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 в результате действия воды и ветра.

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.

Ветровая эрозия (дефляция)

Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лёссов, вспаханных почв, возбуждение пыльных бурь, шлифовка скал, камней, строений, механизмов несомыми твердыми частицами, поднятыми силой ветра. Разделяется на два типа:

· Повседневная

· Пыльные бури

Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.

Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы (Пыльный котёл) и в СССР в 1960-е после освоения целины и связаны с нерациональной хозяйственной деятельностью человека: массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.

Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа - котловины выдувания - отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.

Борьба с ветровой эрозией

Ветровая эрозия – одно из наиболее значимых факторов, отрицательно влияющих на качество полей. Самыми незащищенными в этом плане являются гладкие, рыхлые с мелкими гранулами почвы. Ветер, дующий на высоте 30 см со скоростью 6м/час, заставляет почву двигаться. Любые меры направленные на снижение скорости ветра над поверхностью почвы, позитивно скажутся на ее состоянии.

Пожнивные остатки – самый простой и надежный способ снижения ветровой эрозии. Растительный материал улавливает движущиеся частицы почвы и ограничивает их лавинообразный эффект.

Минимальная технология обработки почвы, при которой на поверхности остаются пожнивные остатки, снижает ветровую эрозию и предотвращает измельчение почвы до пылеобразного состояния. Стоячие растительные остатки более эффективные при замедлении скорости ветра по сравнению с лежащими.

Определяющий фактор – почвы и полевые условия

Почвы с грубой структурой нуждаются в большем количестве растительных остатков, чем с тонкой структурой. В грубых структурах содержится много кальция м карбоната, но мало ила, глины и органического вещества. Все это приводит к образованию склонных к эрозии фракций и хрупких комков. Устойчивые комки помогают снизить эрозию. При обработке почвы следует стремиться к формированию больших комков.

Неровная почва, полученная в результате обработки, является весьма эффективной для снижения ветровой эрозии. Гребни и впадины поглощают и меняют направление воздействия части ветровой энергии, а также улавливают летающие частицы почвы. Гребни высотой 10, 16-20, 32см наиболее эффективны для защиты почвы.

При сберегающем земледелии для минимизации ветровой эрозии на почве должно находиться адекватное количество растительных остатков. Такие проблемы чаще всего создаются при засухе или выращивании культуры, после которой на поверхности имеется мало остатков.

Чтобы приостановить развитие ветровой эрозии, защитить почву и растущие культурные растения при засухе или незначительном количестве растительных остатков, используйте обработку поля для создания гребней, комков на поверхности, не дожидаясь дождя. Для эффективного противостояния эрозии она должна проводиться да начала ее развития, когда земля еще влажная.

Если же выдувание почвы уже началось, срочно обработайте ее на том конце участка, откуда дует ветер. В таком случае главная цель – создать как можно больше комков на гребнях перпендикулярно направлению ветра.

Оборудование, больше всего подходящее для борьбы с ветровой эрозией, зависит от текстуры почвы, ее влажности и плотности. На земле со средним гранулометрическим составом двухотвальная борона или большие рыхлительные лапы формируют гребни и выбрасывают комки на поверхность. Неровности необходимо создавать как можно быстрее. При меньшей скорости движения агрегата получится больше комков. А при высокой – больше гребней. Недавно посеянные пропашные или только что давшие всходы культуры более всего подвержены воздействию ветровой эрозии. Их можно обезопасить, обработав почву боронами, прикрепленными на сеялки сзади по рядам движения. В таком случае разрыхляется выровненная поверхность. После сева для разрушения образовавшейся корки и для формирования комков можно использовать ротационную мотыгу или культиватор.

Самое эффективное время для создания комков – после дождя, когда верхний 5-сантиметровый слой будет влажным. Это первый агроприем. Второй способ срочной защиты почвы от ветровой эрозии – растительные остатки, навоз, оставшийся от крупного рогатого скота, а также орошение для повышения влажности земли, облегчения ее обработки и создания искусственных преград для ветра.

Уборка урожая фундаментально влияет на всю систему сберегающего земледелия. Плохо проведенная уборка может разрушить гребни, уплотнить почву или оставить пожнивные остатки в валках, усложняя последующие полевые работы. Проведение уборки с использованием современных методов делает борьбу с эрозией максимально эффективной и минимизирует потребность обработки пашни перед посевом последующей сельхозкультуры. Ровное распределение пожнивных остатков за комбайном – первостепенная задача сберегающего земледелия.

Водная эрозия почвы. Защита от водной эрозии

Развитие современной водной эрозии почв на сельскохозяйственных угодьях обусловливается нарушением устойчивого водного режима в процессе эксплуатации земли. Устранить условия, способствующие проявлению эрозии почв, можно путем ослабления концентрации водных потоков и замедления поверхностного стока путем: увеличения поглотительной и инфильтрационной способности почвы, задержания осадков на месте выпадения, отвода или безопасного сброса необходимого количества воды в гидрографическую сеть.

