Природа пыльных бурь и закономерности в их проявлении

Возникновение и действие пыльных бурь. Общими факторами возникновения и развития ветровой эрозии для всех дефляционных районов являются:

климатические условия — в первую очередь засушливость климата и наличие сильных ветров;

наличие дефляционно-податливых почв;

отсутствие лесов, малолесье или обезлесенность территории;

неправильное хозяйственное использование земли, отсутствие противоэрозионных мероприятий на дефляционно-податливых почвах.

Таким образом, условия возникновения ветровой эрозии могут быть разделены на две группы — природные и антропогенные.

Пыльные бури возникают и в большинстве случаев в наибольшем количестве проявляются весной.

Анализ метеорологических данных показывает, что возникновение весенних пыльных бурь наиболее вероятно после сухой осени, малоснежной зимы и энергично протекающей весны с малым количеством осадков. Такое состояние погодных элементов предшествующего периода может служить прогнозом ветровой эрозии.

Продолжительность пыльных бурь весьма различна — от кратковременных вспышек до нескольких часов, а иногда даже и несколько суток. Средняя продолжительность из учтенных 85 пыльных бурь была в Астраханской полупустыне примерно 6 часов.

Развевание почвы, т. е. возникновение пыльной бури, в различных дефляционных районах начинается при скорости ветра не ниже 10 м/с.

От исходной скорости надо отличать ту, при которой обычно протекают пыльные бури. Последняя бывает выше. Так, для Астраханского Заволжья она составляла 11,84±0,31 м/с, а пять бурь из 85 протекали при ветре со скоростью 20 м/с и больше.

Пыльные бури могут вызываться ветрами всех румбов, но для каждого дефляционного района можно установить преобладающее их направление. Наблюдениями установлено, что только 50 — 60% сильных ветров вызывают пыльные бури. При этом чем больше скорость ветра, тем продолжительнее пыльные бури и сильнее их разрушительное действие.

В момент возникновения пыльной бури сорванные сильным ветром частицы почвы приобретают поступательное движение. При этом крупные частицы диаметром 1—3 мм скользит по поверхности; частицы от 0,1 до 1 мм передвигаются скачкообразно, а частицы мельче 0,1 мм поднимаются в воздух в виде облака.

Мелкие, преимущественно глинистые частицы,— наиболее плодородная часть почвы — уносятся с поля, переносятся на дальние расстояния и безвозвратно теряются. Передвигающиеся скачкообразно частицы размером 0,1—1 мм (песок средний) составляют основную часть выносимой из почвы массы. Переносятся они в виде поземки в приземном слое, в основной массе до высоты 6 см и в меньшем количестве до высоты 20 см.

В процессе наших наблюдений в Павлодарской области за один час действия пыльной бури на фронте протяженностью 100 м пронеслось до 2000 кг частиц.

Закономерности в проявлении пыльных бурь. На проявление пыльных бурь и характер их действия оказывают влияние рельеф местности, почва и ее состояние, растительность, а также размер пылесборной площади.

Пыльные бури и рельеф. Характер и размеры выдувания почвы и отложения наносов в значительной степени обусловлены рельефом, так как последний оказывает влияние на скорость ветра. Пыльные бури, в свою очередь, влияют на формирование рельефа. Выдуванию подвергаются в первую очередь по­вышенные участки, бугры, всхолмления, водоразделы, склоны и в меньшей мере равнинные места. Особенно сильно страдают верхние части всхолмлений и склонов и положительные перегибы местности. Это объясняется изменением скорости ветра на различных элементах мезорельефа. Сильный ветер срывает гребни пашни, наносы частично откладываются в плужных бороздах при распо­ложении их в направлении, перпендикулярном ветру. Вспаханные участки с неровной поверхностью выдуваются меньше, чем, например, участки, прикатанные гладкими катками. Это объясняется тем, что скорость ветра на дне даже такого небольшого углубления, как борозда, снижается вдвое по сравнению с гребнем. Следовательно, создавая путем обработки соответствующий микро- и нанорельеф поля, можно уменьшить процессы дефляции.

Непоглощенная микро- и нанопонижениями пыль откладывается в мезопонижениях — падинах, западинах, балках, а также возле препятствий, снижающих скорость ветра. Таким образом, пыльные бури как бы стремятся снивелировать рельеф.

Степень подверженности дефляции пологих склонов зависит от их положения по отношению к пылебурёвым ветрам. Наиболее сильно страдают от выдувания ветроударные склоны.

Пыльные бури и почва. Почва является объектом воздействия ветров, вызывающих пыльные бури. Анализ образцов почв в дефляционных районах показывает, что в процессе дефляции весьма важную роль играет механический состав и структура почвы.

