Эрозия почвы

Что такое эрозия почвы

 

 

Эрозия почвы – это разрушение и размывание поверхностных слоев земной суши, горных пород водными потоками, ветрами и их сочетанием. Водные потоки могут действовать на почву горизонтально – вымывая ее поверхность потоками или вертикально – с помощью обильных осадков. За два последних столетия наблюдений эрозия уничтожила около 2 млрд. гектаров плодородной пашни. К примеру, на данный момент площадь всех пахотных земель на планете равна приблизительно 1,8 млрд. гектаров. Так что эрозия определенно станет причиной экологических проблем в будущем.

 

 

Эрозия становится причиной появления:

 

• Промоин. Случайные углубления в грунте, возникают из-за размыва почвы во время таяния сугробов или после сильных ливней.
• Оврагов. Ложбины, не покрытые дерном, возникают на участках с рыхлой почвой или с легко размываемыми породами.
• Речных долин. Возникают из-за эрозийной деятельности проточной воды.
• Карстовых воронок. Глубокие отверстия в земле, которые нередко обнажают подземные воды.
• Опустынивания. Деградация земель с полной потерей их биологической продуктивности.

 

К примеру, Гранд-каньон появился из-за речной эрозии, когда река Колорадо миллионы лет прокладывала себе путь, сквозь скалу подтачивая ее края. Почвенная эрозия – естественный процесс жизнедеятельности нашей планеты, однако активная деятельность человека только усиливает ее негативное воздействие.

 

 

Особенности эрозии почвы

 

 

 

При эрозии почвы ее верхний слой постепенно беднеет, падает урожайность с полей. Микрочастицы плодородного слоя перемещаются по воздуху или с потоками воды и оседают на расстояниях в тысячи километров. Ускоренная интенсивность эрозии выявляется отношением количества смытого мелкозема к росту образования и расширения оврагов. Эрозия уменьшает потенциал полезных культур и повреждает дренажные сети.

 

 

Причины эрозии почвы

 

 

Чаще всего эрозия почвы вызывается природными причинами. Обычно встречается ветровая и водная эрозии.

 

Водная эрозия возникает после интенсивного изменения погодных условий и при смене климата – мощных наводнений, сильных дождей, ускоренного таяния снежного покрова. Чем обильнее течение воды по поверхности земли, тем сильнее смывается ее верхний слой. Наиболее уязвимы голые участки земли без какой-либо растительности и деревьев, которые смогли бы поглотить часть воды и удержать почву своими мощными корнями. Эрозия особенно опасна в горных районах, там большой угол наклона ускоряет потоки воды. Верхние слои могут уничтожаться целыми пластами или медленно тянуться за струйками воды. Достаточно нескольких лет водной эрозии, чтобы почва перестала быть пригодной для возделывания.

 

При ветровой эрозии (дефляции) сильные вихри поднимают рыхлую пересохшую почву в воздух и беспорядочно разбрасывают повсюду. Ветровая эрозия возникает весной из-за возделывания почвы сельскохозяйственными агрегатами: рыхления, боронования, вспахивания. Работа в полях – самая главная причина возникновения и переноса пыли. Черные барханы по краям полей – результат действия зимних ветров, когда с места лишенного снежного покрова земля переносится на сугробы около лесополос.

 

Недавно по США прошла огромная пылевая буря, которую было видно даже из космоса. Она преодолела 500 километров пока перемещалась из Колорадо через Небраску в Канзас. На территории нашей страны пылевые бури нередки в Башкирии, Калмыкии, на Северном Кавказе, а также в Волгоградской и Астраханской областях. Частые засухи и расширение пахотных земель вызывают все более мощные пылевые бури на планете.

 

Самый масштабный источник пыли – бывшее Аральское море. Ветер переносит около 90 млн. тонн песка и соли с его высохшего дна. В других местах основными территориями подверженными дефляции считаются засушливые регионы и степные районы.

 

 

Факторы, влияющие на эрозию почвы

 

Основные факторы развития явления:

 

1. Погода. Водная эрозия господствует в регионах с длительными сезонами дождей или усиленным снеготаянием. Ветровая появляется на участках с сильными потоками ветра и незначительным количеством осадков.
2. Рельеф местности. Угол и протяженность склонов влияют на скорость разрушения верхнего слоя почвы. На равнинах эрозия действует активнее на голых участках, лишенных насаждений, например в степях.
3. Состав почвы. Черноземные почвы лучше всего защищены от эрозии. Они лишь слегка вымываются и выветриваются. На почву с песком и глиной в составе, напротив активнее действуют факторы разрушения.
4. Растительность. Мощные, глубокие корни деревьев, кустарники, высокие травы и дерновой слой – тщательно защищают от выдувания и размыва.
5. Мелкие вредители. Полевки, кроты, землеройки, а также мелкие почвенные насекомые разрушают грунт, попутно поедая корни деревьев и трав. Через их норы вода беспрепятственно проходит под землей, соединяясь далее с наземными потоками.
6. Антропогенные факторы. Деятельность человека значительнее всего вредит почве. Продолжительный выпас скота, непродуманный посев, разработка угольных месторождений – губят экосистему и плодородие.

