Эрозия - это что такое? Виды, причины и последствия эрозии почв. Дополнительные методы борьбы с эрозией

Водную эрозию подразделяют на плоскостную и линейную.

Плоскостная эрозия представляет собой смыв верхних горизонтов почв на склонах при стекании талых и дождевых вод, образующих при движении сеть мелких струйчатых промоин и рытвин. Такая эрозия малозаметна, но имеет катастрофический характер из-за масштабности проявления.

Линейная эрозия - размыв почвы в глубину с образованием рытвин и глубоких промоин, перерастающих в овраги. Эту эрозию вызывают сконцентрированные на узких участках склона значительные водные потоки. Они приводят к полному уничтожению почв.

Ирригационная эрозия - разновидность водной эрозии. При ирригационной эрозии происходит смыв и размыв почв оросительной водой. В горных районах развиваются селевые потоки после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, при которых с гор на предгорные равнины переносится грязекаменная масса (мелкозем, щебень, камни разных размеров с водой).

По темпам развития эрозионных процессов различают нормальную (геологическую) и ускоренную (антропогенную) эрозию.

Нормальная эрозия протекает под естественной растительностью под влиянием геологических и других природных причин, когда потери почв не превышают темпа почвообразования, то есть потери восстанавливаются при почвообразовательном процессе. Такая эрозия практически не вредна. Ее иначе называют допустимой нормой эрозии. Вопрос о темпах эрозии рассматривали А. М. Бурыкин, М. Е. Бельгибаев, М. И. Долгилевич и другие ученые, которые рассчитали годовые допустимые нормы (величины) в мм: для дерново-подзолистых почв - 0,87, для черноземов - 0,28, для каштановых - 0,36 и для сероземов - 0,27. При средней объемной массе 1,25 г/см допустимая норма эрозии для дерново-подзолистых почв составляет 10,9 т/га, для черноземов - 3,5, для каштановых почв -4,4, для сероземов - 3,4 т/га. В США допустимая норма эрозии варьирует от 2,25 до 11,5 т/га в зависимости от водопроницаемости и мощности почв.

Ускоренная эрозия связана с хозяйственной деятельностью человека. Она проявляется при уничтожении естественной растительности и распахивании почв при крутизне склонов > 2°.

Для плоскостной эрозии установлены следующие градации по интенсивности годового размыва почв: незначительная (среднегодовой смыв до 0,5 т/га), слабая (0,5... 1 т/га), средняя (1...5т/га), сильная (5... 10 т/га), очень сильная (более 10 т/га).

Для линейной эрозии установлены следующие градации по интенсивности размыва: слабая (среднегодовой прирост оврагов менее 0,5м), средняя (0,5...1,0м), сильная (1...2м), очень сильная (2...5 м), чрезвычайно сильная (более 5 м).

Ускоренная эрозия наблюдается в зонах распространения серых лесных почв, черноземов, каштановых почв, в земледельческих районах таежно-лесной зоны, а также в горных областях. Наиболее распространена эрозия на правобережье Днепра, Волги, Дона, Северного Донца, Десны, Днестра и их притоков, на Среднерусской, Волыно-Подольской, Донецкой, Приволжской, Клинско-Дмитровской и Ставропольской возвышенностях, на Общем Сырте, в Высоком Заволжье, в зонах Оби и Иртыша, на Дальнем Востоке, в предгорьях и горах Крыма, Карпат, Кавказа, Урала, Средней Азии.

Эрозия наносит огромный вред сельскому хозяйству. Так, при слабой смытости почв урожай снижается на 20 %, при средней - на 40 % и сильной -на 60...80 %. Установлено, что при смыве 20-сантиметрового слоя чернозема на каждом гектаре теряется 150...200 т гумуса, 10...15т азота, 5...6 т фосфора, 40...60 т калия, 50...60 т кальция. Утрата 1 см слоя почвы равноценна возврату истории ее развития на 1000 лет. Следовательно, от степени смытости зависит уровень плодородия, так как в результате смыва изменяются реакция среды, состав обменных катионов, химический состав почв, уменьшаются запасы гумуса и питательных веществ, снижаются активность ферментов, численность микроорганизмов и мезофауны. Потери гумуса и кальция ведут к разрушению структуры почв, снижению их водопроницаемости и влагоемкости. Таким образом, водная эрозия приводит к значительному понижению плодородия почв или к полному их разрушению (линейная эрозия).

При развитии эрозии происходит обмеление рек, резко снижается урожайность ценных сельскохозяйственных угодий, нарушается дорожная сеть.

Основные причины развития водной эрозии - это уничтожение естественной растительности, несоблюдение противоэрозионных мероприятий, низкая культура земледелия, неумеренный выпас скота, неправильная прокладка дорог и др. На интенсивность развития эрозии влияют и природные условия: климат, рельеф, растительность, геологическое строение территории, свойства почв.

Из климатических условий большую роль в возникновении эрозии играют количество, режим, интенсивность, продолжительность выпадающих осадков и их распределение по сезонам года, а также температурный режим. Чаще подвергаются эрозии сухие, глубокопромерзающие почвы в регионах с ливневыми дождями, особенно на территориях, лишенных растительности. Сильную эрозию вызывают талые воды, если пересыщены водой маломощные оттаявшие слои почв.

В развитии водной эрозии особое значение имеет рельеф (глубина местного базиса эрозии, то есть разность высот самой высокой и самой низкой точек водосбора, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов). При большой глубине базиса эрозии возникает большая опасность ее проявления. В лесной зоне смыв почв происходит при крутизне склонов 1...1,5°, а в лесостепи - 2°. Чем круче склон, тем больше смыв почв.

Наиболее опасны в эрозионном отношении выпуклые склоны, так как нижняя, более, крутая, часть его смывается собравшейся вверху водой. На южных, юго-восточных и юго-западных склонах возрастает опасность проявления эрозии.

