается содержание питательных веществ. Подкисление зависит от поглотительной способности, гранулометрического состава, водопроницаемости, биологической активности почвы и содержания гумуса в ней. Физиологически кислые азотные удобрения усиливают кислотность почвы. Поэтому на таких землях рекомендуются известкование и внесение удобре­ний, богатых кальцием. Без применения извести эффективность удобрений снижается.

Переувлажнение почвы, ведущее к заболачиванию, широко рас­пространено в ряде районов Нечерноземной зоны, а также наблю­дается и в других районах вблизи каналов, водохранилищ и незатампонированных артезианских скважин. На земном шаре забола­чиванию и затоплению подвержено около 8 % суши.

Для осушения заболоченных земель устраивают щелевые дрены, нарезаемые в грунте. На тяжелых землях дрены создают с помощью кротовых плугов. На Дальнем Востоке применяют комплексный дренаж, представляющий собой сочетание трубчатых дрен с сетью кротовин. Из других профилактических мер эффективны опти­мальный способ полива и строгое соблюдение режима орошения сельскохозяйственных культур. Закрытый дренаж имеет преиму­щество перед открытой осушительной сетью, так как в этом случае не теряется полезная площадь.

Однако осушение следует проводить в разумных пределах. Сни­жение уровня грунтовых вод при осушении болот более чем на 1,5 м от поверхности почвы способствует быстрому окислению торфа и выносу питательных веществ в дренажные канавы. При дальней­шем понижении их уровня происходит отрыв корнеобитаемого го­ризонта от капиллярной каймы, что приводит к гибели лесов.

Освоение новых земель надо вести с учетом охраны природы. Иногда еще бытует мнение, что болота наносят большой вред, по­этому необходимо их осушать. Однако следует помнить, что болота выполняют важную водохозяйственную функцию, питая реки и грунтовые воды, очищая загрязненные атмосферные осадки.

Мелиорацию заболоченных земель нужно осуществлять с уче­том защиты природных ресурсов от истощения и нежелательных воздействий на природу Нечерноземной зоны. В связи с этим следу­ет уделять большое внимание экологическому контролю и широко­му обсуждению проектов.

Почва - поверхностный слой суши, состоящий из последовательно расположенных пластов (горизонтов), образовавшихся в результате преобразования горных пород под воздействием ряда факторов, а именно: животного и растительного мира, микроорганизмов, рельефа, климата и, конечно же, времени. Существует и такое понятие, как «эрозия почв». Предлагаем познакомиться с ним подробнее.

Плодородие - уникальное свойство почвы

Данное природное тело обладает таким ценным качеством, как плодородие (способность обеспечивать рост и формирование растений), зависящим от запаса питательных веществ и воды. Именно это уникальное свойство почвы успешно используется человеком на протяжении десятков тысяч лет, причем все чаще во вред обеим взаимодействующим сторонам. Небрежная и безответственная деятельность обуславливает возникновение эрозии.

Понятие «эрозия»

Что такое эрозия? В переводе с латинского это слово обозначает - «разъедать», «выгрызать».

Эрозия (фото некоторых последствий которой представлены в нашей статье) - это разрушение поверхностного почвенного слоя. Конечно, данный процесс является природным, но на 60 - 80% его провоцирует и ускоряет именно людской фактор. Эрозия - это страшное явление, при котором могут быть утеряны целые регионы, приспособленные под ведение сельского хозяйства. Поэтому ее предотвращение является одной из важнейших задач, стоящих перед современным человечеством.

Виды антропогенной эрозии

Эрозия, причины которой в большинстве своем спровоцированы людской деятельностью, называется антропогенной и включает в себя следующие типы разрушения почвенного покрова:

• Механический. Заключается в обеднении плодородного слоя в результате многократной механической обработки почвы (вспашка, боронование, культивация).
• Строительный. Нарушение травяного покрова происходит вследствие строительных работ, включающих подготовку площадок под застройку и механическое воздействие на почвенный покров специализированной техникой.
• Транспортный. В данном случае на поверхностный слой происходит постоянное воздействие транспортных средств.
• Пастбищный. Массированный выпас скота вызывает ослабление травяного покрова в связи с его вытаптыванием и поеданием; трава уничтожается быстрыми темпами и не успевает восстанавливаться. В результате происходит ее отмирание, обнажение почвы и эрозия. Это негативное явление вывело из обращения 10 миллионов квадратных километров пастбищных земель при общей площади в 46 миллионов, сделав их непригодными к использованию.
• Химический. Обусловлен накоплением отдельных химических компонентов (удобрений, минеральных элементов), разрушающих структуру почвы.

