Восстановление нарушенных земель в результате эрозионных процессов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРТСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО

Кафедра - Экология, биологии и природных ресурсов

РЕФЕРАТ

на тему: Восстановление нарушенных земель в результате эрозионных процессов

Работу выполнил:

студент группы 500

Зюзюкин Даниил Сергеевич

Багдасарян А.С.

Южно-Сахалинск-2022

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВИДЫ ЭРОЗИИ. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ

1.1 Водная эрозия

1.2 Ветровая эрозия

ГЛАВА 2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЭРОЗИИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧСЕКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Слово «эрозия» происходит от латинского erosio, что означает «разъедать», «выгладывать» или «выгрызать». Под воздействием сильных ветров и неурегулированного стока поля становятся неудобными для обработки, а почвы постепенно теряют свое плодородие -- это и есть эрозия почвы. В зависимости от факторов, обусловливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее типа - водную и ветровую. Скорость эрозии превышает скорость естественного формирования и восстановления почвы. По оценкам научных учреждений, почвы сельскохозяйственных угодий России ежегодно теряют около 1,5 млрд. т плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Годовой прирост площади эрозированных почв составляет 0,4-1,5 млн. га, оврагов - 80-100 тыс. га. Загрязнения водоемов продуктами водной эрозии по своим отрицательным последствиям не уступают воздействию сброса загрязненных промышленных стоков. Причиной снижения биопродуктивности почв сельхозугодий является уменьшение запасов гумуса. Ежегодные его потери составляют в среднем 0,62 т/га. эрозия почва геологический водный

Эрозия - естественный геологический процесс, который нередко усугубляется неосмотрительной хозяйственной деятельностью. На основе этого выделяют нормальную и ускоренную эрозию почвы. Нормальная эрозия протекает очень медленно, а поэтому незначительные потери верхних слоев почвы от выдувания и смыва восстанавливаются в ходе почвообразовательного процесса. Такая эрозия имеет место на почвах, поверхность которых не затронута хозяйственной деятельностью. Нормальную эрозию называют геологической.

Широкое использование земель, особенно возросшее в эпоху НТР, привело к увеличению распространения водной и ветровой эрозий (дефляции). Под их воздействием происходит вынос (водой либо ветром) почвенных агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя почвы, который приводит к снижению ее плодородия. Водная и ветровая эрозии, вызывая истощение почвенных ресурсов, являются опасным экологическим фактором.

Важным отличием этих двух типов эрозии является то, что при ветровой эрозии происходит выдувание лишь механических элементов почвы, а при водной - не только смываются частицы почвы, но одновременно происходит растворение в текущей воде питательных веществ, удаление их.

В результате эрозии в почвах уменьшается содержание азота и усвояемых растениями форм фосфора и калия, ряда микроэлементов (йода, меди, цинка, кобальта, марганца, никеля, молибдена), от которых зависит не только урожай, но и качество сельскохозяйственной продукции. Эрозия способствует проявлению почвенной засухи. Это объясняется не только тем, что значительная часть осадков стекает со склонов, но и тем, что на эродированных почвах с плохими физическими свойствами увеличивается потеря влаги. Засуху в районах проявления эрозии нередко называют «эрозийной засухой».

Таким образом, смыв минеральных элементов питания растений, усиление почвенной засухи, ухудшение физических свойств почв, снижение их биологической активности на склонах с эродированными почвами приводят к пагубным последствиям для сельского хозяйства.

ГЛАВА 1. ВИДЫ ЭРОЗИИ. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ.

1.1 Водная эрозия

Водная эрозия подразделяется на поверхностную (плоскостную) и линейную (овражную или русловая) -- размыв почвы и подпочвы.

