Ущерб, причиняемый сельскому хозяйству водной эрозией

Содержание 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Издавна бедой для земледельца была и  все  еще  остается  эрозия  почв. Современной науке удалось  в  определенной  мере  установить  закономерности возникновения  этого  грозного   явления,   наметить   и   осуществить   ряд практических мер по борьбе с ним.

     Слово  «эрозия»  происходит  от   латинского   «erosio»,   что   означает «разъедать», «выгладывать»  или  «выгрызать».  В зависимости от  факторов, обусловливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее типа - водную  и ветровую. В свою очередь,  водная  эрозия  подразделяется  на  поверхностную (плоскостную) и линейную (овражную) -  размыв почвы и подпочвы.

     Скорость  эрозии  превышает  скорость  естественного   формирования   и восстановления почвы. По оценкам научных учреждений, почвы сельскохозяйственных угодий России ежегодно теряют около 1,5 млрд. т плодородного  слоя  вследствие  проявления эрозии. Годовой прирост площади эродированных почв составляет  0,4-1,5  млн. га, оврагов - 80-100 тыс. га. Загрязнения водоемов продуктами водной  эрозии по  своим  отрицательным  последствиям  не   уступают   воздействию   сброса загрязненных промышленных стоков. Снижение урожая  на  эродированных  почвах составляет 36 - 47%.

     Причиной  снижения  биопродуктивности   почв   сельхозугодий   является уменьшение запасов гумуса. Ежегодные его потери составляют  в среднем 0,62 т/га.

     Согласно  прогнозу Института наблюдений за состоянием  мира  (Нью-Йорк), при существующих темпах эрозии и обезлесения к  2330 г. плодородной земли на планете станет меньше на 960 млрд. т, а лесов — на 440 млн. га.

     Если  сейчас на каждого жителя планеты  приходится в среднем по  0,28  га плодородной земли, то к 2030 г. площадь сократится до 0,19 га.

1. Типы и виды  эрозии почв 

     Особенности развития и проявления современных  эрозионных процессов дают возможность  выделить нормальную и ускоренную эрозию почвы.

     Нормальная  эрозия протекает очень медленно, а поэтому незначительные потери верхних слоев почвы от выдувания и смыва восстанавливаются в ходе почвообразовательного процесса. Такая эрозия имеет место на почвах, поверхность которых не затронута хозяйственной деятельностью. Нормальную эрозию называют геологической.

     Ускоренная  эрозия почвы имеет место в районах, где нерациональная хозяйственная деятельность человека активизирует естественные эрозионные процессы, доводя их до разрушительной стадии. Ускоренная эрозия является следствием интенсивного использования земли без соблюдения противоэрозионных мероприятий (распашка склонов, сплошная вырубка лесов, нерациональное освоение девственных степей, неурегулированный выпас скота, приводящий к уничтожению естественной травянистой растительности).

     Водная  эрозия - процесс разрушения горных пород, почв, грунтов талыми и дождевыми водами, являющийся одним из главных факторов формирования рельефа земной поверхности.

      Водную  эрозию почвы подразделяют на смыв почв (плоскостная эрозия) и овражную (линейную). Микрорельеф почвы не бывает идеально ровным. В связи с этим поверхностный сток атмосферных вод осуществляется струйками и ручейками различной величины. Концентрированные потоки талой, ливневой и дождевой воды создают промоины и водоройны, чаще небольших размеров. За год поле теряет из верхнего горизонта 6-12 т/га материала, а в отдельных случаях, при сильных ливнях, с гектара смывается до 200 т наиболее плодородной почвы. При этом почвы на поле, покрытом растительностью, смываются в меньшей степени, чем обнаженном.

      Каждую  весну с таянием снегов сначала  маленькие  ручейки,  а  затем  и шумные потоки устремляются по склонам в  низины,  смывая  и  унося  с  собой оттаявшую почву. При  бурном  снеготаянии  в  почве  появляются  промоины  — начало процесса образования оврагов.

      Овраги, веером расходясь от центрального «стержня»  —  балки,  разрушают поля, луга,  перерезают  дороги.  Нередко  длина  балки  достигает  десятков километров, а оврагов —  нескольких  километров.  Вовремя  не  остановленный  овраг растет вглубь и вширь, захватывая  все  больше  и  больше  плодородной  земли.

      Чаще  всего  овраги  зарождаются  на  склоновых  пастбищах   с   сильно изреженным травостоем. Однако там, где  хорошо  развит  травостой,  даже  на очень крутых склонах новые овраги, как правило, не  образуются.  К  тому  же создание  хорошего  растительного  покрова  способствует  резкому  повышению продуктивности всех земель.

      Таким образом, с распаханных площадей, расположенных на склонах, вследствие неурегулированного поверхностного стока  наблюдается удаление плодородного слоя почвы. Этот малозаметный, но наиболее опасный и вредный процесс  носит название смыв почв (плоскостная эрозия). На крутых и длинных склонах сток может привести к образованию крупных струйчатых и ручейковых размывов, с которыми уже нельзя бороться обычной обработкой почвы. Это так называемый струйчатый смыв почв. В этом случае образовавшиеся размывы необходимо специально заравнивать, так как в противном случае они в дальнейшем перерастут в овраги. 
 
 

2. Факторы, определяющие развитие эрозионных процессов 

      Факторы, влияющие на возникновение и интенсивность  эрозионных процессов, делятся на две группы:

• природные;
• антропогенные (социально-экономические), связанные с хозяйственной деятельностью человека.

