Причини, види та наслідки ерозії.
Боротьба з ерозією.
Список використаної літератури:
Надра, земна кора-це мінеральна основа біосфери, первозданна частина природи. Від багатств земних надр, різноманітності використання мінеральних ресурсів залежить технічний прогрес і сам розвиток суспільства. Тому люди прагнуть відкрити і освоїти нові родовища. Земля завжди займала чільне місце в переліку національних багатств будь-якої держави. Але, на жаль, вона має тенденцію до скорочення. Так, площа сільськогосподарських угідь щороку скорочується в значній мірі, незважаючи на щорічне залучення в оборот нових земель. Основними причинами зменшення площі сільгоспугідь є прояви ерозії грунтів, недостатньо продуманий відведення земель для несільськогосподарських потреб, затоплення, підтоплення і заболочування, заростання лісом і чагарником.
Причини, види та наслідки ерозії.
З давніх-давен бідою для хлібороба була й все ще залишається ерозія грунтів. Сучасній науці вдалося до певної міри встановити закономірності виникнення цього грізного явища, намітити і здійснити ряд практичних заходів по боротьбі з ним.
Слово "ерозія" походить від латинського erosio, що означає "роз'їдати", "вигладивать" або "вигризати". Залежно від чинників, що обумовлюють розвиток ерозії, виділяють два основних її типи - водну і вітрову. У свою чергу, водна ерозія підрозділяється на поверхневу (площинну) і лінійну (овражную) - розмив грунту і підгрунтя.
Швидкість ерозії перевищує швидкість природного формування і відновлення ґрунту. За оцінками наукових установ, грунту сільськогосподарських угідь Казахстану щорічно втрачають близько 1,5 млрд. Т родючого шару внаслідок прояву ерозії. Річний приріст площі еродованих грунтів становить 0,4-1,5 млн. Га, ярів - 80-100 тис. Га. Забруднення водойм продуктами водної ерозії за своїми негативних наслідків не поступаються впливу скидання забруднених промислових стоків. Зниження врожаю на еродованих землях становить 36-47%.
Причиною зниження біопродуктивності ґрунтів сільгоспугідь є зменшення запасів гумусу. Щорічні його втрати складають в середньому 0,62 т / га.
Згідно з прогнозом Інституту спостережень за станом світу (Нью-Йорк), при існуючих темпах ерозії і збезлісення до 2330 р родючої землі на планеті стане менше на 960 млрд. Т, а лісів - на 440 млн. Га.
Якщо зараз на кожного жителя планети припадає в середньому по 0,28 га родючої землі, то до 2030 р площа скоротиться до 0,19 га. Сільський пейзаж стане більш різноманітним: фермерам, ймовірно, доведеться вдатися до агролесному господарству, тобто до одночасного вирощування лісів, а під їх розрідженим пологом - сільгосппродукції.
Сільськогосподарське виробництво на більшій частині території Казахстану ведеться в порівняно несприятливих кліматичних і грунтово-гідрологічних умовах. І головними бідами є ерозія грунтів і посухи. Ерозія - природний геологічний процес, який нерідко ускладнюється необачну господарською діяльністю. Понад 54% сільськогосподарських угідь і 68% ріллі в даний час еродовані або ерозійно небезпечним. На таких землях врожайність знижується на 10-30%, а часом і на 90%. Ярами зруйновано 6,6 млн. Га земель. З їх зростанням площа ріллі щорічно скорочується на десятки тисяч гектарів, а площа змитих земель збільшується на сотні тисяч.
Щовесни з таненням снігів спочатку маленькі струмочки, а потім і гучні потоки спрямовуються по схилах у низини, змиваючи і несучи з собою відтанула грунт. При бурхливому сніготаненні в грунті з'являються промоїни - початок процесу утворення ярів.
Яри, віялом розходяться від центрального "стрижня" - балки, руйнують поля, луки, перерізають дороги. Нерідко довжина балки досягає десятків кілометрів, а ярів - декількох кілометрів. Вчасно не зупинений яр росте вглиб і вшир, захоплюючи все більше і більше родючої землі.
Найчастіше яри зароджуються на схилових пасовищах із сильно розріджені травостоєм. Однак там, де добре розвинений травостій, навіть на дуже крутих схилах нові яри, як правило, не утворюються. До того ж створення гарного рослинного покриву сприяє різкому підвищенню продуктивності всіх земель.
