Ветровая эрозия почв. Все процессы разрушения, переноса и отложения почв и пород, связанные с деятельностью ветра, получили название эоловых. К эоловым процессам относится дефляция — выдувание и развеивание почв и пород. Обтачивание, шлифовка, высверливание и разрушение твердых пород обломочным материалом, перемещаемым под действием ветра, называют коррозией. Процессы навеивания, отложения называют эоловой аккумуляцией.[ ...]
Ветровая эрозия — это полное или частичное разрушение пахотного слоя почвы под действием ветра. Иногда этот процесс называют дефляцией почвы — выдувание воздушными потоками почвенных агрегатов и механических элементов из поверхности почвы.[ ...]
Ветровая эрозия бывает повседневной и заключается в постепенном перевевании высохших плодородных частиц, обнажении корней растений, а также кратковременной — в виде пыльных («черных») бурь, возникающих при сильных ветрах, смерчах, ураганах.[ ...]
Ветровая эрозия вызывает выдувание, развевание почв, навевание на них мелкодисперсных пород. Ветровая эрозия незакрепленных почв может происходить в любое время года и при любой силе ветра. Она наиболее опасна весной при силе ветра более 15 м/с, когда почва взрыхлена и на ней еще не развились сельскохозяйственные культуры. Ветровой эрозии особенно подвержены почвы засушливых областей.[ ...]
Ветровая эрозия (дефляция) почв. Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром.[ ...]
С ветровой эрозией, особенно в открытых степях или на равнинах, можно бороться посадкой ветроломных полос, состоящих из одного или более рядов деревьев или кустарников, размещенных под углом к преобладающим ветрам. Ветроломные полосы имеют местное значение, эффективность их действия определяется густотой и высотой деревьев. Содержание почвы под постоянным растительным покровом в сочетании с ветроломными полосами является надежным способом борьбы с ветровой эрозией в местностях, где она является проблемой. На почвах, богатых органическим веществом, рядки зерновых культур используют для временной защиты овощных культур от ветра.[ ...]
Для ветровой эрозии, как и для водной, характерными являются не только процесс отрыва частиц, но и процессы их переноса и аккумуляции. В каждом явлении ветровой эрозии почв всегда обнаруживается четыре стадии: дефляции, трансформации, аккумуляции и стабилизации, которые закономерно сменяют друг друга в пространстве и во времени. Каждой из стадий соответствует особый тип нарушения почвенного покрова.[ ...]
Под эрозией (от латинского слова «егозю» — «разъедание») понимают многообразные процессы разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветром. Разрушение почв и пород дождевыми, талыми и поливными водами называют водной эрозией, а ветром — ветровой эрозией или дефляцией.[ ...]
Водная эрозия почв (земель). Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают следующие формы водной эрозии: плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии, условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека. В частности, появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы, — одна из причин активизации водной эрозии в последние десятилетия. Другие негативные антропогенные факторы: уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.[ ...]
Отличие ветровой эрозии от водной состоит в том, что первая не связана условиями рельефа. Если водная эрозия имеет место при определенном уклоне, то ветровая может наблюдаться даже на совершенно выровненных площадках. При водной эрозии продукты разрушения перемещаются только сверху вниз, а при ветровой — не только по плоскости, но и вверх.[ ...]
В зоне развита ветровая эрозия, чему способствуют климатические условия, слабовыраженная макроструктура сероземных почв, их легкий (пылеватый) гранулометрический состав и распространение среди них песчаных массивов. Основными мероприятиями по борьбе с ветровой эрозией в орошаемой зоне сероземов являются посев хлопчатника в дно борозды, кулисные посевы среди хлопковых полей, закрепление почвы опрыскиванием продуктами нефтеотходов, латексом, неразином, полимерами (Расулов, Мирзажанов).[ ...]
Интенсивность ветровой эрозии определяют по выносу и аккумуляции почвы (по Беннету, 1939).[ ...]