Влияние геологического строения территории на развитие эрозии связано с различной податливостью пород к размыву и смыву. Легко размываются лёссы и лёссовидные суглинки, хуже - покровные суглинки, значительно устойчивы к размыву моренные суглинки. Флювиогляциальные и древнеаллювиальные песчано-супесчаные отложения отличаются хорошей водопроницаемостью, а поэтому устойчивы к водной эрозии.

Почвенные условия (гранулометрический и минералогический составы, структура, мощность гумусового горизонта, влажность, плотность) в значительной степени влияют на развитие эрозионных процессов. Почвы легкие по гранулометрическому составу, хорошо оструктуренные, рыхлые, с мощным гумусовым горизонтом лучше противостоят водной эрозии. Почвы слабогумусированные, с разрушенной структурой обладают слабой противоэрозионной устойчивостью.

Растительность - эффективное средство защиты почв от эрозии, так как она принимает на себя ударную силу капель дождя. Корни растений скрепляют почвенные частицы, тем самым препятствуя смыву и размыву почв. Они также способствуют переводу поверхностного стока в почвы. Растения снижают скорость водного потока. Лесная подстилка и дернина препятствуют заиливанию пор. Растительность дает возможность накопить больше снега и таким образом ослабить промерзание почв, обеспечить лучшее впитывание воды в почву. Нарушение растительного покрова приводит к развитию эрозии. Наиболее интенсивно эрозия проявляется на склонах, лишенных растительности (чистый пар, где коэффициент эрозионной опасности - К = 1).

По степени смытости почвы подразделяют на слабосмытые, среднесмытые и сильносмытые. Ниже приведена диагностика почв для основных типов почв России.

Борьба с водной эрозией включает целый комплекс противо-эрозионных мероприятий: организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических с учетом зональных условий увлажнения, рельефа, степени проявления эрозии.

Организационно-хозяйственные мероприятия предусматривают прежде всего рациональное землеустройство территории, при котором разрабатывают планы противоэрозионных мер и их реализации.

Агротехнические мероприятия включают противоэрозионную обработку почв (обработка поперек склонов, бороздование, обвалование, лункование зяби и паров, вспашка с почвоуглублением, щелевание, кротование, устройство ливневых борозд, заравнивание промоин и рытвин), снегозадержание, регулирование снеготаяния, применение различных видов удобрений, использование полосного земледелия, регулирование выпаса скота. Особое внимание уделяют посевам почвозащитных культур, севооборотам, насыщенным многолетними травами, и буферным полосам, состоящим из однолетних и многолетних растений. Наибольшей почвозащитной эффективностью обладают посевы многолетних трав (коэффициент эрозионной опасности весьма низкий - 0,08...0,01).

Лесомелиоративные мероприятия в основном направлены на создание полезащитных, водорегулирующих лесных и кустарниковых полос, закладываемых поперек склонов, лесных насаждений (приовражных, прибалочных и на склонах балок и оврагов).

В задачу гидротехнических мероприятий входят задержание и регулирование поверхностного склонового стока с помощью различных гидротехнических сооружений: террас различного типа, валов, водоотводных каналов на склонах для перехвата и отвода стока талых и ливневых вод, вершинных водотоков, а также выпо-лаживание откосов оврагов, плотин в оврагах и балках и др.

В условиях орошаемого земледелия главное внимание уделяют предотвращению ирригационной эрозии. При этом важную роль играют приемы обработки почв и способы полива.

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

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

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

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

Развитие ветровой эрозии зависит от следующих факторов:

характер рельефа;

гранулометрический состав и структура почв;

наличие и характер растительного покрова.

Перемещение почвенных частиц при ветровой эрозии происходит тремя способами:

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

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

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

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

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

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

Возникновение пыльных бурь связано с тремя основными факторами:

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

2) критической скоростью ветрового потока,

3) характером дезагрегированности поверхностного слоя почвы.

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

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

Дюны характерны для приморских подвижных песков.

Бугры – для приречных.

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

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

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

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

Борьба с дефляцией и защита почв от эрозии.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Естественная и ускоренная эрозия

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Аридизация

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

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

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

Опустынивание

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

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

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

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

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

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

деградация растительного покрова чрезмерным выпасом;

уничтожение древесно-кустарниковой растительности в результате заготовки топлива;

дефляция и эрозия почв при интенсивном богарном земледелии;

вторичное засоление и заболачивание почв в условиях орошаемого земледелия;

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

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

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

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

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

почвенные – усыхание почв и их засоление;

фитогенные – деградация почвенного покрова;

зоогенные – сокращение популяции и численности животных.

Борьба с процессами опустынивания ведется в следующих направлениях:

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

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

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

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

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

Дефляция - разрушение поверхности почв под действием сильных ветров. Она проявляется в виде пыльных бурь (частицы во взвешенном состоянии) и местной эрозии. Пыльные бури - высшая форма проявления ветровой эрозии. Обычно они возникают при скорости ветра более 12 м/с, когда пылевато-илистые частицы поднимаются вверх и переносятся на большие расстояния (сотни, тысячи км) от очага выдувания в виде воздушной суспензии. Первая фаза дефляции начинает проявляться при скорости ветра более 5 м/с, когда частички почвы поднимаются турбулентным движением воздуха, перекатываются по поверхности в виде скачков (частицы 0,1...0,5 мм) или скользят по поверхности (0,5...3,0 мм).

Установлено, что с разрушением слоя почвы толщиной 2,5 см с каждого гектара уносится около 15 т гумуса, 1000 кг азота, 200 кг фосфора.

В результате ветровой эрозии выдуваются семена, гибнут и повреждаются посевы сельскохозяйственных культур, выносятся за пределы полей удобрения, загрязняется окружающая среда, и в конечном результате деградируют экологические системы разной иерархии.

