Иногда нормальную эрозию называют естественной или геологической, а ускоренную - антропогенной. Последнее название эрозии не совсем правильное, так как иногда ускоренная эрозия может проявляться и без воздействия человека и, наоборот, хозяйственная деятельность человека может не допустить проявления нормальной эрозии.
Выделяют различные виды эрозии в зависимости от того, стоками каких вод она вызывается: талых, дождевых или орошения (ирригационная эрозия). Кроме того, эрозия иногда возникает в результате сезонного выхода на поверхность грунтовых вод, а также сброса на почвенный покров сточных вод в процессе неправильной эксплуатации различных инженерных сооружений.
Эрозия подразделяется на поверхностную эрозию, или смыв почвы и линейную эрозию, или размыв почвы и подстилающих пород. Эти два процесса воздействия стекающей воды на почву образно можно сравнить с действием напильника и пилы.
Смыв почвы часто называют плоскостной эрозией; однако вместо этого термина лучше применять термин поверхностная эрозия, так как склон не представляет собой идеальной плоскости, по которой мог бы осуществляться именно плоскостной смыв почвы. Вода со склонов почти всегда стекает не сплошным слоем, а струями. Они-то и вызывают смыв поверхностного слоя почвы. В результате на пахотных склонах, если не применялись специальные меры против эрозии, то после стока талых вод, как и после выпадения ливней, мы часто видим струйчатые размывы различных размеров: глубиной от 2-3 мм до 25-30 см (на всю глубину вспашки) и шириной от 3-4 мм до 30-40 см. Иногда размывы достигают ширины 2-3 м. После вспашки или обработки почвы культиватором струйчатые размывы заравниваются. При очередном снеготаянии или ливне они снова образуются и снова заравниваются во время обработки почвы, и т.д. Многократное образование струйчатых размывов и их систематическое заравнивание постепенно приводят к тому, что мощность гумусового горизонта почвы уменьшается. Так в результате смыва поверхностного слоя образуются смытые почвы с укороченным почвенным профилем. В зависимости от величины смытого слоя выделяют слабосмытые почвы, среднесмытые почвы, сильносмытые почвы, а иногда и очень сильносмытые почвы.
Согласно классификации, разработанной Почвенным институтом им. В.В. Докучаева:
Слабосмытые - смыто до 30% первоначальной мощности гумусового горизонта; в пашню вовлекается небольшая верхняя часть горизонта В1.
Среднесмытые - гумусовый горизонт смыт на 30-50%; при вспашке значительная часть или весь горизонт В1 вовлекается в пахотный слой, последний подстилается переходным горизонтом В2.
Сильносмытые - смыта большая часть гумусового горизонта, распахивается и часть горизонта В2, окраска пашни близка к цвету породы.
Струйчатые размывы одновременно могут способствовать и зарождению линейной эрозии. Если струйчатые размывы не заравнивать, то при очередном снеготаянии или ливне они становятся коллекторами, концентрирующими поверхностный сток вод, и перерастают в типично линейные формы эрозии - сначала в промоины, а затем в овраги. Таким образом, в результате струйчатого стока и струйчатого смыва почвы развиваются как поверхностная, так и линейная эрозия.
Эрозия почв вызывается временным поверхностным стоком вод. Следовательно, она может проявляться на территориях, где выпадают осадки, способные образовать поверхностный сток воды. В зависимости от характера выпадения осадков создается различная степень потенциальной опасности для формирования стока талых вод или дождевых осадков.
Но для одних осадков недостаточно для формирования стока. Для этого местность должна иметь уклон. В зависимости от крутизны склонов и других условий рельефа, влияющих на скорость поверхностного стока осадков, создается различная степень потенциальной опасности эрозии.
На возможность и интенсивность проявления эрозии большое влияние оказывают свойства почв, определяющие их водопроницаемость и противоэрозионную устойчивость. Чем ниже водопроницаемость и противоэрозионная устойчивость почв, тем большая создается опасность для проявления эрозии. На развитие линейной эрозии большое влияние оказывает также характер подстилающих пород.
Еще одним условием для развития эрозии является разреженный растительный покров, не способный полностью защитить почву от эрозии.
Однако всегда следует помнить, что природные условия создают лишь предпосылки для возникновения антропогенной эрозии, но непосредственная причина ее проявления - это хозяйственная, вернее, бесхозяйственная деятельность человека, связанная с неправильным использованием склоновых земель.
Между всеми факторами, создающими возможность для проявления эрозии, существует тесная связь. И, рассматривая влияние даже отдельных факторов на ее развитие, мы всегда должны иметь в виду, что в действительности все явления и процессы в природе тесно взаимосвязаны. При одном сочетании условий климата, рельефа, геологии, почвенного и растительного покрова эрозия вообще не возникает; при другом сочетании может появиться небольшая опасность для ее возникновения; при третьем сочетании эрозия не только проявится, но и примет катастрофический характер.
Рельеф, почвенный покров и растительность, влияя на развитие эрозии, сами со временем изменяются под воздействием эрозионных процессов. Это одно из проявлений закономерной взаимосвязи причин и следствия. Поэтому природные условия необходимо рассматривать в тесной взаимосвязи с теми изменениями, которые происходят в результате проявления эрозии.
