Эрозия почв и сети оврагов
Покупка
Тематика:
Сельскохозяйственная мелиорация
Издательство:
Поволжский государственный технологический университет
Автор:
Михайлова Светлана Ивановна
Год издания: 2016
Кол-во страниц: 84
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-8158-1687-9
Артикул: 781840.01.99
В пособии изложены теоретические основы спецкурса «Эрозия почв и сети оврагов». Рассмотрены основные понятия, причины, условия и последствия распространения водной и ветровой эрозии почв. Показана классификация оврагов, а также приведены меры борьбы с их возникновением и распространением.
Для магистрантов, обучающихся по направлениям 21.04.02 «Землеустройство и кадастры», 20.04.01 «Техносферная безопасность». 20.04.02 «Природообустройство и водопользование».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 20.04.01: Техносферная безопасность
- 20.04.02: Природообустройство и водопользование
- 21.04.02: Землеустройство и кадастры
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
С. И. МИХАЙЛОВА ЭРОЗИЯ ПОЧВ И СЕТИ ОВРАГОВ Учебное пособие Йошкар-Ола 2016
УДК 502.171 ББК 20.18 М 69 Рецензенты: доктор технических наук, профессор П. М. Мазуркин; кандидат технических наук, доцент Н. В. Русинова Печатается по решению редакционно-издательского совета ПГТУ Михайлова, С. И. М 69 Эрозия почв и сети оврагов: учебное пособие / С. И. Михайлова. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2016. – 84 с. ISBN 978-5-8158-1687-9 В пособии изложены теоретические основы спецкурса «Эрозия почв и сети оврагов». Рассмотрены основные понятия, причины, условия и последствия распространения водной и ветровой эрозии почв. Показана классификация оврагов, а также приведены меры борьбы с их возникновением и распространением. Для магистрантов, обучающихся по направлениям 21.04.02 «Земле устройство и кадастры», 20.04.01 «Техносферная безопасность», 20.04.02 «Природообустройство и водопользование». УДК 502.171 ББК 20.18 ISBN 978-5-8158-1687-9 © Михайлова С. И., 2016 © Поволжский государственный технологический университет, 2016
ПРЕДИСЛОВИЕ Учебное пособие «Эрозия почв и сети оврагов» по соответству ющей дисциплине, выбираемой студентами, предназначено для подготовки магистров направлений 21.04.02 «Землеустройство и кадастры», 20.04.01 «Техносферная безопасность», 20.04.02 «Природообустройство и водопользование». В Земельном кодексе Российской Федерации (ст. 13) сказано, что в целях охраны земель собственники, землепользователи, землевладельцы и арендаторы земельных участков обязаны проводить мероприятия по сохранению почв и их плодородия, в том числе по защите земель от водной и ветровой эрозии и других негативных (вредных) воздействий, в результате которых происходит деградация земель. Для этого создаются проекты, имеющие территориальную основу для осуществления комплекса противоэрозионных мероприятий. Эрозия наносит большой вред не только сельскому производ ству, но и другим отраслям народного хозяйства. Процессы эрозии в основном делятся на водные и ветровые. Водная эрозия вызывает смыв почвы, рост оврагов и резкое сни жение урожаев сельскохозяйственных культур на сельхозугодиях. Среди мероприятий, направленных на улучшение культуры земледелия и повышение урожайности сельскохозяйственных культур, важное место занимают меры противодействия водной эрозии. Ветровая эрозия почв как процесс выдувания и переноса ветром мелких сухих частиц почвы и подстилающих ее пород приводит к снижению плодородия земли и даже к полному уничтожению почвенного покрова. Развиваясь на сухих почвах с большим содержанием песчаных и пылевых частиц, эрозия при сильных ветрах вызывает пыльные, или черные, бури. В предлагаемом учебном пособии рассматриваются основные понятия, причины, условия и последствия распространения водной и ветровой эрозии почв. Замечания и предложения по содержанию учебного пособия просим направлять по адресу: 424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, ПГТУ, кафедра природообустройства.
ВВЕДЕНИЕ Издавна бедой для земледельца была и все еще остается эрозия (от лат. «erosion» – разъедать) почв. Современной науке удалось в определенной мере установить закономерности возникновения этого грозного явления, наметить и осуществить ряд практических мер по снижению негативных последствий. По оценкам учёных, почвы сельскохозяйственных угодий Рос сии 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 [4]. Загрязнение водоемов продуктами водной эрозии по своим отрицательным последствиям не уступает воздействию сброса загрязненных промышленных стоков. Сельскохозяйственное производство на основной части (кроме южных регионов) территории России ведется в неблагоприятных климатических и почвенно-гидрологических условиях. И главными бедами здесь являются эрозия почв и образование оврагов. Эрозия – естественный геологический процесс, который нередко усугубляется неосмотрительной хозяйственной деятельностью. На подверженных эрозии землях урожайность снижается на 10-30%, а порой снижение доходит до 90%. Однако развитие сельского хозяйства привело к ускорению эро зии почв, как водяной, так и ветровой, что вызвало глубокое нарушение микрофлоры почвы и общее необратимое нарушение многочисленных экосистем. Кроме того, почвенные ресурсы в основном необратимо гибнут при отчуждении земель под другие нужды: строительство, сооружение дорог, горные разработки, свалки отходов, водохранилища, полигоны и т.п. Влияние овражной эрозии на экологию природной среды раз нообразно. Ее воздействие проявляется не только в период непосредственного протекания процесса, но и в результате расчленения территории овражной сетью после завершения оврагообразования.
