Эрозия почв и защита склоновых земель от разрушения

Содержание


Введение

Глава 1. Эрозия почв - глобальная проблема человечества

1.1 Понятия эрозии почв

1.2 Виды эрозии почв

Глава 2. Последствия почвенной эрозии и методы борьбы с ними

2.1 Результаты эрозийных процессов

2.2 Защита склоновых земель

Заключение

Список использованных источников

Введение


Эрозия почвы - разрушение водой и ветром верхнего слоя почвы, смыв или развеивание его частиц и осаждение в новых местах [5].

Водная и ветровая эрозия почвы уменьшает площадь пашни, снижает плодородие почвы, затрудняет обработку полей, разрушает дороги и другие сооружения, заиливает каналы и водохранилища.

Эрозия почв носит планетарный характер потому, что она затрагивает интересы всех народов мира. Вследствие эрозии почв возникает ещё одна проблема - проблема голода, так как почва становится непригодна для использования, выветривается плодородный слой. Для решения глобальных проблем необходимо взаимодействие всех стран мира.

Мерами борьбы с эрозией почв являются почвозащитные севообороты, правильная обработка почвы, снегозадержание, защитные насаждения, террасирование склонов, оврагоукрепительные работы.

Главная роль в успешном выполнении задач по защите почв от эрозии принадлежит землеустройству, в процессе которого проводится противоэрозионная организация территории и создаются необходимые территориальные условия для осуществления мероприятий по предотвращению процессов эрозии и восстановлению плодородия эродированных земель.

В связи с этим актуальность данной работы очевидна, т.к. практически все почвы страны при определенных условиях могут быть подвержены эрозии.

Объектом исследования данного курсового проекта является сложный и многогранный процесс эрозии почв.

Предмет исследования - защита склоновых земель от эрозии.

Цель настоящей курсовой работы можно определить как процесс всестороннего изучения такого пагубного явления, как эрозия почв.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:

рассмотрение понятия "эрозия почв";

классификация различных видов эрозии в зависимости от критерия сравнения;

определение основных характерных черт в наиболее опасных и пагубных видах эрозии;

анализ последствий процесса эрозии почв;

выработка комплекса мер по защите склоновых земель от эрозии.

Структура данной работы представлена введением, основной частью, заключением и списком использованных источников.

Глава 1. Эрозия почв - глобальная проблема человечества


.1 Понятия эрозии почв


Почвенный покров - это основа всей живой природы. Лишь 30% земельного фонда мира - сельскохозяйственные угодья, используемые человечеством для производства продуктов питания, остальная территория - горы, пустыни, ледники, болота, леса и т.д.

На протяжении всей истории цивилизации рост населения сопровождался расширением площади обрабатываемых земель. За истекшие 100 лет было расчищено больше земельных площадей для оседлого земледелия, чем за все предыдущие века.

Сейчас в мире практически не осталось земли для сельскохозяйственного освоения, лишь леса и экстремальные территории. К тому же во многих странах мира земельные ресурсы быстро уменьшаются (рост городов, промышленности и т.д.) [6, с.21].

Ежегодно только вследствие эрозии из сельскохозяйственного оборота выпадает 7 млн га земель, а из-за заболачивания - засоления, выщелачивания - еще 1,5 млн га. И хотя эрозия - это естественный геологический процесс, в последние годы он явно усиливается, часто по причине неосмотрительной хозяйственной деятельности человека.

Слово "эрозия" происходит от латинского erosio, что означает "разъедать", "выгладывать" или "выгрызать" [1, с.13]. Эрозия - разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением. Т.е. разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы происходит, в основном, в результате действия воды и ветра.

"Эрозия почв - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра (ГОСТ 27593-88)" [5].

Это наиболее серьезная форма деградации почвы.

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. Термин "дефляция" используется параллельно с понятием ветровая эрозия, но последнее гораздо более распространено.

Естественная эрозия почвы - это медленный непрерывный процесс, одновременно с которым формируется новый почвенный слой. Ученые подсчитали, что один квадратный метр земли исчезает в результате естественной эрозии за 30 тысяч лет [2, с.44].

Однако исходя из существующих темпов эрозии и обезлесения, согласно прогнозу Института наблюдений за состоянием мира (Нью-Йорк), к 2330 г. плодородной земли на планете станет меньше на 960 млрд. т, а лесов - на 440 млн. га.

Процесс эрозии проходит в два этапа. Вначале связные комья земли распадаются на отдельные частицы, которые затем смываются водой или уносятся ветром. Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.