 

Виды эрозии почвы

 

 

Стирание верхнего почвенного слоя (денудация) в зависимости от активности эрозийных агентов (воды, льда, снега, ветра, животных и людей) подразделяется на следующие виды:

 

• Водная. К ней также относится речная эрозия, включающая донное разъедание и боковое разрушение берегов. Она вымывает минералы и уничтожает посадки.
• Ледниковая.
• Снежная.
• Эоловая (ветровая). Запыляет воздух, опустынивает местность.
• Зоогенная.
• Антропогенная.
• Суффозия (эрозия подземных вод). Дождевая вода проникает под землю, где создает коридоры. Они обрушиваются под тяжестью воды, образовывая ямы.
• Гравитационная. Образование оползней путем движения вниз пропитанной водой почвы.
• Карстовая суффозия. Формирует карстовый рельеф и приводит к появлению подземных пещер.

 

 

 

Водная эрозия почвы

 

 

Водная эрозия делится на несколько видов:

 

• Капельная (ирригационная). Почва перемещается за счет падения тяжелых дождевых капель или градин, наиболее заметна на крутых участках и склонах. Особое значение имеет в тропиках и субтропиках.
• Поверхностная. Размывается только верхний, самый плодородный слой, приводит к возникновению смытых почв.
• Линейная (овражная). Самая глобальная проблема, потому, что разрушение проникает вглубь, вымываются подстилающие породы (отличаются по составу и генезису), полностью уничтожается почвенный профиль, происходит расчленение земной поверхности. Струйные потоки разрушают дороги, уменьшают размер полей, смывают с/х угодья.
• Речная. Реки и ручьи меняют свое русло, трансформируется береговая линия.

 

По происхождению водная эрозия делится на:

 

• Естественную или геологическую – имеет природное происхождение и наименее влияет на плодородность, так как почвенный профиль (генетический горизонт) постепенно восстанавливается со временем.
• Антропогенную или ускоренную – результат неразумного землепользования и нарушения агротехнических норм.

 

 

 

Ветровая эрозия почвы

 

 

Приводит к деградации земель, наносит значительный ущерб урожайности. В засушливых (аридных) районах она почти полностью испаряет влагу и способствует опустыниванию. Разносит вредную и опасную (из-за деятельности промышленности) пыль по воздуху. Мощнее всего действует на легкие илистые почвы.

 

Подразделяется на:

 

• Дефляцию. Потоки ветра подхватывают и уносят легкие рыхлые частицы почвы.
• Абразивную – изнашивает поверхность переносимыми частицами.

 

Дефляция имеет 3 категории:

 

1. ползучесть по поверхности – крупные массивные комья земли и пород скользят или перекатываются по поверхности,
2. засоление – частицы поднимаются в воздух и отскакивают от поверхности, на нее приходится до 70% всей ветровой эрозии,
3. суспензия – самые легкие частицы (пылевая взвесь) переносятся ветром на далекие расстояния.

 

Ветровая эрозия распространена в засушливых районах на участках с прериями, лугами, степями. Например, на американских Великих равнинах.

 

 

Антропогенная эрозия почвы

 

 

Деятельность человека увеличила скорость эрозийных процессов в мире в 20-40 раз. Наступает экологический коллапс – экосистема страдает от катастрофических событий, происходящих в краткосрочный период.

 

К антропогенным относят:

 

• Вспахивание склонов. Под уклоном до 5 градусов. Увеличивает количество переносимой водой почвы.
• Рост площади посадок и поздний посев озимых.
• Выкорчевывание деревьев и уничтожение полевых валов.
• Непрерывное выращивание монокультур.
• Подсечно-огневая обработка тропических лесов.
• Пестициды и химические удобрения. Уничтожают микроорганизмов, связывающих почву.
• Вытаптывание и уплотнение пастбищ домашним скотом.
• Разрастание городов и строительство дорог.
• Кислотные дожди.

 

 

 

Последствия эрозии почвы

 

 

Эрозия пагубно влияет на экосистемы: исчезают растения, гибнут животные, птицы и насекомые питающиеся ими. Потоки воды, смешанные с землей загрязняют подземные грунтовые воды, меняются русла наполняющие озера, реки мельчают из-за переноса твердых частиц на их дно.