Вместе с тем для многих видов животных и растений крупные овраги служат естественными природными заповедниками, где сохраняются многие виды растений и хорошо себя чувствуют представители животного мира. Овражная сеть, являющаяся одной их многочисленных форм линейной эрозии, наряду с большими и малыми реками, балками и лощинами должна восприниматься как равноправный элемент современного ландшафта.
1. ВИДЫ ЭРОЗИИ ПОЧВ И ФОРМЫ ЕЁ ПРОЯВЛЕНИЙ 1.1. Основные определения Термин «эрозия» многозначен, он используется в почвоведении, геологии, медицине, технике и т.д. Под эрозией почвы в мелиорации, как и в почвоведении, обычно понимают совокупность взаимосвязанных процессов отрыва, переноса и отложения почвы (иногда материнской и подстилающей пород) поверхностным стоком временных водных потоков и ветром. В естественных условиях эрозия почв происходит постоянно, но, как правило, медленно и не принимает угрожающих размеров. В результате хозяйственного воздействия на почвенный покров она может резко усилиться и нанести большой ущерб не только сельскому, но и всему народному хозяйству. При эрозии почв значительно снижается плодородие земель и продуктивность пастбищ. Смыв и размыв почвы приводит к образованию на сельскохозяйственных угодьях промоин и оврагов, при наличии которых не только затрудняются обработка земель и использование техники, но и изымаются из сельскохозяйственного оборота значительные площади пашни. Следствие эрозии почв – заиление рек и водоемов, ухудшение состояния пойменных земель. К настоящему времени на нашей планете в результате эрозии потеряно примерно 430 млн га земель, из них 50 млн га плодородных земель. Наибольшего развития эрозия почв достигла в США: в середине XX в. из 160 млн га пашни около 120 млн га оказались сильно эродированными. Появлению и развитию эрозионных процессов способствуют бессистемная вырубка леса, неумеренный выпас скота на пастбищах, особенно в горной местности, неправильная пахота на склонах, рас
пашка легких почв в засушливых зонах. В период развития капитализма хищническое использование природных ресурсов, в том числе и почв, привело во многих районах мира к катастрофическим масштабам развития эрозионных процессов, к иссушению и распылению почв, а в засушливых районах – к опустыниванию степей. В XX в. проблема охраны почв как важнейшего природного ресурса стала для человечества острейшей. Водная эрозия почв как процесс смыва, вымывания частиц поч вы, а нередко и грунта талыми и ливневыми водами протекает на пологих склонах медленно и на начальных стадиях малозаметна. При этом равномерно сносится в начале верхний, богатый гумусом слой почвы, а затем почва, лишившись растительности, быстро разрушается. Этот вид эрозии обычно называют поверхностным, или плоскостным. Для местности с большим уклоном характерны струйная и овражная виды эрозии, скорость которых определяется крутизной склонов, характером (структурой) почвы и природноклиматическими условиями. Иногда небольшие углубления на местности за несколько лет превращаются в овраги, достигающие в ширину нескольких десятков метров. В нашей стране от водной эрозии страдают поля Центрально-Черноземной зоны, Украины, Молдавии, Ростовской и Саратовской областей, Северного Кавказа, Среднего Поволжья. Ветровая эрозия почв (дефляция) как процесс выдувания и пере носа ветром мелких сухих частиц почвы и подстилающих ее пород приводит к снижению плодородия земли и даже к полному уничтожению почвенного покрова. Развиваясь на сухих почвах с большим содержанием песчаных и пылевых частиц, эрозия при сильных ветрах вызывает пыльные, или черные, бури. Нередко эти бури принимают такие размеры, что массы частиц почвы переносятся воздушными потоками на сотни и даже тысячи километров. Пыльные бури часто возникают в Африке, Азии, Австралии, на юге Европы и во многих районах Америки, в Казахстане, на юге Украины, в Нижнем Поволжье, в равнинных областях Северного Кавказа, в Средней Азии, Бурятии, Башкирии, Хакассии [4].
Большинство учёных считают, что эрозия является большим экономическим и социальным бедствием, и предлагают руководствоваться следующими положениями [4]: - эрозию легче предупредить, чем бороться с ней и устранять её последствия; - в природе нет почв, абсолютно устойчивых к эрозии; - эрозия вызывает изменение основных функций почвы; - эрозия − сложный процесс, и меры против нее должны быть комплексные; - меры по защите почв, почвозащитные комплексы должны быть зональными. 1.2. Водная эрозия почвы Водная эрозия – процесс разрушения почвенного покрова под действием талых, дождевых вод. Необходимым условием возникновения водной эрозии почвы является сток поверхностных вод. Рис. 1. Водная эрозия почвы
Различают три основных вида поверхностного стока: дождевой сток, талый и сток поливной воды. Им соответствуют три вида эрозии почв: 1) дождевая эрозия (или ливневая − при сильных дождях); 2) эрозия при снеготаянии; 3) ирригационная эрозия. Указанные виды эрозии различаются не только по источнику по верхностного стока, но и по механизму процесса, а также по величине причиняемого ими ущерба. 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 размывающую и транспортирующую способность. Эрозия при снеготаянии отличается меньшей выраженностью, но большей продолжительностью, чем дождевая эрозия. Потери почвы при интенсивном снеготаянии составляют несколько тонн с гектара. Ирригационная эрозия, т.е. эрозия почвы при орошении, де лится на подвиды в зависимости от способа орошения: эрозия при поливе напуском по бороздам, по полосам, по чекам; при дождевании [11].