Что такое эрозия водная эрозия
Этапы водной эрозии, причины, последствия, виды
водная эрозия это происходит, когда вода забирает камни или отделяет и выравнивает частицы почвы. Это процесс разделения компактных масс (глины, плесени, ила и песка) на отдельные частицы. Хотя причины водной эрозии, как правило, естественны, в этом участвует человек..
Причиной, вызывающей этот тип эрозии, является отсутствие растительности. Когда в области есть растения, из них появляются корни, которые защищают почву и поглощают воду, увеличивая проницаемость почвы. Напротив, если почвам не хватает растительности, они могут быть непроницаемыми и усиливать эрозию..
С другой стороны, климат является еще одним фактором, который сильно влияет на водную эрозию. Чем больше осадков и чем они интенсивнее, тем больше эрозий. Это особенно заметно, если в почвах нет растительности, в районах интенсивного земледелия или полузасушливых районах..
Другим важным фактором является капли воды; те, которые имеют большую скорость и больше, имеют больше кинетической энергии, поэтому обладают большей способностью воздействовать на почву, чем меньшие капли и с меньшей энергией.
Как происходит водная эрозия?
Водная эрозия происходит в основном под действием капель дождя или под действием внутренних вод, таких как реки.
Эрозийный эффект дождя: дождевая эрозия
Дождевая эрозия относится к эрозийному воздействию дождя. Капля дождевой воды в среднем в 1000 раз больше частицы почвы.
В результате сила при ударе одной капли достаточна для рассеивания частиц почвы. В засушливых или полузасушливых зонах, где защита, обеспечиваемая растительным покровом, недостаточна, небольшое количество осадков приводит к значительной эрозии.
В то время как он течет по земле, дождевая вода образует небольшие каналы, и, если уклон позволяет это, эрозия происходит в бороздах. Осадки осыпают почвы на склонах холмов, что приводит к скольжению верхних слоев земли и камней..
С другой стороны, постоянные проливные дожди в районах с тонкой почвой означают, что вода совсем не впитывается и течет в потоках, способных вызвать хаос.
Влияние внутренних вод: речная эрозия
Сток континентальных вод, в основном в виде рек, является основным эрозионным агентом. Этот поток стирает все материалы вокруг него; Кроме того, они тянут осадки в направлении нижних частей рельефа..
Флювиальная эрозия может происходить на террасах, конусах разрушения, водопадах, пещерах, каньонах и каньонах, среди прочих географических особенностей..
этапы
Степень эрозии будет зависеть от материала почвы, уклона и длины склона, состояния и количества верхнего слоя почвы и энергии капель дождя..
Он состоит из трех этапов: отрыв, транспорт и отстаивание.
отслойка
Капли дождя являются основным фактором этой стадии. Эти капли падают с кинетической энергией, которая рассеивается по полу и разделяет комки и агрегаты..
В результате этого действия происходит отделение частиц, которые закрывают небольшие поры поверхности..
Этап транспорта
На этом этапе весь отделенный материал мобилизуется через воду, которая стекает с поверхности.
Обычно это происходит в форме листа или мантии с низкой скоростью, хотя во время стихийных бедствий это может происходить турбулентно, с большей скоростью, транспортной способностью и отрывом..
На этой стадии происходят ламинарная эрозия, эрозия в бороздах и эрозия канавок, каждая со своими особенностями..
Стадия осаждения
Благодаря уменьшению энергии весь высвобождаемый и транспортируемый материал осаждается и в конечном итоге оседает в одной точке..
причины
Для того, чтобы произошла водная эрозия, обязательно должен быть какой-то источник энергии. В этом случае это происходит в основном от дождя, который производит кинетическую энергию. Эта энергия варьируется по интенсивности в зависимости от количества, частоты и размера капель..
Что касается эффектов эрозии, то, что учитывается при анализе его воздействия, является количественной характеристикой ливней; то есть интенсивность и продолжительность имеют приоритет над количеством и средними.