В пояс чрезвычайно выраженных потенциальных возможностей ветровой эрозии входят Прикаспийская низменность, Куринская впадина между Большим и Малым Кавказом, южная часть Казахского мелкосопочника, Мугоджары, плато Устюрт, полуостров Мангышлак, Среднеазиатская равнинная область и Среднеазиатские межгорные впадины, где гидротермический режим и почти полное безлесье могут вызвать дефляцию.

В поясе активного проявления дефляции выделены области: Южноевропейская, Волго-Уральская (между Волгой и Уралом в пределах лесостепи и степи), Западно-Сибирская (лесостепи и степи Западной Сибири, степи Казахстана), Присаянская (в основном в Хакассии), Забайкальская, Восточно-Сибирская (на Вилюйском плато). В их пределах выделены провинции сильно развитой ветровой эрозии: Черноморско-Приазовская (южная часть Донецкой, Херсонская, Крымская обл., юг Николаевской и Одесской обл.), Северо-Кавказская (юго-западная часть Ростовской обл., Краснодарский и Ставропольский края на распаханных южных черноземах и каштановых почвах легкого гранулометрического состава), Северо-Казахстанская (в степях с южными, обыкновенными черноземами и каштановыми почвами, с большим количеством песков и супесей - Кустанайская, Кокчетавская обл., юг Омской обл., Павлодарская, Целиноградская обл., север Карагандинской обл., Семипалатинская обл., юго-западная часть Алтайского края), Минусинская (в Минусинской котловине в основном каштановые почвы и карбонатные черноземы, пески), Селенгинско-Баргузинская (особенно в междуречье Чикой-Чилок, правобережье Селенги). Особо выделены провинции с выраженным развитием ветровой эрозии: Волго-Донская (Донецкие степи, северное Заволжье; распаханные обыкновенные и южные черноземы при скорости ветра более 9 м/с), Украинская степная (обыкновенные черноземы на лёссах, особенно легкосуглинистые, на которых ветровая эрозия проявляется при скорости ветра 5,6 м/с), Поволжско-Бугульминско-Белебеевская (восточная часть Саратовской, север Самарской и Оренбургской обл., Республики Татарстан и Башкортостан, юг Челябинской обл., где дефлированы даже выщелоченные черноземы легкого гранулометрического состава), Южно-Приуральская (юг Самарской обл., Оренбургская обл., север Уральской обл. и Актюбинская обл.; дефлированы черноземы обыкновенные и южные), Обско-Тобольская (лесостепь - Челябинская, Курганская, Северо-Казахстанская обл., юг Тюменской и Новосибирской обл., центральная часть Омской обл., северо-западная часть Алтайского края, где дефлированы черноземы и серые лесные почвы), Тувинская (дефлированы каштановые почвы, легкие почвы Приангарья, каштановые почвы легкого гранулометрического состава и пески юго-восточного Забайкалья), Лено-Вилюйская (на песчаных террасах в Якутии).

Факторы, вызывающие дефляцию, - засушливость климата и наличие сильных ветров, обезлесенность территории, отсутствие противодефляционных мероприятий на почвах, неустойчивых к ветровой эрозии. Дефляционная податливость почв обусловлена распыленностью и бесструктурностью пахотного слоя. В наибольшей степени подвержены дефляции карбонатные легкосуглинистые, супесчаные и песчаные почвы, особенно весной, когда почвы не покрыты растительностью. Вредное действие ветра в аридных регионах возрастает в периоды засух. Ветровая эрозия проявляется в любых условиях рельефа. При расчлененном рельефе наиболее подвержены эрозии выпуклые участки поверхности и ветроударные склоны, причем тем больше, чем круче склон. Почворазрушительная сила ветра на возвышенностях и в депрессиях значительнее, чем на равнинах. Практически не подвергаются дефляции тяжелосуглинистые и глинистые почвы, состоящие из агрегатов размером более 1 мм. Растения способствуют снижению скорости ветра, скрепляют частицы почвы корнями (особенно многолетние травы). Поэтому борьба с ветровой эрозией и направлена на снижение скорости ветра в приземном слое и на увеличение сопротивляемости почв дефляции.

При землеустройстве выделяют участки по степени их подверженности дефляции: слабодефлированные (снесено до половины мощности горизонта А), среднедефлированные (сдуто более половины мощности или весь горизонт А), сильнодефлированные (снесено до половины мощности горизонта В 1 очень сильнодефлированные (сдут слой почвы до горизонта В 2), чрезвычайно сильнодефлированные (сдут слой почвы до горизонта С), а также по возможной податливости ветровой эрозии с целью организации противодефляционных мероприятий в конкретных условиях. Большое значение уделяют системе агротехнических и лесомелиоративных мероприятий. Так, вспашку почв и посев проводят лишь в направлении, перпендикулярном господствующим ветрам. Обработка почв должна быть безотвальной, плоскорезной, в этом случае стерня и пожнивные остатки, оставленные на поверхности при обработке, уменьшают силу ветра, способствуют накоплению влаги. При борьбе с дефляцией эффективны сплошное или полосное оставление стерни на высоком срезе, специальные посевы высокостебельных культур (подсолнечник, кукуруза), создание шероховатой поверхности пашни при обработке и посеве, сохранение послеуборочных остатков. На легких почвах применяют полосное размещение культур, то есть полосы однолетних культур или пара шириной 50... 150 м чередуются с полосами многолетних трав, а на почвах, менее податливых эрозии, - буферные полосы шириной 30...50 м из многолетних трав. На дефлированных участках вводят почвозащитные севообороты, насыщенные многолетними травами и без пропашных, или же отводят их под залужение и лесные насаждения. Не разрешается распашка песков, грядово-бугристых, бугристых и других форм эолового происхождения.