Для успешной борьбы с водной эрозией почв на землях, занятых в сельскохозяйственном производстве, необходима комплексная система мероприятий, позволяющих использовать воды поверхностного стока для увлажнения полей и прекращения развития эрозионных процессов.

Эффективная защита почв от водной эрозии возможна при плановом и систематическом внедрении комплекса противоэрозионных мероприятий, разработанного с учетом конкретных природно-экономических условий каждого района или хозяйства.

Важнейшие элементы системы мероприятий по защите почв от водной эрозии: - правильная организация территории, создающая предпосылки для эффективного применения средств борьбы с эрозией; - противоэрозионная агротехника, обеспечивающая повседневную защиту почв и повышение их плодородия; - лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв; - гидротехнические сооружения, предотвращающие размыв почвы.

Борьбу с эрозией почв начинают с подробного изучения физико-географических условий и экономики конкретного района или хозяйства. В зависимости от рельефа, почвенного покрова и особенностей хозяйственного использования различные угодья в разной степени подвержены разрушительному действию воды. Исходя из местных особенностей, составляют почвенно-эрозионный план, на котором выделяют семь категорий земель, в разной степени подверженных воздействию водной эрозии.

Ко второй категории относят приводораздельные части склонов с хорошими и средними пахотными землями, со слабо выраженной ложбинностью. Почвы этой категории несмытые или очень слабо смытые и могут использоваться под сельскохозяйственные культуры. Сравнительно большой сток в отдельные годы здесь дают талые воды, ливневые осадки - слабый, а от обычных дождей сток отсутствует. Эти земли нуждаются только в профилактических противоэрозионных мероприятиях.

В третью категорию включают хорошие пахотные земли, занимающие средние и частично верхние части склонов. Эти площади подвержены сильной эрозии, и поэтому выращивание здесь сельскохозяйственных культур возможно с применением интенсивных противоэрозионных мероприятий. Главным агентом в развитии эрозии на землях третьей категории являются талые воды. Ливневые осадки причиняют вред преимущественно на угодьях, занятых пропашными культурами, дождевой сток имеет место сравнительно редко. Земли третьей категории выделяют в особый почвозащитный севооборот с сокращением пропашных культур и с большим участием многолетних трав.

Земли четвертой категории водной эрозии подвержены очень сильно. В земледелии они могут использоваться ограниченно, так как требуют ведения почвозащитного кормового лугопастбищного севооборота, где один-два года возделывают сельскохозяйственные культуры, а затем на 5-10 лет землю занимают под многолетние травы. Почвы здесь средне-, большей частью сильносмытые.

В пятую категорию включают непригодные для обработки земли, заброшенные из-за сильного разрушения эрозией. Эти площади используют как сенокосы, а при строгом нормировании выпаса - как пастбища.

К шестой категории относят земли, которые могут быть использованы только для лесоразведения: средние и сильно эродированные балки и балочные ответвления, расчлененные частыми промоинами, берега речных долин, оползневые участки, овраги всех типов.

Что такое агротехнические противоэрозионные мероприятия? Простым и доступным агротехническим мероприятием по борьбе с водной эрозией является обработка почвы поперек склона. Она создает своеобразный микрорельеф пашни, в результате чего гребни, бороздки, рядки сельскохозяйственных культур препятствуют поверхностному стоку, способствуют проникновению воды в почву и повышают запасы влаги в пахотном горизонте, предотвращают смыв.

Часто в пределах одного поля, пересеченного ложбинами и балками, встречаются участки различной крутизны и экспозиции склонов. При таком сложном рельефе поля необходимо правильно наметить направление вспашки, культивации и посева, с тем чтобы микрорельеф максимально способствовал предотвращению стока и смыва. Однако с увеличением крутизны склона только обработки почвы поперек склона для предотвращения развития эрозионных процессов становится недостаточно.

Важным средством регулирования поверхностного стока является углубленная пахота, которая способствует лучшему впитыванию почвой влаги, уменьшает поверхностный сток и тем самым ослабляет разрушительное действие водной эрозии. Вместе с тем на глубоковспаханном поле растения более длительный период могут переносить засуху и мокрую погоду, глубоко пускать корни и создавать прочный защитный покров, быть устойчивее к колебаниям температуры.

Но сплошная глубокая пахота значительно дороже обычной, поэтому для борьбы с водной эрозией разработаны методы полосного глубокого рыхления почвы, которое значительно уменьшает развитие процессов смыва и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Большую роль в задержании талых и ливневых вод может сыграть щелевание - нарезка поперек склонов щелей глубиной 40-50 см с расстоянием между ними 70-180 см в зависимости от крутизны склона. Этот прием не препятствует механизированной обработке и уходу за посевами, а на выгонах и пастбищах не уничтожает естественную растительность, защищающую почву.