Необходимым условием ветровой эрозии почв является ветер, скорость которого достаточна для перемещения частиц почвы. По таким внешним признакам, как интенсивность, продолжительность и масштабы явления, а также размер ущерба, различают повседневную ветровую эрозию и пыльные бури. Различие это достаточно условно. Отличительными признаками повседневной ветровой эрозии можно считать относительно низкую скорость ветра, лишь незначительно превышающую критическую для почв, и связанную с этим пространственную ограниченность явления - повседневная эрозия чаще всего ограничена масштабами одного или нескольких соседних полей на территории которых развиваются все стадии процесса - от выдувания почвы до отложения наносов. Практически все пахотные почвы в той или иной степени подвержены повседневной ветровой эрозии, в особенности при обработке.[ ...]
Защита почв от водной и ветровой эрозии включает организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические мероприятия.[ ...]
В стране в результате смыва о полей и пастбищ еже- годво теряется около 5,4 млн.т азота, 1,8 мяв.т фосфора, 3,6 мяв. т калия, которых хватило бы для получения 169 млн. т зерна. Так, в 1971 г. на Кубани ветром были обнажены корни пшеницы, о полей онесено около 7 см слоя почвы. В том же году под Ташкентом возникла отеяа серовато-бурой шиш высотой до 3-3,5 км, двигавшаяся оо скоростью 80-100 км/ч и захватившая почти I млв.км2.[ ...]
В районах распространения ветровой эрозии почв в рамках почвозащитных систем земледелия значительную долю объема механических обработок приходится выполнять в условиях большого количества послеуборочных остатков на поверхности почвы, оставляемых в целях ее мульчирования. Для этого разработана и продолжает разрабатываться специальная противоэрозиоиная техника - сеялки, бороны, орудия для основной безотвальной обработки.[ ...]
История развития исследований по эрозии почв и борьбе с ней в конце XIX - начале XX в. тесно связана с работами непосредственных учеников В.В.Докучаева, среди которых был Г.Н.Высоцкий. Для познания закономерностей ветровой эрозии почв большое значение имеет одна из первых работ Г.Н.Высоцкого "Материалы по изучению черных бурь в степях России", опубликованная в 1894 г. в трудах экспедиции Лесного департамента. В работе детально рассмотрены вопросы распределения и аккумуляции продуктов ветровой эрозин в зависимости от характера растительного покрова и рельефа. Последующие работы Г.Н. Высоцкого посвящены различным вопросам степного лесоразведения и его значению в деле охраны почв от эрозии. Г.Н.Высоцким было установлено, что в условиях засушливой степи лес не может расти большими массивами н что технология лесоразведения здесь должна быть иной, чем в лесной зоне. Им были подобраны породы деревьев и кустарников, наиболее пригодные для создания полезащитных полос в степи. В целом работами Г.Н.Высоцкого был заложен научный фундамент полезащитного лесоразведения.[ ...]
Перемещение почвенных частиц при ветровой эрозии происходит тремя путями: частицы перекатываются или скользят по поверхности почвы, перемещаются скачкообразно и передвигаются во взвешенном состоянии. В соответствии с этими способами передвижения частиц разработаны и приборы для количественного учета сносимой ветром почвы.[ ...]
Наиболее существенным в отношении ветровой эрозии почв является опосредованное влияние атмосферной влаги и температурного режима через биолопгческие факторы такие, как защитное действие растительности и структурообразующая роль живых организмов.[ ...]
Широкое развитие в России водной и ветровой эрозии поставило правительство перед необходимостью усилить работу по охране почв. С этой целью в конце XIX в. были созданы постоянно действующие песчано-овражные партии, в задачу которых входило укрепление и облесение песков и оврагов. Однако работы по борьбе с оврагами не охватывали всей овражно-балочной системы, укреплялись лишь отдельные овраги, расположенные преимущественно у дорог и населенных пунктов. Основное внимание было сосредоточено на закреплении самих оврагов, в то время как работа по охране почв от эрозии на водоразделе совершенно игнорировалась.[ ...]