Защитное лесоразведение включает проектирование и создание системы полезащитных лесных насаждений.

На выгонах и пастбищах необходимо строго регулировать выпас скота.

Ветровая эрозия почв в лесной зоне носит очаговый характер. Очаги ветровой эрозии возникают в результате сведения леса на песках и песчаных почвах, а также в результате осушения и распахивания избыточно увлажненных почв. Наиболее крупные очаги ветровой эрозии почв расположены на территории Полесья. Так?в Белоруссии ветровой эрозии подвержено около 7,6% пашни. В Полесье Украины сильные пыльные бури повторяются 1-2 раза в 10 лет.[ ...]

Ветровая эрозия почв. Все процессы разрушения, переноса и отложения почв и пород, связанные с деятельностью ветра, получили название эоловых. К эоловым процессам относится дефляция - выдувание и развеивание почв и пород. Обтачивание, шлифовка, высверливание и разрушение твердых пород обломочным материалом, перемещаемым под действием ветра, называют коррозией. Процессы навеивания, отложения называют эоловой аккумуляцией.[ ...]

Ветровая эрозия почв представляет опасность также для ряда рйонов нашей страны. Согласно данным Н. М. Суса (1949), количество выдуваемой почвы в отдельных случаях достигает очень больших размеров - 120-124 т/га. Обычно черные бури возникают при скорости ветра 10-12 м/с, но наибольшей интенсивности достигают при скорости 15-20 м/с.[ ...]

При ветровой эрозии почв, или дефляции, происходят выдувание почвы, снос ее мелких частиц ветром. Сухие почвы поддаются действию ветра легче, чем влажные, поэтому ветровая эрозия чаще всего наблюдается в засушливых регионах. Ветровая эрозия проявляется в виде поземок и смерчей (столбов пыли). Пыльные бури сопровождаются переносом частиц плодородного слоя почвы в леса (лесные полосы), водоемы (реки, озера) (Рябов, Вакулин). Ветер перемещает пыль в населенные пункты, на пастбища, животноводческие фермы. Вдыхание пыльного воздуха может стать причиной заболеваний слизистой оболочки носа, гортани, бронхов у людей и животных.[ ...]

Для ветровой эрозии, как и для водной, характерными являются не только процесс отрыва частиц, но и процессы их переноса и аккумуляции. В каждом явлении ветровой эрозии почв всегда обнаруживается четыре стадии: дефляции, трансформации, аккумуляции и стабилизации, которые закономерно сменяют друг друга в пространстве и во времени. Каждой из стадий соответствует особый тип нарушения почвенного покрова.[ ...]

Водная эрозия почвы. В умеренных широтах гораздо более существенна водная, чем ветровая, эрозия почвы, в то время как в аридной зоне ситуация противоположи. Как и в случае ветровой эрозии, чем выше скорость потока, тем большая эрозия возможна. Поэтому методы борьбы с этим явлением подобны методам, используемым для контроля ветровой эрозии; они основаны на снижении скорости данного процесса или на связывании частиц почвы.[ ...]

Борьба с эрозией почв - одно из необходимых условий восстановления их плодородия. Учеными разработаны эффективные методы борьбы с ветровой и водной эрозией, оврагообразованием. Создана специализированная противоэрозионная техника (плоскорезы, щелеватели и др.), разработана противоэрозионная технология обработки почв в зависимости от их физико-химических свойств, природно-климатических условий местности и ряда других факторов. Широкое признание получила принципиально новая система обработки почв, предложенная академиком Т. С. Мальцевым для районов Зауралья и Западной Сибири. В Алтайском крае успешно внедрена почвозащитная система земледелия академика А. И. Бараева, разработанная для зон ветровой эрозии почв.[ ...]

Водная и ветровая эрозия почв. Водная эрозия - процесс разрушения почвенного покрова под действием талых и дождевых вод. В результате водной эрозии сокращается или уничтожается гумусовый горизонт почвы, что приводит к уменьшению содержания гумуса, азота, фосфора, калия и других питательных элементов, а также ухудшению структуры и уплотнению почвы. Помимо разрушения наиболее плодородной части почвы водная эрозия сопровождается рядом других неблаго-приятных явлений: потеря талых и дождевых вод, уменьшением запасов воды в почве, расчленением полей, заилением рек, оросительных и дренажных систем, других водоемов.[ ...]

При изучении ветровой эрозии почв также применяют метод активного эксперимента в натурных условиях, по своим целям и задачам аналогичный методу стоковых площадок. Организовать такого рода исследования еще сложнее, чем в случае со стоковыми площадками, поскольку практически невозможно защитить изучаемую площадку от эоловых ианосов с прилегающих территорий, а учесть их довольно сложно. Кроме того, в отличие от водной эрозии, в случае с ветровой эрозией нет простого способа учета суммарных потерь почвы. Их определяют с использованием указанных выше методов, основанных на учете изменения уровня почвенной поверхности, либо путем измерения переноса почвы в разных точках изучаемой территории с помощью пылеуловителей. Поэтому измерительные устройства (пылеуловители) приходится распределять по всей изучаемой территории.[ ...]

Нередко качество почв, их структура ухудшаются вследствие несовершенства технологий агрохимических мероприятий - орошения земель, осушения болот, вырубки лесов, рытья каналов и т.д. Они являются основными причинами уничтожения гумуса, водной и ветровой эрозии почв, ее выщелачивания (замещения в ней кальция калием).[ ...]

Различают водную и ветровую эрозию почвы: первая вызывается воздействием талых и ливневых (дождевых) вод, вторая - ветром определенной скорости. В мировой литературе данные термины применяются именно в таком смысле. Термин «дефляция» означает только перенос почвы ветром и не охватывает полностью данное явление - разрушение, перенос и отложение почвенных частичек.[ ...]

