Эрозия и опустынивание почв

СОДЕРЖАНИЕ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Мы привыкли так часто употреблять фразы типа "Земля - наше главное богатство" или "Земля - наша мать кормилица", что порой и не задумываемся об их истинном значении. А ведь плодородные земли, подаренные человеку, - это действительно сокровище, не менее, а даже более ценное, чем угольные пласты, нефтяные залежи, золотые жилы. Поэтому защита и сохранение среды, в которой мы живет - это задача номер один человечества.

На сегодняшний день в мире существует много экологических проблем, начиная от исчезновения некоторых видов растений и животных, заканчивая угрозой вырождения человеческой расы. На данный момент в мире существует много теорий, в которых большое внимание уделяется нахождению наиболее рациональных путей их решения. Но, к сожалению, на бумаге все оказывается значительно проще, чем в жизни.

Земельные ресурсы играют большую роль в агропромышленном комплексе России. В настоящее время земельные ресурсы сильно истощены, причина тому - экология и связанные с ней проблемы.

Почвенный покров вместе с его микромиром играет роль универсального биологического сорбента, тарификатора и нейтрализатора загрязнений, минерализатора различных органических веществ. Свойства почвы во многом определяются составом и численностью населяющей ее микрофлоры и микрофауны, устойчивостью почвенных микроорганизмов к внешним воздействиям, в том числе и к воздействию пестицидов. Бесконтрольное применение пестицидов может уже при жизни нашего поколения вызвать необратимые качественные сдвиги в среде обитания человека.

 

 

 

1. Эрозия почв и методы борьбы с ней

1.1 Эрозия почв

Эрозия (от лат. erosio — разъедание) — разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Эрозия почвы — разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы.

Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой, ледники, гравитация; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации. Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия), экзарация (ледниковая эрозия), гравитационные процессы, солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия, но последнее гораздо более распространено.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа.

По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.

Водная эрозия происходит под воздействием временных потоков атмосферных вод (ливневые дожди, талые воды и т. д.). Различают плоскостную, или поверхностную, и линейную, или глубинную, водную эрозию.

Плоскостная эрозия проявляется в сносе поверхностными водами верхних, наиболее богатых гумусом и элементами питания горизонтов почвы. В результате этого процесса почва лишается самого плодородного слоя, а на поверхность выходит материнская порода.

Линейная эрозия — это размыв почвы с образованием вначале небольших промоин, развивающихся впоследствии в громадные овраги. Некогда ценные сельскохозяйственные угодья расчленяются многочисленными рытвинами и оврагами и переходят в разряд бросовых земель. Линейная эрозия развивается вслед за плоскостной и охватывает незначительную площадь, но более заметна, чем эрозия плоскостная.

Разрушение почвы текущими водами наблюдается и в условиях орошаемого земледелия. Здесь оно проявляется в систематическом выносе почвенных частиц оросительными водами, за что этот вид эрозии и получил название ирригационный.

Водная эрозия распространена в районах с сильнорасчлененным рельефом. У нас она наиболее выражена в лесостепной и степной зонах и в горных областях страны.

Ветровая эрозия, или дефляция, сопровождается выдуванием мелких почвенных частиц ветром и переносом их на значительные расстояния. В местах выдувания посевы гибнут из-за обнажения корневой системы растений, и засекания их движущимися с большой скоростью частицами, тогда как в зоне отложения мелкозема посевы оказываются погребенными под толстым слоем пылевидных наносов.

Ветровая эрозия наиболее распространена в слабооблесненных и открытых для ветров степных районах.

Причин возникновения эрозии много. Основная из них — нерациональное использование сельскохозяйственной территории, выражающееся прежде всего в уничтожении естественной растительности.

Существенное влияние на интенсивность проявления эрозии почв оказывают также рельеф территории, климат, состав и свойства почв. Пересеченность местности, обилие ливневых осадков, высокая скорость ветра, сильное иссушение почвы и незначительное содержание гумуса в ней, содержание в почве большого количества пылеватых и песчанистых частиц, карбонатность материнских пород усиливают процессы разрушения почв.

