Причины возникновения водной эрозии и факторы, влияющие на ее развитие

Смыв и размыв почвогрунта вызывается неурегулированным стоком талых и ливневых вод. Такой сток может возникнуть при распашке склоновых земель вдоль склонов, при неурегулированной пастьбе скота и уничтожении травянистой растительности, при вырубке лесов на склонах и особенно корчевке пней. Возникновение оврагов может быть вызвано неправильным (наискось склона) проектированием лесных полос или прокладкой дорог. В орошаемых условиях может возникнуть так называемая ирригационная эрозия, вызываемая чрезмерным поливом.

На развитие водной эрозии оказывают влияние следующие факторы: рельеф местности, почвы и грунт, климатические условия, растительность, хозяйственная деятельность человека.

Из перечисленных факторов первые четыре являются природными, последний —антропогенным. Знание воздействия природных факторов на характер и степень развития водной эрозии является теоретической основой успешной борьбы с этим вредоносным явлением. И только на основе этих знаний человек может осуществить и правильное ведение сельского хозяйства и противоэрозионную организацию территории.

Водная эрозия и рельеф. По степени влияния на развитие водной эрозии рельеф может быть поставлен на первое место. На проектирование защит­ных лесных насаждений и разработку других противоэрозионных мероприятий очень сильно влияет как общее строение рельефа местности, так и состояние отдельных его элементов.

Показателями общего характера строения рельефа являются коэффициент расчлененности территорий и глубина базиса эрозии. Коэффициент расчлененности территории — отношение длины русловой сети или сети углублений с постоянно и временно действующими, выработавшими ложе водотоками (реки, ручьи, балки, овраги) к площади водосбора — определяется по формуле: K=L/P, где К — коэффициент расчлененности территории; L — длина русловой сети, в км; Р — площадь водосбора, в км².

Коэффициент расчлененности 0,1 — 0,4 характеризует равнинную территорию, не подверженную или почти не подверженную процессам водной эрозии и в общем не опасную в эрозионном отношении.

Проектирование защитных лесных насаждений в этих условиях не представляет большой сложности. Коэффициент 1,0 говорит о значительной расчлененности территории, о наличии процессов водной эрозии, об опасности дальнейшего развития ее, и о необходимости в процессе землеустройства проектирования соответствующих противоэрозионных мероприятий. Более высокая величина коэффициента расчлененности указывает на еще большую степень расчленения рельефа, на еще большую опасность водной эрозии. Коэффициент 2,0—3,0 характеризует очень сильно расчлененную местность типа предгорных областей.

Глубина базиса эрозии — показатель глубины расчлененности территории, или степени выраженности рельефа. Базисом эрозии называется горизонтальная поверхность, на уровне которой стекающие водные потоки (струи, ручьи, реки) теряют свою размывающую силу. Так, для водосбора рек, впадающих в море, общим базисом будет уровень этого моря, а для водосбора ручьев, балок, оврагов, впадающих в реки, местным базисом эрозии является уровень реки в том месте, где они впадают в нее.

Под глубиной базиса эрозии понимается разница в относительных высотах водораздельной линии и базиса эрозии, т. е. максимальная разность высот самой высокой и самой низкой точек водосбора. Чем больше глубина базиса эрозии у водосборов, одинаковых по площади, тем глубже расчленен рельеф и тем процессы водной эрозии, и ее опасность сильнее.

На развитие водной эрозии оказывает большое влияние также строение отдельных элементов рельефа — крутизна, длина, экспозиция и форма склонов.

Смыв почвы обычно возникает в лесной зоне при крутизне склона в 1 —1,5°, в лесостепи при 2°. Чем круче склон, тем выше скорость стекающей воды и тем больше смыв почвы. Установлено, что количество перемещаемого и сносимого водой материала изменяется приблизительно пропорционально четвертой степени изменения скорости стока, т. е. если скорость стока удваивается, то количество смываемого материала увеличивается в 16 раз. Влияние крутизны склона на степень смытости приводится в таблице 13.