Повышению накопления влаги, регулированию стока, предотвращению смыва способствует кротование почвы. Для этой цели на корпусах плуга ставят специальные кротователи, которые на глубине 35-40 см создают кротовины диаметром 6-8 см через 70-140 см. Кротование значительно улучшает водопроницаемость, воздушный и водный режим почвы, предотвращает развитие смыва.

Значительную роль в борьбе с эрозией почвы играют удобрения. Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с другими агротехническими приемами оказывает большое влияние на почвообразовательные и биохимические процессы. Удобренная почва способствует лучшему развитию посеянных растений, а они надежнее защищают почву от эрозии.

Способы борьбы с водной эрозией

Очень существенно снижают лесополосы и испарение в жаркие месяцы года; установлено их положительное влияние на засоление почв, на снижение смыва их потоками воды. Последнее особенно важно для степных районов. Почва под лесом промерзает меньше, чем в открытом поле, примерно на 20 сантиметров. Соответственно более чем в 10 раз уменьшается здесь и сток весенней воды. Значит, меньше и смыв почвы. Исследования показали, что запасы влаги в метровой толще грунта на облесенных землях на 47 миллиметров выше, чем на открытых, и что лесные полосы возрастом за 50 лет поглощают талой воды в 10-12 раз больше, чем вспаханная зябь. Что касается смыва почвы с гектара лесной полосы, то он равен 45 килограммам, а с необлесенной площади – 4600. Разница более чем в 100 раз! После леса лучший защитник почв от эрозии – луг. Одним из первых экспериментально изучил процесс ветровой эрозии Г. Высоцкий. В 1894 году он установил влияние состояния поверхности почвы на скорость ветра вблизи ее. «Если эта поверхность гладкая, – писал он, – нижняя струя будет двигаться наиболее быстро. Наоборот, чем шероховатее поверхность почвы или чем гуще и выше ее щетинистый покров, тем значительнее коэффициент трения и тем сильнее падение скоростей движения нижних струй». Травы успешно защищают почву не только от ветра, но и от размывающего действия воды. Облесение склонов и их залужение – основные способы борьбы с водной эрозией и овражным расчленением земли. Обычно наиболее крутые склоны засеиваются многолетними травами. Исследователи установили, что кукурузное поле на склоне крутизной всего 5 градусов теряет вследствие смыва ежегодно 245 тонн почвы на каждом гектаре. А то же поле, засеянное травой, – всего 52 килограмма. И при этом оно накапливает в 8 раз больше влаги! Подсчитано, что для того, чтобы вода смогла смыть слой почвы толщиной в 18 сантиметров с такого засеянного травой склона, ей понадобится 10 тысяч лет. Склон, засеянный зерновыми, потеряет эти же 18 сантиметров всего за 36 лет, кукурузное поле – за 9, а полностью лишенный растительного покрова склон (пар) – только за 5 лет.

Поверхностная эрозия

Под поверхностной эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений.

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения.

Виды линейной эрозии

· Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии.

· Боковая - разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке, овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.Механизм водной эрозии.

Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.

Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям:

Неразмывающая скорость - максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.

Размывающая скорость - минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.

Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.

Загрязнение почв

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений- токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных микроорганизмов. Основные загрязнители почвы:

1). Пестециды(ядохимикаты);

2). Минеральные удобрения;

3). Отходы отбросы прозводства;

4). Газо- дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

5). Нефть и нефтепродукты.

В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства- 100тыс.т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются краснодарский край и Ростовская область.

В настоящее время влияние пестицидов на здоровье населения многие ученные приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлороорганические соединения, которые могут сохраняться в почвах в течении многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически.

Почвы загрязняются и миниральными удобрениями, если их используют в неумеренных колличествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших колличествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. В последнее время выявлен неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое колличество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух « парниковых» газов- закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В нашей стране образуются свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50млн. т. особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами и др., которые итенсивно загрязняют почвы. Огромный вред представляют газо-дымовые выбросы промышленных предприятий.

Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы. Одной из серьезных экологических проблем Росси становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее Нижнее Поволжье и др.

эрозия почва земледелие выполаживание

Почва - поверхностный слой суши, состоящий из последовательно расположенных пластов (горизонтов), образовавшихся в результате преобразования горных пород под воздействием ряда факторов, а именно: животного и растительного мира, микроорганизмов, рельефа, климата и, конечно же, времени. Существует и такое понятие, как «эрозия почв». Предлагаем познакомиться с ним подробнее.