Хотя известно, что дождь является основным фактором, есть и другие действующие лица, которые также влияют на процесс. Так обстоит дело с топографией, недостаточностью и процентом органического материала в почве, а также типом растительной мантии.
В частности, отсутствие растительности, как обсуждалось в начале этой статьи, является одной из наиболее важных причин. Если почва не имеет корней растений, она будет менее компактной и поглощать меньше воды.
К этим факторам присоединяются некоторые виды человеческой деятельности, такие как неправильные методы ведения сельского хозяйства, изменения в гидрологических системах, обезлесение и маргинализация или отказ от земли, которые способствуют усилению и ускорению эрозии.
Уплотнение также играет важную роль в водной эрозии, и основной причиной этого явления является неадекватное управление почвами.
Примерами уплотнения являются чрезмерная плотность скота на участке или неправильное использование тяжелой техники при возделывании почвы, когда она слишком влажная. В этих случаях влажные почвы не обеспечивают достаточного сопротивления.
эффекты
Эффекты водной эрозии делятся на два: прямые и косвенные
прямой
Имеется в виду, когда плодородие почвы напрямую влияет на результат урожая. Пораженная, но постоянная потеря плодородных почв напрямую влияет на урожай, пока земля не будет заброшена.
По мере эрозии почв содержание в них органического вещества уменьшается..
В высокогорной местности проливные дожди могут привести к потере новых посевов. Образование борозд, оврагов или оползней во многих случаях мешает работе земли.
косвенный
Седиментационное загрязнение является одним из наиболее распространенных в воде.
Это влияет на дикую природу, увеличивает стоимость очистки питьевой воды, разрушает ирригационные каналы, мосты и другие работы, способствует наводнениям и влияет на эстетические и биологические аспекты озер..
При соприкосновении с реками частицы снижают качество как для потребления человеком, так и для орошения..
Косвенное воздействие может быть измерено непосредственно через дисбалансы, оставленные осадками в водохранилищах и озерах, а также засухами и наводнениями..
Типы водной эрозии
Различают два основных типа водной эрозии: листовой или арройамьенто. Последний имеет другие подтипы.
В листе или мантиформе
Частицы волочатся в виде тонких и однородных листов. Наиболее распространенная и наиболее трудная для наблюдения водная эрозия наблюдается в почвах с небольшим уклоном.
По мере развития процесса уменьшение содержания питательных веществ отмечается изменением цвета почв на более светлые оттенки..
Эрозия от arroyamiento
Это происходит, когда вода концентрирует свою эрозионную силу через канал. В зависимости от его кинетической энергии, существует три типа эрозии от arroyamiento:
ручеек
Они происходят через небольшие каналы, которые можно пересечь и смягчить, в соответствии с обработкой земли.
Овраги и овраги
Они образуются там, где вода опускается.
канавки
Они создаются в результате удаления почвы или мелких камней под действием воды..
Эрозия почв: причины, виды, последствия, методы предотвращения
Определение эрозия почвы подразумевает разрушение поверхностного слоя земли из-за воздействия осадков и ветра. Согласно расчетам, в течение двух последних веков эрозия уничтожила почти 2 миллиарда га пашни. Для сравнения – сейчас сельскохозяйственные земли обрабатываются на площади 1,5 миллиарда га.
Что такое эрозия почвы
Эрозию принято различать в зависимости от того, какие основные факторы оказывают разрушающее влияние. Считается, что их три. Это вода, ветер, сочетание первого и второго.
Причины и виды эрозии почв
По причинам появления различают естественную (природную) и антропогенную эрозию, вызванную последствиями промышленной деятельности человека.
Виды эрозии почв в зависимости от фактора появления: ветровая эрозия и водная эрозия.
Водная эрозия подразделяется на виды:
Различают эрозию и в соответствии со скоростью происходящих процессов. В таком случае она признается:
Пример: ирригационная эрозия почв — это как один из видов антропогенной эрозии почвы, которая появляется при несоблюдении правил и норм полива в орошаемом земледелии.