Поверхностная эрозия проявляется в основном в семиаридных климатических условиях, поскольку в более влажных районах склоны обычно защищены растительностью. В сухих районах даже незначительные осадки имеют существенные последствия. После дождя или в результате снеготаяния происходит насыщение водой верхнего почвенного слоя, и излишняя вода плащом стекает вниз по склонам, увлекая с собой частицы грунта. Такой смыв, в результате которого промоины не образуются, называется плоскостной, или дождевой, эрозией. Однако микрорельеф почвы не бывает идеально ровным. В связи с этим поверхностный сток атмосферных вод осуществляется струйками и ручейками различной величины. Концентрированные потоки талой, ливневой и дождевой воды создают небольшие борозды, а затем овраги. Русловая (линейная) эрозия протекает быстрее, чем плоскостная, и как только образуется овражная сеть, начинается активное расчленение земной поверхности. За год поле теряет из верхнего горизонта б-12 т/га материала, а в отдельных случаях, при сильных ливнях, с гектара смывается до 200 т наиболее плодородной почвы. При этом почвы на поле, покрытом растительностью, смываются в меньшей степени, чем обнаженном.

Овраги, веером расходясь от центрального «стержня» - балки, разрушают поля, луга, перерезают дороги. Нередко длина балки достигает десятков километров, а оврагов - нескольких километров. Вовремя не остановленный овраг растет вглубь и вширь, зах­ватывая все больше и больше плодородной земли. В оврагах формируются небольшие водотоки, которые сливаются и переносят твердые осадки в крупные реки. Грунтовые воды также подпитывают водотоки, вынося из горных пород растворенные минеральные вещества. Реки, углубляя и расширяя свои русла, вносят свою лепту в объем транспортируемых наносов. Поток воды и вовлеченных в движение обломков пород смещает русловые и пойменные отложения в долине реки.

Таким образом, с распаханных площадей, расположенных на склонах, вследствие неурегулированного поверхностного стока наблюдается удаление плодородного слоя почвы. Этот малозаметный, но наиболее опасный и вредный процесс. На крутых и длинных склонах сток может привести к образованию крупных струйчатых и ручейковых размывов, с которыми уже нельзя бороться обычной обработкой почвы. Это так называемый струйчатый смыв почв. В этом случае образовавшиеся размывы необходимо специально заравнивать.

При смыве возрастает размер вымываемых почвенных частиц. Смыв почвы зависит от типа почвы, ее физико-механического состава, величины поверхностного стока и состояния поверхности почвы. Показатели смыва почвы изменяются для различных пахотных угодий в весьма широких пределах. Для южных черноземов показатели смыва почв (т/га) меняются от 21,7 (зяблевая вспашка вдоль склона), 14,9 (то же поперек склона) до 0,2 (многолетняя залежь).

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

Для наиболее эффективной борьбы с эрозионными процессами пахотные земли делят на несколько категорий подверженности эрозии и в зависимости от этих категории предпринимаются соответствующие меры защиты.

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

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

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

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

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

В седьмую категорию включают неудобные земли, которые не могут быть использованы в сельском хозяйстве: обнажения, обрывы, скалы.

Выделения категорий земли по степени подверженности эрозии почв дает возможность наиболее рационально и комплексно внедрять почвозащитные мероприятия на всех земельных угодьях водосбора.

Важнейшие элементы системы мероприятий по защите почв от водной эрозии:

-- правильная организация территории, создающая предпосылки для эффективного применения средств борьбы с эрозией;

-- противоэрозионная агротехника, обеспечивающая повседневную защиту почв и повышение их плодородия;

-- лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв;

-- гидротехнические сооружения, предотвращающие размыв почвы.

1.2 Ветровая эрозия

В ветровой эрозии (дефляции) различают пыльные бури (черные бури) и повседневную (местную) ветровую эрозию. Во время пыльных бурь ветры достигают больших скоростей и охватывают огромные территории. При этом ветер поднимает тучи пыли, почвы, песка, уносит их на значительное расстояние, и все это оседает толстым слоем на землю и поля. Иногда наносы бывают до 2 - 3 м высотой. Гибнут поля и сады. На отдельных участках за один - два дня сносится верхний горизонт почвы мощностью до 25 см, уничтожаются посевы на огромных площадях. Не раз уже фиксировался перенос пыльных бурь с Африканского континента на Американский. В нашей стране пыльные бури наи­более часто поражают Нижнее Поволжье и Северный Кавказ.