Плодородие - уникальное свойство почвы

Данное природное тело обладает таким ценным качеством, как плодородие (способность обеспечивать рост и формирование растений), зависящим от запаса питательных веществ и воды. Именно это уникальное свойство почвы успешно используется человеком на протяжении десятков тысяч лет, причем все чаще во вред обеим взаимодействующим сторонам. Небрежная и безответственная деятельность обуславливает возникновение эрозии.

Понятие «эрозия»

Что такое эрозия? В переводе с латинского это слово обозначает - «разъедать», «выгрызать».

Эрозия (фото некоторых последствий которой представлены в нашей статье) - это разрушение поверхностного почвенного слоя. Конечно, данный процесс является природным, но на 60 - 80% его провоцирует и ускоряет именно людской фактор. Эрозия - это страшное явление, при котором могут быть утеряны целые регионы, приспособленные под ведение сельского хозяйства. Поэтому ее предотвращение является одной из важнейших задач, стоящих перед современным человечеством.

Виды антропогенной эрозии

Эрозия, причины которой в большинстве своем спровоцированы людской деятельностью, называется антропогенной и включает в себя следующие типы разрушения почвенного покрова:

• Механический. Заключается в обеднении плодородного слоя в результате многократной механической обработки почвы (вспашка, боронование, культивация).
• Строительный. Нарушение травяного покрова происходит вследствие строительных работ, включающих подготовку площадок под застройку и механическое воздействие на почвенный покров специализированной техникой.
• Транспортный. В данном случае на поверхностный слой происходит постоянное воздействие транспортных средств.
• Пастбищный. Массированный выпас скота вызывает ослабление травяного покрова в связи с его вытаптыванием и поеданием; трава уничтожается быстрыми темпами и не успевает восстанавливаться. В результате происходит ее отмирание, обнажение почвы и эрозия. Это негативное явление вывело из обращения 10 миллионов квадратных километров пастбищных земель при общей площади в 46 миллионов, сделав их непригодными к использованию.
• Химический. Обусловлен накоплением отдельных химических компонентов (удобрений, минеральных элементов), разрушающих структуру почвы.

Виды природной эрозии

Безжалостная нерациональная человеческая деятельность в состоянии за ограниченное время разрушить сложную и уязвимую систему, формировавшуюся на протяжении длительного периода. Вышеперечисленные виды эрозии представляют собой далеко не полный список методов воздействия людей на почвенный покров, провоцирующих и усиливающих эрозию под действием природных факторов (дождей и ветра). Рассмотрим и другие виды этого процесса.

Эрозия водная

Данный процесс обусловлен действием дождевых капель, являющихся лишь косвенной причиной смывания верхнего слоя. Основное же воздействие является следствием того, что уносимые водными потоками мелкие частицы забивают поры более крупных, а это снижает влагопоглощательную способность почвы, увеличивая ее подверженность эрозии. Плодородный слой либо смывается в расположенный рядом водоем, либо оседает в низинном месте, где скорость потока идет на спад. Если при вымывании образуется много маленьких ручейков, то эрозия называется струйной, если возникают большие русла - овражной. Особенно активно эрозия водная с образованием оврагов проявляется в период таяния снегов, причем наиболее подвергаются этому склоновые пастбища с изреженным травостоем. Расходясь веером от центрового стержня, балки, длина которых может достигать десятков километров, овраги разрушают луга и поля, прорезают дороги. Не остановленное своевременно разрушительное явление увеличивается в размерах в ширину и глубину, захватывая все больше земли, теряющей вследствие этого плодородие и превращающейся в пустыню.

Ветровая эрозия

Данный вид разрушения поверхностного слоя земли связан с рельефом местности и может наблюдаться даже на ровных площадках.

Эрозия ветровая вызвана пыльными бурями, чаще всего охватывающими легкие почвы. Верхний плодородный слой толщиной до 25 см поднимается ветром ввысь до 3 км и уносится, оседая толстым слоем далеко в других местностях. Высота наносов может достигать 2-3 метров.

Последствия

Провоцирует появление ветровой эрозии вырубка лесов в горных областях, приводящая к тому, что ставший незащищенным верхний слой почвы уносится с первыми сильными дождями. Не адаптированные к определенным климатическим условиям агротехнические приемы также способствуют разрушению поверхностного слоя. Ярким примером этому служит применение поселенцами из Европы привычных методов возделывания земель в засушливых регионах либо тропиках, спровоцировавших негативные последствия. Эрозия повлекла значительную утерю больших плодородных площадей. В Китае, казахстанской степи и североамериканских прериях стали возникать пыльные бури, уносящие с собой огромные количества плодородных почвенных слоев. Именно эти природные явления были зарегистрированы в 30-ых годах 20 века в Северной Америке при освоении Запада с помощью механизации сельского хозяйства и железнодорожного сообщения, обеспечивавшими возможность обработки огромных территорий. Ветровая эрозия спровоцировала перемещение тысяч тонн почвы, которые достигли Бостона, Чикаго, Нью-Йорка. В Новой Англии в этот период было зарегистрировано выпадение красного снега и появление черных ураганов, полностью закрывавших солнце. Многие фермеры по причине больших потерь плодородного почвенного слоя почувствовали на себе, что такое эрозия, так как были обречены на нищенское существование и поиски счастья в других регионах.