К эрозионным процессам относят также промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи) пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота). Однако наиболее активной и опасной формой эрозии в мире остаются водная эрозия (ей подвержены 31% суши) и ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34% поверхности суши [6, с.37].

1.2 Виды эрозии почв


Эрозия почвы может быть вызвана истощением земли или чрезмерным выпасом скота. Истощение земли - результат выращивания на ней одной и той же культуры в течение ряда лет без пополнения содержания питательных веществ в почве путем внесения удобрений. Это приводит к снижению плодородия почвы, а, следовательно, и объема урожаев. Также ухудшается связность почвы, становящейся чувствительной к эрозии. Выбивание пастбищ происходит при выпасе слишком большого поголовья скота на одном участке земли. Эти стада выедают и вытаптывают траву и растения быстрее, чем они растут, оставляя за собой голую землю.

Таким образом, видно, что эрозия почвы - процесс сложный, многоаспектный, неоднозначный. В виду этого и классифицировать его можно по разным основаниям.

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. Нормальная эрозия протекает повсеместно под лесной и травянистой растительностью. Она проявляется очень слабо, и происходящая при этом потеря почвы полностью восстанавливается в течение года благодаря почвообразовательным процессам [10, с.220]. Нормальная эрозия не сопровождается снижением плодородия; наблюдается в районах, поверхность которых покрыта естественной растительностью, не измененной хозяйственной деятельностью человека (распашкой, чрезмерным выпасом).

Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа. В этом случае потери почвы превышают темп почвообразовательного процесса, в результате чего снижается почвенное плодородие; наблюдается в районах с расчлененным и равнинным рельефом и соответствующими климатическими и почвенно-геологическими условиями, где использование земли без применения противоэрозионных мероприятий способствовало развитию разрушительных эрозионных процессов. Основными природными факторами, влияющими на интенсивность эрозионных процессов являются: характер осадков, температурный режим, ветровая активность, наличие (плотность покрытия) растительности, рельеф (крутизна, длина, экспозиция склонов), состояние почвы (гранулометрический состав, водопоглотительная способность, оструктуренность и др.) [3, с.59]. Ускоренная эрозия развивается там, где естественная растительность уничтожена и территория используется без учета её природных особенностей, в результате чего процесс ускоряется во мнoгo раз.

По причинам возникновения выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.

В зависимости от факторов, обуславливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее вида: ветровую и водную.

Ветровая эрозия (дефляция) почв - выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром, т.е. это "выдувание и развеивание почв и пород под действием ветра" [5]. Ветровая эрозия развивается на любых элементах рельефа, но наиболее разрушительной она бывает на равнинах.

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, нерегулируемой выпас скота и т.д. Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лёссов, вспаханных почв, возбуждение пыльных бурь, шлифовка скал, камней, строений, механизмов несомыми твердыми частицами, поднятыми силой ветра. По климатическим условиям, при которых протекает ветровая эрозия, выделяют два ее вида:

повседневная (местная): "при поверхностном наблюдении незаметна, происходит при малой скорости ветра ежегодно на полях и пастбищах, медленно, но постоянно, разрушая почвы путем выноса мельчайших почвенных частиц, снижает урожаи, а на ветроударных склонах губя посевы" [5];

пыльные, или черные, бури: возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20-30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, пустыни). Пыльные бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека [5].

Ветровая эрозия относится к эоловым процессам, т.е. процессам разрушения, переноса и отложения почв и пород, связанным с деятельностью ветра. В результате выдувания верхнего слоя почв образуются эродированные (дефлированные) почвы. Эти процессы сильно развиты в Канаде, Индии, Австралии, в большинстве стран Африки, Европы и Азии. "В США, по подсчетам службы охраны почв, площадь земель, в различной степени затронутых эрозией, составляет 313 млн. га, в том числе полностью разрушенных или сильно поврежденных - 113 млн. га. Более половины обрабатываемых земель повреждено в Канаде, чрезвычайно сильно эродированы почвы в Китае" [5].

"Водная эрозия - смыв и размыв почвы, а иногда и почвообразующих пород поверхностным стоком временных водных потоков" [5]. Водная эрозия развивается только при наличии склона (чем круче и длиннее склон, тем больше смыв и размыв почвы).

"Выделяют различные виды водной эрозии в зависимости от того, стоком каких вод она вызывается: талых, дождевых или оросительных (ирригационная эрозия)" [5]. Кроме того, эрозия может возникать в результате сезонного выхода на поверхность грунтовых вод, а также в результате сброса на почвенный покров сточных вод в процессе неправильной эксплуатации различных инженерных сооружений.