Виды природной эрозии

Безжалостная нерациональная человеческая деятельность в состоянии за ограниченное время разрушить сложную и уязвимую систему, формировавшуюся на протяжении длительного периода. Вышеперечисленные виды эрозии представляют собой далеко не полный список методов воздействия людей на почвенный покров, провоцирующих и усиливающих эрозию под действием природных факторов (дождей и ветра). Рассмотрим и другие виды этого процесса.

Эрозия водная

Данный процесс обусловлен действием дождевых капель, являющихся лишь косвенной причиной смывания верхнего слоя. Основное же воздействие является следствием того, что уносимые водными потоками мелкие частицы забивают поры более крупных, а это снижает влагопоглощательную способность почвы, увеличивая ее подверженность эрозии. Плодородный слой либо смывается в расположенный рядом водоем, либо оседает в низинном месте, где скорость потока идет на спад. Если при вымывании образуется много маленьких ручейков, то эрозия называется струйной, если возникают большие русла - овражной. Особенно активно эрозия водная с образованием оврагов проявляется в период таяния снегов, причем наиболее подвергаются этому склоновые пастбища с изреженным травостоем. Расходясь веером от центрового стержня, балки, длина которых может достигать десятков километров, овраги разрушают луга и поля, прорезают дороги. Не остановленное своевременно разрушительное явление увеличивается в размерах в ширину и глубину, захватывая все больше земли, теряющей вследствие этого плодородие и превращающейся в пустыню.

Ветровая эрозия

Данный вид разрушения поверхностного слоя земли связан с рельефом местности и может наблюдаться даже на ровных площадках.

Эрозия ветровая вызвана пыльными бурями, чаще всего охватывающими легкие почвы. Верхний плодородный слой толщиной до 25 см поднимается ветром ввысь до 3 км и уносится, оседая толстым слоем далеко в других местностях. Высота наносов может достигать 2-3 метров.

Последствия

Провоцирует появление ветровой эрозии вырубка лесов в горных областях, приводящая к тому, что ставший незащищенным верхний слой почвы уносится с первыми сильными дождями. Не адаптированные к определенным климатическим условиям агротехнические приемы также способствуют разрушению поверхностного слоя. Ярким примером этому служит применение поселенцами из Европы привычных методов возделывания земель в засушливых регионах либо тропиках, спровоцировавших негативные последствия. Эрозия повлекла значительную утерю больших плодородных площадей. В Китае, казахстанской степи и североамериканских прериях стали возникать пыльные бури, уносящие с собой огромные количества плодородных почвенных слоев. Именно эти природные явления были зарегистрированы в 30-ых годах 20 века в Северной Америке при освоении Запада с помощью механизации сельского хозяйства и железнодорожного сообщения, обеспечивавшими возможность обработки огромных территорий. Ветровая эрозия спровоцировала перемещение тысяч тонн почвы, которые достигли Бостона, Чикаго, Нью-Йорка. В Новой Англии в этот период было зарегистрировано выпадение красного снега и появление черных ураганов, полностью закрывавших солнце. Многие фермеры по причине больших потерь плодородного почвенного слоя почувствовали на себе, что такое эрозия, так как были обречены на нищенское существование и поиски счастья в других регионах.

Средиземноморье и тропики, помимо сильнейших ветров, ощутили на себе мощные ливни, смывающие почву. Эрозия, последствия которой оказались ужасны, вынудила местное население приспосабливаться к обновленным условиям и возделывать земли в горах. Хотя и в тех местах верхний слой земли уносился или смывался под действием природных факторов.

В период Второй мировой войны эрозия, причины которой заключались в масштабных боевых действиях, поразила 17% всей поверхности Земли, покрытой растительностью. И по сей день эта цифра растет, неуклонно приближаясь к 23%.

Влияние эрозии на загрязнение водоемов

Эрозия распространяется с быстротой, превышающей скорость естественного образования и восстановления поверхностного слоя. Годовой прирост поврежденных почв составляет до 1,5 млн. гектаров. Снижение урожаев, происходящее вследствие уменьшения количества гумуса (около 0,62 тонн/га), доходит до 50%. Помимо ощутимого вреда на суше эрозия губительно действует на водоемы, заиливая и загрязняя их продуктами разрушения почвы, что равносильно воздействию сброса вредных промышленных отходов. В некоторых случаях за десяток лет водоемы полностью заиливаются. А это, помимо мутности воды, пагубно отражается на работе систем водоснабжения, электростанций, водного транспорта. Число наносов, перемещаемых рекой, зависит от силы почвенной эрозии и может достигать огромной величины. Наибольшей мутностью выделяются реки Янцзы и Хуанхэ (до 40 кг/м3), очистка которых требует значительных капиталовложений. При стоке воды с пашни смывается до трети вносимых удобрений, которые не только безвозвратно теряются, но и наносят огромный экологический вред, отражаясь на качестве воды. В США на очистку воды ежедневно тратится около 1 млн. долларов.

