Эрозия почвы и методы борьбы с ней

 

Влияние исходной влажности на противоэрозийную стойкость  почв наблюдается не только при положительных, но и при отрицательных температурах. Однако характер влияния в этом случае совершенно другой. Замерзание и последующее  оттаивание почвы при высокой  влажности, особенно многократное, а  также при капиллярном подтоке  воды снизу оказывает отрицательное  влияние на противоэрозионную стойкость  почвы.

 

При этом формируются  хорошо выраженные прослойки льда, снижающие сцепление и размер водопрочных агрегатов. При малом  содержании влаги в почве создаются  неблагоприятные условия для  образования крупных прожилок льда, а при влажности, близкой к  нижнему пределу пластичности и  меньшей, таких прожилок вообще не бывает. Образование прослоек льда связано  с миграцией воды к центрам  кристаллизации вследствие качественной неоднородности почвенной влаги, благодаря  чему не вся вода кристаллизуется  сразу, и к образовавшимся уже  центрам кристаллизации подтягивается  еще не замерзшая вода.

 

Из изложенного  ясно, что замерзание и последующее  оттаивание почвы влияет не непосредственно, а через водопрочность структуры и межагрегатное сцепление, поэтому формула для расчета размывающей скорости потока применима также для замерзшей и оттаявшей почвы, если значения входящих в формулу аргументов определены для образцов почвы, испытавших аналогичные воздействия отрицательных температур. Следует отметить, что противоэрозийная стойкость почву, замерзшей во влажном состоянии и не оттаявшей при взаимодействии с водным потоком, должна быть очень велика из-за высоких значений сцепления между частицами, прочно спаянными льдом.

 

Биогенные факторы эрозии

 

Растения  оказывают многообразное влияние  на процессы эрозии. Мелкие корни скрепляют  почвенные агрегаты, придают им водопрочность, создают прочные эластичные связи между ними. Растительность оказывает и косвенное влияние на противоэрозийную стойкость почв, изменяя гидрологический и биологический режимы почв.

 

Прямое влияние  растительности на противоэрозийную стойкость  грунтов изучал Ц. Е. Мирцхулава (1967). Он выяснил, что возделывание таких растений, как люцерна и райграс, способствует повышению показателя противоэрозионной стойкости, размывающей скорости потока, в 1.4 2,0 раза. Эффективность растений в первую очередь зависит от комковатости корневых систем. В соответствии с этим пропашные культуры, почти не способствуют увеличению размывающей скорости. Зернобобовые увеличивают ее примерно в 1,2 раза, зерновые в 1,3, бобовые без злаков в 1,7, злаково-бобовая смесь в 2,2, луговые растения в 3 раза.

 

Значительное  влияние на процессы эрозии оказывает  также надземная часть растений. Листья и стебли растений, особенно древесных, задерживают часть осадков. По данным А.А. Молчанова (1960) кроны деревьев в хвойных лесах задерживают  до 53% осадков, выпадающих за год. В летние месяцы кроны могут задержать  до 20-30% дождевых осадков. Несколько  миллиметров осадков задерживают  лесная подстилка и мох. Луговая  растительность может задержать  до 1,2 мм осадков.

 

Хорошо развитый растительный покров предохраняет почву  от ударов дождевых капель, увеличивает  водопроницаемость почвы, создает  высокую шероховатость поверхности, снижающую скорость склонового стека. Поскольку многие стороны влияния  растительности на эрозию почв рассмотрены  выше, остановимся на влиянии растительности на коэффициент шероховатости. Такие  данные приводятся Дж.Кнтриджем (1951). Коэффициент шероховатости увеличивается в зависимости от характера травяного покрова в 2 3 и даже 4,5 раза.

 

По данным Г.А. Ларионова (1993) заметное увеличение скорости движения воды начинается при  снижении проективного покрытия до 50%. В результате эффективного повышения  противоэрозионной стойкости почв и снижения скорости потоков воды на склонах, смыв почвы под влиянием растительности резко уменьшается. Под хорошо развитыми травами  смыв почвы может сократиться  в десятки и сотни раз. Меньшее, но все же существенное влияние оказывают  однолетние травы и зернобобовые, еще меньшее влияние оказывают  зерновые и пропашные культуры. Растительность является мощным рычагом воздействия  человека на процессы эрозии почв.