Различают следующие формы водной эрозии:

плоскостная (поверхностная), или смыв почвы,

овражная (линейная, глубинная, вертикальная), или размыв почвы и подстилающих пород;

струйчатая (ручейковая),

береговая (абразия).

Поверхностная эрозия - процесс смывания, удаления наиболее плодородных верхних слоев почвы вследствие неурегулированного поверхностного стока [1, с.129]. В результате поверхностной эрозии на пахотных склонах наблюдается или относительно равномерный смыв поверхностного слоя почвы или струйчатые размывы небольшой глубины, которые легко заравниваются при очередной обработке почвы (вспашке, культивации). Многократный смыв поверхностного слоя и образование струйчатых размывов, которые систематически заравниваются, постепенно приводят к формированию почв с укороченным профилем, так называемых смытых почв.

Зарождению линейной эрозии способствуют струйчатые размывы, которые систематически не заравниваются после очередного снеготаяния или ливня, становясь коллекторами, концентрирующими поверхностный сток вод, и перерастающими в типично линейные формы эрозии - сначала в промоины, а затем в овраги. Размывы глубиной от 0,3-0,5 м до 1,0-1,5 м и шириной от 0,5 м до 5 м носят название промоин. Последние являются своеобразными заготовками оврага, в который они, как правило, перерастают, не будучи своевременно засыпанными [2, с.107].

Последней стадией развития линейной современной эрозии является овраг. Все формы современной линейной эрозии относятся к размывам. В процессе развития эрозии формируется эрозионный рельеф, характер которого зависит от глубины базиса эрозии, т.е. от разности высот между высшими точками, с которых происходит сток воды, и базиса эрозии - горизонтальной поверхности, на уровне или ниже которой не происходит размыв земной поверхности стекающими водами. Глубина местного базиса эрозии - превышение водораздельных элементов рельефа над уровнем реки, долины или дна балок. Чем глубже местный базис, тем разрушительнее водная эрозия.

Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия. Экологический ущерб от оврагов огромен. Овраги уничтожают ценные сельскохозяйственные земли. Подсчитано, что ежедневные потери почв из-за развития оврагов достигают 100-200 га.

При эрозии, называемой абразией (обрушение берегов рек и других водоемов), сокращается площадь пашни и пастбищ, заиляются водоемы.

Также некоторые исследователи данного вопроса выделяют в отдельный вид водной эрозии - капельную, в ходе которой происходит 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" [12, с.178].

Подробная классификация и диагностика смытых почв различных типов разработана С.С. Соболевым. Подверженные разрушению почвы, в зависимости от степени эродированности, можно подразделить на следующие категории:

слабоэродированные (потеряно не более половины гумусового горизонта, припахивается его нижняя часть или подзолистый горизонт),

среднеэродированные (потеряно более половины или весь гумусовый горизонт, припахивается верхняя часть переходного или иллювиального горизонта, придающих почве буроватый оттенок),

сильноэродированные (утрачен частично переходный или иллювиальный горизонты, припахивается средняя или нижняя часть этих горизонтов, пахотный слой имеет бурую окраску и глыбистый),

очень сильноэродированные (полностью потерян переходный или иллювиальный горизонты, распахивается бесплодная материнская порода) [цит. по 3, с.98].

Чем почвы сильнее эродированы, тем больше они отличаются от своих "нормальных" аналогов по основным параметрам: химическому, гранулометрическому составу, физико-химическим свойствам, водному, воздушному и тепловому режимам, биогенности.

Таковы основные виды естественной, т.е. природной эрозии почв. Однако, помимо природы негативное влияние на плодородные земли в большей степени оказывает человек и его деятельность.

C темой водной эрозии связан и такой вид, как ирригационная эрозия. Она часто наблюдается в районах opoшаемого земледелия и проявляется даже на небольших уклонах при значительной величине поливной струи. При этом вымывается гумуc и доступные для растений элементы питания, в целом снижается плодородие почвы.

Промышленная эрозия возникает в результате разработок полезных ископаемых, особенно открытым способом, строительства жилых и производственных зданий, прокладки дoрожных магистралей, газо - и нефтепроводов. Механическая эрозия может возникнуть при широком использовании сверхтяжелых тракторов и другой техники без учета возможного предела ежегодного самовосстановления почвы применительно к каждой природной зоне. При этом разрушается структура почвы, ухудшаются ее водно-физические свойства и биологическая активность.

В связи с перегрузкой пастбищ скотом значительные площади подвергаются пастбищной (тропочной) эрозии. В хозяйствах следует строго регулировать выпас скота с учетом поголовья, вида животных и стравленности пастбищ.

