Эрозия почв - это распространенный процесс, при котором происходит разрушение грунта и почвы потоками и струями талых, ливневых, дождевых и поливных вод или ветрами. Вред от такого воздействия огромный. Эрозия почв уже вывела 2 млрд. га угодий из сельскохозяйственного оборота, включая пахотные земли (50 млн. гектаров).

Почва является самовосстанавливающейся системой, однако, для восстановления поврежденного слоя толщиной 2,5 см потребуется 300-1000 лет.

Виды эрозии почв - это водная и воздушная (дефляция).

Эрозия образует промоины, затрудняющие обработку почвы; создает овраги, уменьшая при этом площадь земли под посевы; разрушает дороги, заливаются На верхней поверхности коротких склонов значительно уменьшается или полностью смывается черноземный слой, что влияет на урожайность.

Причины эрозии

На интенсивность возникновения эрозионных процессов очень влияет климат, рельеф местности, противоэрозийная устойчивость почвы, растительность на этих площадях, людей и другие факторы.

Эрозия почв зависит от климата, потому что эрозионные процессы усиливаются в результате резких колебаний температуры, количества и интенсивности осадков, скорости и силы ветра. От низких температур почва глубоко промерзает, а интенсивность ее оттаивания и таяния снега влияет на скорость впитывания воды в почву, что отражается на стоке воды, смыве и размыве.

Водная эрозия почв бывает овражной (струйчатой, линейной), плоскостной и поливной (ирригационной).

Если зимой со склонов снег сносится сильными ветрами, почва оголяется, промерзает и мешает впитываться талым водам. Это вызывает интенсивный сток воды.

Ветер тоже влияет на процесс водной эрозии, потому что перераспределяет снег по рельефу, сдувает его со склонов в овраги, балки и т. д.

Дефляция зависит от эрозионной начиная проявляться при скорости около 12 м/с на высоте примерно 10 м выше поверхности почвы.

Скорость ветра зависит и от растительного покрова. На безлесных просторах, в степи, скорость ветра иногда достигает 30 м/с, а в лесной зоне и лесостепи она меньше.

Осадки могут значительно ослабить ветровую эрозию, но их обилие способствует развитию водной.

На интенсивность разрушения влияет рельеф, крутизна и длина склонов, ширина водораздела. Чем длиннее и круче склон, тем большая площадь повреждена эрозией и серьезнее ее последствия.

Состояние и особенности почв отражаются на степени разрушения. Так, качественно оструктуренные, черноземные отличаются рыхлостью, водопроницаемостью, а поэтому размыв и смыв на них намного меньше.

Эрозия почв зависит от механического В природных условиях воздушной эрозии больше подвержен легкий грунт — песчаный и супесчаный. подвергаются дефляции только в разрыхленном, пыльном состоянии. Легко разрушаются ветром карбонатные почвы — каштановые и черноземные. Солонцовая почва и солонцы — ветроустойчивые.

Благодаря растительному покрову значительно уменьшается или полностью устраняется процесс развития эрозии почв. Удар дождевых капель смягчается густой растительностью, часть жидкости удерживается на листьях растений, а трава резко замедляет сток воды.

Эрозия почв снижается, если земля покрыта многолетними травами, которые защищают почву от воздействия капель дождя и от ветров, повышая водопроницаемость.

На эрозивные процессы оказывает большое влияние При повышении удельного веса площадей, засеянных пропашными культурами, увеличивается интенсивность эрозии почвы.

При чрезмерной механической обработке почвы происходит ее распыление, что усиливает как ветровую, так и водную эрозию. Уплотнение почвы вызывает проход по полю тяжелой сельскохозяйственной техники, что снижает ее водопроницаемость, увеличивает сток воды, размывает и смывает.

Вследствие нерационального использования земель, а также при интенсивном воздействии ветра, воды происходит полное или частичное разрушение гумусового слоя почвы, что приводит не только к появлению оврагов и глубоких рытвин, но и значительному снижению плодородности. Чтобы избежать серьезных последствий, необходимо своевременно проводить защиту почв от эрозии и устранять возникающие повреждения по мере их появления.

Повреждение грунта происходит при непосредственном воздействии на него ветра или воды, вследствие чего различают 2 типа эрозии.

Водная эрозия

При водной эрозии разрушение почвы осуществляется ливневыми дождями, талыми водами, в процессе оросительной деятельности, под воздействием прочих временных факторов путем полного или частичного смыва плодородного слоя.

