Что вызывает эрозию почв и как ее предотвратить

Вода, ветер, антропогенные факторы оказывают негативное воздействие на состояние почв. Этот процесс называется эрозией почвы. Само слово происходит от латинского «erosio» – «разрушение» или «разъедание». В результате с земли смывается или выветривается верхний плодородный слой гумуса. Так происходит истощение почвы, уменьшение питательных веществ для растительности, значительно снижается плодородие.

Что такое эрозия почвы

Существуют различные виды эрозии почв, классифицирующиеся по факторам ее происхождения. Существует три главных фактора – ветер, вода, сочетание обоих. Процесс классифицируется по скорости формирования разрушений на следующие типы:

• нормальная (естественная или геологическая);
• ускоренная (обычно антропогенного характера).

Антропогенная эрозия не всегда протекает по ускоренному типу, однако она более разрушительна. На протяжении 200 лет из-за фактора воздействия человека было уничтожено около 2 млрд га плодородных земель по всей планете. При этом общая площадь обрабатываемых земель составляет приблизительно 1,5 млрд га. От успешности борьбы с эрозией почв зависит возможность их дальнейшего использования под сельскохозяйственные цели.

Факторы устойчивости к эрозии

Противоэрозионная устойчивость земли – один из факторов скорости разрушения. Он зависит от особенностей почвы конкретной местности. Определяющими являются следующие свойства:

• физико-химические;
• водно-географические;
• гранулометрический состав;
• рыхлость и структура грунта;
• степень водопроницаемости и водопрочности.

Скорость смыва плодородного слоя зависит от уклона данной местности. Если угол увеличивается с 2° до 4°, скорость разрушения увеличивается в 1,8 раза, а если угол увеличить с 4° до 8°, размытие будет происходить уже в 7,2 раза быстрее. На процесс влияет протяженность склона – величина смыва возрастает в 2,9-3,7 раза при увеличении линии стока в 2 раза.

На скорость смыва влияет рельеф местности, форма ее поверхности (склоны, холмистость и другое). Было замечено, что южные склоны быстрее и сильнее подвержены разрушениям, чем северные или северо-восточные. На склонах со сложной формой и структурой контурная обработка земель помогает замедлить разрушительное воздействие.

Растения способы пагубный процесс значительно сократить и даже остановить. Чем мощнее зеленый покров, тем выше противоэрозионные свойства. Растительность является естественной защитой почвы, останавливает разрушение от осадков и ветра. Корни проникают в грунт и скрепляют его частички, предотвращая смыв верхнего плодородного слоя.

Существуют геологические факторы эрозии почв, определяющие особенности процесса эрозии почвы. К ним относится степень устойчивости породы и ее расположение. Имеет значение воздействие экзогенных и эндогенных процессов. От состава почвы, происхождения и типа почвы напрямую зависит эрозионный процесс. Черноземы более устойчивы, чем другие породы, к ветру и воде. На лессовидных суглинках за короткий промежуток времени могут образовывать большие овраги, промоины и даже провалы.

Основные виды

Основные типы эрозии почв – ветровая, водная, техногенная (антропогенная). Есть естественные причины разрушения, а также связанные с человеческой деятельностью. Природные причины меньше влияют на плодородие и протекают они медленнее.

Ветровой тип происходит как процесс взаимодействия воздушных масс с самой почвой. Антропогенные причины развития эрозии почв более губительны. Они связаны с нерациональным землепользованием, пренебрежением нормами сельского хозяйства.

Ветровой тип

Ветровая эрозия также называется дефляцией. Представляет собой естественный процесс разрушения почвы из-за постоянно дующих ветров. Такой процесс называется дефляцией. Он может происходить при низкой влажности грунта и окружающей среды. Ему подвержены засушливые районы степей, незащищенных дополнительной растительностью.

В весенний период ветровое разрушение происходит при наличии сельскохозяйственных факторов – рыхление почвы, боронование и другие работы. Это становится причиной образования большого количества пыли, переносящаяся на большие расстояния ветрами.

С разрушением слоя почвы уничтожаются дороги, каналы и даже постройки сельхозназначения. Значительно снижается плодородие пашен. Ветер влияет на поверхностный слой почвы, но не на ее глубинную структуру.

Водный тип

В отличие от ветра, вода способна проникать глубоко в почву. Подобное явление происходит и при сходе талых вод. Часто встречается на территориях с многочисленными склонами и перепадами высот, при ирригации агрокультурных угодий.