Первый вариант присутствует в районах, где есть естественный растительный покров. В таких условиях почва может восстанавливаться, поскольку процесс почвообразования в естественных условиях не прекращается.
Водная эрозия почв
Второй вариант развивается тогда, когда естественная растительность удалена. Такое происходит, когда сельскохозяйственные земли используются неправильно. Данный процесс наблюдается на территориях, где имеется расчлененный рельеф. Обычно – в степи или лесостепи, причем при пренебрежении противоэрозийными мероприятиями.
Наиболее опасным видом водной эрозии почв признается овражная. Процесс развивается довольно быстро. Потоки воды вначале промывают небольшой овражек, который может стать просто гигантским за два – три сезона. Впрочем, случается, что большой овраг образуется в течение всего одной весны.
Вред ветровой эрозии
Ветровая эрозия может нанести непоправимый вред, как за длительное время, так и всего за несколько часов. Пыльные (черные) бури довольно быстро сметают верхний слой почвы, унося его порой за многие сотни километров. Порой такая пыль, оседая, засыпает целые водоемы. Можно привести пример из 50-х годов прошлого века. Тогда во время освоения целины в степях Казахстана и западной части Алтайского края была использованная отвальный вспашка земли. После посева началась засуха, а затем на территорию с Запада пришел сильный ветер. Он унес значительную часть плодородного слоя. Пыль казахстанских и алтайских степей оседала даже в Красноярском крае.
Ветровая эрозия
В лесостепи, а порой и в степи иногда проявляются одновременно водная и ветровая эрозии (совместная). В таком случае последовательность происходит следующим образом. Весной потоки воды смывают почву. Далее она высыхает. Следующий этап – высохшая почва превращается в пыль. Чаще всего это происходит, когда почва обрабатывается многократно. Затем происходит выдувание и перенос превратившейся в пыль почвы на другие территории.
В случае, когда летом начинаются обильные дожди, превратившаяся в пыль почва смывается мелкими и крупными ручьями. Если дожди продолжаются, почва смывается в гораздо большей степени и размывается. То есть начинается процесс образования оврагов.
Районы распространения в России и в мире
В России ветровая эрозия проявляется в определенных границах. По северу – это неправильной формы линия от Воронежа в направлении на Восток. Граница идет через Самару, Челябинск, Петрозаводск, Омск. Далее – к Новосибирску и затем в Восточную Сибирь, через Хакасию, Бурятию, Туву, Читинскую область. Из-за этого на землях сельскохозяйственного назначения, расположенных южнее, применяются меры для защиты от ветровой эрозии. Высокие риски для ветровой эрозии присутствуют в Поволжье, на Северном Кавказе, на Урале, в Сибири. В зоне риска находится площадь, превышающая 45 миллионов га, в том числе 38,7 миллионов га – это пашня.
Процессы деградации земель и эрозии почв в России на карте
Как следует из данных земельного баланса, в России 36,5 миллиона га земель сельскохозяйственного назначения подвержены водной эрозии. Из них 24,7 миллиона га – пашня. Эту эрозию вызывают талые и ливневые воды. Чаще всего такое случается в лесостепи. В наибольшей степени водной эрозии подвержены территории в Центрально-Черноземной зоне, в Поволжье, в Центральном регионе, на Северном Кавказе. Объем талых вод в названых регионах составляет от 80 до 100 миллиметров.
Нечерноземная зона характеризуется тем, что наибольшая площадь сельскохозяйственных земель располагается на склонах. По этой причине 62% земель постоянно находятся в опасности проявления эрозии.
В значительной степени пострадали от эрозии земли в таких странах, как Канада, Китай, Индия, Австралия, большинство африканских, европейских и азиатских государств. К примеру, всего за три века пустыня Сахара сдвинулась на 400 километров к Югу.
