Исследование почвы в районе Крылатское и ликвидации последствий в результате загрязнения почвенного покрова

Число дней с различными явлениями (за январь)

Дождь       8

Снег          25

Туман      0,2

Мгла           0

Гроза       0,2

Метель       4

Гололед      1

Изморозь   1

Число дней с твердыми, жидкими  и смешанными осадками

Вид осадков	янв	фев	мар	апр	май	июн	июл	авг	сент	окт	ноя	дек
Твердые	18	16	9	1	0,1	0	0	0	0	2	10	18
Смешанные	7	5	6	5	0,5	0	0	0	0,3	4	6	6
жидкие	1	1	3	10	15	16	15	16	15	14	6	2

 

15 января 2000 года температура воздуха  была -2,8⁰С, твердые осадки 1мм, направление ветра юго-западное 1 м/с, пасмурно. Состояние почвы – равномерный снег, высота снежного покрова 24 см. содержание кислорода в воздухе 299 г/м³. Атмосферное давление 750 мм рт.ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Расчет противоэрозионной  характеристики

2.1 Дождевая эрозия и эрозия под действием снега

Эрозия  – это разрушение и перемещение  верхний части горизонтов земной коры под воздействием сил движущейся воды или ветра с образованием на поверхности отрицательных форм рельефа или без образования последних.

На  территории «природно-исторического  парка Крылатские холмы»  рассмотрим потенциальную опасность дождевой эрозии и эрозии под действием  снега.

Эрозия  при снеготаянии отличается меньшей  выраженностью, но большей продолжительностью, чем дождевая эрозия. Продолжительность  процесса эрозии почвы при дождях гораздо меньше, чем при снеготаянии  и измеряется минутами и часами, а количество смываемой почвы  – больше. Оно может достигать десятков тонн на гектар. В этом случае количество смываемой почвы зависит не только от параметров водного потока, но и от параметров дождевых капель.

Чем больше масса и скорость дождевой капли, тем больше ее кинетическая энергия  и тем большие разрушения она  причиняет почве. При ударе капли  о почву происходит разрушение самой  капли и некоторого очень небольшого объема почвы, с которым взаимодействует  капля. Продукты разрушения разлетаются  в стороны в виде брызг. Часть  брызг попадает при этом не на поверхность  почвы, а во временные водотоки (струйки, ручейки) и уносится ими. Таким образом, дождь способствует «нагружению» потоков твердой фазой. Кроме того, дождевые капли, попадая в поток, турбулизируют его и повышают его размывающую и транспортирующую способность.

2.2 потенциальная опасность под  действием снега

Потенциальную опасность эрозии почв под воздействием дождей A (годовые почвенные потери) в тоннах на гектар вычисляют по формуле

А= RKLSCP

где R- фактор эродирующей способности  дождей;

K- фактор податливости почв эрозии, т/га;

L- фактор длины склона;

S- фактор крутизны склона;

C- фактор растительности и севооборота;

         P- фактор эффективности противоэрозионных мероприятий.

Вычисление  факторов.

1.Фактор эродирующей способности  дождей R

Эродированные почвы (смытые) – это почвы, у которых эрозией разрушены поверхностные горизонты почвенного профиля или почвообразующие породы.

По Ончеву R:

R=Bt^-0,5

R =18*0,2^-0.5= 4,69

где В – количество осадков не менее 9,5 мм интенсивностью не менее 0,18 мм/мин, мм;

t- продолжительность  выпадения осадков количеством  не менее 9,5 мм и интенсивностью  не менее 0,18 мм/мин, мин. 

 Фактор податливости почв эрозии К

Податливость  почв обусловлена распыленностью и  безструктурностью пахотного слоя.

К= А*R^-1

K= 1*0,21=0.04 (т/га) (3)

где А- количество смытой почвы на стоковой площадке (0.1-1.2 т/га).

 Длина и крутизна склона LS

Взаимное  влияние длины и крутизны склона выражают единым топографическим фактором LS и вычисляют по формуле:

LS=L^0.5(0.0011S2+0.0078+0.0111)

        LS =25(0.0011*25+0.0078+0.0111)=0.2

 

L =25, 30,35,40,45 (м) – фактор длины склона;

S= 5, 7,9,11,13,15,17 (м) – фактор  крутизны склона;

Значения  длины и крутизны склона представлены от минимальной к максимальной

 Фактор растительности и севооборота С

Для расчета  фактора растительности и севооборота  необходимо рассчитать R (для января) разделить его на 10⁴и умножить на 100%.