Растения как сдерживающий эрозию фактор

На торможение процессов эрозии положительное влияние оказывают растения, мелкие корни которых укрепляют почвенную структуру, придают ей водопрочность. Также они изменяют гидрологический и биологический режим почв.

Надземная часть представителей флоры сокращает смыв почвы в десятки, а то и сотни раз. От ударов дождевых капель поверхностный слой суши оберегает развитый растительный покров. Он увеличивает водонепроницаемость почвы и создает оптимальную поверхностную шероховатость, уменьшающую скорость склонового стока. Листья и стебли задерживают примерно от 20 до 53% дождевых осадков, выпадающих за год. Несколько миллиметров водных потоков задерживает лесная подстилка и мох.

Наибольшее влияние растений на противоэрозийную стойкость проявляется во время их максимального развития, а именно в летне-осенний период.

Как противостоять разрушению почв?

Борьба с эрозией включает следующие мероприятия:

• Почвозащитные севообороты, подразумевающие правильное применение агротехнических приемов и грамотное чередование возделываемых культур. К примеру, после уборки пропашных культур, слабо защищающих поверхностный слой от смыва, требуется высеивать многолетние травы, защищающие почву и обогащающие ее необходимыми микроэлементами.
• Агротехнические мероприятия, которыми может быть успешно побеждена эрозия. Это регулирование потоков талых вод, нацеленное на защиту поверхностного слоя, которое производится при помощи вспашки, культивации и посева поперек склона культур, желательно параллельно направлению горизонтальных рядов. Также на склоновых землях отвальную вспашку заменяют почвенной обработкой без оборотов пласта.
• Лесомелиоративные мероприятия, основными из которых является создание водорегулирующих лесополос в районах с малым количеством насаждений, а также вокруг водоемов и на сильноэродированных крутосклонных землях, забракованных для использования в сельском хозяйстве.
• Противоовражные мероприятия, направленные на остановку роста и закрепление действующих оврагов, перевода поверхностных стоков во внутрипочвенные и укрепления почвенного грунта.
• Гидротехнические сооружения, с помощью которых производится удержание, отвод и сброс той части осадков, которую не получается удержать лесозащитными насаждениями и агротехническими приемами.

Под силу каждому

Практически каждый человек способен поддерживать почву в идеальном состоянии, не допуская, чтобы на ней появилась эрозия. Это предусматривает применение таких методов, как качественное разрыхление, предотвращающее образование поверхностной корки и способствующее увеличению водопоглощающей способности, обогащение перегноем, обеспечение необходимой влажностью, хорошая вентиляция. Эффективен метод мульчирования, направленный на противоэрозийную защиту и заключающийся в оставлении на поверхности почвы мульчи - остатков растений, смягчающих силу удара дождевых капель, увеличивающих просачивание воды под почву, что уменьшает ее поверхностное стекание.

Актуально использование щадящих методов механической обработки, не уплотняющих почву и придающих ей оптимальную рыхлость с небольшими многочисленными ходами для проветривания и быстрого отвода воды после сильных осадков. Бережная механическая обработка способствует впитыванию влаги землей в больших количествах и отведению ее излишков, что защищает почву от вымывания и выветривания. Для тракторов - достаточно тяжелой техники - разработаны специальные шины низкого давления, минимально травмирующие поверхность.

Породы, находящиеся на поверхности, постепенно разрушаются под влиянием эрозионных процессов, или выветривания. Существует два основных вида эрозии - механическая и химическая. Большинство пород разрушаются в результате совместного воздействия этих видов эрозии. Осколки выкрошившихся пород уносятся водами и продолжают разрушаться под влиянием различных факторов. При перемещении обломки продолжают измельчаться путем о другие породы, образуя при этом все новые и новые обломки. Дальнейшее разрушение осколков может превратить их в песок и пыль. Расслаивание иногда называют шелушением, так как породы расслаиваются наподобие луковой шелухи.

Эрозия возникает и после того, как мелкие осколки камней уже накопились в результате выветривания. Вода, лед и ветер разносят обломки горных пород, которые по пути бьются и трутся о другие породы, превращаясь в песок и пыль. В конце концов они осаждаются на новом месте.