 

Наибольшее  положительное влияние сельскохозяйственных культур на противоэрозиопную стойкость почв наблюдается в период их максимального развития в конце лета начале осени. К этому же премени происходит уплотнение почвы, поэтому противоэрозионная стойкость почв в указанный период оказывается максимальной.

 

В реальных условиях, при дождях, величины размывающих  скоростей потока для почв будут  значительно ниже. Его величина зависит  от угодья или сельскохозяйственной культуры и степени ее развития, которая закономерно изменяется с мая по октябрь.

 

Антропогенные факторы эрозии почв

 

Влияние хозяйственной  деятельности человека на процессы эрозии трудно переоценить. Действие этого  фактора проявляется опосредовано, через другие факторы эрозии почв. В процессе хозяйственной деятельности человек коренным образом изменяетсоотношение факторов эрозии почв, причем окончательный эффект этого воздействия часто бывает неблагоприятным, что сопровождается ускорением развития эрозии почв.

 

Ускоренная  эрозия почв в современных условиях чаще всего бывает следствием нерациональной хозяйственной деятельности. Ее причинами  могут быть как отсутствие научно обоснованных рекомендаций по рациональной хозяйственной деятельности с учетом всех факторов эрозии почв, так и  невыполнение имеющихся рекомендаций.

 

Необходимо  отметить, что к настоящему времени  разработан весьма обширный перечень противоэрозионных мероприятий, который  непрерывно продолжает пополняться  все новыми мероприятиями по охране почв от эрозии. Каждое из мероприятий  направлено на регулирование одного или несколько факторов эрозии почв. Эффективность предлагаемых мероприятий (основные типы этих мероприятий будут  детально рассмотрены ниже) чаще всего  бывает достаточно хорошо изучена.

 

Задача состоит  в том, чтобы используя эти  мероприятия, разработать зональные  почвозащитные системы земледелия. Для скорейшего внедрения этих систем помимо прочего необходимы и количественные методы прогнозирования потерь почвы  от эрозии в условиях почвозащитной  системы земледелия с включением в нее комплекса противоэрозионных  мероприятий. Надежные методы протезирования потерь почвы от эрозии позволяют  существенно ускорить разработку почвозащитной  системы земледелия поскольку они позволяют предварительно оценить эффективность различных противоэрозионуых мероприятий аналитическим путем и, основываясь на оценке факторов эрозии почв в каждом конкретном случае, предложить оптимальные варианты почвозащитных систем земледелия для производственных испытаний.

 

Возможности регулирования человеком факторов эрозии почв велики, но, к сожалению, не безграничны. Об этом свидетельствует  предложенная М.Н.Заславским (1983) классификация природных процессов, вызывающих деградацию почв (в том числе эрозию), основанная на возможностях человека управлять этими процессами.

 

В соответствии с этой классификацией все известные  природные процессы, приводящие к  деградации почв, можно объединить в четыре группы:

Процессы, проявление которых не может быть предотвращено  человеком. В эту группу отнесены тектонические движения земной коры, земяетрясевия, извержения вулканов, ураганные ветры и т.д.

Процессы, интенсивность  проявления которых в большей  или меньшей степени/определяется антропогенным фактором. Сюда отнесены снежные лавины, оползни, осыпи, сели, эрозия почв и пр.

Процессы, вызванные  антропогенным фактором. В эту  группу входят образование депрессионных  воронок или оседания поверхности  почвы в результате откачки подземных  вод и добычи полезных ископаемых подземным способом, землетрясения, связанные с заполнением крупных  водохранилищ, переосушивание торфяников.

Антропогенные процессы. В этой группе объединены такие процессы, как деградация почвенного покрова при эксплуатации месторождений  полезных ископаемых, при лесозаготовках, при проведении изыскательских и  геологоразведочных работ, при несоответствии агротехники местным почвенно-климатическим  условиям.

 

Эрозия почв в данной классификации отнесена к процессам второй группы. В то же время она фигурирует в качестве следствия процессов, входящих в  три другие группы, в том числе  в первую, т.е. она отчасти относится  к процессам, проявление которых  не может быть предотвращено человеком. Вместе с тем анализ, проведенный  М.Н.Заславским, не оставляет сомнения в том, что при выполнении определенных требований почвы, используемые в сельском хозяйстве, могут быть достаточно надежно защищены от эрозии.