Степень наносимого территории ущерба зависит от характера воздействия воды на поверхность земли, поэтому водная эрозия бывает:

• капельная – повреждение почвы происходит капельками воды, удары которых вызывают разрушение структурных элементов грунта, а кинетическая энергия удара способствует разбрасыванию отделенных частиц почвы в стороны. На наклонных участках перемещение частичек гумуса происходит на большие расстояния, по сравнению с равнинной поверхностью, вызывая ускоренное развитие водной эрозии почв. Перемещение отдельных частичек осуществляется не только разбрасыванием их в разные стороны, но и последующим перемещением с каплями воды. Преобладание капельной эрозии над другими типами наблюдается в субтропиках и влажных тропиках;

• плоскостная (поверхностная) – равномерное смывание плодородного слоя почвы дождями либо оросительными средствами, следствием которого является выход на поверхность материнской породы. Под воздействием поверхностной эрозии на отдельных участках поврежденной территории появляются намытые, смытые почвы и значительно реже делювиальные, слабо отсортированные отложения. Нередко поверхностная эрозия приобретает масштабы, свойственные линейной эрозии;

• линейная – размыв грунта, сопровождающийся появлением небольших промоин, которые с течением времени преобразуются в овраги, рытвины и прочие углубления. Линейная эрозия распространяется на территорию меньшего размера, чем плоскостная и капельная, хотя более заметна. На сегодняшний день линейная эрозия подразделяется на боковую гидроэрозию и глубинную, которая проявляется в виде поврежденного дна водоема, начинаясь в устье и продолжаясь по течению до тех пор, пока водный поток обладает энергией. Наглядным примером боковой эрозии являются подмываемые постоянными водными потоками берега рек. В оврагах, озерах, реках и прочих водоемах сначала возникает глубинная эрозия, которая постепенно сменяется либо дополняется боковой. Наряду с плоскостной, линейная эрозия преобладает на склонах, откосах и прочих наклонных участках, поэтому присуща степным, лесостепным, горным зонам и районам с сильно расчлененным рельефом.

Наибольший ущерб грунту наносится при поверхностной и линейной эрозии, которые сопровождаются перемещением с потоком воды больших камней, обломков горных пород, способствуя тем самым ускорению эрозионных процессов почвы.

Ветровая эрозия (дефляция)

Суть процесса дефляции заключается в отрыве мелких частиц плодородного слоя почвы и подъем их в воздух, образуя пыльные бури. Отрыв новых частиц грунта происходит не только посредством воздействия ветровых потоков, но и летящими частицами. В зависимости от скорости и силы ветра, перенос веществ осуществляется на сколь угодно дальние расстояния. В большинстве случаев, ветровой эрозии подвержены иссушенные почвы, а также участки, плохо защищенные растительностью, поэтому ущерб от процесса дефляции наиболее существенен в пустынных зонах, засушливых регионах и степях.

Особенности ветровой эрозии почв относительно водной:

• перемещение частиц на большие расстояния как сверху вниз, так и снизу вверх;
• степень воздействия не зависит от особенностей рельефа;
• воздействие ветра заключается в выдувании отдельных элементов почвы с сохранением питательных веществ, в то время как водная эрозия сопровождается растворением в потоке воды большого количества питательных веществ, не только обедняя почву, но и создавая угрозу загрязнения водоемов.

Наряду с водной, ветровая эрозия наносит значительный ущерб произрастающим растениям и посевам. При сильном выдувании частиц корневая система растений оголяется, приводя к их гибели. В то же время, большая часть посевов погибает из-за нанесенных в большом количестве грунтовых веществ.

Независимо от воздействующего на почву фактора, степень наносимого ущерба зависит от интенсивности протекания эрозионных процессов, в связи с чем эрозия бывает:

• ускоренной. Эрозия, развивающаяся ускоренным темпом, за короткий промежуток времени способна значительно изменить привычный ландшафт огромной территории, поскольку почвообразование происходит медленнее, чем наносимый эрозией ущерб, что ведет к быстрой деградации грунта. Довольно часто ускоренная эрозия является следствием неправильной агротехнической обработки почвы, в результате чего наблюдается разрушение гумуса, материнской породы, способствующие образованию оврагов и промоин, проблема которых усугубляется периодическим воздействием природных факторов;

• естественная. При нормальном течении эрозия не наносит существенного вреда форме земной поверхности, поскольку почвенный покров в условиях естественного формирования успевает восполняться соотносимо ущербу, причиняемому водной или ветровой эрозией, поэтому изменения рельефа незначительны.

Таким образом, с любыми предпосылками и образованием эрозии почвы нужно сразу приступать к разработке противоэрозионных мероприятий, в ходе которых стоит учитывать совокупность факторов, влияющих на прогрессивность новых образований и интенсивность развития существующих повреждений.