Средиземноморье и тропики, помимо сильнейших ветров, ощутили на себе мощные ливни, смывающие почву. Эрозия, последствия которой оказались ужасны, вынудила местное население приспосабливаться к обновленным условиям и возделывать земли в горах. Хотя и в тех местах верхний слой земли уносился или смывался под действием природных факторов.

В период Второй мировой войны эрозия, причины которой заключались в масштабных боевых действиях, поразила 17% всей поверхности Земли, покрытой растительностью. И по сей день эта цифра растет, неуклонно приближаясь к 23%.

Влияние эрозии на загрязнение водоемов

Эрозия распространяется с быстротой, превышающей скорость естественного образования и восстановления поверхностного слоя. Годовой прирост поврежденных почв составляет до 1,5 млн. гектаров. Снижение урожаев, происходящее вследствие уменьшения количества гумуса (около 0,62 тонн/га), доходит до 50%. Помимо ощутимого вреда на суше эрозия губительно действует на водоемы, заиливая и загрязняя их продуктами разрушения почвы, что равносильно воздействию сброса вредных промышленных отходов. В некоторых случаях за десяток лет водоемы полностью заиливаются. А это, помимо мутности воды, пагубно отражается на работе систем водоснабжения, электростанций, водного транспорта. Число наносов, перемещаемых рекой, зависит от силы почвенной эрозии и может достигать огромной величины. Наибольшей мутностью выделяются реки Янцзы и Хуанхэ (до 40 кг/м3), очистка которых требует значительных капиталовложений. При стоке воды с пашни смывается до трети вносимых удобрений, которые не только безвозвратно теряются, но и наносят огромный экологический вред, отражаясь на качестве воды. В США на очистку воды ежедневно тратится около 1 млн. долларов.

Растения как сдерживающий эрозию фактор

На торможение процессов эрозии положительное влияние оказывают растения, мелкие корни которых укрепляют почвенную структуру, придают ей водопрочность. Также они изменяют гидрологический и биологический режим почв.

Надземная часть представителей флоры сокращает смыв почвы в десятки, а то и сотни раз. От ударов дождевых капель поверхностный слой суши оберегает развитый растительный покров. Он увеличивает водонепроницаемость почвы и создает оптимальную поверхностную шероховатость, уменьшающую скорость склонового стока. Листья и стебли задерживают примерно от 20 до 53% дождевых осадков, выпадающих за год. Несколько миллиметров водных потоков задерживает лесная подстилка и мох.

Наибольшее влияние растений на противоэрозийную стойкость проявляется во время их максимального развития, а именно в летне-осенний период.

Как противостоять разрушению почв?

Борьба с эрозией включает следующие мероприятия:

• Почвозащитные севообороты, подразумевающие правильное применение агротехнических приемов и грамотное чередование возделываемых культур. К примеру, после уборки пропашных культур, слабо защищающих поверхностный слой от смыва, требуется высеивать многолетние травы, защищающие почву и обогащающие ее необходимыми микроэлементами.
• Агротехнические мероприятия, которыми может быть успешно побеждена эрозия. Это регулирование потоков талых вод, нацеленное на защиту поверхностного слоя, которое производится при помощи вспашки, культивации и посева поперек склона культур, желательно параллельно направлению горизонтальных рядов. Также на склоновых землях отвальную вспашку заменяют почвенной обработкой без оборотов пласта.
• Лесомелиоративные мероприятия, основными из которых является создание водорегулирующих лесополос в районах с малым количеством насаждений, а также вокруг водоемов и на сильноэродированных крутосклонных землях, забракованных для использования в сельском хозяйстве.
• Противоовражные мероприятия, направленные на остановку роста и закрепление действующих оврагов, перевода поверхностных стоков во внутрипочвенные и укрепления почвенного грунта.
• Гидротехнические сооружения, с помощью которых производится удержание, отвод и сброс той части осадков, которую не получается удержать лесозащитными насаждениями и агротехническими приемами.

Под силу каждому

Практически каждый человек способен поддерживать почву в идеальном состоянии, не допуская, чтобы на ней появилась эрозия. Это предусматривает применение таких методов, как качественное разрыхление, предотвращающее образование поверхностной корки и способствующее увеличению водопоглощающей способности, обогащение перегноем, обеспечение необходимой влажностью, хорошая вентиляция. Эффективен метод мульчирования, направленный на противоэрозийную защиту и заключающийся в оставлении на поверхности почвы мульчи - остатков растений, смягчающих силу удара дождевых капель, увеличивающих просачивание воды под почву, что уменьшает ее поверхностное стекание.