      Современная эрозия, как правило, проявляется  при сочетании обеих групп  факторов. Природные факторы создают  условия для проявления эрозии, а  нерациональная производственная деятельность человека является основной причиной, вызывающей водную и ветровую эрозию.

      К природным факторам водной эрозии относятся: климат, рельеф, почвы, растительность.

      Климатические факторы. Водная эрозия вызывается поверхностным стоком, поэтому важнейшими климатическими факторами, определяющими эрозионную опасность земель, являются дождевые осадки, а также режим снегоотложения и снеготаяния. Ведущая роль принадлежит осадкам, которые формируют поверхностный сток. Другие климатические факторы (температура, влажность воздуха, ветер) имеют косвенное значение.

     Формирование  стока и развитие эрозии в большей  мере определяются интенсивностью осадков, т. е. количеством воды (мм), выпадающим в единицу времени (мин). Поверхностный сток проявляется тогда, когда при интенсивных и продолжительных ливнях почва не может поглотить воду. Сток от талых вод возникает при активном снеготаянии и слабой водопоглощающей способности почв.

      Чем интенсивнее ливни, тем сильнее  выражены процессы эрозии. Наблюдениями установлено, что при дождях со слоем 5-8 мм, но большой интенсивности, и особенно при выпадении их на переувлажненную почву, может возникнуть эрозия.

      Усиление  эрозии при интенсивных ливнях связано  также с увеличением размера  капель дождя, которые сильнее разрушают  комочки почвы и, уплотняя ее, снижают  водопроницаемость.

      Эрозия  почв, вызванная стоком талых вод, зависит от мощности снежного покрова, глубины промерзания почвы и  интенсивности снеготаяния. При  этом большой снежный покров не всегда ведет к увеличению эрозии. Дело в том, что мощный покров предохраняет почву от глубинного промерзания, способствует оттаиванию ее из-за поступления тепла  из нижних слоев почвы. Талая почва  лучше поглощает влагу, в результате уменьшается поверхностный сток. Бывает и так, что при сравнительно небольшом снежном покрове сток больше, чем при большом.

      Это связано с глубоким промерзанием почвы. Оттаявший верхний слой почвы, перенасыщенный влагой, при интенсивном  снеготаянии легко поддается  смыву потоками воды.

      Большое влияние на эрозию почв в период снеготаяния оказывает температурный  режим. При быстром снеготаянии, даже при малом запасе снега, создаются  условия для формирования большого стока. Для оценки эрозионной обстановки пользуются величиной гидротермического  коэффициента, характеризующего влагообеспеченность  растений в вегетационный период. В регионах с продолжительным  вегетационным периодом создаются  лучшие условия для защиты почв растительным покровом.

      При большом гидротермическом коэффициенте в связи с высокой почвозащитной  способностью растений эрозионная опасность  снижается.

      На  интенсивность эрозии влияют влажность  воздуха и ветры. Они определяют разный расход почвенной влаги на испарение. Это создает различные  условия для формирования поверхностного стока. В зависимости от силы ветра  и его направления происходит перераспределение на территории снежного покрова. Мощность снежного покрова на наветренных склонах часто на 30-50 % меньше, чем на подветренных. На элементах гидрографической сети (в балках, оврагах, ложбинах) снега бывает намного больше, чем на склонах. А это приводит к неравномерному промерзанию почвы, разному объему стока талых вод.

      Рельеф  местности. Он является важнейшим фактором водной эрозии. Назовем его основные элементы. Линия, соединяющая наиболее высокие точки, называется водораздельной линией, или водоразделом. Водораздельная линия ограничивает определенную территорию, с которой вода стекает в понижения. Такую территорию называют водосборной площадью, или водосбором.

      Принято выделять положительные (выпуклые) и  отрицательные (вогнутые) элементы рельефа. Сеть вогнутых элементов рельефа, или  понижений, по которым происходит сток поверхностных вод, называют гидрографической сетью. Различают древние и современные  звенья гидрографической сети. К древним  относят ложбины, лощины, балки, долины; к современным промоины и овраги. Древняя гидрографическая сеть в верхних концевых частях начинается ложбиной.

      Ложбина – это линейная форма рельефа древнего эрозионного происхождения с пологими склонами и невыраженными бровками глубиной до 1 м. Площадь водосбора – до 50 га. Берега распахивают. Ложбина, равномерно углубляясь и расширяясь, перерастает в следующее звено сети - лощину.

      Лощина имеет ясно выраженное дно, более высокие и крутые берега. Глубина до 8-10 м. Площадь водосбора до 500 га. Включает несколько водосборов ложбин. Лощина по мере движения вниз по склону расширяется, углубляется и впадает в балку или сама становится балкой.

      Балка также представляет собой линейную форму рельефа древнего эрозионного происхождения с выраженными бровками, широким днищем. Крутизна берега – 10-15° и более. Ширина балок – 200-300 м и более, глубина – до 15-20 м. Площадь водосбора – до 3000 га. Постоянно расширяясь и углубляясь, балки впадают в долину реки.

      Промоины  и овраги тесно связаны с древней сетью, и они входят в общую гидрографическую сеть. В зависимости от места расположения относительно древней сети различают овраги: склоновые, вершинные, береговые и донные.

      Для эрозионной характеристики местности  пользуются коэффициентом расчлененности территории, который определяется делением суммы длин всех звеньев гидрографической сети (км) на площадь соответствующего водосбора (км2). Существует зависимость между коэффициентом расчлененности территории и площадью смытых почв.

      Важнейшими  характеристиками рельефа, от которых  зависит эрозия почв, являются крутизна, длина, форма и экспозиция склонов.