Причины возникновения эрозии

Возникновение и прогрессивность повреждения поверхностного слоя земли происходит под влиянием ряда факторов, среди которых наиболее существенное значение играют:

1. Климат. Развитие водной эрозии наблюдается в условиях затяжных, ливневых дождей, а также быстром таянии снега. Ветровая эрозия свойственна климату с небольшим количеством осадков и высокой температурой воздуха, способствующей сильному пересыханию почвы.
2. Рельеф. Степень повреждения почвы под влиянием воды увеличивается с удлинением и крутизной склона. Кроме того, на выпуклых склонах наблюдается более прогрессивное развитие эрозии, нежели на вогнутых участках. Дефляция более интенсивно развивается на равнинных территориях с минимальным растительным покровом.
3. Свойства почвы определяются уровнем сопротивляемости грунта к разрушающему воздействию воды или ветра либо совокупности обоих факторов. Наибольшей устойчивостью к воздействию водной эрозии относятся черноземные почвы, в то время как сероземы, дерново-подзолистые, песчаные и глинистые грунты – наименьшей. Ветровой эрозии легко подвергаются песчаные, супесчаные, глинистые и суглинистые почвы при наличии пересохшего верхнего слоя почвы.
4. Растительность. Корневая система растений образует высокую защиту почвы от воздействия воды и ветра, способствует хорошему впитыванию воды и препятствуя тем самым иссушению почвы и повышая стойкость к водным и ветряным потокам. Небольшой растительный покров способствует уплотнению почвы и увеличению поверхностного стока, в то время как пышная растительность снижает скорость водяного потока и ветра вблизи грунта.
5. Хозяйственная деятельность людей, связанная с уничтожением растительности, вырубкой лесов, массовой распашкой больших земельных угодий с применением тяжелой техники, неконтролируемым выпасом скота, приводит к нарушению структуры почвы и увеличивает степень риска для возникновения дефляции и водной эрозии.

Таким образом, на возникновение и прогрессивность развития того или иного вида эрозии почв влияет множество факторов, которые необходимо учитывать в процессе мероприятий, направленных на снижение риска развития каких-либо повреждений и непосредственную борьбу с эрозией почв.

Меры борьбы с эрозией

Повысить сопротивляемость почвы негативному влиянию ветра, воды и других факторов позволяют следующие мероприятия:

• Засевание площадей многолетними травами.
• Распашка земель, склонных или подверженных эрозии, поперек склонов.
• Своевременное корректирование стока талых, дождевых вод путем кротования, полосного зачернения снега, прерывистого бороздования и других аналогичных приемов.
• Поддержание нормального уровня влажности почвы, не допуская высыхания, посредством боронования ранней весной, покрытия мульчирующим слоем.
• Перекрестный посев зерновых и поперечный посев других культур относительно склона.
• Своевременное внесение органических, минеральных удобрений, способствующих быстрому росту растений.
• Посадка кустистых растений и многолетних трав.
• Безотвальная обработка почвы с сохранением стерни и периодически вносимыми удобрениями.
• Полосная посадка деревьев и кустарников поперек склонов.
• Создание ветрозащитных лесных полос по верху склонов, дну оврагов, по краям полей севооборотов.
• Засаживание склонов многолетними растениями.
• Посадка кустарников и деревьев по берегам рек, прудов и других водоемов.
• Сооружение распылителей, водоотводов путем прокладывания труб.
• Террасирование склонов.
• Устройство запруд.

Совокупность своевременно проведенных мероприятий по предупреждению появления новых очагов эрозии и устранению последствий возникших эрозийных участков позволяют противостоять водной и ветровой эрозии, а также улучшают структуру и свойства почвы, способствуя повышению плодородности.

Ветровая эрозия (дефляция), её виды

Ветер - движение воздушных масс в приземном слое с различной скоростью. Ветер, контактируя с поверхностью почвы, вызывает её разрушение и перенос образовавшегося мелкозема на разные расстояния. Процесс переноса и аккумуляции песчаных частиц называется дефляцией. В результате формируются эоловые отложения. Дефляция развивается на открытых пространствах, где поверхность почвы не защищена кустарниково-травянистой, или лесной растительностью. Процесс переноса и аккумуляции глинистых частиц принято называть термином - ветровая эрозия.

Ветровая эрозия-это разрушающее действие ветра: развевание песков, лесов, вспаханных почв, возбуждение пыльных бурь, шлифовка скал, камней, строений, механизмов несомыми твердыми частицами, поднятыми силой ветра. Ветровая эрозия незакрепленных почв может происходить в любое время года и при любой силе ветра.

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. Ветровую эрозию подразделяют на местную эрозию и пыльные бури. Местная эрозия проявляется локально, на отдельных полях или участках, причем чаще на ветроударных склонах. Пыльные бури охватывают значительные территории - сотни и тысячи гектаров.