Из-за воздействия воды образуются овраги, глубокие расщелины, обвалы грунта. Происходит сползание верхнего слоя земель. Через несколько лет почва может стать полностью неплодородной. Водная эрозия бывает нескольких видов.

Капельная эрозия

При падении капли воды на поверхность почвы, происходит перемещения мелких ее частичек. Это более заметно на склонах, где такие частички могут происходить на большие расстояния. Такое часто проявляется в субтропическом и тропическом климатическом поясе, где часто случаются ливневые дожди, чередующиеся с засушливыми периодами.

Для самих почв подобный природный процесс считается одним из самых губительных. Каждая капля воды приводит к деформированию сравнительно маленького участка земли.

Плоскостная эрозия

Часто явление происходит на склонах полей, также называется поверхностной эрозией. Это разрушение плодородного слоя под действием потоков воды. Воздействует равномерно по всей площади участка.

В зависимости от ряда особенностей, в среднем, 1 га теряет в год 5-25 тонн грунта, в некоторых районах 30-50 тонн. За 2-3 года плодородный слой может сократиться вдвое и даже больше. Такой процесс малозаметен специалистами. За несколько лет бездействия плодородность может снизиться до минимума.

Линейная эрозия

Такой тип еще называется овражным. Он представляет собой большую угрозу для почвы, которая разрушается вглубь из-за размытия подстилающих пород. Принято выделять два вида:

1. Боковой (разрушение берегов рек, что ведет к развитию склонов).
2. Глубинный (разрушения дна реки или озера).

Происходит линейная эрозия на небольших участках, где появляются глубокие расщелины или овраги. Вода вначале промывает неглубокие овраги, которые постепенно расширяются. Скорость образования зависит от количества воды, особенной геологии, состава почвы и других факторов.

Ирригационная эрозия

Ирригационный тип эрозии происходит при нарушении правил полива сельскохозяйственных угодий. Ее скорость и интенсивность зависит от нескольких факторов:

• экспозиции грунта;
• формы склона;
• угла склона и ее крутизны;
• состава почвы;
• типа и площади водосбора.

Если на местности есть растительность, почва может восстанавливаться. Почвообразование в естественных условиях – процесс непрерывный. В агротехнике для его ускорения используют хлопково-люцерновый севооборот. Помогает и внесение органических удобрений, высадка сидеральных культур.

Другие виды воздействия вод

На состояние почв влияют дожди, водоемы и даже ледники. Есть несколько типов подобного воздействия:

• Абразия. Разрушение почвы под влиянием волн прибоя, оказываемое на береговую линию.
• Экзарация. Воздействие ледника на окружающие его породы.
• Солифлюкция. Направленное движение полужидких масс почвы по мерзлым грунтам.

Последнее явление происходит только в определенных климатических зонах – Дальний Восток, тундра. Здесь под влиянием льда, верхний слой почвы перенасыщается влагой и начинает двигаться. Эта масса постепенно стекает вниз, деформирую смежные с ними слои почвы. Результатом может стать «пьяные лес» — когда деревья на землях растут под заметным уклоном.

Техногенное происхождение

Деятельность человека вызывает потерю плодородия почв, предрасположенность к эрозионным процессам. Подобное явление затрагивает земли сельскохозяйственного назначения. Особенно подвержены местности с расчлененным рельефом – степных местностей, лесостепи. В этих случаях важно проводить специальные противоэрозионные мероприятия:

• планирование размещения полей, дорожных сетей, лесополос;
• строительство заградительных помещений;
• организация предпосевной подготовки;
• обработка почв;
• организация предупредительных работ эрозии;
• мелиорация.

Человек может и улучшать, и ухудшать состояние земель, влиять на ландшафт окружающей среды. Неправильное землепользование способно привести к опустыниванию местности, что делает их полностью непригодными для сельского хозяйства.

Одним из самых губительных является выжигание леса для организации угодий. Такое часто проводилось на Кубе, что стало причиной водной эрозии. За сравнительно небольшое время значительно пострадал верхний слой, сделав обширные территории непригодными для жизни.