Классификация видов эрозии почв у различных авторов различна. Все зависит от принципа классификации. Однако, нам удалось перечислить основные виды, выделяемые исследователями этой области.

Глава 2. Последствия почвенной эрозии и методы борьбы с ними


2.1 Результаты эрозийных процессов


Эрозия почв неспроста рассматривается как глобальная проблема человечества. Последствия разрушения плодородного слоя земли катастрофически.

Эрозия почвы - это разрушение мест обитания растений и животных, что приводит к нарушению сложившегося биологического равновесия в природных комплексах. В результате смыва и размыва почв заиляются водоемы, мелеют реки, засоряется оросительная сеть. Потери несут также рыбное хозяйство, транспорт, энергохозяйство. Ущерб сельскому хозяйству от засухи, болезней и т.д. значительно меньше, чем от эрозии почвы.

Причин возникновения эрозии много. Основная из них - нерациональное использование сельскохозяйственной территории, выражающееся прежде всего в уничтожении естественной растительности.

Растительный покров предохраняет почву от чрезмерного иссушения, резко снижает скорость ветра у поверхности почвы, защищает почвенные агрегаты от механического разрушения каплями дождя. Корневая система растений не только скрепляет почвенные частицы, препятствуя их выдуванию и смыву, но и способствует образованию водопрочной структуры. Накапливающийся на поверхности почвы слой влагоемких органических остатков в виде лесной подстилки или дернины препятствует возникновению потоков текущих вод даже в период обильного увлажнения. Этому благоприятствует также хорошая водопроницаемость почв, которые под покровом растений меньше промерзают зимой и быстрее оттаивают весной [8, с.89].

Существенное влияние на интенсивность проявления эрозии почв оказывают также рельеф территории, климат, состав и свойства почв. Пересеченность местности, обилие ливневых осадков, высокая скорость ветра, сильное иссушение почвы и незначительное содержание гумуса в ней, содержание в почве большого количества пылеватых и песчанистых частиц, карбонатность материнских пород усиливают процессы разрушения почв.

Эрозия - вpaг плодородия. Подсчитано, что каждую минуту на земном шаре выходит из сельскохозяйственного оборота 44 гa земель. От эрозии человечество каждый день безвозвратно теряет более 3 тыс. гa, а вceгo уже потеряло свыше 50 млн. гa плодородных земель [7].

От смыва, размыва и выдувания почв урожаи всех сельскохозяйственных культур в среднем снижаются на 20-40%. Урон, наносимый эрозией, этим не исчерпывается. Образование на поверхности почвы промоин, ложбин и оврагов затрудняет обработку земель и снижает производительность почвообрабатывающей и уборочной техники.

Как результат всех этих потерь человечеству уже совсем скоро грозит всемирный голод. По словам профессора геохимии Даниэля Наона из Университета Поля Сезанна в городе Экс-ан-Прованс на юге Франции, "Почва уже больше не может выносить такого обращения с ней, мы на краю пропасти - если эрозия будет продолжаться такими же темпами, скоро начнётся голод" [7].

Из-за интенсивного промышленного загрязнения, всё более широкого использования пестицидов в больших дозах, стремительной урбанизации, сведения лесов и плохо контролируемой ирригации эрозия усиливается с каждым годом (около четверти прежде пригодных к использованию земель во всем мире уже, по сути, выведено из оборота). По оценке экспертов ООН, чтобы в будущем накормить 9 млрд жителей Земли, необходимо к 2050 г. удвоить производство продовольствия. Между тем по данным ФАО, из 13,5 млрд га на суше для обработки пригодны не более 22%, а в настоящее время из этих 22% используется только половина. Кроме того, за последние десятилетия около 50 млн га стали непригодны для возделывания каких бы то ни было сельскохозяйственных культур по причине чрезмерного засоления [7].

В странах с умеренным климатом эрозия, в зависимости от характера почв колеблется в пределах 0,5-20т/га в год, а в тропических регионах с обильными осадками может кое-где достигать и 200т/га.

В разных странах мира эрозией разрушено около 430 млн. га земельных угодий, из них около 60 млн. га пашни - ветровой и 92,3 млн. га - водной эрозией. На слабо смытых почвах урожайность сельскохозяйственных культур снижается на 10-30%, на середньозмитих - почти на 50%. Овраги, образовавшиеся разрушают сельскохозяйственные угодья, разрезают поля на малые склад-ноконтурни участка. Водоемы заносятся эрозионным дрибноземом. Овраги дренируют водоносные горизонты, что приводит к иссушения больших площадей, ухудшают рост и развитие растительного покрова.