Ветровая эрозия, или дефляция, наблюдается как на легких, так и на тяжелых карбонатных почвах при высоких скоростях ветра, низкой влажности почв и невысокой относительной влажности воздуха. Поэтому она преимущественно возникает в засушливых степных районах страны. Распашка легких почв, их рыхление особенно опасны весной, когда они лишены защитного зеленого покрова, что делает их уязвимыми к дефляции. Ветровая эрозия характеризуется выносом ветром наиболее мелких частей. Ветровой эрозии способствует уничтожение растительности на территориях с недостаточной влажностью, сильными ветрами, непрерывным выпасом скота.

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.

Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

Развитие ветровой эрозии зависит от следующих факторов:

* характер рельефа;

* гранулометрический состав и структура почв;

* наличие и характер растительного покрова.

Перемещение почвенных частиц при ветровой эрозии происходит тремя способами:

скачками, размер частиц - 0,05 - 0,5 мм;

перекатыванием - размер частиц от 0,5 до 10 мм; во

взвешенном состоянии (размер менее 0,1 мм).

ь При скорости ветрового потока 5-7 м/с поднимаются и перемещаются частицы размером до 0,25 мм в диаметре.

ь При скорости ветрового потока 9-12 м/с размер переносимых частиц увеличивается до 1 мм.

ь Чем выше скорость ветра, тем большей разрушительной силой он обладает (ураганы, смерчи и т. п. явления).

* Одним из проявлений ветровой эрозии почв являются пыльные (или пылевые) бури. В земледельческих районах их называют «черными» бурями, поскольку переносимый мелкозем имеет черный цвет, обусловленный содержащимся в нем гумусом.

В соответствии с этими способами передвижения частиц разработаны и приборы для количественного учета сносимой ветром почвы.

Возникновение пыльных бурь связано с тремя основными факторами:

1) длительным воздействием ветрового потока на незащищенную растительностью поверхность почвы,

2) критической скоростью ветрового потока,

3) характером дезагрегированности поверхностного слоя почвы.

Воздействие бурь на окружающую среду связано со скоростью ветрового потока и размером почвенных частиц. Ученые подсчитали, что во взвешенном состоянии переносится до 30-40% частиц, скачкообразно - 50-70, а перекатыванием - 5-25%. При этом до 50% мелкозема перемещается непосредственно над землей, в слое 0-30 см.

Песчаные частицы в результате переноса и аккумуляции образуют различные формы: дюны, гряды, бугры, барханы.

* Дюны характерны для приморских подвижных песков.

* Бугры - для приречных.

* Барханы формируются в песчаных пустынях,напоминают застывшие морские волны. Нередко они образуют гряды.

* Базис дефляции - уровень, ниже которого энергия ветра «бессильна». Как правило, это капиллярная «кайма» грунтовых вод, или плотные отложения. Максимальная высота подвижных песков, как правило, равна двойной глубине базиса дефляции.

В земледельческих районах с малоснежной зимой, засушливыми осенью и весной верхний слой суглинистых почв в отдельные годы (с интервалом в 5-15 лет) находится в распыленном и сухом состоянии, становясь «легкой добычей» ветра. В этом случае формируются шлейфы аккумуляции мелкозема, местами слабо напоминающие барханы, а также валы и насыпи отложившегося мелкозёма в лесополосах.

При этом пыльные бури могут охватывать млн. га пахотных земель.

* Пыльные бури развиваются по принципу лавинного Эффекта.

* На основе наших полевых исследований в зоне Армавирского «ветрового коридора» было установлено, что движение частиц эрозионноопасной фракции (1мм) начинается при установившейся скорости ветрового потока в 9-12 м/с.

Борьба с дефляцией и защита почв от эрозии.

* Борьба с дефляцией проводится различными методами: механическими (щиты, плетни), биологическими (посевы засухоустойчивых растений, кустарников, деревьев) и химическими (структурообразователи на битумной и латексной основе).

* Защита почв от ветровой эрозии почв включает комплекс агролесомелиоративных и специальных противоэрозионных мероприятий: накопление и сохранение влаги в почве; применение безотвальной обработки с оставлением стерни; полосной системы земледелия (поля - шириной 80-100 м), использование кулис из высокостебельных культур (например, кукуруза, подсолнечник); система полезащитных лесных полос ажурной и продуваемой конструкции.

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. Одним из методов борьбы с ветровой эрозией торфяно-болотных почв, разрабатываемых в последние годы, является структурообразование в верхних слоях почв путем внесения ПАВ и высокомолекулярных полимеров. Взаимодействие добавок с органической частью торфа, естественно, должно сказаться на его водных свойствах. При этом следует находить такие решения, чтобы одновременно со структурообразованием торфяная система приобретала оптимальные водные свойства.