Зайцева А. А. Борьба с ветровой эрозией почв. М., «Колос», 1970. 138 с.[ ...]

Необходимым условием ветровой эрозии почв является ветер, скорость которого достаточна для перемещения частиц почвы. По таким внешним признакам, как интенсивность, продолжительность и масштабы явления, а также размер ущерба, различают повседневную ветровую эрозию и пыльные бури. Различие это достаточно условно. Отличительными признаками повседневной ветровой эрозии можно считать относительно низкую скорость ветра, лишь незначительно превышающую критическую для почв, и связанную с этим пространственную ограниченность явления - повседневная эрозия чаще всего ограничена масштабами одного или нескольких соседних полей на территории которых развиваются все стадии процесса - от выдувания почвы до отложения наносов. Практически все пахотные почвы в той или иной степени подвержены повседневной ветровой эрозии, в особенности при обработке.[ ...]

Задачи предупреждения ветровой эрозии почв решают путем осуществления комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических и агролесомелиоративных мероприятий. Соотношение между элементами комплекса зависит от конкретных физико-географических и социально-экономических условий. Влияние, оказываемое этим комплексом на все элементы системы земледелия, может быть столь существенным, что приводит к качественному изменению системы, к превращению ее в почвозащитную.[ ...]

Пылевые бури и их предотвращение. М., Изд-во АН СССР, 1963, с. 122-132.[ ...]

В районах распространения ветровой эрозии почв в рамках почвозащитных систем земледелия значительную долю объема механических обработок приходится выполнять в условиях большого количества послеуборочных остатков на поверхности почвы, оставляемых в целях ее мульчирования. Для этого разработана и продолжает разрабатываться специальная противоэрозиоиная техника - сеялки, бороны, орудия для основной безотвальной обработки.[ ...]

Практически не защищены от ветровой эрозии почвы паровых полей, не занятых растительностью. Весьма мало отличаются от паровых полей по этому показателю почвы, занятые под свеклу, капусту, лук и подобные по технологии возделывания и биологическим особенностям культуры. Их наземной биомассы обычно не хватает в течение всего сезона для сколько-нибудь эффективной защиты почвы от выдувания.[ ...]

Авторы раскрывают сущность ветровой эрозии почв, дают теоретическое обоснование почвозащитному земледелию и агротехническим требованиям к противоэрозиоиной технике. Они рассказывают о полевых севооборотах, обработке почвы, влагоиакопительных мероприятиях, системе удобрений, сроках посева, а также об экономической эффективности почвозащитной технологии, возделывания зерновых культур и перспективах ее применения. За разработку и внедрение почвозащитной системы земледелия коллектив ученых ВНИИЗХ был удостоен в 1972 г. Ленинской премии. Работа рассчитана на специалистов сельского хозяйства.[ ...]

Большую роль при формировании почв играют распределение осадков по сезонам года, интенсивность выпадения осадков, определяющая их промачивающую и размывающую силу, относительная влажность воздуха и сила ветра также по сезонам. Все эти явления влияют на многие особенности биологических и почвенных процессов и обусловливают развитие водной и ветровой эрозии почв. Климат оказывает прямое и косвенное влияние на почвообразование. Прямое влияние проявляется в непосредственном воздействии элементов климата (увлажнение почвы осадками и ее промачивание, нагревание и охлаждение и т. п.), косвенное через воздействие климата на растительный и животный мир.[ ...]

А.И.Бараевым. В других регионах ветровая эрозия почв продолжает наносить урон народному хозяйству.[ ...]

Бочаров А. П. К вопросу изучения ветровой эрозии почв. - «Труды Каз. ип-та механизации и электрификации с. х. 1960, с. 301-310.[ ...]

Кальянов К.С. Динамика процессов ветровой эрозии почв. М., 1976, 154 с.[ ...]

Для того, чтобы снизить опасность ветровой эрозии почв необходимо обеспечить условия для достаточного снижения средней скорости в ядре турбулентного следа или для вытеснения его на достаточную высоту над поверхностью. С этой целью рекомендуется создание достаточной плотности растительного покрова, которое достигается мульчированием поверхности пожнивными остатками с осени, посевом промежуточных культур, расположением посевов разных культур чередующимися полосами, устройством кулис и полезащитных лесных полос.[ ...]

История развития исследований по эрозии почв и борьбе с ней в конце XIX - начале XX в. тесно связана с работами непосредственных учеников В.В.Докучаева, среди которых был Г.Н.Высоцкий. Для познания закономерностей ветровой эрозии почв большое значение имеет одна из первых работ Г.Н.Высоцкого "Материалы по изучению черных бурь в степях России", опубликованная в 1894 г. в трудах экспедиции Лесного департамента. В работе детально рассмотрены вопросы распределения и аккумуляции продуктов ветровой эрозин в зависимости от характера растительного покрова и рельефа. Последующие работы Г.Н. Высоцкого посвящены различным вопросам степного лесоразведения и его значению в деле охраны почв от эрозии. Г.Н.Высоцким было установлено, что в условиях засушливой степи лес не может расти большими массивами н что технология лесоразведения здесь должна быть иной, чем в лесной зоне. Им были подобраны породы деревьев и кустарников, наиболее пригодные для создания полезащитных полос в степи. В целом работами Г.Н.Высоцкого был заложен научный фундамент полезащитного лесоразведения.[ ...]

Из всего изложенного вытекает, что ветровая эрозия почвы есть не пассивный процесс, а весьма активный агент большой разрушительной силы. Если насыщенный активными (скачущими) частицами пылевоздушный поток с эродирующего поля перебрасывается на соседнее пока неэродирующее (скажем, сильно глыбистое) поле, оно также начинает эродировать под воздействием бомбардирующих активных фракций.[ ...]

Наиболее существенным в отношении ветровой эрозии почв является опосредованное влияние атмосферной влаги и температурного режима через биолопгческие факторы такие, как защитное действие растительности и структурообразующая роль живых организмов.[ ...]