Наиболее подвержены выдуванию легкие по механическому составу песчаные и супесчаные почвы. Дефляция почв некарбонатных, тяжелых по механическому составу проявляется реже. Карбонатные почвы занимают среднее положение.

Общим свойством дефляционно-податливых почв, обусловливающих их подверженность к выдуванию, является распыленность и бесструктурность их пахотных горизонтов, 1-ак как даже в условиях одной и той же почвенной разности посевы по пласту хорошо развитых многолетних трав или целины (многолетней залежи) и по обороту пла­ста обычно не выдувались.

В повышении противодефляционной устойчивости почвы важное значение имеют крупные ветроустойчивые комки, скрепленные остатками корней трав и покрывающие значительную часть поверхности пласта.

В связи с этим разная податливость дефляции старопашни, пласта многолетних трав, оборота пласта, целины объясняется различным агрегатным составом.

На степень выдувания влияет также влажность почвы. Достаточная влажность почвы сама по себе еще не может служить гарантией против возникновения пыль­ных бурь. Но почвенная влага обеспечивает более быстрый рост и более мощное развитие травянистой растительности и, следовательно, более лучшую защиту почвы от выдувания.

На основе результатов исследований нами предложен на следующая классификация почв и земельных участков по степени их дефляционной податливости (табл. 11).

Данная классификация построена с учетом хозяйственной деятельности человека. Хорошо проведенное агрохозяйственное обследование при землеустройстве предопределяет решение многих важных вопросов организации территории. Это положение в особенности относится к районам дефляции. От правильного выделения различных в дефляционном отношении участков зависит и правильность решения такой важной и сложной части землеустроительного проекта, как организация угодий и севооборотов, создание условий рационального и возможно полного использования главного средства сельскохозяйственного производства — земли, сохранение и повышение ее плодородия, разработка мер борьбы с ветровой эрозией и пр. Применение при агрообследовании указанной классификации позволит в каждом конкретном хозяйстве выделить площади, подверженные в разной степени дефляции, с целью проектирования соответ­ствующих мероприятий по борьбе с этим явлением и дать прогноз развития его на тех или иных участках.

Пыльные бури и растительность. Если влияние на процессы дефляции таких природных факторов, как рельеф и почвы, может быть в зависимости от конкретных условий и положительным и отрицательным, то действие растительности всегда является положительным. Почти во всех дефляционных районах выдуванию подвергаются почвы, лишенные в момент действия пыльных бурь хорошо развитой растительности.

Участки под многолетними травами, а также покрытые естественной травянистой растительностью (целина, залежь, не разбитые скотом выпасные угодья) не подвергаются дефляции. Развеванию препятствуют также густая стерня и бастылы (остатки стеблей).

Защитное действие растительности и ее остатков объясняется тем, что она своими корнями скрепляет почву, делает ее более структурной. Наряду с этим под влиянием растительности уменьшается скорость ветра в приземном слое (рис. 17).

Как видно из рисунка, наиболее сильно ветроослабляющее действие выражено у житняка и стерни пшеницы.

Хорошо развитая травянистая растительность обладает также пылезадерживающей способностью. Снижая в приземном слое скорость ветра, травянистая раститель­ность задерживает переносимые частицы почвы в виде наноса и защищает прилегающие к травянистым участкам соседние поля. Еще большим защитным свойством обладает древесно-кустарниковая растительность.

Разностороннее положительное как прямое, так и косвенное действие травянистой растительности должно быть использовано в борьбе с ветровой эрозией. Такими путями являются почвозащитные севообороты, полосное размещение посевов и паров, оставление травяных или стерневых буферных полос, создание кулис из высоко- стебельных растений, залужение очагов ветровой эрозии.

Пыльные бури и пылесборная площадь. Значительное развитие пыльных бурь связано с распашкой огромных массивов дефляционно-податливых почв без применения при этом мер по предупреждению проявления и ослаблению действия ветровой эрозии. Исключительно большое значение имеет при этом раз­мер пылесборной площади, под которой следует понимать распаханную площадь, не разграниченную препятствиями или неподверженными выдуванию участками (лесными полосами, полями или полосами многолетних трав, целины и т. п.). Распыляемые площади одновременно являются и очагами дефляции, наносящими вред соседним полям. Чем больше пылесборная площадь, тем сильнее разгул ветра, тем большее количество почвенных частиц захватывается ветровым потоком.

При значительных площадях распахиваемых дефляционно-податливых почв для уменьшения опасности повреждения их пыльными бурями Необходимо расчленять такие массивы, что достигается введением соответствующих севооборотов с многолетними травами и правильной организацией территории землепользования (рис. 18).

Дата добавления: 2015-11-30