Інша біда - вітрова ерозія, що викликається пиловими бурями. Вітер піднімає хмари пилу, ґрунту, піску, мчить їх над широкими степовими просторами, і все це осідає товстим шаром на землю і поля. Іноді наноси бувають до 2-3 м заввишки. Дороги, дерева, дахи будинків - все під шаром пилу. Гинуть посіви і сади. Вітер видуває шар ґрунту на 16-25 см, піднімає її на висоту 1-3 км і переносить на величезні відстані. Не раз уже фіксувався перенос курних бур з Африканського континенту на Американський. Після пилову бурю, що вибухнула на Північному Кавказі і в Східній Україні, частки ґрунту були виявлені на снігу Фінляндії, Швеції, Норвегії. У нашій країні пилові бурі найбільш часто вражають Нижнє Поволжя і Північний Кавказ.
Відмінність вітрової ерозії від водної виражається в тому, що перша не пов'язана з умовами рельєфу. Якщо водна ерозія спостерігається при визначеному ухилі, то вітрова може спостерігатися навіть на зовсім вирівняних майданчиках. При водній ерозії продукти руйнування переміщаються тільки зверху вниз, а при вітровий - не тільки по площині, але і вгору.
Важливою відмінністю цих двох типів ерозії є те, що при вітрової ерозії відбувається видування лише механічних елементів грунту, а при водної - не тільки змиваються частки ґрунту, але одночасно відбувається розчинення в проточній воді поживних речовин, видалення їх.
При інтенсивної ерозії вимоїни, вибоїни, яри перетворюють сільськогосподарські угіддя в незручні землі, утрудняють обробку полів. Змиваний шар грунту виноситься в річки і водойми, викликає їх замулювання.
Руйнівна ерозія виникає і розвивається при відсутності або слабкої захищеності ґрунту культурними сільськогосподарськими рослинами від впливу (ударів) дощових крапель, зливових струменів і талих вод. Тому чим дружніше сходи і чим швидше розвиваються і змикаються культурні рослини, тим краще захищена грунт від руйнівного впливу води та вітру.
Ерозія сприяє прояву ґрунтової посухи. Це пояснюється не тільки тим, що значна частина опадів стікає зі схилів, але і тим, що на еродованих землях з поганими фізичними властивостями збільшується втрата вологи на випаровування з поверхні на транспірацію рослинами. Засуху в районах прояву ерозії нерідко називають "ерозійних посухою".
У зв'язку зі змивом мінеральних елементів живлення рослин, зусиллям грунтової засухи, погіршенням фізичних властивостей ґрунтів, зниженням їхньої біологічної активності на схилах з еродованими ґрунтами різко знижується врожай оброблюваних культур.
Великої шкоди ґрунтам наносить багаторазова механічна обробка: спалах, культивація, боронування і т.д. Все це підсилює вітрову і водну, ерозію. Тепер на зміну традиційним методам обробки ґрунтів поступово приходять грунтозахисні з помітно меншим обсягом механічного впливу. Грунт в результаті такої делікатної обробки набуває майже ідеальні якості: вона не ущільнюється, стає в достатньому ступені пухкою, з численними невеликими ходами, що сприяють провітрювання і швидкому відводу води після сильних злив, що запобігає утворенню застійної вологи. При оранці така структура була б зруйнована. Оскільки при щадить обробці земля може вбирати вологу у великих кількостях і відводити її надлишки, грунт не вимивається і не вивітрюється.
Щоб важкі трактори не ущільнювався і не руйнували грунт, важливо "взути" їх в особливі шини низького тиску. Це складне завдання вдалося вирішити конструкторами Українського державного НДІ КГШ (Дніпропетровськ). Розроблені ними шини наднизького тиску мінімально травмують грунт.
Справа в тому, що неодмінний елемент будь-якої шини - покришка - може виконуватися по-різному. Що надає їй форму каркас складається з декількох шарів корду, тобто обрізаний, а іноді і металізований тканини. Шина, в якій нитки корду проходять по діагоналі, а в сусідніх шарах перехрещуються, називаються діагональної. У порівнянні з радіальної шиною вона володіє підвищеною жорсткістю і меншою площею контакту з грунтом.
Принципово змінює характер впливу на грунт і малонасичені малюнком бігова доріжка протектора. Вузькі і невисокі її грунтозачепи трансцеідального перетину повністю занурюються в грунт і забезпечують контакт з усього подканавному шару.