В Соединенных Штатах ко второй половине 50-х годовой прошлого века эрозия разрушила почти 40 миллионов га пашни. К настоящему время здесь уничтожено или серьезно повреждено почти 115 миллионов га пахотных земель. Еще 313 миллионов га повреждены эрозией.
В России эрозия интенсивно распространяться начала в конце XIX века. Уничтожение лесной растительности, освоение новых земель с применением отвальной вспашки, уничтожение травянистой растительности, к тому же еще и низкий уровень агротехнологий обеспечили быстрое развитие эрозии. В наибольшей степени пострадала Центрально-Черноземная зона.
По данным 1946 года на указанной территории 41,2% земель были пашней, 20% занимали леса, 23,2% не обрабатываемые земли (целина).
Всего за год доля пашни возросла до 69%. Согласно данным 1914 года этот показатель составлял 80%. К этому времени площадь лесов сократилась до 6 – 7%. В наши дни площадь пашни да этой территории превышает 90%.
Как следует из данных Госкомзема, в России имеется 210 миллионов га земель сельскохозяйственного назначения. К подверженным водной и ветровой эрозии относятся больше 117 миллионов га.
Последствия, причиняемые эрозией почв
Из-за эрозии и непринятии мер по ее предупреждению, развитию и распространению экономике страны наносится огромный ущерб. Снижается потенциальное плодородие почв, ухудшаются химически и агрофизические свойства, снижается биологическая активность. Как результат — снижается урожайность и ухудшается качество сельхоз продукции. Также снижается эффективность химизации.
Процессы эрозии присутствуют буквально в каждом регионе. По прогнозам из-за отсутствия мер по защите почв, ежегодные потери из-за смыва могут достигать 7 миллиардов тонн почвы. Эрозия почвы ведет к выветриванию гумуса и нарушению экологического баланса, что в будущем может привести к экологической катастрофе. При пылевых бурях потери слоя гумуса достигают 10 сантиметров. Следует подчеркнуть, что сантиметр этого слоя в природе создается боле, чем за 100 лет.
Важно знать! Эрозия почвы относится к экзогенным опасным явлениям (т.е. вызванным внешними причинами).
В некоторых зонах смыв плодородных почв в 5 – 15 раз превышает их образование. Как известно из исследований, в течение года формируется 0,6 тысяч га почв. Что касается смыва, то он достигает 7-и тысяч га. Мало того, порой последний показатель доходит до 50 тысяч га.
Меры по защите почв от эрозии
В настоящее время для защиты почвы от эрозии используются различные технологии и пути решения проблемы. Основными являются такие, как севообороты (чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени), обеспечивающие защиту почвы, создание на в значительной степени смытых склонах лугов.
Охране почв от ветровой эрозии способствует такой способ, как лесомелиорация.
Должный эффект обеспечивается гидромелиоративными сооружениями. Положительный результат приносят и работы в зимних условиях. Это прикатывание снега полосами, его зачернение, использование щитов, обеспечивающих снегозадержание.
Защите земель от ветровой эрозии способствует высадка растений по определенным схемам. При защите от ветровой эрозии значительные результаты обеспечиваются севообороты, имеющие короткие ротации. Препятствуют такой эрозии многолетние травы, высеваемые полосами. Эффект обеспечивается и в том случае, когда чистые пары чередуются с пропашными культурами.
Интересный факт: Распашка склонов способствует замедлению эрозии почв!
Пожалуй, можно говорить о том, что наибольший эффект в борьбе за сохранение земель достигается при плоскорезной обработке почвы, посевы по стерне, использовании кулисных посевов, регулярном орошении и лесомелиорации.
При наличии эрозии используются совместно все названые выше способы. Но к ним обязательно добавляются такие, как обработка склонов плоскорезами в направлении поперек уклонов. Выполняется также способ лункования. Чаще всего после того, как на участке выращивались многолетние травы или кукуруза. Это же используется и после зяби, распашки склонов или паров (пар — это распаханное поле, оставляемое на одно лето без посева культурных растений).