Подверженные разрушению почвы, в зависимости от степени эродированности, можно подразделить на следующие категории:

- слабоэродированные (потеряно не более половины гумусового горизонта, припахивается его нижняя часть или подзолистый горизонт),

- среднеэродированные (потеряно более половины или весь гумусовый горизонт, припахивается верхняя часть переходного или иллювиального горизонта, придающих почве буроватый оттенок),

- сильноэродированные (утрачен частично переходный или иллювиальный горизонты, припахивается средняя или нижняя часть этих горизонтов, пахотный слой имеет бурую окраску и глыбистый)

- очень сильноэродированные (полностью потерян переходный или иллювиальный горизонты, распахивается бесплодная материнская порода).

При дальнейшем развитии эрозии почвы, когда бывают полностью смыты все почвенные горизонты и почвы настолько потеряли плодородие, что не распахиваются, на почвенных картах показывают выходы почвообразующих пород. Эти породы делятся на две группы: рыхлые, еще пригодные для пахоты, залужения и облесения, и каменистые плотные породы (выходы мела, опок, песчаников, известняков и т. д.), где обычная пахота невозможна.

Почвы, подверженные ветровой эрозии, по степени эродированности разделяют также на четыре категории: слабо-, средне-, сильно- и очень сильноэродированные, пользуясь описанными выше признаками для почв, подверженных водной эрозии.

Намытые почвы разделяют по мощности отложившегося слоя: слабонамытые — до 20 см, средненамытые — 20—50 см и сильнонамытые — более 50 см.

 

1.2 Основные методы борьбы с эрозией почв

Основные методы борьбы проявлениями эрозийных разрушений основаны на классических агротехнических и мелиоративных приемах, для реализации которых используются сельскохозяйственные культуры и лесопосадки.

Почвозащитные севообороты. Для защиты почвы используются классические сельскохозяйственные приемы: определение оптимального состава культур для засева и их эффективного чередования для предотвращения или остановки эрозионных процессов. Как правило, в почвозащитных севооборотах активно используются многолетние травы и подсевные культуры, пропашные насаждения желательно исключить – такая система культивации позволяет сдержать процесс эрозии на несколько сезонов роста культур. Для посевной почвозащиты пологих склонов крутизной до 5°, на которых эрозия только начинается, подойдут однолетние культуры с чередованием травами. Более крутые почвенные склоны с углом наклона до 10° и более подверженной эрозии поверхностью лучше защитить промежуточными культурами и многолетними травами, способствующими значительному укреплению плодородного слоя на грунтовой поверхности.

Агротехнические мероприятия. Достаточно просто и при этом эффективно решить задачу почвенной защиты помогают обычные агротехнические мероприятия: вспашка, культивация, поперечный посев с/х культур – этот используемый столетиями прием позволяет успешно регулировать поверхностный сток влаги и предупреждать развитие эрозионных процессов. Еще одним вариантов агротехнического противоэрозийного приема является обработка земель без оборота пласта, заменяющая отвальную вспашку.

Лесомелиорация. Экологичный и недорогой метод борьбы с эрозиями – лесомелиорация. При помощи специально подобранных и грамотно высаженных на местности лесопосадок можно эффективно противостоять ветровой и водной эрозии на ровных поверхностях и склонах, на сухих участках и на берегах водоемов. Водорегулирующие посадки также позволяют с высокой результативностью бороться с эрозией на уже сильно поврежденных почвах, не пригодных для сельского хозяйства.

Водорегулирующие лесополосы. Вдоль горизонталей посевных эродированных склонов устраиваются водорегулирующие лесополосы, предназначенные для остановки эрозийных процессов за счет перевода поверхностных вод внутрь почвы. Данный метод позволяет одновременно обеспечить дополнительное питание выращиваемых культур и повысить сельскохозяйственную продуктивность за счет остановки смыва плодородного слоя.