В Австралии более 80% пашни испытывает эрозии. Во время дождевых ливней смыв почвы достигает 100 т / га. В практике фермеров принято считать, что потеря 7 кг почвы вследствие эрозии равен потерям 680 г хлеба.

По мнению ученых Канады, вследствие развития ветровой и водной эрозии через 50-100 лет некоторые почвы превратятся в бесплодную пустыню, так как во многих регионах страны ежегодно потери почвы достигают или превышают допустимый уровень. Ежегодно потери почвы от эрозии и пашни достигают 9 т / га, общий их объем от ветровой эрозии - 160 млн. т грунта, от водной - около 117 млн. т. Интенсивность ветровой эрозии зависит от культур, которые выращивают и особенностей агротехники. По степени проявления эрозии в посевах культуры размещаются в такой последовательности: кукуруза, овощные, табак, соя, озимая пшеница, яровые зерновые [7].

Основной причиной усиления процессов ветровой эрозии почв является разрушение, распыления их структуры вследствие потерь значительного количества органического вещества.

Проявления водной эрозии способствуют большие размеры полей, введение чистых паров, использование мощной сельскохозяйственной техники.

Этот невозобновляемый ресурс должен рассматриваться, по мнению профессора Ноана, как высшая мировая ценность, которую необходимо тщательно охранять. Ресурс этот тем более ценен, что при нынешнем состоянии наших знаний мы пока не можем обойтись без почвы для выращивания культурных растений, отмечает ученый [7].

Ухудшение состояния земель затрагивает и богатые и бедные страны. Однако, наиболее остро проблема стоит в Азии и Африке. В некоторых районах Индии и Китая в связи с эрозией и загрязнением почвы ситуация уже близка к критической (площадь сельскохозяйственных угодий недостаточна для того, чтобы прокормить здесь живущих, и резервов для ее увеличения нет).

Немногим лучше ситуация и в Европе. Так, по данным Доминика Арруэ, директора группы "Infosol" в Национальном институте агрономических исследований в Орлеане, в одной Франции ежегодно исчезает около 60 тыс. га хороших пахотных земель (основная причина - эрозия почв и урбанизация, в результате которой на месте полей возникают все новые постройки и дороги) [7].

Как считают французские ученые, чтобы ответить на этот вызов, необходимо совершить несколько технологических скачков. В частности, немало экспертов возлагают основные надежды на широкое пользование в будущем трансгенных растений, позволяющих получать урожай даже на пустынных и засоленных почвах, площадь которых более и более увеличивается.

Не менее опасно и то, что, по мнению ряда ученых эрозия становится не только одним из основных источников исчезновения плодородных почв и загрязнения атмосферы, но и важным фактором изменения климата, который все отчетливее приобретает глобальный масштаб [8, с.89].

Европейские ученые обратили внимание на то, что процесс эрозии пахотных земель и опустынивание могут оказывать значительно большее влияние на качество воздуха в глобальном масштабе, чем полагали ранее.

Восстановление нарушенноrо почвенноrо покрова требует длительноrо времени и больших капиталовложений. Известно, что в природных условиях формирование нормально развитоrо почвенноrо профиля требует сотен лет, а для восстановления (рекультивации) почвы необходимо от нескольких лет до двух-трех десятилетий. Вслед за этим для восстановления плодородия почв необходимо длительное время проводить их окультуривание и улучшение.


2.2 Защита склоновых земель


Республика Беларусь расположена в основном на легких супесчаных и песчаных почвах, большая часть которых подстилается песками. Это означает, что республиканские почвы не являются высокоплодородными. "Почвы данной группы подвержены ветровой эрозии, имеют постоянный дефицит влаги (600-700 м3/га), что ведет к недобору 7-8 ц/га зерна или 50-60 ц/га картофеля" [9]. А 29,8% площади всех пахотных земель, особенно в центральной и северной зонах республики, расположена на склонах, где широко распространена водная эрозия.

Все это создает неблагоприятные условия для развития земледелия. Традиционная отвальная система обработки почвы и посева на склоновых землях только усиливает эрозионные процессы и снижает плодородие почвы и урожайность возделываемых культур.

По данным института почвоведения и агрохимии, ежегодные потери от эрозионных процессов составляют 14-16 т твердой массы с одного гектара пашни. Вместе с почвой безвозвратно теряется до 150-200 кг гумусовых веществ, до 10 кг азота, 6 кг фосфора, калия, 5-6 кг кальция и магния. В результате смыва питательных веществ и дефицита влаги урожайность возделываемых культур на склоновых землях на 15-20% ниже, чем на обычных [9].