Защита почвы от ветровой эрозии.[ ...]
Интересные наблюдения над процессами ветровой эрозии почв были сделаны учеником В. В. Докучаев а П.Ф.Бараковым (1913). Им было показано, что от ветра особенно страдают поля, занятые посевами сахарной свёклы, что связано с ее биологическими особенностями и технологией возделывания, а также низкой противодефляционной стойкостью черноземов в сухие годы.[ ...]
Свойства почв, оказывающие влияние на процесс ветровой эрозии, можно, исходя из механизма их влияния, разделить на две группы: 1) непосредственно влияющие на противодефляционную стойкость; 2) опосредованно влияющие на их противодефляционную стойкость и интенсивность процесса ветровой эрозии. К первой группе относятся агрегатный состав, плотность агрегатов, межагрегатное сцепление. Ко второй группе относятся комплекс физических, химических и физикомеханических свойств, которые определяют количественные характеристики свойств почв, составляющих первую группу. Такое разделение свойств почв на две группы полезно тем, что позволяет проследить влияние любого свойства на процесс ветровой эрозии и на противодефляционную стойкость почв. Кроме того, именно количественные характеристики почвенных свойств, составляющих первую группу, являются аргументами в уравнениях критических скоростей ветра, при которых начинается дефляция, а также в уравнениях переноса почвы воздушным потоком.[ ...]
Разновидностью водной является ирригационная эрозия. Она развивается в результате нарушения правил полива при орошаемом земледелии. Развевание верхних горизонтов почвы под влиянием сильных ветров называется ветровой эрозией, или дефляцией. При дефляции почва теряет самые мелкие частицы, с которыми выносятся важнейшие для плодородия химические вещества. Развитию ветровой эрозии способствуют уничтожение растительности на территории с недостаточной атмосферной увлажненностью, неумеренный выпас скота, сильные ветры. Ей больше всего подвержены супесчаные, а также плодородные карбонатные черноземы. Во время сильных бурь частицы почвы могут с больших площадей уноситься на значительные расстояния. По данным М. L. Iackson (1973), на планете ежегодно до 500 млн. т пыли попадает в атмосферу. Из истории известно, что пыльные бури разрушали незащищенные почвы огромных сельскохозяйственных территорий Азии, Южной Европы, Африки, Южной и Северной Америки, Австралии. В настоящее время они становятся национальным или региональным бедствием многих государств. Потери почв от ветровой эрозии составляют в наиболее катастрофические годы до 400 т/га. В США в 1934 г. в результате разразившейся бури в районе распаханных прерий Великой равнины около 20 млн. га пашни были превращены в бросовые земли, 60 млн. га резко снизили свое плодородие. По данным R. P. Beasley (1973), в 30-х годах в этой стране было более 3 млн. га (около 775 млн. акров) сильноэродированных земель, в середине 60-х годов их площадь несколько уменьшилась (738 млн. акров), а в 70-х годах она вновь увеличилась. В погоне за прибылью от продажи зерна были распаханы пастбища и залуженные склоны. И это моментально сказалось на устойчивости почв от развеивания. Потери урожая на таких почвах сегодня составляют 50—60%. Аналогичные явления встречаются повсеместно.[ ...]
Итак, степень защищенности полей севооборота от ветровой эрозии в течение года будет закономерно изменяться в соответствии с биологическими особенностями возделываемых культур. Поэтому при разработке и размещении севооборота помимо общих требований необходимо удовлетворить и требование достаточной защищенности полей от ветровой эрозии. Самым эффективным и распространенным способом решения проблемы является введение в состав севооборота многолетних трав. Однако одного этого недостаточно. Необходимо равномерно распределить травы по полям, что решается путем полосной организации полей севооборота: полосы трав чередуют с полосами других культур. Все полосы располагают перпендикулярно направлению наиболее опасных ветров. Для продления защитного действия сельскохозяйственных культур используют их послеуборочные остатки. Для дополнения почвозащитного действия основных культур севооборота используют посев промежуточных культур. Травосеяние, как средство защиты почв от ветровой эрозии, широко применяют и на внесевооборотных землях. Рассмотрим пути и способы реализации почвозащитных свойств растительности в севооборотах и вне их более подробно.[ ...]