Актуально использование щадящих методов механической обработки, не уплотняющих почву и придающих ей оптимальную рыхлость с небольшими многочисленными ходами для проветривания и быстрого отвода воды после сильных осадков. Бережная механическая обработка способствует впитыванию влаги землей в больших количествах и отведению ее излишков, что защищает почву от вымывания и выветривания. Для тракторов - достаточно тяжелой техники - разработаны специальные шины низкого давления, минимально травмирующие поверхность.

Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра.

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.

Ветровая эрозия

Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лесов, вспаханных почв; возникновение пыльных бурь; шлифовка скал, камней, строений и механизмов твердыми частицами, переносимыми силой ветра. Ветровая эрозия подразделяется на два типа:

• Повседневная

Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.

Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы («Пыльный котёл ») и в СССР в 1960-е годы, после освоения целины . Чаще всего пыльные бури связаны с нерациональной хозяйственной деятельностью человека, а именно - массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.

Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа, так называемые «котловины выдувания »: отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.

Водная эрозия

Капельная эрозия

Разрушение почвы ударами капель дождя. Структурные элементы (комочки) почвы разрушаются под действием кинетической энергии капель дождя и разбрасываются в стороны. На склонах перемещение вниз происходит на большее расстояние. Падая, частички почвы попадают на плёнку воды, что способствует их дальнейшему перемещению. Этот вид водной эрозии приобретает особое значение во влажных тропиках и субтропиках

Плоскостная эрозия

Под плоскостной (поверхностной) эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений .

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов , балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения .

Виды линейной эрозии

Пример совмещённых боковой и глубинной эрозий. Берег Сухоны

• Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии .
• Боковая - разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке , овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.

Механизм водной эрозии

Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.

Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям :

• Неразмывающая скорость - максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.
• Размывающая скорость - минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.(Мирцхулава Ц. Е. Размыв русел и методика оценки их устойчивости. - М.: Изд-во, Колос, 1967.)

Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.

Распространение эрозии

Процессы эрозии распространены на Земле повсеместно. Ветровая эрозия преобладает в условиях аридного климата, водная эрозия - в условиях гумидного климата.

См. также

• Коррозия (геология)

Примечания

Мирцхулава Ц. Е. Основы физики и механики эрозии русел. Л.: Изд-во Гидрометеоиздат, 1988.

Ссылки

• Эрозия на Азбуке Земли: Как образуются естественные арки?

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Эрозия (геология)" в других словарях:

Эрозия в каньоне Антелоп на юго западе США 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… … Википедия

эрозия донная (пятящаяся) - эрозия регрессивная Эрозия, распространяющаяся от низовьев водотоков вверх по течению, приводящая к формированию продольного профиля равновесия. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология,… …

эрозия - В геологии совокупность физических и химических процессов, способствующих разрушению горных пород водными потоками. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] эрозия Процесс разрушения горных пород водным… … Справочник технического переводчика

эрозия боковая (горизонтальная) - Эрозия, приводящая к расширению дна долины путем меандрования. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика Обобщающие термины геологическая деятельность текучих водэкзогенные… … Справочник технического переводчика

эрозия почвы - Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра. [ГОСТ 27593 88] эрозия почв дефляция выдувание Процессы разрушения верхних горизонтов почвы и подстилающих пород талыми водами, дождевыми,… … Справочник технического переводчика

Наука о строении и истории развития Земли. Основные объекты исследований горные породы, в которых запечатлена геологическая летопись Земли, а также современные физические процессы и механизмы, действующие как на ее поверхности, так и в недрах,… … Энциклопедия Кольера

Разрушение, размыв горных пород и почв текучими водами. Один из осн. факторов формирования рельефа земной поверхности. Состоит из механического размыва почв и горных пород (собственно эрозия), химического растворения слагающего их материала… … Географическая энциклопедия

Совокупность природных процессов, разрушающих поверхность суши. В настоящей статье эрозия характиризуется как деструктивный процесс, происходящий под влиянием энергии текучих вод, ветра и ледников, которые перемещают обломки пород и почву. Однако … Энциклопедия Кольера

Порядок работ Библиотека Цены Контакты является не менее опасным геологическим процессом, т.к. приводит к достаточно плачевным последствиям (разрушению конструкции, смещению, усадке фундамента и др.). Данный процесс приводит к разрушению горных пород (грунтов) из-за действия поверхностных водных потоков, которые сопровождаются ветрами. При этом наблюдается отрыв, и даже смыв обломков материалов. Разрушительные действия эрозионных процессов зависят от массы поверхностных вод и их скорости движения. Инженерно-геологические изыскания в обязательном порядке проводятся на территориях, склонных к возникновению опасных геологических процессов. Эрозия относится к экзогенным разрушающим процессам.