В районах распространения ветровой эрозии решающая роль в защите почв принадлежит почвозащитным севооборотам, полосноконтурной организации полей с чередованием высокостебельных культур, зерновых трав и паров. Большое значение для почвозащитных севооборотов имеет правильный подбор трав. Помимо клевера в последние годы как в полевых, так и почвозащитных севооборотах используются люцерна посевная и травосмеси бобовых и злаковых трав.

Разработана система мероприятий по борьбе с ветровой эрозией, заключающаяся в проведении безотвальной обработки почвы, посеве кулис и применении кольчатых катков. Эти приемы уменьшают действие эрозионных процессов, засух и повышают урожайность сельскохозяйственных культур.

Только благодаря планомерной работе по борьбе с ветровой эрозией путем внедрения новой системы земледелия с безотвальной обработкой почвы и других мероприятий в настоящее время проявление ветровой эрозии резко сокращено. Все эти природные факторы, осложняющие условия эксплуатации инженерных сооружений и хозяйственных комплексов, а также вторичные процессы, проявление которых связано со строительно-хозяйственным использованием территорий, должны быть выявлены в процессе инженерно-геологических изысканий. В этом отношении исключительное практическое и теоретическое значение имеют региональные инженерно-геологические исследования.

В числе агротехнических мероприятий по борьбе с водной и ветровой эрозией перспективным является улучшение физических свойств почвы путем применения искусственных структурообразователей.

Водную эрозию подразделяют на плоскостную и линейную.

Плоскостная эрозия представляет собой смыв верхних горизонтов почв на склонах при стекании талых и дождевых вод, образующих при движении сеть мелких струйчатых промоин и рытвин. Такая эрозия малозаметна, но имеет катастрофический характер из-за масштабности проявления.

Линейная эрозия - размыв почвы в глубину с образованием рытвин и глубоких промоин, перерастающих в овраги. Эту эрозию вызывают сконцентрированные на узких участках склона значительные водные потоки. Они приводят к полному уничтожению почв.

Ирригационная эрозия - разновидность водной эрозии. При ирригационной эрозии происходит смыв и размыв почв оросительной водой. В горных районах развиваются селевые потоки после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, при которых с гор на предгорные равнины переносится грязекаменная масса (мелкозем, щебень, камни разных размеров с водой).

По темпам развития эрозионных процессов различают нормальную (геологическую) и ускоренную (антропогенную) эрозию.

Нормальная эрозия протекает под естественной растительностью под влиянием геологических и других природных причин, когда потери почв не превышают темпа почвообразования, то есть потери восстанавливаются при почвообразовательном процессе. Такая эрозия практически не вредна. Ее иначе называют допустимой нормой эрозии. Вопрос о темпах эрозии рассматривали А. М. Бурыкин, М. Е. Бельгибаев, М. И. Долгилевич и другие ученые, которые рассчитали годовые допустимые нормы (величины) в мм: для дерново-подзолистых почв - 0,87, для черноземов - 0,28, для каштановых - 0,36 и для сероземов - 0,27. При средней объемной массе 1,25 г/см допустимая норма эрозии для дерново-подзолистых почв составляет 10,9 т/га, для черноземов - 3,5, для каштановых почв -4,4, для сероземов - 3,4 т/га. В США допустимая норма эрозии варьирует от 2,25 до 11,5 т/га в зависимости от водопроницаемости и мощности почв.

Ускоренная эрозия связана с хозяйственной деятельностью человека. Она проявляется при уничтожении естественной растительности и распахивании почв при крутизне склонов > 2°.

Для плоскостной эрозии установлены следующие градации по интенсивности годового размыва почв: незначительная (среднегодовой смыв до 0,5 т/га), слабая (0,5... 1 т/га), средняя (1...5т/га), сильная (5... 10 т/га), очень сильная (более 10 т/га).

Для линейной эрозии установлены следующие градации по интенсивности размыва: слабая (среднегодовой прирост оврагов менее 0,5м), средняя (0,5...1,0м), сильная (1...2м), очень сильная (2...5 м), чрезвычайно сильная (более 5 м).

Ускоренная эрозия наблюдается в зонах распространения серых лесных почв, черноземов, каштановых почв, в земледельческих районах таежно-лесной зоны, а также в горных областях. Наиболее распространена эрозия на правобережье Днепра, Волги, Дона, Северного Донца, Десны, Днестра и их притоков, на Среднерусской, Волыно-Подольской, Донецкой, Приволжской, Клинско-Дмитровской и Ставропольской возвышенностях, на Общем Сырте, в Высоком Заволжье, в зонах Оби и Иртыша, на Дальнем Востоке, в предгорьях и горах Крыма, Карпат, Кавказа, Урала, Средней Азии.