Объектом эрозиоведения являются процессы водной и ветровой эрозии почв, происходящие в разных природных и хозяйственных условиях, а также результаты их протекания - смытые и дефлированные, а также намытые и навеянные почвы и методы их мелиорации.[ ...]
Разрушение почв под действием воды называют водной эрозией, а под действием ветра — ветровой эрозией, или дефляцией. Предохранение почв от эрозии и борьба с ней — важнейшая задача рационального использования земли.[ ...]
Наиболее устойчивы и практически всегда защищены от ветровой эрозии поля севооборота, занятые многолетними травами. И это обстоятельство широко используется на практике. Например, доля многолетних трав в зернопаровых почвозащитных севооборотах, разработанных для Северного Казахстана, достигает 50%, а срок их использования в севообороте - до 6 лет.[ ...]
Итак, основным агротехническим приемом защиты почв от ветровой эрозии является чередование полей, занятых почвозащитными культурами (защитные поля), с полями, занятыми культурами, не способными предотвратить сдувание почвы (защищаемые поля). Важное значение при этом имеют размеры защитных и защищаемых полей и их расположение относительно направления наиболее опасных ветров.[ ...]
Другим фактором, нарушающим почвенный покров, является эрозия почв. Это процесс разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветром (водная и ветровая эрозия). Деятельность человека ускоряет этот процесс по сравнению с естественными явлениями в 100—1000 раз. Только за последнее столетие утрачено более 2 млрд. га плодородных сельскохозяйственных угодий, или 27 % земель сельскохозяйственного использования. Эрозия уносит вместе с водой и почвой биогенные элементы (Р, К, 14, Са, М§) в количествах гораздо больших, чем вносится с удобрениями. Разрушается структура почвы, а ее продуктивность снижается на 35—70 %. Основная причина эрозии в неправильной обработке земель (при распашке, посевах, прополках, уборках урожая и др.), приводящей к разрыхлению и измельчению слоя почвы. Водная эрозия преобладает в местах интенсивных дождей и при использовании дождевальных установок в местах уклонов поверхностей полей, седловин. Ветровая эрозия характерна для районов с повышенными температурами, недостаточным увлажнением в сочетании с сильными ветрами. Так, пыльные бури уносят до 20 см слоя почвы вместе с посевами.[ ...]
При неправильном применении фосфорных удобрений, водной и ветровой эрозии почв большие количества фосфора удаляются из почвы. С одной стороны, это приводит к перерасходу фосфорных удобрений и истощению запасов фосфорсодержащих руд (фосфоритов, апатитов и др.). С другой стороны, поступление из почвы в водоемы больших количеств таких биогенных элементов, как фосфор, азот, сера и др., вызывает бурное развитие синезеленых водорослей и других водных растений («цветение» воды) и эвтрофикацию водоемов. Но большая часть фосфора уносится в море.[ ...]
Эти модели позволяют решать задачи оценки эффективности противодефляцион-ных мероприятий или их систем с разной степенью точности. Все они нуждаются в дальнейшем экспериментальном и теоретическом обосновании и в адаптации к новым почвозащитным технологиям. В этом же направлении продолжается совершенствование новой версии американской системы прогнозирования ветровой эрозии почв - WEPS (Hagen, 1991).[ ...]
Форма и крутизна склона также оказывают влияние на ход процесса ветровой эрозии почв, причем это влияние аналогично влиянию на ход процесса водной эрозии. Сильнее всего от дефляции страдают почвы выпуклых склонов, слабее всего - почвы вогнутых склонов. Чем больше крутизна склона, тем больше потери почвы от ветровой эрозии.[ ...]