Разумеется, неплохой эффект обеспечивается гидротехническими сооружениями. Еще в большей степени эффективным методом защиты является устройство агрогидромелиоративных почвозащитных комплексов.
К сожалению, так как защита почв от эрозии приносит дополнительные расходы, в настоящее время не каждое сельскохозяйственное предприятие способно выполнять работу, чтобы уменьшить или замедлить эрозионные процессы. Однако случается, что и крупные предприятия, у которых есть возможности для этого, стараются сэкономить на защите почвы от эрозии, выполняя только минимум защитных мероприятий.
Водная и ветровая эрозия почвы. Причины возникновения и методы борьбы
Эрозия, как водная, так и ветровая (дефляция) представляет собой процесс разрушения верхнего плодородного слоя земли под влиянием естественных или антропогенных сил. Процесс эрозии оказывает негативное воздействие на пахотный горизонт, делая его в итоге непригодным для выращивания сельскохозяйственной продукции.
Плодородный слой почвы содержит все необходимые вещества для осуществления процесса фотосинтеза и нормального развития растений. Чем выше в нем процентное содержание гумуса, тем лучше водный, воздушный и тепловой режимы, тем благоприятнее среда для живущих в нем полезных микроорганизмов и бактерий, тем больше вырабатывается полезных макро и микроэлементов. По этой причине сохранение и приумножение запасов гумуса является одной из приоритетных задач земледельцев.
Существует два основных вида эрозии почвы: водная и ветровая.
Чаще всего водная эрозия возникает на рельефной местности со склонами, с которых верхний плодородный слой почвы может смываться талыми или ливневыми водами, из-за чего на поверхности земли постепенно образовываются вымоины и овраги.
Существует два основных типа водного потока:
· Поверхностный, который вымывает лишь верхний содержащий природный гумус слой.
Водная эрозия может быть образована естественным природным путем, так и носить чисто антропогенный характер, который возникает, как правило, при активном вмешательстве человека (например, при нерациональном ведении сельского хозяйства). Как это ни печально, но факт остается фактом: именно благодаря человеческому фактору наша земля постепенно лишается ценного плодородного горизонта и эта ситуация с каждым годом только усугубляется.
Ветровая эрозия в большей степени характерна для степных районов. Благодаря широким просторам, которые обычно не защищены растительностью, на таких участках из-за наличия устойчивых интенсивных ветров происходит постепенное выветривание плодородного грунта. Однако чаще всего ветровая эрозия проявляется, опять же таки благодаря активной хозяйственной деятельности человека.
Факторы, влияющие на появление эрозии
Что касается водяной эрозия, то на ее появление, в первую очередь оказывают влияние климатические и погодные условия. В зоне риска, как правило, находятся регионы, в которых весна традиционно сопровождается обильными снегопадами и затяжными ливневыми дождями. Большое количество талой воды способно не только основательно размыть грунт, но и повредить верхний плодородный слой.
Ветровая эрозия более характерна для равнинных районов с сухим климатом и небольшим количеством осадков. Грунт в таких зонах имеет свойство быстро пересыхать, теряя драгоценную влагу.
Важным фактором для возможного развития эрозии является и особенность местности (рельеф, а также наличие или отсутствие в данной зоне зеленых массивов). В первую очередь эрозии подвержены районы, имеющие достаточно крутые и протяженные слоны, а также равнинные зоны с минимальным растительным покровом.
На самом деле корни растений надежно защищают почву от воздействия воды и ветра. Рослые растения также препятствуют пересыханию земли в сильный зной, и обеспечивают быстрое впитывание лишней влаги во время интенсивных осадков и паводков.
Безусловно, что значение имеет, и такой фактор как способность различных типов почвы по разному противостоять воздействию эрозии. Лучше всего с этой задачей справляется чернозем, он практически не размывается и не выветривается. За ним следует серозем и глинистые грунты, но наиболее сильно подвержены воздействию ветра и воды песчаные и супесчаные почвы.