Наиболее детально влияние влажности почвы на ее устойчивость к действию ветра исследовал В.С.Чепил (1956). По результатам его опытов в аэродинамической трубе интенсивность ветровой эрозии почв не зависела от их влажности в диапазоне 0-0,33 относительных единиц влажности (за единицу принято отношение фактической влажности к влажности, при которой полное давление влаги в этой почве равно -1500 кПа). В диапазоне 0,33-1,0 сдувание почвы уменьшалось с увеличением влажности, приближаясь к нулю при приближении эквивалента к 1,0. Это позволило автору придти к заключению о том, что дефляция почв прекращается при увлажнении почв до состояния, соответствующего полному давлению почвенной влага -1500 кПа. При этом наименьшее количество влаги требуется для стабилизации песка дюн, а наибольшее - для пылевато-глинистой почвы (табл. 4.10).[ ...]

Интересные наблюдения над процессами ветровой эрозии почв были сделаны учеником В. В. Докучаев а П.Ф.Бараковым (1913). Им было показано, что от ветра особенно страдают поля, занятые посевами сахарной свёклы, что связано с ее биологическими особенностями и технологией возделывания, а также низкой противодефляционной стойкостью черноземов в сухие годы.[ ...]

Объектом эрозиоведения являются процессы водной и ветровой эрозии почв, происходящие в разных природных и хозяйственных условиях, а также результаты их протекания - смытые и дефлированные, а также намытые и навеянные почвы и методы их мелиорации.[ ...]

Организационно-хозяйственные мероприятия по охране почв от ветровой эрозии включают работы по обоснованию необходимости принятия мер против ветровой эрозии, создание предпосылок для их осуществления и контроль за их выполнением. Обоснованием необходимости мероприятий служат результаты оценки потенциальной опасности ветровой эрозии почв и фактического ее распространения. К предпосылкам относятся: проект противоэрозионных мероприятий для отдельного хозяйства, материальные и людские ресурсы для его осуществления.[ ...]

При неправильном применении фосфорных удобрений, водной и ветровой эрозии почв большие количества фосфора удаляются из почвы. С одной стороны, это приводит к перерасходу фосфорных удобрений и истощению запасов фосфорсодержащих руд (фосфоритов, апатитов и др.). С другой стороны, поступление из почвы в водоемы больших количеств таких биогенных элементов, как фосфор, азот, сера и др., вызывает бурное развитие синезеленых водорослей и других водных растений («цветение» воды) и эвтрофикацию водоемов. Но большая часть фосфора уносится в море.[ ...]

Эти модели позволяют решать задачи оценки эффективности противодефляцион-ных мероприятий или их систем с разной степенью точности. Все они нуждаются в дальнейшем экспериментальном и теоретическом обосновании и в адаптации к новым почвозащитным технологиям. В этом же направлении продолжается совершенствование новой версии американской системы прогнозирования ветровой эрозии почв - WEPS (Hagen, 1991).[ ...]

Форма и крутизна склона также оказывают влияние на ход процесса ветровой эрозии почв, причем это влияние аналогично влиянию на ход процесса водной эрозии. Сильнее всего от дефляции страдают почвы выпуклых склонов, слабее всего - почвы вогнутых склонов. Чем больше крутизна склона, тем больше потери почвы от ветровой эрозии.[ ...]

Некоторые климатические воздействия способствуют развитию водной и ветровой эрозии почв и пород: интенсивно выпадающие осадки в теплое время, интенсивное весеннее снеготаяние, наличие периодов без осадков с активным испарением влаги из почвы и сильными ветрами.[ ...]

Растительность - наиболее легко поддающийся воздействию человека фактор ветровой эрозии почв. Именно с растительностью связаны основные надежды в деле охраны почв от ветровой эрозии. Растительность оказывает влияние и на свойства почв и на свойства воздушного потока. При этом следует разграничивать влияние собственно растений и влияние технологии возделывания тех или иных сельскохозяйственных культур. Влияние собственно растений па ветровую эрозию весьма многообразно, но в большинстве случаев положительно. Влияние же технологии возделывания многих культур зачастую является отрицательным и должно анализироваться в ряду антропогенных факторов ветровой эрозии почв.[ ...]

Наиболее эффективным и широко распространенным приемом является мульчирование поверхности почвы послеуборочными растительными остатками. Районы распространения ветровой эрозии почв характеризуются недостаточностью или неустойчивостью увлажнения, поэтому основную обработку здесь необходимо производить как можно раньше, чтобы сохранить оставшуюся в почве после уборки урожая влагу и создать условия ее накопления в осенне-зимний период. При этом необходимо обеспечить сохранность растительных остатков на поверхности. Основная обработка почвы с сохранением растительных остатков на поверхности носит название безотвальной обработки, поскольку ее производят без оборота пласта специальными орудиями. Этими орудиями первоначально были плуга со снятыми отвалами, а теперь -плоскорезы и чизели (рис. 9.2).[ ...]

При определенных условиях все составляющие общей циркуляции атмосферы могут сопровождаться явлением ветровой эрозии почв, что приводит к запылению атмосферы. В метеорологии явление переноса частичек почвы сильным ветром называется пыльной бурей. Горизонтальная протяженность пыльной бури - от десятков и сотен метров до нескольких тысяч километров, а вертикальная - от нескольких метров до нескольких километров.[ ...]