Эрозия наносит огромный вред сельскому хозяйству. Так, при слабой смытости почв урожай снижается на 20 %, при средней - на 40 % и сильной -на 60...80 %. Установлено, что при смыве 20-сантиметрового слоя чернозема на каждом гектаре теряется 150...200 т гумуса, 10...15т азота, 5...6 т фосфора, 40...60 т калия, 50...60 т кальция. Утрата 1 см слоя почвы равноценна возврату истории ее развития на 1000 лет. Следовательно, от степени смытости зависит уровень плодородия, так как в результате смыва изменяются реакция среды, состав обменных катионов, химический состав почв, уменьшаются запасы гумуса и питательных веществ, снижаются активность ферментов, численность микроорганизмов и мезофауны. Потери гумуса и кальция ведут к разрушению структуры почв, снижению их водопроницаемости и влагоемкости. Таким образом, водная эрозия приводит к значительному понижению плодородия почв или к полному их разрушению (линейная эрозия).

При развитии эрозии происходит обмеление рек, резко снижается урожайность ценных сельскохозяйственных угодий, нарушается дорожная сеть.

Основные причины развития водной эрозии - это уничтожение естественной растительности, несоблюдение противоэрозионных мероприятий, низкая культура земледелия, неумеренный выпас скота, неправильная прокладка дорог и др. На интенсивность развития эрозии влияют и природные условия: климат, рельеф, растительность, геологическое строение территории, свойства почв.

Из климатических условий большую роль в возникновении эрозии играют количество, режим, интенсивность, продолжительность выпадающих осадков и их распределение по сезонам года, а также температурный режим. Чаще подвергаются эрозии сухие, глубокопромерзающие почвы в регионах с ливневыми дождями, особенно на территориях, лишенных растительности. Сильную эрозию вызывают талые воды, если пересыщены водой маломощные оттаявшие слои почв.

В развитии водной эрозии особое значение имеет рельеф (глубина местного базиса эрозии, то есть разность высот самой высокой и самой низкой точек водосбора, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов). При большой глубине базиса эрозии возникает большая опасность ее проявления. В лесной зоне смыв почв происходит при крутизне склонов 1...1,5°, а в лесостепи - 2°. Чем круче склон, тем больше смыв почв.

Наиболее опасны в эрозионном отношении выпуклые склоны, так как нижняя, более, крутая, часть его смывается собравшейся вверху водой. На южных, юго-восточных и юго-западных склонах возрастает опасность проявления эрозии.

Влияние геологического строения территории на развитие эрозии связано с различной податливостью пород к размыву и смыву. Легко размываются лёссы и лёссовидные суглинки, хуже - покровные суглинки, значительно устойчивы к размыву моренные суглинки. Флювиогляциальные и древнеаллювиальные песчано-супесчаные отложения отличаются хорошей водопроницаемостью, а поэтому устойчивы к водной эрозии.

Почвенные условия (гранулометрический и минералогический составы, структура, мощность гумусового горизонта, влажность, плотность) в значительной степени влияют на развитие эрозионных процессов. Почвы легкие по гранулометрическому составу, хорошо оструктуренные, рыхлые, с мощным гумусовым горизонтом лучше противостоят водной эрозии. Почвы слабогумусированные, с разрушенной структурой обладают слабой противоэрозионной устойчивостью.

Растительность - эффективное средство защиты почв от эрозии, так как она принимает на себя ударную силу капель дождя. Корни растений скрепляют почвенные частицы, тем самым препятствуя смыву и размыву почв. Они также способствуют переводу поверхностного стока в почвы. Растения снижают скорость водного потока. Лесная подстилка и дернина препятствуют заиливанию пор. Растительность дает возможность накопить больше снега и таким образом ослабить промерзание почв, обеспечить лучшее впитывание воды в почву. Нарушение растительного покрова приводит к развитию эрозии. Наиболее интенсивно эрозия проявляется на склонах, лишенных растительности (чистый пар, где коэффициент эрозионной опасности - К = 1).

По степени смытости почвы подразделяют на слабосмытые, среднесмытые и сильносмытые. Ниже приведена диагностика почв для основных типов почв России.