У конструкторському бюро Марійського політехнічного інституту створено новий екологічно безпечний всюдихід-амфібія "Патруль-1М". Машина призначена для перевезення робітників, які обслуговують лінії електропередачі в умовах бездоріжжя. Вона здатна перевозити сім-вісім чоловік або 900 кг вантажів по пухкому і глибокому снігу, болотистій місцевості, ріллі, пісках і водних перешкод. Одна з основних переваг всюдиходів-амфібій - колеса з безкамерними шинами наднизького тиску, що не руйнують грунт.
Боротьба з ерозією.
Найважливішу роль в боротьбі з ерозією грунтів грають грунтозахисні сівозміни, агротехнічні та лісомеліоративні заходи, будівництво гідротехнічних споруд.
Грунтозахисні сівозміни. Щоб захистити грунту від руйнування, необхідно правильно визначити склад оброблюваних культур, їх чергування і агротехнічні прийоми. При грунтозахисних сівозмінах виключають просапні культури (так як вони слабо захищають грунт від змиву, особливо навесні і на початку літа) і збільшують посіви багаторічних трав, проміжних підсівних культур, які добре захищають грунт від руйнування в ерозійно небезпечні періоди і служать одним з кращих способів окультурірованія еродованих грунтів.
На схилах крутизною до 3-5 ° зі слабо-і среднесмитие грунтами, де з'являється небезпека прояву ерозії, перевагу в сівозмінах віддають травам і однорічним культурам суцільної сівби. На більш крутих схилах (крутість 5-10 °), в основному з середньо-і сільносмитие грунтами, в сівозмінах збільшують посіви багаторічних трав і проміжних культур, які добре захищають грунт від ерозії.
Агротехнічні протиерозійні заходи. Грунти на схилах різко відрізняються від грунтів на рівнинних ділянках, тому і прийоми землеробства в першому випадку повинні мати специфічний характер.
Найбільш простими заходами з регулювання поверхневого стоку талих вод є оранка, культивація і рядовий посів сільськогосподарських культур поперек схилу, по можливості паралельно основному напрямку горизонталей.
Один з найбільш ефективних грунтозахисних прийомів на схилових землях - заміна відвальної оранки обробкою грунту без обороту пласта, зі збереженням на поверхні оброблюваного поля мульчирующего шару з стерні, рослинних і пожнивних залишків.
Лісомеліоративні протиерозійні заходи. У комплексі заходів, спрямованих на боротьбу з водною і вітровою ерозією грунтів, важливе місце належить агролісомеліорації через її дешевизну і екологічної нешкідливості. Створенням захисних лісонасаджень займаються в Росії більше 500 підприємств. Ними закладено 2,8 млн. Га на землях сельхозпользованія, в основному в районах з інтенсивним веденням сільського господарства. Основними лісомеліоративними протиерозійними заходами є: створення водорегулюючих лісосмуг в малолісних районах, створення водоохоронних лісових насаджень навколо ставків і водойм, суцільні протиерозійні лісосмуги на сильноеродованих крутосхилих і непридатних землях, непридатних для використання в сільському господарстві.
Водорегулювальні лісосмуги закладаються на еродованих схилах, використовуваних під сільськогосподарські культури, і призначені для перекладу поверхневого стоку у внутрішньо-грунтовий, розпилення концентрованих струменів водного потоку і зменшення їх швидкості, осадження мелкозема. Число лісосмуг і відстань між ними залежать головним чином від крутизни і довжини схилу: зі збільшенням крутизни відстань між лісосмугами зменшується. Розташовуються водорегулювальні лісосмуги вздовж горизонталей. Ширина смуг повинна бути не менше 12,5 м. Їх формують з високополнотних насаджень (з шириною міжрядь не більше 1,5-2,0 м). Скорочення або припинення змиву грунту і поліпшення водного режиму водорегулюючими смугами підвищують продуктивність сільськогосподарських угідь в півтора-два рази.
Водоохоронні лісові насадження навколо ставків і водойм створюються для захисту берегів від руйнування, водойм - від замулення продуктами ерозії. Ширина водоохоронних лісових насаджень (смуг) навколо ставків і водойм в залежності від крутизни схилу і механічного складу ґрунту коливається від 10 до 20 м.
На схилах, складених гравійно-хрящуватими і піщаними породами, вирощують густі одноярусні соснові насадження з чагарникових підліском з азотособірателей (амфора, акація жовта і ін.).