По оценке ЮНЕП, 15% деградированных сельскохозяйственных земель относятся к категории “сильно деградированных”. Это почвы, у которых исходные биотические функции -превращать биогенные вещества в формы, ассимилируемые растениями - преимущественно разрушены, и они более непродуктивны. Эти почвы столь сильно деградированы, что их восстановление или невозможно, или же трудно достижимо из-за технических сложностей и крайне высокой цены такой работы. Например, восстановление богарных (неполивных) почв в США обходится в среднем в 4000 американских долларов на гектар. Другая часть деградированных почв (46%) относится к категории “умеренно деградировавших”, со значительно сократившейся прДцурзджциятшкяв происходит вследствие различных причин антропогенного характера. Водная и ветровая эрозия почв - важнейшие процессы, распространенные на 84% деградировавших почв. К другим основным процессам деградации можно отнести ухудшение структуры почвы, ее техногенное загрязнение, засоление, заболачивание и подтопление. Площадь и степень деградации почв мира, по данным GLASOD, приведены в табл. 12.[ ...]

Несмотря на то, что зональные почвозащитные системы земледелия насыщены прот изоэрозионными мероприятиями, в ряде случаев их оказывается недостаточно для предотвращения ветровой эрозии почв. Содержание дополнительных мероприятий зависит от потенциальной опасности ветровой эрозии почв (табл. 9.6). В данном случае ее оценивают полуколичественным методом, основываясь на результатах почвен-но-эрозионного обследования, при котором учитывают и потенциальную подверженность почв ветровой эрозии (с использованием материалов табл. 4.6) и фактическую выраженность эрозионных процессов. Согласно этой схеме потенциальная опасность увеличивается от первой группы к шестой (в табл. 9.6 они выделены римскими цифрами). В пределах каждой группы выделяют три подгруппы, А,Б,В, по характеру фактического проявления ветровой эрозии в момент обследования. А -признаков проявления ветровой эрозии нет или имеются разрозненные пятна наносов высотой до 10 см; наблюдается слабое сглаживание нанорельефа и очаговое осветление поверхности почвы. Б - поверхность почвы светлая; нанорельеф сглажен почти полностью, на поверхности поля эоловая рябь, косы навевания, у препятствий - бугорки наносов высотой до 20 см. В - поверхность почвы светлая, по всей поверхности эоловая рябь, косы навевания, у препятствий - бугорки наносов высотой более 20 см; на поверхности поля чередуются участки выноса мелкозема с участками его накопления.[ ...]

В совсем близкое от нас время, буквально на глазах нескольких поколений, аналогичный процесс опустынивания вследствие непродуманного овцеводства охватил многие районы Австралии. Ветровая эрозия почв - это один из наиболее ярких примеров «непредвиденных последствий» хозяйственной деятельности.[ ...]

Далека от разрешения и проблема аккумуляции эоловых наносов. Трудности анализа и прогноза эоловых отложений связаны в первую очередь с нестационарностью воздушных потоков, вызывающих ветровую эрозию почв. Эти потоки отличаются происхождением (внутримассовые, фронтальные, местные, вихревые) и, следовательно, свойствами, определяющими их транспортирующую способность (скоростью, продолжительностью и направлением ветра, интенсивностью турбулентности, влажностью воздуха), а также временем существования и масштабами. В случае ветровой эрозии почв вертикальный масштаб двухфазного потока соизмерим с горизонтальным, который в зависимости от местных условий может изменяться от десятков и сотен метров до сотен и тысяч километров.[ ...]

Истощение водоисточников в основном происходит по следующим причинам: вырубка лесов и кустарников, особенно в верховьях и по берегам рек; осушение верховых болот; распашка прибрежных склонов; водная и ветровая эрозия почв; разрушение плотин на малых реках; бесконтрольное и бесхозяйственное использование природных вод.[ ...]

Были разработаны различные почвоохранные меры, которые в несколько усовершенствованном виде применяются и поныне. В частности, была разработана методика определения интенсивности плоскостного смыва почв на пашне (универсальная формула эрозии), а затем и приемы подсчета ветровой эрозии почв (дефляции). Измерение водной и ветровой денудации почвенного покрова стало возможным благодаря параметризации главных природных и антропогенных характеристик пахотных ландшафтов. Методика в доработанном российскими учеными виде используется сейчас и в нашей стране. Книга X.Беннета “Охрана почв” издана в 1939 г. и переведена на русский язык в 1951 г.[ ...]

В первую очередь страдают сельскохозяйственные земли - падает их плодородие, заиливаются природные и искусственные водоемы. В составе сельскохозяйственных угодий России эрозион-но опасные и подверженные водной и ветровой эрозии почвы занимают 125 млн га, в том числе эродированные - по разным оценкам от 54 до 82 млн га. Каждый третий гектар пашни и пастбищ нуждается в осуществлении мер защиты от деградации. Ежегодно пашня теряет не менее 400-650 млн т почвы.[ ...]

В «Методических указаниях по проведению почвенноэрозионных обследований и составлению проектов про-тивоэрознонных мероприятий при внутрихозяйственном.землеустройстве совхозов и колхозов Казахской ССР, расположенных в районах проявления ветровой эрозии почв», уточненных и изданных в 1966 и 1969 гг., сохранена группировка почв по механическому составу, по эоловым образованиям характеризовалась степень эродированное™, расписывались дифференцированные почвозащитные мероприятия, постепенно уточняемые в процессе проверки практикой. Некоторые признаки, не оправдавшие возлагаемых на них надежд, постепенно отпадали (комковатость, гибель посевов).[ ...]