Защита почв от эрозии осуществляется комплексом организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий. Применительно к сельскохозяйственным землям более правильна другая формулировка: защита почв от эрозии осуществляется системой противоэрозионного земледелия. В этой системе мер ведущее место занимают агрофитомелиоративные мероприятия. Они целесообразны и с экономической и с экологической точек зрения.

Ведущим направлением в защите почв от эрозии и мелиорации эродированных почв является максимальное использование почвозащитной и мелиорирующей роли сельскохозяйственных культур. Она исключительно многообразна. Растительный покров гасит энергию ливневых осадков и этим значительно уменьшает податливость почв эрозии. Часть осадков (иногда значительная) остается на поверхности растений и выполняет роль "увлажнительного полива". Задержание растениями осадков уменьшает объем склонового стока. Посеянные перпендикулярно склоновому стоку ряды растений распыляют сток на мелкие и мельчайшие струи и этим, с одной стороны, замедляют скорость стока и уменьшают его эродирующую способность, с другой - создают условия для лучшего поглощения осадков почвой.

Уменьшение скорости ветра в растительном покрове при выпадении ливней снижает их негативное энергетическое воздействие на почву и этим способствует лучшему поглощению осадков. Общеизвестна противоэрозионная мелиорирующая роль корневых систем растений [11, с.144].

Разумное размещение на территории сельскохозяйственных угодий разных типов севооборотов с учетом их почвозащитного и мелиорирующего влияния, максимальное использование почвозащитной роли разных культур при их размещении в полях севооборотов, внутри полей и кварталов многолетних насаждений, оптимальная густота посева и посадки культур, создание наилучших условий для развития растений являются одновременно и условиями для получения высокого урожая в текущем году, средством защиты почв от эрозии и восстановления плодородия смытых почв. В арсенале эрозиоведения имеется много приемов, которые позволяют значительно повысить почвозащитную роль растительности [1, с. 204].

Основные принципы проектирования почвозащитных севооборотов для склоновых земель включают:

всесторонний учет агрономических особенностей склоновых земель;

подбор культур, обеспечивающих наибольший экономический и почвозащитный эффект;

нарезку полей и рабочих участков, позволяющих успешно использовать машинно-тракторные агрегаты при работе на склонах;

выполнение программы по производству растениеводческой продукции при наименьшей ее себестоимости.

Сопоставляя различные варианты схем севооборотов для склоновых земель, следует подобрать такие состав и соотношение культур, которые в конкретных условиях будут наиболее рациональными с точки зрения получения необходимой сельскохозяйственной продукции, почвозащитных и почвоулучшающих воздействий. Для севооборотов, размещаемых на склонах со смытыми почвами, наряду с продуктивностью очень важна способность высеваемых культур к максимальному накоплению в почве корневых остатков [6, с.67].

Как показывают исследования, с точки зрения почвозащитного и почвоулучшающего влияния культур, на первом месте стоят бобово-злаковые травосмеси и чистые посевы многолетних трав. Затем следуют посевы колосовых культур сплошного сева.

Наименьшими почвозащитным и почвоулучшающим воздействием характеризуются пропашные культуры - кукуруза, подсолнечник, свекла и т.д.

При подборе культур в севооборотах, размещаемых на склоновых землях, совершенно необходимо учитывать почвозащитную способность различных культур в разные фазы развития. В литературе нередко приводятся универсальные количественные значения почвозащитной способности культур. Это большая ошибка. Одна и та же культура в зависимости от периода выпадения эрозионно-опасных дождей имеет различную почвозащитную способность [4, с.152].

Анализ вариантов структур почвозащитных севооборотов по коэффициентам почвозащитной способности различных культур позволит повсеместно оценить оптимальную структуру севооборотов, которая обеспечивает и наибольший выход сельскохозяйственной продукции и лучшую защиту почв от эрозии.

Для рационального использования склоновых земель нужно совершенствовать структуру посевных площадей.

На эродированных почвах в севообороты следует включить наиболее высокоурожайные культуры, которые одновременно наилучшим образом обеспечивают защиту почв от эрозии и способствуют восстановлению плодородия смытых почв.

Насыщение севооборотов, размещаемых на склонах со смытыми почвами, наиболее урожайными многолетними травами, зернобобовыми культурами, овсом и другими кормовыми, по-видимому является наиболее целесообразным их использованием и в экономическом и в почвозащитном отношении [1, с.236].

При противоэрозионной организации работ на склоновых землях очень важной является правильная оценка почвозащитных свойств возделываемых культур и севооборотов. По противоэрозионной эффективности все культуры можно разделить на следующие основные группы:

многолетние травы - очень хорошо защищают почвы от разрушения;

зерновые с подсевом трав - хорошо защищают почву;

однолетние бобовые - средне защищают почву;

пропашные культуры - плохо защищают почву [9].