Виды эрозионных процессов

К эрозионным процессам, которые изучаются при геологических изысканиях, относятся следующие виды:

• плоскостная эрозия;
• овражная;
• линейная.

Плоскостная эрозия подразумевает за собой смыв верхнего слоя грунта на склонах потоками талых (дождевых) вод. Действия данного вида эрозионных процессов существенно не приносит катастрофических последствий, поскольку имеют малую масштабность. Конечно, при проектировании здания (дома, коттеджа, сооружения) на территории, склонной к данному виду эрозии, стоит учитывать этот нюанс и своевременно проводить защитные меры (укрепление склонов, например). Поскольку это грозит к подмыву фундамента, а также деформации всей конструкции. Последствиями плоскостной эрозии является частичный смыв грунта на конкретном участке, а также его намыв в другой части участка.

Овражная эрозия сопровождается временными потоками воды, которые сосредотачиваются в бороздах и других понижениях, имеющих линейно-вытянутую форму (балка, склон и др.). Геологические изыскания максимально детально изучают территории, склонные к образованию овражных эрозионных процессов, поскольку вред, который они наносят, может достигать огромных размеров. При интенсивном потоке дождевых вод по склону последствием являются образования оврагов глубиной до 20 метров. Подобные ситуации могут привести к глобальным последствиям при строительстве. Образование оврагов такой глубины на площадке под застройку в некоторых случаях приводит к полной остановке строительства.

Линейная эрозия действует в основном на небольших участках и приводит к расчленению земной поверхности. Данный процесс также носит название «речной эрозии», поскольку действует преимущественно в долинах рек. Это приводит к разрушению (смыву) берегов. При этом нарушается грунтовый слой и его основные физические и механические свойства. На территориях под застройку, расположенных вблизи рек обязательным мероприятием является проведение гидрогеологических исследований, изучение свойств грунтов, детально изучается геология участка в целом, а также геологические условия прилегающей территории.

Важно учитывать эрозионно-аккумулятивные процессы на территории под застройку, а также при эксплуатации строительных объектов, т.к. последствия могут быть просто непоправимыми. Своевременное обследование территории может существенно сократить наносимый эрозионными процессами вред. Изучение архивных материалов, определение прочностных характеристик грунтов в лабораторных условиях, полевые геологические исследования предоставляют детальную информацию по конкретному участку и дают возможность прогнозирования изменения геологических условий, в частности, возникновения опасных геологических процессов (эрозионных). При выявлении эрозии на исследуемой территории проектные организации по данным геологического отчета смогут установить защитные меры безопасности или провести специальные мероприятия по предотвращению разрушающих эрозионных последствий.

Содержание статьи

ЭРОЗИЯ, совокупность природных процессов, разрушающих поверхность суши. В настоящей статье эрозия характиризуется как деструктивный процесс, происходящий под влиянием энергии текучих вод, ветра и ледников, которые перемещают обломки пород и почву. Однако иногда эрозия рассматривается в более широком смысле и включает также выветривание пород. Выветривание приводит к образованию обломков пород и почвенных частиц в результате химических и физических процессов, действующих внутри породы, при этом перенос продуктов выветривания либо вообще не происходит, либо незначителен.

Сила тяжести способствует эрозии, но она не всегда необходима. Например, ветер производит разрушение, работая против силы тяжести и унося частицы вверх, в атмосферу. Движения грунтовых масс, которые также разрушают поверхность суши, зависят главным образом от гравитации. Такие движения могут протекать еле заметно, как, например, крип (сползание почвы), или иметь катастрофический характер, как в случае оползней.

Растительность – основной фактор, ограничивающий темпы разрушения пород поверхностными текучими водами и ветром. Сомкнутый растительный покров предохраняет склоны от ударов дождевых капель, которые отделяют почвенные частицы, а лесная подстилка и очёс из отмерших частей растений на лугах впитывают влагу, тем самым препятствуя поверхностному смыву. Корни растений также удерживают почвенные частицы, предохраняя почву от негативного воздействия воды и ветра.

Водная эрозия.

Поверхностные воды и океанские волны обычно являются самыми существенными агентами эрозии. Максимальные разрушения поверхностными водами, вероятно, происходят в семиаридных климатических условиях, поскольку в более влажных районах склоны обычно защищены растительностью. В сухих районах даже незначительные осадки имеют существенные последствия. После дождя или в результате снеготаяния происходит насыщение водой верхнего почвенного слоя, и излишняя вода плащом стекает вниз по склонам, увлекая с собой частицы грунта. Такой смыв, в результате которого промоины не образуются, называется плоскостной, или дождевой, эрозией.