С=(R/10⁴)100%

С = (4,69/10⁴)100%=0,02

 

Фактор эффективности  противоэрозионных мероприятий Р

Р – фактор практической защиты почвы (фактор контроля эрозии). Отвечает за воздействие технологий «поддерживания» почвы: оконтуривание, посев полосами, создание террас и т.д.

Фактор  Р вычисляют по отношению среднемесячных и (или) среднегодовых почвенных потерь от отдельных агротехнических мероприятий (пахота, моделирование поверхности, сев и т.д.) к почвенным потерям от обработки вдоль склона. Параметры фактора Р для различных противоэрозионных мероприятий указаны в таблице.

Вид противоэрозионного мероприятия	Фактор Р при обработке
	поперек склона	по контуру или при полосной земледелии
1. Обработка и посев по горизонталям  местности при крутизне склона, %:
от 1,0 до 2,0	060	0,30
» 2,0 » 7,0	0,50	0,25
» 7,0 » 12,0	0,60	0,30
» 12,0 » 18,0	0,80	0,40
» 18,0 » 24,0	0,90	0,45
2. Стокозадерживающие борозды в междурядьях:
пропашных полевых культур (за исключением  табака) и многолетних насаждений (виноградники, фруктовые сады)		0,06
табака		0,26
3. Стокоотводящие борозды в междурядьях:
пропашных культур (за исключением табака) и через определенное расстояние для площадей с культурами сплошного  сева		0,35
табака		0,45
4. Мульчирование табачными стеблями  на площадях, занятых табаком		0,10
5. Мульчирование стерневыми остатками  ржи как промежуточной культуры		0,07
6. Травяные буферные полосы полевых  культур		Р = Р при полосном размещении культур
7. Травяные буферные полосы шириной  2,5 м в многолетних насаждениях:
в каждом междурядьи	0,04
через одно междурядье	0,03
через одно междурядье со стокозадерживающими бороздами в свободном от травяных буферных полос междурядий	0,02
8. Обрабатываемые валы-террасы, валы-террасы  для сокращения длины склона (вместе  с эффектом обработки и посева  по горизонталям) при крутизне  склона, %:
от 2,0 до 4,0	0,10
» 4,0 » 7,0	0,10
» 7,0 » 12,0	0,12
» 12,0 » 18,0	0,16
9. Валы-террасы		Р = Р при полосном размещении культур

 

Один  из видов противоэрозионных мероприятий  являются травяные буферные полосы в  многолетних насаждениях, в которых  фактор при обработке составляет 0,04-0,03. И стока задерживающие борозды в междурядьях многолетних насаждений, ( фруктовые сады) - Р =0,06. Для расчета фактора противоэрозионных мероприятий используется среднее значение Р=0,05.

 

 Итоговый расчет потенциальной опасности эрозии почв под воздействием дождей

А=RKLSCP

А =4,69*0,04*0,2*0,04*0.05= 0.07 (т/га) 

В зависимости от интенсивности эрозионных процессов почвы делят на 5 классов  в соответствии с таблицей.

Обозначение класса	Значение интенсивности  потенциальной эрозии, т/га
1	До 0,5
2	От 0,5 » 1
3	» 1 » 5
4	» 5 » 10
5	» 10 » 50 и более

 Вывод: значение потенциальной  эрозии в «природно-историческом  парке Крылатские холмы» маленькая.  В этом можно убедиться по  данным таблице. Почва в парке  относится к низкому классу  опасности.

2.3. Потенциальная эрозия под воздействием снега 

Снежная эрозия, разрушительное воздействие снежного покрова на п. посредством усиленного морозного  выветривания в условиях попеременного  замерзания и оттаивания; происходит гл. обр. вблизи снеговой границы. С Н. связывают образование ниш ниваций, каров и цирков, а также процесс нивационного выравнивания с образованием эквиплена. Син. : выветривание снежное, эрозия снежная.

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.

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

Рельеф  служит главной причиной развития водной  эрозии . Длина и крутизна склона, величина водораздела, форма поверхности склона определяют степень развития эрозионных процессов. Чем протяжнее 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.

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.