Лісомеліоративні протівоовражние заходи. Лісомеліоративні протівоовражние заходи проводяться для призупинення зростання і закріплення діючих ярів з метою перекладу поверхневого стоку під внутріпочвенний, збільшення протиерозійної стійкості ґрунту, розпилення поверхневого стоку і скріплення грунтового грунту. Лісомеліоративні грунтозахисні насадження сприяють підвищенню ефективності всіх заходів єдиного протиерозійного комплексу. При змінюються два види насаджень: а) прибалкові, прибалочні 1 надвершінние лісонасадження; б) залісення мережного фонду - дна і укосів ярів, балок.
Прибалкові і прибавочні лісові смуги створюються на відстані 2-5 м від бровок і над їхніми вершинами для перехоплення стічних вод і скріплення грунтового грунту кореневими системами з метою уповільнення або повного припинення росту ярів. Ширина прибалкових і прибалочних лісових смуг повинна бути не менше 15 м. Надвершінние насадження створюються в основному над головними вершинами діючих ярів, ширина їх відповідає ширині водоподводящих балок; протяжність залежить від площі водоскиду.
Суцільне залісення проводиться на схилах ярів крутістю 8 ° і більше, а також на берегах балок (лощин), які мало придатні для лугових і пасовищних угідь. Залісення схилів ярів допускається тільки в тому випадку, якщо укоси сформували стійкий профіль, тобто кут їх природного укосу становить не більше 32 ° на суглинках і 26 ° - на супісках. Згаслі яри, вкриті трав'янистою рослинністю, також піддаються лісонасадження: або безпосередньо, або з певним терасуванням.
Лісові насадження на дні яру дозволяють уникнути подальшого його поглиблення. На ранній стадії розвитку дно яру вузьке і залісення зробити важко, тому спочатку усувають загати, а потім дно закріплюють вологолюбними швидко зростаючими породами дерев.
Гідротехнічні споруди. За допомогою гідротехнічних споруд виконується затримання, відведення і безпечний скидання тієї частини атмосферних опадів, яку не вдається затримати на прилеглих до ярів полях агротехнічними і лісомеліоративними прийомами.
За призначенням гідротехнічні споруди поділяються на три групи: затримують стікають в яр стічні води на прибалковій смузі; здійснюють безпечний скидання поверхневих вод в яри; зміцнюють дно і укоси яру від подальшого розмиву і руйнування.
Води на прибалковій смузі затримують, влаштовуючи систему водозатримуючих валів, які перехоплюють у самого яру ту частину поверхневих вод, що була затримана на водозборі. Водозатримуючі вали споруджують паралельно горизонталях поверхні на відстані не менше 15 м від вершини зростаючого яру або еродіруемого схилу, щоб запобігти скидання всієї води при одиночному прорив. Через 50-150 м під прямим кутом до осі вала будують перемички, а для скидання незадержанного стоку - водозливи. Для спорудження водозатримуючих валів і перемичок більш придатні суглинні грунти. Грунт для спорудження валу береться з ділянки, розташованої вище місця закладення вала. Висоту вала в залежності від крутизни схилу і обсягу стоку доводять до 1,3-3,0 м. Побудовані вали зміцнюють посівами багаторічних трав і люпину. На території між вершиною і валом висаджують корнеотприсковие лісові породи.
Щоб скидаються в яр води не розмивали його дно, в руслі яру встановлюють систему поперечних стінок, розбивають поздовжній профіль дна на ряд терас. Стінки, розташовувані вертикально уступами, повинні мати безпечний щодо розриву ухил. Поперечні стінки на дні яру можуть бути кам'яними, бетонними, дерев'яними, плотові. Дерев'яні і плотові загати застосовуються тільки в невеликих ярах, так як термін їх дії не перевищує двох-трьох років. Закріплені яри, перетворені в задернінням балку, використовують в сільському господарстві. Багате мулистими відкладеннями дно відводять під штучні луки, а укоси - під деревні насадження або під ягідники.
Поверхневий стік на крутих схилах пагорбів регулюється шляхом створення терас: напашних - на схилах крутизною 7-12 °, нарізних - на схилах 12-35 °. Напашние тераси робляться звичайними плугами, нарізні (виймальних-насипні) - бульдозерами і тракторами. Завдяки терасування схилів поверхневий стік переводиться у внутрішньоґрунтовий.
Мал. 1.1 Фактори, що визначають водну ерозію грунтів.
Список використаної літератури:
-«Охорона природи», Міхєєв А.В .; Москва 1987р.