В природе редко встречаются случаи, чтобы на одной территории природные условия исключали возможность проявления эрозии, а на другой - создавали опасность сильного ее развития. Зная роль отдельных природных факторов и их сочетание в проявлении эрозии, можно соответствующими мерами предупредить или ограничить влияние неблагоприятных природных условий.
Значение природных закономерностей эрозионных процессов - необходимая основа для разработки системы мер против эрозии. Чем более территория эрозионно опасна, тем надежнее должны быть приемы защиты почв от нее. При этом меры, предупреждающие эрозию, должны быть в первую очередь направлены на то, чтобы уменьшить неблагоприятное влияние тех природных факторов, которые создают наибольшую опасность для проявления эрозии.
Почва - это тот самый объект, плодородие которого подвергается разрушению поверхностным стоком осадков. Поэтому свойства и состояние почв не могут не оказывать существенного влияния на развитие эрозионных процессов.
Опасность развития эрозии тесно связанна со следующими факторами: 1) водопроницаемость, которая наряду с интенсивностью осадков определяет возможность и интенсивность формирования стока; 2) противоэрозионной устойчивостью почв - их способностью противостоять смыву и размыву, водным потокам и 3) общим уровнем плодородия почв, во многом обусловливающим уровень способности сельскохозяйственных культур защищать почву.
Водопроницаемость является важнейшим свойством почвы, которое лучше всего характеризует почву в физическом отношении и определяет ее водный режим. От величины водопроницаемости в значительной степени зависит водный баланс почв, в том числе поверхностный сток, а, следовательно, и увлажнение почвы. С водопроницаемостью почв и грунтов связаны многие проблемы, имеющие актуальное хозяйственное значение.
Знание этого свойства почвы необходимо в гидрологической практике, ибо позволяет рассчитывать количество поглощаемой почвой воды, что имеет большое значение для повышения точности прогнозов по запасам продуктивной влаги в пахотном слое.
Водопроницаемость почвы, обеспечивая благоприятный водно-воздушный режим в почве, является одним из существенных факторов плодородия.
Итак, под водопроницаемостью почв понимается явление, происходящее в почве при поступлении воды на ее поверхность, то есть это способность почвы пропускать через себя воду. Явление водопроницаемости состоит из двух фаз: 1) насыщение почвы водой (впитывание или инфильтрация) и 2) проникновение воды через слой почвы максимально насыщенный водой (просачивание или фильтрация). Поэтому в процессе проведения опыта, мы определяем две величины, характеризующие водопроницаемость: скорость впитывания и скорость фильтрации. Скорость впитывания определяется количеством воды, прошедшем в единицу времени на максимальное насыщение исследуемого слоя почвы (до предельной полевой влагоемкости). Скорость фильтрации есть скорость прохождения воды через слой почвы максимально насыщенный водой. Естественно, что твердой границы между первой и второй фазами нет.
Первую фазу можно подразделить на две стадии. Первая стадия - чистое впитывание, когда вода попадает на почву, не достигшую полевой влагоемкости, и передвигается в ней под действием всасывающих сил поверхности частиц почво-грунтов и капиллярных менисков. Действие силы тяжести не значительно. Во второй стадии преобладает просачивание. На этой стадии абсорбирующая способность почвы уменьшается до минимума, а преобладает пленочное, капиллярное и гравитационное передвижение воды. Переход ко второй стадии происходит быстрее в тех почвах и грунтах, которые обладают большей некапиллярной скважностью. По некапиллярным порам вода передвигается под действием силы тяжести действие молекулярных сил в некапиллярных порах ничтожно. Таким образом, задерживание воды в почве обусловливается ее капиллярной скважностью, а фильтрация находится в зависимости от некапиллярных промежутков в почве. И, наконец, в фазе фильтрации вода передвигается через исследуемый почвенный горизонт под действием силы тяжести.
При характеристике водопроницаемости почвы помимо скорости впитывания и скорости фильтрации, дается, и суммарная величина впитывания за определенный промежуток времени - слой воды (в миллиметрах). Скорости впитывания и фильтрации даются, как правило, в миллиметрах в минуту.
Н.А. Качинским (1965) предложена градация почв по водопроницаемости. Если почва пропускает за 1 час более 1000 мм воды при напоре 5 см и температуре 10С, водопроницаемость считается провальной, от 1000 до 500 мм - излишне высокой, от 500 до 100 - наилучшей, от 100 до 70 мм - хорошей, от 70 до 30 мм - удовлетворительной, менее 30 мм - неудовлетворительной.
Наиболее широко применяемым в работах почвоведов является определение водопроницаемости почв с помощью рам (квадратов), погруженных в почву на глубину 5-10 см. Площадь квадратов колеблется в различных пределах (до 1 м?) и определяется, как правило, количеством воды, которое можно доставить к месту опыта. Для предотвращения растекания воды в стороны употребляются защитные рамы, площадь которых больше площади внутренних рам. С их помощью создается защитный экран переувлажненной почвы вокруг почвенного монолита, ограниченного внутренней рамой, по которой идет расчет водопроницаемости почвы. Во внутренней и внешней раме поддерживается постоянный уровень воды в 2-5 см. Опыты проводятся в нескольких повторностях. Для определения потерь, на впитывание воды в почву при расчетах максимальных ливневых расходов на малых водосборах, применяется двухрядное ограждение из колец. Недостатком этих способов определения водопроницаемости почвы является невозможность поддерживать постоянный уровень воды. При понижении уровня вода вновь подливается и измеряется объем залитой воды.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