 

Пылевая взвесь оседает в легких и негативно отражается на здоровье. Пылевые бури изнашивают двигатели самолетов. Водная эрозия размывает дороги и коммуникации, ветровая выдувает культурные насаждения.

 

Центральное плато Мадагаскара (10% от территории страны) из-за подсечно-огневой обработки полностью лишилось растительности, ее почва деградировала, борозды эрозии там превышают 50 метров в глубину и 1 км в ширину.

 

 

Борьба с водной эрозией почвы

 

 

За год образовывается 0,7 тысяч гектаров новой почвы, а смывается 7 000 гектаров. Бывает, что смыв превышает образование почв в 10-15 раз. Поэтому для предотвращения водной эрозии обработку почв проводят поперек склонов там, где уклон составляет 1-2 градуса. При более сильном отклонении используют поперечную безотвальную вспашку на глубину или ступенями. Хорошо работает ступенчатое бороздование и кротование.

 

Отлично себя проявил способ, при котором создаются почвозащитные полосы из многолетних трав, а дополнительная распашка склонов снижает вероятность появления водной эрозии. Весной создаются водоотводные каналы и траншей для стоков.

 

 

 

Борьба с ветровой эрозией почвы

 

 

Пылевые бури выветривают слой гумуса до 10 см, а ведь на формирование одного сантиметра природа тратит 100 лет. Для его сохранения зимой возводят гидромелиоративные сооружения – прикатывание снега в полосы, его зачернение и защита щитами. Это уберегает землю от талых вод.

 

Лесомелиорация – способ охраны почв от ветровой эрозии. Леса осушают избыточно увлажненную почву, к тому же их глубокие корни пронизывают грунт и помогают воде просачиваться вглубь, не смывая при этом верхний слой.

 

Посадка деревьев по определенным схемам:

 

• понижает уровень грунтовых вод,
• закрепляет песочные барханы,
• укрепляет горные склоны,
• восстанавливает уничтоженные человеком ландшафты и экосистемы.

 

Также применяют способ плоскорезной обработки почвы (рыхление с сохранением стерней – остатков стеблей), посев по стерне (без предварительной обработки), кулисные посадки (комбинирование хвои и листопада) и регулярное орошение.

 

 

Борьба с антропогенной эрозией почвы

 

 

Для каждой местности необходимо обеспечить грамотное соотношение угодий: полей, лесов, лугов, тщательно обрабатывать и удобрять почву. Проводить частую смену и чередование культур (севооборот) и посевов на полях для постепенного увеличения плодородия почв и увеличения культурного горизонта. Данные методы изучает раздел почвоведения – эрозиоведение.

 

Сегодня в России по причинам связанным с деятельностью человека около 5% от площади страны больше непригодны под нужды сельского хозяйства. Но эти земли все еще можно использовать для высадки деревьев, которые в будущем восстановят почву.

 

По последним данным 60% смываемой почвы вместе с пестицидами и минеральными удобрениями попадают в водоемы, где провоцируют опасное цветение водорослей. Отчего гибнут водные обитатели. Озера мелеют, когда их засыпает частицами почвы, а реки выходят их берегов, если засорен их естественный сток. Высадка зеленых насаждений в перспективе смягчит урон природе и остановит эрозию.

 

 

 

Эрозия почв на территории России

 

 

В 50х годах 20 века в СССР началось освоение целинных земель в казахстанских степях и на западе Алтайского края. После посева пришла засуха, а с ней сильный ветер. Значительный плодородный слой был выветрен. Долгое время пыль этих степей оседала в округе, ее даже обнаруживали в Сибири.

 

В России в зоне риска ветровой эрозии находится нижнее Поволжье, Урал, Сибирь и Северный Кавказ, общая площадь земель – 45 млн. га. Пылевая буря 1928 года прошла от Дона до Днепра и подняла в воздух 15 млн. тонн черноземной пыли. Водная эрозия преобладает в Центральном районе, на Черноземье, в Поволжье и на Северном Кавказе, ее причина – непомерный объем талых вод.

 

У нас в стране эрозия начала интенсивно распространяться с конца 19 века. Тогда при освоении новых земель применялась отвальная вспашка, вырубались леса и это при недостаточном уровне агротехнологий. Сильнее всего пострадала зона центрального чернозема. Эрозия препятствует росту экономики, наносит ущерб сельскому хозяйству и может привести к голоду. Почва – основа природы, от ее состояния зависит жизнь всего живого на планете.