Тип почвы	Диагностика
Дерново-подзолистые	У слабосмытых почв смыто менее половины горизонта
и светло-серые лесные	А 1 , пахотный слой осветлен, имеет буроватый оттенок.
	Эти почвы залегают на пологих склонах (уклон до 3°).
	У среднесмытых почв полностью смыт горизонт А 1
	и большая часть подзолистого, распахана верхняя
	часть иллювиального горизонта В 1 , пашня имеет бурую
	окраску. Эти почвы залегают на склонах с уклоном 3...5° .
	У сильносмытых почв частично смыт иллювиальный
	горизонт В 1 распахана средняя или нижняя часть
	горизонта В 2 , поверхность почвы бурая и глыбистая.
	Почвы залегают на склонах с уклоном 5...8°
Серые и темно-серые	У слабосмытых почв гумусовый горизонт А 1 смыт
лесные почвы	менее чем на1/ 3 , распахан укороченный горизонт А 1
	У среднесмытых почв горизонт А 1 смыт более чем на
	1/3, в пашню вовлекается верхняя часть горизонта
	В 1 , пашня имеет бурую окраску.
	У сильносмытых почв горизонт А 1 полностью смыт,
	распахан горизонт В, пахотный слой имеет бурую
Черноземы мощные	У всех подтипов мощность горизонтов А+АВ более
и среднемощные
	У слабосмытых почв горизонт А смыт на 30 %, окраска
	такая же, как у несмытых.
	У среднесмытых почв горизонт А смыт более чем
	У сильносмытых почв частично припахан переходный
	горизонт, а иногда и горизонт В 1 пахотный
	слой имеет буроватую окраску

Черноземы типичные,	У всех подтипов мощность горизонтов А+АВ менее
обыкновенные и южные	50 см.
	У слабосмытых черноземов смыто до 30 % первоначальной
	мощности горизонтов А + АВ, в пашню
	вовлекается самая верхняя часть горизонта АВ.
	У среднесмытых черноземов смыто 30...50 % первоначальной
	мощности горизонтов А + АВ, в пахотный
	слой вовлекается значительная часть гумусового
	слоя, припахана часть горизонта В, пахотный слой
	имеет буроватую или бурую окраску
Каштановые почвы	У слабосмытых почв смыто до 30 % первоначальной
	мощности горизонтов А + В 1 в пашню вовлекается
	верхняя часть горизонта В 1 .
	У среднесмытых почв смыто 30...50 % гумусового
	слоя (А + В 1), при вспашке в пахотный слой часто
	вовлекается весь горизонт В 1 .
	У сильносмытых почв смыта большая часть гумусового
	слоя, под пахотным слоем находится горизонт В 2 или В к

Борьба с водной эрозией включает целый комплекс противо-эрозионных мероприятий: организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических с учетом зональных условий увлажнения, рельефа, степени проявления эрозии.

Организационно-хозяйственные мероприятия предусматривают прежде всего рациональное землеустройство территории, при котором разрабатывают планы противоэрозионных мер и их реализации.

Агротехнические мероприятия включают противоэрозионную обработку почв (обработка поперек склонов, бороздование, обвалование, лункование зяби и паров, вспашка с почвоуглублением, щелевание, кротование, устройство ливневых борозд, заравнивание промоин и рытвин), снегозадержание, регулирование снеготаяния, применение различных видов удобрений, использование полосного земледелия, регулирование выпаса скота. Особое внимание уделяют посевам почвозащитных культур, севооборотам, насыщенным многолетними травами, и буферным полосам, состоящим из однолетних и многолетних растений. Наибольшей почвозащитной эффективностью обладают посевы многолетних трав (коэффициент эрозионной опасности весьма низкий - 0,08...0,01).

Лесомелиоративные мероприятия в основном направлены на создание полезащитных, водорегулирующих лесных и кустарниковых полос, закладываемых поперек склонов, лесных насаждений (приовражных, прибалочных и на склонах балок и оврагов).

В задачу гидротехнических мероприятий входят задержание и регулирование поверхностного склонового стока с помощью различных гидротехнических сооружений: террас различного типа, валов, водоотводных каналов на склонах для перехвата и отвода стока талых и ливневых вод, вершинных водотоков, а также выпо-лаживание откосов оврагов, плотин в оврагах и балках и др.

В условиях орошаемого земледелия главное внимание уделяют предотвращению ирригационной эрозии. При этом важную роль играют приемы обработки почв и способы полива.

Понятие об эрозии. Эрозия почв – процесс разрушения почвенного покрова. Эрозия почв включает в себя вынос, перенос и переотложение почвенной массы. В зависимости от фактора разрушения эрозию делят на водную и ветровую (дефляция).

Водная эрозия – процесс разрушения почвенного покрова под действием талых, дождевых или ирригационных вод.

По характеру воздействия на почву водную эрозию делят на плоскостную и линейную.

Плоскостная (поверхностная) эрозия – смыв верхнего горизонта почвы под влиянием стекающих по склону дождевых или талых вод. Механизм поверхностной эрозии связан с разрушающей ударной силой дождевых капель и с воздействием поверхностного стока дождевых и талых вод.

Линейная (овражная) эрозия – размыв почв в глубину более мощной струёй воды, стекающей по склону. На первой стадии линейной эрозии образуются глубоких струйчатые размывы (до 20-5 см) и промоины (глубиной от 0,3-05 до 1-1,5 м). Дальнейшее их развитие приводит к образованию оврагов. Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвы.