Травосеяние играет важнейшую роль в системе мер по предотвращению ветровой эрозии пахотных почв, однако в системе мер по охране внесевооборотных земель его роль еще больше. В ряде случаев травосеяние (часто говорят "залужение") - единственный способ предотвращения ветровой эрозии почв.[ ...]
Растительность - наиболее легко поддающийся воздействию человека фактор ветровой эрозии почв. Именно с растительностью связаны основные надежды в деле охраны почв от ветровой эрозии. Растительность оказывает влияние и на свойства почв и на свойства воздушного потока. При этом следует разграничивать влияние собственно растений и влияние технологии возделывания тех или иных сельскохозяйственных культур. Влияние собственно растений па ветровую эрозию весьма многообразно, но в большинстве случаев положительно. Влияние же технологии возделывания многих культур зачастую является отрицательным и должно анализироваться в ряду антропогенных факторов ветровой эрозии почв.[ ...]
При определенных условиях все составляющие общей циркуляции атмосферы могут сопровождаться явлением ветровой эрозии почв, что приводит к запылению атмосферы. В метеорологии явление переноса частичек почвы сильным ветром называется пыльной бурей. Горизонтальная протяженность пыльной бури - от десятков и сотен метров до нескольких тысяч километров, а вертикальная - от нескольких метров до нескольких километров.[ ...]
Наблюдения разных авторов свидетельствуют о том, что при прочих равных условиях в наибольшей степени от ветровой эрозии страдают почвы богатые не только гумусом, но и карбонатами, а в особенности - и тем и другим. Эго относится к почвам тяжелого и среднего гранулометрического состава. Колетество почвы, сносимой ветром постоянной скорости с единицы поверхности, определяемое с помощью полевой аэродинамической установки, увеличивается с увеличением содержания карбонатов в почве. Влияние карбонатов прослежено вплоть до их концентрации в почве равной 4,7%, наибольшей из имевшихся в опыте.[ ...]
Скорость ветра закономерно изменяется в течение суток, вместе с ней изменяется и интенсивность процессов ветровой эрозии почв. Очевидно, что чем продолжительнее ветер, имеющий скорость больше критической, тем больше будут потери почвы. Обычно скорость ветра в течение дня возрастает, достигая максимума к полудню, а к вечеру убывает. Однако нередки случаи, когда интенсивность ветровой эрозии слабо изменяется в течение суток. Так, весной 1969 г. в Краснодарском крае сильнейшие пыльные бури непрерывно продолжались 80-90 ч, а в феврале этого же года - до 200-300 ч.[ ...]
Из данных таблицы 12 видно, что с уменьшением механической прочности комка возрастает вероятность проявления ветровой эрозии на не защищенных пожнивными остатками парующих полях.[ ...]
На равнинных водораздельных пространствах практически во всех природных зонах существует опасность проявления ветровой эрозии почв. Поэтому основное назначение ленточных лесных насаждений на водораздельных пространствах, полезащитных лесных полос, - снижение скорости ветра и турбулентного обмена в приповерхностном слое атмосферы. Механизм действия, способы создания, принципы расчета систем полезащитных лесных полос, а также ассортимент и биологические особенности древесных пород, рассмотрены в 4 я 9 главах. Полезащитные лесные полосы не только предотвращают ветровую эрозию почв, но и способствуют уменьшению вредного воздействия суховеев, а также накоплению и равномерному распределению снега на полях.[ ...]
Меры борьбы. 1. Уборка хлебов в ранние и сжатые сроки. 2. Лущение стерни и ранняя глубокая вспашка зяби плугами с предплужниками (в районах, не подверженных водной или ветровой эрозии почв). 3. Предпосевная культивация зяби и междурядная обработка пропашных культур. Уничтожение гусениц опыливанием или опрыскиванием посевов метафосом или хлорофосом (1—1,2 кг/га).[ ...]
В совсем близкое от нас время, буквально на глазах нескольких поколений, аналогичный процесс опустынивания вследствие непродуманного овцеводства охватил многие районы Австралии. Ветровая эрозия почв — это один из наиболее ярких примеров «непредвиденных последствий» хозяйственной деятельности.[ ...]