Однако, когда вода имеет концентрированный сток, в ложбинах на склонах начинают формироваться небольшие борозды, а затем овраги. Русловая (линейная) эрозия протекает быстрее, чем плоскостная, и как только образуется овражная сеть, начинается активное расчленение земной поверхности. В оврагах формируются небольшие водотоки, которые сливаются и переносят твердые осадки в крупные реки. Грунтовые воды также подпитывают водотоки, вынося из горных пород растворенные минеральные вещества. Реки, углубляя и расширяя свои русла, вносят свою лепту в объем транспортируемых наносов. Поток воды и вовлеченных в движение обломков пород смещает и переотлагает русловые и пойменные отложения в долине реки.

Разбивающиеся о берега океанов и озер волны разрушают побережья, сложенные рыхлыми и скальными породами, а также измельчают песок и гальку. Более мелкий обломочный материал выносится донным противотечением в море или океан либо перемещается вдоль побережья вдольбереговыми течениями. Такое механическое разрушение берегов океанов, морей, озер и водохранилищ в результате деятельности волн или прибоя часто называется абразией.

Ветровая эрозия

обычно существенно проявляется только в аридных и семиаридных регионах, где резреженный растительный покров не может защитить почву от развевания ветром, называемого дефляцией. Большие замкнутые впадины в Северной Африке, как, например, впадина Каттара, были углублены за счет дефляции вплоть до уровня грунтовых вод, в результате чего многие из них превратились в солончаки. Ветер переносит тонкую пыль во взвешенном состоянии, а песчинки обычно перекатываются и скачут близ поверхности земли (такой способ перемещения называется сальтацией). В пустынях также обычна корразия, происходящая под воздействием порывов ветра, несущего песок. В результате истирания скал песком обнаруживаются малейшие различия в прочности пород, и образуются рифленые и ячеистые (сотовые) поверхности. Отдельные камни, обточенные ветром до остроугольной формы, называются вентифактами, или ветрогранниками. Ветровая эрозия также проявляется и на пляжах, в тыльной части которых в результате дефляции песчаных пляжевых отложений образуются дюны.

Экзарация, или ледниковая эрозия.

В настоящее время ледниковые льды существуют только в Антарктиде, Гренландии и некоторых других полярных районах, а также в высокогорьях. Однако 30 тыс. лет назад на большей части Северной Америки и Северной Европы были распространены ледниковые покровы, которые повсеместно оставили следы экзарации и рыхлые отложения – морену.

Ледниковые льды разрушают поверхность суши, толкая перед собой обломочный материал и абрадируя ее поверхность скальными обломками, вмерзшими в подошву ледника и примерзшими к телу ледника крупными обломками, захваченными с бортов ледниковой долины и из подстилающего ложа. Благодаря этим процессам огромный объем рыхлых отложений и обломков скальных пород был вынесен из северных районов Европы и Северной Америки. Ледники оставили после себя эродированные скальные поверхности, покрытые бороздами, штриховкой и царапинами; иногда они отполированы льдом с примесью тонкого осадочного материала. Низкие холмы или выступающие скальные массивы имеют пологий склон, обращенный навстречу движению ледника, и крутой – противоположный.

Ускоренная, или антропогенная, эрозия.

Естественная эрозия обработала массивы суши и создала современный рельеф. Эрозионные процессы продолжаются и в настоящее время, но их скорость почти не заметна для человека, кроме, пожалуй, оползней, абразии морских побережий и русловой эрозии. Изменяя природную среду практически повсюду, где он поселяется, человек активизирует эрозионные процессы.

Главные причины ускорения темпов эрозии – неправильное ведение сельского хозяйства и перевыпас, что приводит к нарушению растительного покрова, а следовательно, к интенсификации процессов ветровой и водной эрозии. Дождевые потоки размывают рыхлые почвы даже на пологих склонах, и там маленькие промоины могут быстро превратиться в большие овраги.

Существует много способов борьбы с ускоренной эрозией. Посаженные через определенные интервалы ветрозащитные лесополосы снижают скорость ветра на небольшом расстоянии от них. Ветровая и водная эрозия значительно замедляются, если на зиму вплоть до ранней весны на полях остается стерня. Дождевой смыв может быть минимизирован при обработке земель не вдоль, а поперек склонов, однако на крутых склонах иногда предпочтительнее восстанавливать лесной покров.

Не только сельскохозяйственная, но и многие другие виды антропогенной деятельности активизируют эрозионные процессы. Например, в результате рубки лесов, если не проводятся последующие лесопосадки, обширные территории подвергаются ускоренной эрозии, а при добыче угля открытым способом остаются огромные отвалы из рыхлого грунта, уязвимые для дождевой эрозии.