В 1983 г. вышла первая часть учебника М.Н.Заславского "Эрозиоведение” для студентов географических и почвенных специальностей вузов, а в 1987 г. - вторая его часть "Эрозиоведение. К сожалению, учебник не охватывает проблем ветровой эрозии почв, изложение которых предусмотрено программами курсов лекций, читаемых обычно студентам. По-видимому, автор предполагал выпустить отдельно учебник по дефляциоведеяию, однако не успел выполнить задуманного. Большую помощь в изложении основ охраны почв от эрозии оказали преподавателям университетов учебные пособия Н.В.Евцихевича "Эрозия почв и грунтов и борьба с ней” (1973), Л.Ф.Смирновой "Ветровая эрозия почв" (1985) и Д.АЛобанова, М.Г.Танзыбаева "Эрозия почв и меры борьбы с ней" (1986), а также учебная литература по проблемам охраны почв, охватывающая в значительной мере вопросы защиты почв от эрозии. Это учебное пособие Г.В.Добровольского, Л.А.Грипшной "Охрана почв” (1985) и книга того же названия, написанная А.М.Ивлевым, А.М.Дербенцевой (1985). При подготовке настоящего учебника авторы использовали большой опыт преподавания основ охраны почв от эрозии в университетах, обобщенный в указанных учебных пособиях. Однако с момента их издания прошло более десятилетия, характеризовавшегося крупными достижениями в области теории эрозионных процессов и их практического приложения. Отражение их в учебной литературе является одной из задач настоящей книги.[ ...]

Наиболее опасным считается то направление j, для которого вектор г, будет наибольшим. Годовой индекс Гу дает возможность определить наиболее опасное направление ветров в среднем за год. Более полезным является месячный индекс Гу, поскольку он характеризует годовую динамику наиболее опасного в отношении ветровой эрозии направления ветров. Сопоставляя динамику гу по месяцам с динамикой защищенности почвы растительностью можно с большей надежностью определить наиболее опасное направление ветров, вызывающих ветровую эрозию почв.[ ...]

Пылевые загрязнения. Главным источником частиц загрязняющего вещества, которые находятся в воздухе и затем осаждаются нд изолятор в районах с пылевыми природными загрязнениями, является пыль, поднимаемая с поверхности земли ветром, а также при движении транспорта и при сельскохозяйственных работах. Некоторую роль в загрязнении воздуха в этих районах играют частицы биологического происхождения (споры растений, микроорганизмы). Существенное влияние на работу изоляции в этом случае оказывают свойства почвы, в первую очередь, количество содержащихся в почве солей, их растворимость и способность к образованию электролита, а также ветровая эрозия почвы (дефляция) и сцепляемость частиц с поверхностью изоляторов.

Эрозия почв - это распространенный процесс, при котором происходит разрушение грунта и почвы потоками и струями талых, ливневых, дождевых и поливных вод или ветрами. Вред от такого воздействия огромный. Эрозия почв уже вывела 2 млрд. га угодий из сельскохозяйственного оборота, включая пахотные земли (50 млн. гектаров).

Почва является самовосстанавливающейся системой, однако, для восстановления поврежденного слоя толщиной 2,5 см потребуется 300-1000 лет.

Виды эрозии почв - это водная и воздушная (дефляция).

Эрозия образует промоины, затрудняющие обработку почвы; создает овраги, уменьшая при этом площадь земли под посевы; разрушает дороги, заливаются На верхней поверхности коротких склонов значительно уменьшается или полностью смывается черноземный слой, что влияет на урожайность.

Причины эрозии

На интенсивность возникновения эрозионных процессов очень влияет климат, рельеф местности, противоэрозийная устойчивость почвы, растительность на этих площадях, людей и другие факторы.

Эрозия почв зависит от климата, потому что эрозионные процессы усиливаются в результате резких колебаний температуры, количества и интенсивности осадков, скорости и силы ветра. От низких температур почва глубоко промерзает, а интенсивность ее оттаивания и таяния снега влияет на скорость впитывания воды в почву, что отражается на стоке воды, смыве и размыве.

Водная эрозия почв бывает овражной (струйчатой, линейной), плоскостной и поливной (ирригационной).

Если зимой со склонов снег сносится сильными ветрами, почва оголяется, промерзает и мешает впитываться талым водам. Это вызывает интенсивный сток воды.

Ветер тоже влияет на процесс водной эрозии, потому что перераспределяет снег по рельефу, сдувает его со склонов в овраги, балки и т. д.

Дефляция зависит от эрозионной начиная проявляться при скорости около 12 м/с на высоте примерно 10 м выше поверхности почвы.

Зависит и от растительного покрова. На безлесных просторах, в степи, скорость ветра иногда достигает 30 м/с, а в лесной зоне и лесостепи она меньше.

Осадки могут значительно ослабить ветровую эрозию, но их обилие способствует развитию водной.

На интенсивность разрушения влияет рельеф, крутизна и длина склонов, ширина водораздела. Чем длиннее и круче склон, тем большая площадь повреждена эрозией и серьезнее ее последствия.

Состояние и особенности почв отражаются на степени разрушения. Так, качественно оструктуренные, черноземные отличаются рыхлостью, водопроницаемостью, а поэтому размыв и смыв на них намного меньше.

Эрозия почв зависит от механического состава грунта. В природных условиях воздушной эрозии больше подвержен легкий грунт — песчаный и супесчаный. Глинистые почвы подвергаются дефляции только в разрыхленном, пыльном состоянии. Легко разрушаются ветром карбонатные почвы — каштановые и черноземные. Солонцовая почва и солонцы — ветроустойчивые.

Благодаря растительному покрову значительно уменьшается или полностью устраняется процесс развития эрозии почв. Удар дождевых капель смягчается густой растительностью, часть жидкости удерживается на листьях растений, а трава резко замедляет сток воды.

Эрозия почв снижается, если земля покрыта многолетними травами, которые защищают почву от воздействия капель дождя и от ветров, повышая водопроницаемость.

На эрозивные процессы оказывает большое влияние При повышении удельного веса площадей, засеянных пропашными культурами, увеличивается интенсивность эрозии почвы.

При чрезмерной механической обработке почвы происходит ее распыление, что усиливает как ветровую, так и водную эрозию. Уплотнение почвы вызывает проход по полю тяжелой сельскохозяйственной техники, что снижает ее водопроницаемость, увеличивает сток воды, размывает и смывает.