Береговые лесные насаждения. Водоохранные лесопосадки создаются вокруг естественных и искусственных водоемов, цель насаждений – берегоукрепление от разрушения и защиты водных ресурсов от заиливания. Выбор пород деревьев и структуры насаждения зависит от состава почвы, крутизны уклона, климатических и прочих условий для каждого конкретного объекта.

Противоовражные мероприятия. Для предотвращения роста уже сформировавшегося оврага и закрепления размеров уже полученной почвой деформации используются противоовражные мероприятия, предназначенные для перевода поверхностной воды в почву. Лесомелиорация на приовражных территориях позволяет сделать укрепление откосов оврага надежным и надолго стабилизировать нынешнее состояние ландшафта местности. Повышение устойчивости почв против эрозийных процессов и укрепление грунта способствует повышению эффективности последующих противокоррозионных мероприятий и делает процедуру комплексной почвозащиты более результативной. В зависимости от места высадки лесомелиораций и типа этих насаждений противоовражные мероприятия бывают:

Приовражные и прибалочные. Цель создания приовражных и прибалочных лесомелиоративных насаждений – укрепление берега оврага, защита бровки растущего оврага и остановка эрозионных процессов на окружающей почве. Такие лесополосы высаживаются неподалеку от бровки оврага для фиксации грунта корневой системой и перехвата грунтовых и талых вод на нужды питания лесного покрова.

Надвершинные. Лесополосы устраиваются над вершинами растущих оврагов с целью торможения эрозионного развития по аналогичному принципу действия с приовражными лесопосадками.

Сплошные. Насаждения сетевого фонда предназначаются для сплошного облесения крутых оврагов – лесопосадки создаются не только на берегах, но и на дне оврагов, почва которых уже непригодна для сельского хозяйства. Для этих целей лучше всего выбирать влаголюбивые быстрорастущие породы, которые позволяют предотвратить расширение и углубление оврага в достаточно короткий промежуток времени.

Гидротехнические сооружения. Для задержания и безопасного отвода водных стоков могут применяться гидротехнические сооружения: задерживающие, сбрасывающие и укрепляющие. В зависимости от конкретных характеристик местности и поставленной задачи противоовражного мероприятия. Грамотное использование гидротехнической защиты позволяет добиться высокой эффективности противоэрозионной защиты местности.

Геомат как передовая технология противоэрозийной защиты

Одним из наиболее эффективных на сегодняшний день является более современный способ защиты от эрозии – геомат для борьбы с эрозией почвы и превентивного укрепления прибрежных склонов. Полностью экологичный, противоэрозионный геомат позволяет провести укрепляющие мероприятия быстро и эффективно – новая технология начинает работать сразу после завершения агротехнических работ, а не после прорастания высаженной растительности. С годами геомат не теряет функциональности и не разрушается в почвенном слое – зафиксированные при помощи специального материала почвы постоянно укрепляются и уже самостоятельно могут противостоять негативному влиянию среды. Также стоит отметить, что использование геоматов – это отличная альтернатива укреплению откосов георешеткой и геосеткой, так как хаотическая структура геосинтетических матов обеспечивает более надежное закрепление грунтов без необходимости применения вспомогательных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Опустынивание почв и методы борьбы с ним

2.1 Опустынивание почв

Опустынивание или дезертификация — деградация земель в аридных, полуаридных (семиаридных) и засушливых (субгумидных) областях земного шара, вызванная как деятельностью человека (антропогенными причинами), так и природными факторами и процессами. Термин «климатическое опустынивание» был предложен в 1940-х годах французским исследователем Обервилем. Понятие «земля» в данном случае означает биопродуктивную систему, состоящую из почвы, воды, растительности, прочей биомассы, а также экологические и гидрологические процессы внутри системы.