В горных районах наряду с развитием обычных форм водной эрозии могут возникать селевые потоки (сели) . Они образуются после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, движутся с большой скоростью и увлекают огромное количество материала в виде мелкозёма, гальки и крупных камней. Борьба с ними требует строительства специальных противоселевых сооружений.

По темпам развития различают геологическую (нормальную) и ускоренную эрозию.

Геологическая (нормальная) эрозия – медленный процесс смыва частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью, при котором потеря почвы компенсируется в ходе почвообразования. Этот вид эрозии протекает повсеместно, практически не приносит вреда и охраны почв не требует.

Ускоренная эрозия возникает при удалении естественной растительности, неправильном использовании почвы, в результате чего темп эрозии резко возрастает. Этот вид эрозии приводит к снижению почвенного плодородия, а иногда и к полному уничтожению почвенного покрова, и требует защиты почв.

Ветровая эрозия (дефляция) – процесс разрушения почвенного покрова под действием ветра. В зависимости от размера частиц они могут переносится ветром во взвешенном состоянии, скачкообразно и скольжением по поверхности. Различают пыльные (чёрные) бури и повседневную (местную) дефляцию.

Пыльные бури повторяются раз в 3-20 лет, уносят до 15-20 см поверхностного слоя почвы. При этом крупные частицы почвы передвигаются на небольшие расстояния, задерживаясь у различных препятствий и в понижениях рельефа. Наиболее мелкие частицы почвы (<0,1 и <0,001 мм) в виде воздушной суспензии перемещаются на десятки, сотни и даже тысячи километров.

Повседневная дефляция более медленно, но регулярно разрушает почву. Она проявляется в виде верховой эрозии и позёмки. При верховой эрозии и частицы почвы поднимаются вихревым (турбулентным) движением воздуха высоко вверх, а при позёмке они перекатываются ветром по поверхности почвы или перемещаются скачкообразно на небольшой высоте от почвы.

При перекатывании и скачкообразном движении частицы ударяются и трутся друг о друга, что усиливает их разрушение. Это способствует усилению дефляции.

Районы распространения эрозии . Водная эрозия наиболее распространена в зонах серых лесных почв, чернозёмной, каштановой, в земледельческих районах таёжно-лесной зоны, в горных областях.

Ветровая эрозия распространена преимущественно в районах недостаточного увлажнения и низкой относительной влажности воздуха: в районах неустойчивого увлажнения, в засушливых областях, в пустынях и полупустынях.

Экологические последствия эрозии . В результате эрозии происходит снижение плодородия почв (при поверхностной водной эрозии и дефляции) или полное уничтожение почвенного покрова (при линейной водной эрозии). Снижение плодородия связано с постепенным удалением наиболее плодородного верхнего слоя и вовлечением в пахотный горизонт менее плодородных нижних горизонтов. Степень снижения плодородия зависит от степени смытости или сдутости.

В результате эрозии ухудшаются физические, химические и биологические свойства почвы. Снижается содержание и запас гумуса, часто ухудшается и его качественный состав, снижаются запасы элементов питания (азота, фосфора, калия и др.) и содержание их подвижных форм. Ухудшаются структурное состояние и сложение, уменьшается пористость и увеличивается плотность, что приводит к снижению водопроницаемости, увеличению поверхностного стока, снижению влагоёмкости и запасов доступной для растений влаги. Потеря верхнего наиболее гумусированного и оструктуренного слоя ведет к снижению биологической активности почв: уменьшается численность микроорганизмов и мезофауны, снижается микробиологическая и ферментативная активность почв.

Кроме того, водная эрозия сопровождается рядом других неблагоприятных явлений: потерей талых и дождевых вод, уменьшением запасов воды в почве, расчленением полей, заилением рек, оросительных и дренажных систем, других водоёмов, нарушению дорожной сети и т. д.

В конечном счёте, ухудшение плодородия эродированных почв приводит к снижению урожая сельскохозяйственных растений.

Условия развития эрозии . Различают природные и социально-экономические условия развития эрозии. В первом случае сами природные условия предрасположены к проявлению эрозионных процессов. Во втором случае развитию эрозии способствует неправильное использование земель человеком. К природным условиям относятся климат (количество, интенсивность и величина капель дождевых осадков; мощность снегового покрова и интенсивность его таяния), рельеф (крутизна, длина, форма и экспозиция склона), геологическое строение местности (характер горных пород – их податливость к размыву, смыву и дефляции, наличие плотных подстилающих пород), почвенные условия (гранулометрический состав, структурность, плотность и влажность верхнего горизонта) и растительный покров (присутствие и характер растительного покрова, наличие дернины и подстилки).