Из зерновых колосовых озимые имеют более высокую почвозащитную эффективность, чем яровые, так как защищают почву осенью и весной в период стока талых вод.

Кроме того, ежегодные потери плодородия и урожая на склоновых землях объясняются еще и тем, что на них все еще применяется агротехника равнинных территорий. Многолетние исследования, проведенные в 70-80-х годах белорусскими институтами ЦНИИМЭСХ и БелНИИПА, показали, что, применяя специальные почвозащитные севообороты и агротехнические приемы, можно остановить эрозионные процессы, потери питательных веществ и урожайности на этих землях [9].

В зависимости от степени эродированности различают 6 категорий склоновых земель. Для правильного использования земель каждой категории требуются свои агротехнические подходы.

Земли 1-й категории, с крутизной от 0 до 10, не подвержены эрозии. Земли можно использовать в любом севообороте.

Земли 2-й категории, с крутизной склонов 10-30, слабо подвержены эрозии. Эти земли можно также использовать в полевых севооборотах, включающих возделывание зерновых, пропашных и технических культур.

Земли 3-й категории, с крутизной 30-50, средне подвержены эрозии, представлены среднесмытыми почвами. Почвы этой категории отводят под почвозащитные севообороты, в которых 40-50% составляют зерновые культуры и 50-60% - многолетние злаково-бобовые травы.

Земли 4-й категории, с крутизной 50-80, сильно подвержены эрозии. Сильно смытые почвы можно использовать под почвозащитные севообороты, применяются на них специальные противоэрозионные приемы обработки почвы.

Земли 5-й категории, с крутизной 80-100 и более, очень сильно подвержены эрозии и малопригодны для обработки, поэтому их наиболее целесообразно использовать под культурные сенокосы и пастбища. Организация культурных пастбищ требует коренной их мелиорации и проведения противоэрозионных мероприятий.

Земли 6-й категории, с крутизной более 150, непригодны для земледелия, сенокосов и пастбищ. К этой категории относятся эрозионно опасные земли [9].

Наукой и практикой прошлых лет разработан комплекс противоэрозионных мер, направленных на прекращение процесса эрозии и восстановление эффективного плодородия склоновых земель. Среди этих мер важнейшее место занимают агротехнические приемы, как наиболее быстродействующие и не требующие дополнительных затрат. При этом первое место принадлежит правильной противоэрозионной обработке. Основная цель ее - задержание осадков на месте их выпадения и перевод поверхностного стока во внутрипочвенный. Это достигается, с одной стороны, безотвальной мульчирующей обработкой верхнего слоя из стерни, растительных и пожнивных остатков, а с другой стороны, глубоким осенним рыхлением почвы.

Опыт работы английских фермеров (Х.П. Ален) показывает, что для получения стабильных высоких урожаев зерновых культур необходимо проводить ежегодное подпочвенное рыхление. Это способствует влагонакоплению, а также развитию корневой системы растений в нижних горизонтах, что позволяет им лучше использовать запасы влаги в сухой летний период.

Обработка почвы и посев в севооборотах на землях 1-й и 2-й категорий может выполняться теми же комплексами машин, что и на равнинах. При этом больше внимания должно уделяться минимальной бесплужной обработке и глубокому рыхлению почвы в севообороте под пропашные и технические культуры.

Для этого в республике имеется вся необходимая техника: плуги, глубокорыхлители, дисковые бороны, чизельные культиваторы, специальные агрегаты комбинированные для минимальной обработки почвы, сеялки и комбинированные почвообрабатывающе-посевные агрегаты [9].

По данным исследований ЦНИИМЭСХ и БелНИИПА, глубокое осеннее рыхление зяби на склоновых землях увеличивает запасы продуктивной влаги в метровом слое до 30 мм, при этом повышает урожайность зерна до 3 ц/га. Обработку полей желательно проводить по горизонталям склона, что способствует лучшему накоплению влаги осенне-весенних осадков.

При осенней безотвальной обработке склоновых земель лущение стерни не является обязательным агроприемом, так как оно не оказывает положительного влияния на урожай зерновых культур. Борьбу с сорняками необходимо проводить химическим способом.

Таким образом, для защиты склоновых земель от эрозии необходимо использовать комплекс мер, включающий как выбор подходящих культур, так и специальную технику для обработки земель.

склоновая земля эрозия почва

Заключение


Гармоничное сотрудничество человека с природой, его разумная общественная деятельность, которая регулирует и контролирует обмен веществ между природой и обществом, стало в современную эпоху одной из актуальнейших задач.