Механическая эрозия

Днем нагревает поверхность пород, и минералы расширяются. Ночью же падает, и минералы сжимаются. В большинстве пород обычно содержится множество типов минералов, которые расширяются и сжимаются с разной скоростью и интенсивностью, что приводит к растрескиванию и разрушению поверхности. Такова основная схема механической эрозии. Если же в породе содержатся минералы одного типа, то целые участки поверхности попеременно расширяются и сжимаются, вызывая так называемое расслаивание.

В холодных районах породы, в которых уже возникли трещины и расколы, могут разрушаться под воздействием процесса таяния и замерзания. Попадая в такие трещины, замерзает и расширяет их. Лед вызывает сильное напряжение и давление в породах, увеличивая и расширяя трещины. При повышении температуры лед тает, а при снижении вновь застывает. Со временем каменные глыбы крошатся на куски.

Вода, попавшая в трещины, замерзает и постепенно расширяет их. Процесс таяния и замерзания раскалывает породы на куски. Обломки, накапливаясь, образуют отвалы щебня, которые под собственной тяжестью соскальзывают вниз.

Эффект замерзания

Заморозив в холодильнике кусок глины, вы можете наглядно продемонстрировать эффект таяния и замерзания. Для этого потребуются два комка глины (один для сравнения), полиэтилен для обертки и наличие холодильника. Можно воспользоваться глиной из вашего сада.

Что вам потребуется:

1. Разомните оба комка глины, чтобы выдавить пузырьки и сделать их более компактными. Тщательно разомните каждый комок.

2. Заверните каждый комок в оберточный полиэтилен. Один положите в морозильную камеру холодильника, а другой на подоконник. Оставьте их на ночь.

3. Выньте утром глину из холодильника и снимите комок с подоконника. Когда глина из холодильника оттает, сравните ее с той, что пролежала ночь на подоконнике. Трещины в оттаявшей глине свидетельствуют об эффекте таяния и замерзания.

Химическая эрозия

Химическая эрозия возникает тогда, когда минералы растворяются под воздействием химикатов, содержащихся, например, в кислотных дождях. Даже обычный дождь поглощает газы из воздуха, в результате чего образуется слабая кислота, активно воздействующая на породы. У таких пород, как известняк, едкая дождевая вода попадает в трещины, заметно увеличивая их. Химикаты, содержащиеся в дождевой воде, постепенно разъедают породы.

Кислотные дожди

Кислотные дожди вызваны сильной загрязненностью воздуха. При сгорании ископаемых видов топлива таких, как уголь и , образуются газы, содержащие серу и азот. Эти вещества реагируют с каплями воды, образуя кислоты и превращая обычный дождь в кислотный. , несущие кислотный дождь, могут перемещаться на громадные расстояния. Тепловые электростанции выбрасывают в множество отработанных газов.

Кислотные дождь, разрушает защитную пленку на листьях растений и проникает в них через корни. Кислотный дождь, падая на поверхность, впитывается в почву и попадает в реки и озера, убивая все живое. Кислотный дождь заметно усиливает химическую эрозию. В породах он наносит огромный ущерб старинным зданиям и статуям.

Эрозия в результате жизнедеятельности растении и животных

Растения и животные активно способствуют разрушению каменных пород путем механической и химической эрозии. Корни растений могут проникать сквозь трещины и еще более увеличивать их. Некоторые лишайники выделяют слабую кислоту разъедающую поверхность горных пород. Животные, выкапывающие себе норы в размягченных породах, способствуют проникновению в них вод.

Реки

Реки несут в своих водах множество обломков, которые постепенно разрушают их русла и берега. Как только течение реки замедляется, эти обломки осаждаются на дне. Моря. Волны подхватывают мелкие камешки и песок, разнося их по побережью и вызывая интенсивную эрозию прибрежной полосы. Они также выносят камни и песок на берег. Лед. В холодных районах обломки камней часто вмерзают во льды. При сползании льдов эти обломки трутся о скалы, вызывая их интенсивную эрозию.

Ветер

Ветер подхватывает мелкие частицы и, бросая их на каменные породы, активно разрушает их. Особенно мощно проявляется ветровая эрозия в пустынях.

Ускорение эрозии

Деятельность человека способствует ускорению эрозии. Так, например, эрозия почв под воздействием ветра и воды стала серьезной проблемой во многих районах. Крупные площади лесов вырублены для полей и прочих хозяйственных нужд. Корни растений больше не удерживают верхние слои почвы. Ветры сдувают почву, оставляя на ее месте пыльную пусты.