Одновременно интенсивно развивается эмпирическое направление в эрозиоведении, в основе которого лежит выяснение количественных закономерностей влияния, так называемых, "факторов эрозии" (климата, рельефа, почвы, растительности и хозяйственной деятельности человека) на интенсивность водной и ветровой эрозии почв. Значительных успехов в этом направлении достигли американские исследователи, получившие на основе большого экспериментального материала "универсальное уравнение потерь почвы" (Wischmeier, Smith, 1965) и "уравнение ветровой эрозии" (Woodruff, Siddoway, 1965). Частично под влиянием американской школы и в значительной мере и без него в нашей стране также развивалось эмпирическое направление.[ ...]
Технология возделывания пропашных культур неизбежно должна изменяться и, разумеется, тщательно-изучаться и разрабатываться применительно к местным условиям с расчетом предотвращения ветровой эрозии. При возделывании пропашных культур целыми полями по старой технологии с интенсивной перекрестной обработкой междурядий ветровая эрозия будет неизбежно наносить существенный ущерб посевам и продолжать разрушать почву.[ ...]
Были разработаны различные почвоохранные меры, которые в несколько усовершенствованном виде применяются и поныне. В частности, была разработана методика определения интенсивности плоскостного смыва почв на пашне (универсальная формула эрозии), а затем и приемы подсчета ветровой эрозии почв (дефляции). Измерение водной и ветровой денудации почвенного покрова стало возможным благодаря параметризации главных природных и антропогенных характеристик пахотных ландшафтов. Методика в доработанном российскими учеными виде используется сейчас и в нашей стране. Книга X.Беннета “Охрана почв” издана в 1939 г. и переведена на русский язык в 1951 г.[ ...]
Большое значение в повышении урожайности сельскохозяйственных культур имеет также комплекс мероприятий по росту плодородия почв. В частности, под руководством Министерства сельского хозяйства осуществляется ряд программ по сохранению земель. Они предусматривают финансовую и консультативную поддержку фермерам по борьбе с водной и ветровой эрозией, по сохранению окружающей среды. Подсчитано, что в США ежегодно водная и ветровая эрозия уносит около 5,8 млрд т почвы, в том числе с почв, расположенных в сельской местности, — 4,9 млрд т. Для предотвращения потерь почвы более 2 млн владельцев земли подписали контракты с местными руководителями службы по сохранению земель и осуществляют противоэрозийные мероприятия при поддержке федерального правительства.[ ...]
Качественное состояние земель весьма различно: большие площади находятся в зонах, не пригодных для сельскохозяйственного использования, а земли, пригодные для выращивания сельскохозяйственных культур, находятся в зонах интенсивного земледелия с недостаточным увлажнением и континентальным климатом, с почвами, подверженными водной и ветровой эрозии и различным видам деградации. Поэтому охрана земель, рациональное и эффективное их использование являются важнейшей государственной задачей.[ ...]
Поскольку экологические проблемы вызваны антропогенным воздействием, связанным, в свою очередь, с определенным использованием территории, постольку можно говорить о появлении конкретных проблем при соответствующих видах землепользования. Причем при одинаковом виде использования в разных геосистемах возникает различная реакция, например, на пашне ветровая эрозия будет возникать в геосистемах с почвами легкого механического состава.[ ...]
Ухудшение качества окружающей среды определяется ухудшением атмосферного воздуха (уменьшением количества кислорода, увеличением содержания углекислого газа и других вредных соединений), качества водоемов (ростом химических и иных загрязнителей, гибелью обитателей водоемов, что приводит к вредному воздействию на леса, воды, животный мир, на здоровье людей); развитием водной и ветровой эрозии земель. Вредное воздействие на один природный объект приводит к вредному воздействию на другой объект. Вследствие этого наступает ухудшение качества природной среды, она становится неблагоприятной для здоровья и жизни человека.[ ...]