Тем не менее, наиболее разрушительным и опасным фактором способствующим образованию эрозии является бездумная хозяйственная деятельность человека, которая включает распашку угодий с нарушением правил возделывания, отсутствие должного контроля над выпасом скота, разработку нефтяных и газовых месторождений на плодородных землях, бесконтрольную вырубку лесов и зеленых насаждений и так далее.
Кроме того проявлению эрозии способствует проведение ежегодной глубокой вспашки и традиционное выращивание монокультур, а также применение тяжелой сельскохозяйственной техники, которая разрушает целостную структуру почвы.
Методы защиты почвы от воздействия водной эрозии
Чтобы защитить плодородный слой необходимо решить две важные задачи: предотвратить выветривание и остановить размывание верхнего горизонта. Для этих целей уже разработан и успешно применяется многими хозяйствами целый комплекс агромелиоративных и гидромелиоративных мероприятий, который включает в себя следующие виды работ:
1. Проведение постоянного мониторинга с целью осуществления контроля над процессом развития эрозии.
2. Осуществление севооборота с принятием необходимых мер по защите почвы, которые предполагают следующие действия:
· Выращивание на склонах многолетних культурных растений (например, семейства бобовых). Высев обязательно производить поперек холмов (при этом посадка пропашных культур на крутых склонах является недопустимой).
· Сидерация или метод запашки в грунт свежей зеленой массы. Таким образом, помимо повышения устойчивости почвы к размыванию и выветриванию, она еще обогащается полезной органикой. Для этой цели чаще всего применяют люпин и другие бобовые культуры (сераделлу, клевер, донник, белую горчицу и гречиху).
· Установка эффективных систем снегозадержания, задача которых состоит в том, чтобы препятствовать вымыванию плодородного слоя талыми водами.
· Своевременное внесение удобрений, способствующих обогащению почвы.
· Ступенчатая вспашка земли на полях, которые расположены под уклоном до 6º.
· Бороздирование и лункование земельных угодий
3. Проведение гидромелиоративных мероприятий
· Контурная высадка лесных массивов на склонах холмов и их террасирование.
· Создание системы искусственных водоемов с плотинами.
· Строительство специальных каналов для отведения талой воды.
Методы защиты почвы от воздействия ветровой эрозии
Для борьбы с ветровой эрозией все полевые работы следует вести с учетом розы ветров, то есть высаживать культуры поперек господствующего направления ветра.
Также следует применять почвозащитный севооборот, который предполагает:
· Полосное чередование злаковых культур с многолетними травами.
· Высадку кулис из культур с высокими стеблями, задача которых состоит в том, чтобы поставить защитный барьер, снижая, таким образом, скорость ветра и нивелируя его влияние на почву. В зимнее время такая природная защита уменьшит промерзание грунта и обеспечит равномерное распределение снега, удерживая с наступлением весны драгоценную влагу.
Основные способы защиты от ветровой и водяной эрозии во многом дублируются.
Крайне важным для борьбы с любым видом эрозии является своевременное принятие мер по накоплению влаги, создание плотного растительного покрова и защитных полос из зеленых насаждений, препятствующих процессу выветривания почвы.
Буферные полосы из растений следует высаживать и на верхних границах склонов, чтобы защитить их от осыпания и размывания, а также на дне оврагов.
Для борьбы с эрозией, как уже было сказано, является строительство специальных террас, обустройство запруд и создание искусственных водоемов, которые способствуют повышению влажности почвы. Не стоит забывать и о своевременном удобрении земли.
В любом случае аграриям следует помнить, что одновременное развитие водной и ветровой эрозий для почвенного покрова может оказаться наиболее губительным. Ведь в результате воздействия воды и ветра происходит уничтожение верхнего плодородного слоя, на восстановление которого могут понадобиться десятки или даже сотни лет.