В полевых условиях о степени смытости можно судить также по изменению окраски почвы, по наличию выступающих на ее поверхности белесых пятен подпочвы и по состоянию растительности.

Чем длиннее склон, тем больше скапливается воды, и, следовательно, смыв и размыв почвы будет сильнее. Так, если на верхнем отрезке склона на протяжении 0—100 м смыв весьма незначительный или его вообще может не быть, то на нижнем (500 — 600 м от водораздела), более крутом, смыв может достигать 30 т почвы с 1 га. Следовательно, в эрозионном отношении особенно опасны длинные и крутые склоны.

Большое значение имеет экспозиция склона. Южные, юго-восточные, юго-западные склоны сильнее подвергаются водной эрозии. Это объясняется тем, что солнечные склоны обычно круче, почва на них суше и менее структурна. Таяние снега на склонах южной экспозиции происходит значительно быстрее чем на затененных, следовательно, в единицу времени образуется большее количество воды, вызывающей больший смыв почвы.

Сильное влияние на развитие эрозии оказывает также профиль склона (рис. 20). В эрозионном отношении наиболее опасен выпуклый склон, у которого нижняя, более крутая часть сильно смывается и размывается собравшейся вверху водой. Менее подвержен смыву вогнутый склон — нижняя часть его не только не размывается, но здесь откладываются продукты сноса с верхней части. У ступенчатого склона скорость возникающего стока с каждым перепадом (ступенью) гасится и не может вызывать значительного смыва. Подсказанные строением этого склона террасы применяются для борьбы с водной эрозией.

Водная эрозия и почвы. В процессах стока и смыва почв весьма имеет важное значение имеет их водопроницаемость. Выпаханные, распыленные и бесструктур­ные почвы очень плохо водопроницаемы и сильно смываются, в то время как смыв богатых структурных почв незначительный.

Подзолистые почвы лесной зоны смываются легче и сильнее, чем серые лесные почвы лесостепи, а последние по противоэрозионной стойкости уступают черноземам. Из черноземов смыву (так же как и дефляции) наиболее податливы карбонатные, более устойчивы выщелоченные и обыкновенные.

При малых уклонах местности смыв тяжелых почв бывает больше, чем легких песчаных и супесчаных, но при большом уклоне более податливы малосвязные легкие почвы.

Большое значение имеет также состояние почвы. Мерзлые почвы в период таяния снега не смываются, а отстоявшие сверху и подстилаемые внизу мерзлой прослойкой сильно податливы смыву Окультуривание почв, постепенное углубление пахотного слоя с одновременным внесением удобрений повышают и урожайность, и противоэрозионную устойчивость почв.

Водная эрозия почв, климат и растительность. Сильные морозы и глубокое промерзание почвы, вызывающие разрыв структурных отдельностей, снижают ее противоэрозионную стойкость. Из отдельных элементов климата наибольшее значение имеют осадки — характер, интенсивность и время выпадения их и быстрота таяния снега. Капли дождя разбивают почвенные ко мочки, вызывают заиливание пор почвы и снижают ее сопротивляемость смыву. При интенсивных ливнях вода поступает на почвенную поверхность так быстро, что даже структурная почва не успевает впитывать ее, в результате чего происходит смыв почвы. При весеннем снеготаянии смыв почвы тем больше, чем быстрее идет таяние снега, т. е. чем дружнее весна.

Растительность во всех случаях препятствует усилению эрозии. Из полевых культур по противоэрозионным свойствам первое место занимают многолетние травы. Однолетние культуры сплошного сева эрозионно нестойки. Еще меньшим противоэрозионным характером обладают пропашные. Многолетние травы используют как мощное средство в борьбе с водной эрозией почвы, так как они оказывают разностороннее положительное действие на ее защиту и повышение сопротивляемости смыву.

Положительную роль играют также и остатки травянистой растительности. Еще большее значение в борьбе с водной эрозией почв, как и с ветровой, имеют древесно-кустарниковые растения.

Дата добавления: 2015-11-30