Причины возникновения

Основными причинами эрозии почвы является климат данной местности и влияние человеческой деятельности. На скорость возникновения влияют несколько факторов:

1. Климатические особенности. Для ряда регионов характерна водная эрозия из-за обильных продолжительных дождей или таянием снега, для других регионов характерно выветривание верхнего слоя почвы.
2. Рельеф. На скорость эрозии влияет угол склонов и их протяженность. На возвышенностях это протекает гораздо быстрее, чем в низинах. Также на ровных территориях скорость выше, чем на территориях с растительностью.
3. Состав земель. Черноземы менее подвержены эрозионным процессам, они медленно выветриваются и не подвержены вымыванию. Песчаные и суглинистые почвы более подвержены этому процессу и склонны к быстрому разрушению.
4. Растительность. Травы, кустарники, деревья защищают верхний слой от негативных воздействий и удерживают его на месте, не позволяя ему смещаться и деформироваться.
5. Вредители. Мелкие грызуны повреждают структуру почвы, в том числе ее верхний плодородный слой.

Водный и ветровой тип эрозии почв ежегодно делает непригодными к обработке сотни тысяч га. Но самым разрушительным эффектом обладают факторы влияния деятельности человека.

Опасные последствия

Эрозия почв влияет на состояние экосистем, наличие и состояние флоры и фауны местности. Также это наносит существенный ущерб дорожным сетям, культурным насаждениям, окружающей среде в целом. Она снижает баллы бонитета почвы (показатели ее агротехнической производительности).

Потоки земли могут нанести вред и водным ресурсам – попадание земли в грунтовые воды, талые воды, русла рек. В процессе переноса может происходить их обмеление. При эрозии происходит образование большого количества пыли, которая способна принести вред здоровью человека, особенно дыхательную систему.

Способы защиты

Из-за воздействия ветра и воды уничтожаются или значительно повреждаются земельные массивы, на восстановление которых могут потребоваться десятки лет. Предотвращение эрозии почв позволяет избежать экологических катастроф. Для этого разрабатываются и реализуются специальные мероприятия. Эти способы борьбы позволяют сохранить состояние почвы и ее плодородие.

Защита от водной эрозии

Защита почв от эрозии планируется в соответствии с конкретными условиями местности. На территории, уклон которой 1-2°, вспашка полей проводится поперек склона или по контуру самого склона.

В местах, где уклон составляет 2-6°, проводятся особые агротехнические приемы – безотвальная вспашка ступенями. Дополнительно могут быть использованы следующие способы обработки:

• ступенчатая вспашка бороздами;
• щелевание;
• кротование;
• вспашка с вырезными отвалами;
• плоскорезная обработка.

На склонах более 6° выполняют возведение почвозащитных буферных полос. Их ширина может составлять 3-7 метров, и они состоят из многолетних трав или небольших кустарников. Если склон более 8°, ширина таких полос может быть увеличена до 10 метров. Ширина полосы сельских культур сокращена до 25 метров.

Проведение распашки позволяет защитить почвы от водной эрозии. Также существуют гидромелиоративные способы зашиты – организация каналов и специальных траншей для отведения воды. Предотвратить разрушение могут лесопосадки, если их провести по периметру территории.

Защита от дефляции

Защита земель от выдувания заключается в уменьшении его скорости. Для этого необходимы специальные барьеры в виде растений, специальных кулис. Высота растений подбирается в зависимости от рельефа. В низинах высаживаются высокие растения с длинными стеблями. Для этих целей выращивается кукуруза, подсолнечник, рапс.

В зимнее время устанавливаются барьеры для задержания снега, проводится снегоукатывание, чтобы уберечься от талых вод при его таянии. Такие заграждения задерживают снег и защищают насаждения от ветра.

Защита от совместной эрозии

Совместной эрозией называется одновременное разрушение почв воздействием ветра и воды. Для этого используются следующие методы:

• почвоводоохранное землеустройство;
• залужение склона;
• использование зернотравяных, зернопаровых севооборотов;
• высевание многолетних трав;
• обработке земель поперек склона;
• щелевание и мульчирование трав;
• террасирование;
• лесомелиорация;
• создание специальных гидротехнические сооружения;
• агрогидромелиоративные меры.

Особую роль играют меры обработки земель, которые более подвержены водному типу эрозии. Чтобы побороть негативные явления, необходимо повысить стойкость самих почв и снизить влияние на них ветра.

Почва может терять плодородные качества на протяжении длительного времени. Если к ней относиться небрежно, эрозия истощит земли. Главными мерами защиты являются создание оптимальной экологической среды (высадка растений, деревьев), организация отдыха грунтов после использования в сельскохозяйственных целях.