Однако, развитие сельского хозяйства привело к ускорению эрозии почв, как водяной, так и ветровой. Это в конечном итоге приводит к глубоким нарушениям микрофлоры почвы и общему необратимому нарушению многочисленных экосистем. Кроме того почвенные ресурсы в основном необратимо гибнут при отчуждении земель под другие нужды: строительство, сооружение дорог, горные разработки, свалки отходов, водохранилища, полигоны и т.п.

На основании проведенного курсового исследования можно сделать следующие выводы.

Эрозия почв - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра.

К эрозионным процессам относят также промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи) пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота). Однако наиболее активной и опасной формой эрозии в мире остаются водная эрозия (ей подвержены 31% суши) и ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34% поверхности суши.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную.

По причинам возникновения выделяют естественную и антропогенную эрозию.

В зависимости от факторов, обуславливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее вида: ветровую и водную.

Ветровая эрозия относится к эоловым процессам, т.е. процессам разрушения, переноса и отложения почв и пород, связанным с деятельностью ветра. В результате выдувания верхнего слоя почв образуются эродированные (дефлированные) почвы.

Водная эрозия развивается только при наличии склона (чем круче и длиннее склон, тем больше смыв и размыв почвы).

Последствия эрозии почв губительны для плодородия почв, что в мировых масштабах может привести к голоду.

Для защиты склоновых земель от эрозии необходимо использовать комплекс мер, включающий как выбор подходящих культур, так и специальную технику для обработки земель.

Список использованных источников


1.Заславский, М.Н. Эрозиоведение / М.Н. Заславский. - М.: Высшая школа, 1983. - 376 с.

2.Заславский, М.Н. Эрозия почвы / М.Н. Заславский. - М.: Мысль, 1979. - 245 с.

.Захаров, П.С. Эрозия почв и меры борьбы с ней / П.С. Захаров. - М.: Колос, 1971. - 191 с.

.Калиненко, И.Г. Плодородие почв и селекция озимой пшеницы / И.Г. Калиненко, Г.П. Бельтюков // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозакадемия, 1992. - С.150-155.

5.Макарова, Г.П. Эрозия почв / Г.П. Макарова // Научно-информационный портал "ВИНиТИ" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://science. viniti.ru/index. php? &option=com_content&task=view&Itemid=139&Section=&id=316&id_art=X000729 <http://science.viniti.ru/index.php?&option=com_content&task=view&Itemid=139&Section=&id=316&id_art=X000729>. - Дата доступа: 01.02.2013.

.Нарциссов, В.П. Научные основы земледелия / В.П. Нарциссов. - М.: Колос, 1982. - 97 с.

.Негативные последствия ветровой и водной эрозии почв // АгроХим [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://agro-him. kiev.ua/stati-nashej-kompanii/107-stati/1441-ohrana-pochvennogo-pokrova-negativnye-posledstvija-vetrovoj-i-vodnoj-erozii-pochv.html <http://agro-him.kiev.ua/stati-nashej-kompanii/107-stati/1441-ohrana-pochvennogo-pokrova-negativnye-posledstvija-vetrovoj-i-vodnoj-erozii-pochv.html>. - Дата доступа: 01.02.2013.

.Танасиенко, А.А. Экологические аспекты эрозионных процессов / А.А. Танасиенко и др. // Экология - Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 1999. - Вып.55. - С.87-89.

.Точицкий, А.А. Защитим почву на склоновых землях / А.А. Точицкий, Н.Д. Лепешкин [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://belagromech. basnet. by/img/articles/2012.03.03/Zascgitim_pochvy_tochicki_lepeshkin. pdf <http://belagromech.basnet.by/img/articles/2012.03.03/Zascgitim_pochvy_tochicki_lepeshkin.pdf>. - Дата доступа: 01.02.2013.

.Трегубов, П.С. Эрозия и дефляция черноземов, система мер их предотвращения и воспроизводства плодородия / П.С. Трегубов // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозакадемия, 1992. - С. 208-217.

.Шевелуха, В.С., В.В. Докучаев и современное растениеводство / В.С. Шевелуха // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозакадемия, 1992. - С. 142-149.

.Щепащенко, Г.Л. Ливневая эрозия почв и методы борьбы с ней / Г.Л. Щепащенко. - М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1991. - 215 с.


Теги: Эрозия почв и защита склоновых земель от разрушения  Курсовая работа (теория)  Геология
Просмотров: 26539
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Эрозия почв и защита склоновых земель от разрушения
Назад