Повседневная, или местная, ветровая эрозия почв носит локальный характер и охватывает небольшие площади. Наиболее часто она проявляется на песках и площадях с легкими почвами, а также на карбонатных суглинистых почвах, т.е. на аридных и семиаридных территориях, где растительный покров не может защитить почву от развевания ветром, называемого дефляцией. Большие замкнутые впадины в Северной Африке, как, например, впадина Катара, были углублены за счет дефляции вплоть до уровня грунтовых вод, в результате чего многие из них превратились в солончаки. Ветер переносит тонкую пыль во взвешенном состоянии, а песчинки обычно перекатываются и скачут близ поверхности земли (такой способ перемещения называется сальтацией). В пустынях также обычна корразия, происходящая под воздействием порывов ветра, несущего песок. В результате истирания скал песком обнаруживаются малейшие различия в прочности пород, и образуются рифленые и ячеистые (сотовые) поверхности. Отдельные камни, обточенные ветром до остроугольной формы, называются вентифактами, или ветрогранниками. Ветровая эрозия также проявляется и на пляжах, в тыльной части которых в результате дефляции песчаных пляжевых отложений образуются дюны.

Местная ветровая эрозия проявляется и зимой, когда сильные ветры сдувают снег. В этом случае почва на оголенных участках, прежде всего на выпуклых склонах, быстро теряет влагу и разрушается воздушными потоками.

Ветровой эрозии наиболее подвержены частицы почвы 0,5 - 0,1 мм и менее, которые при скоростях ветра у поверхности почвы 3,8 - 6,6 м/с приходят в движение и перемещаются на большие расстояния. На основании аэрокосмических снимков выявлено, что пыльные бури в Сахаре прослеживались вплоть до Северной Америки.

Категория частиц 0,5 - 0,1 мм является одной из агрономически ценных, поэтому ветровая эрозия снижает почвенное плодородие.

Отличие ветровой эрозии от водной выражается в том, что первая не связана с условиями рельефа. Если водная эрозия наблюдается 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.

ГЛАВА 2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЭРОЗИИ.

Нарушенные в результате промышленной эрозии земли подлежат рекультивации. Рекультивация земель - мероприятия по восстановлению и оптимизации нарушенных ландшафтов. Она включает комплекс горнотехнических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и инженерно-строительных работ, направленных на восстановление нарушенного плодородия земель. На восстановленной территории создаются сельскохозяйственные угодья, лесонасаждения, водоемы, зоны отдыха, жилые и промышленные застройки и т. д. Направление и методы рекультивации различаются в зависимости от природных (климат, горные породы и т. д.) и хозяйственно-экономических особенностей территории.

Рекультивация включает три этапа: подготовительный, горнотехническая рекультивация и биологическая рекультивация.

Первый этап (подготовительный) предполагает обследование нарушенных территорий, определяют направление рекультивации, составляют технико-экономическое обоснование и проект рекультивации.

Второй этап (горнотехническая рекультивация) включает химическую мелиорацию, если она необходима. Горнотехническую рекультивацию выполняют предприятия, которые ведут разработку полезных ископаемых.

Третий этап (биологическая рекультивация) направлен на восстановление плодородия подготовленных в процессе горнотехнической рекультивации земель и превращение их в полноценные лесные или сельскохозяйственные угодья. Наиболее дешевым видом освоения рекультивируемых территорий является облесение. Для улучшения свойств верхнего слоя отвалов, для накопления в нем органического вещества и азота перед посадкой деревьев высевают люпин, донник или люцерну с последующей их запашкой. Деревья сажают саженцами в заполненные нетоксичной породой или почвой ямки или борозды. При рекультивации земель в сельскохозяйственные угодья проводят известкование, рыхление до глубины 60 см, внесение удобрений, посев злаково-бобовой смеси. После этого вводят специальный севооборот, где 40-50 % составляют многолетние травы. После такого севооборота рекультивируемые земли могут быть заняты зональным полевым или кормовым севооборотом.

Кроме противоэрозийного оборота, следует предпринимать следующие меры:

-- Обработка поперек склона, во время вспашки делать отвалы вверх по нему.

-- Рыхление подпахотного горизонта, что повышает водопоглощение.

-- Бесплужная обработка вместо вспашки плугом. Используется культиватор с широкими лапами.

-- Возделывание культур в мульчу. Растительные остатки служат барьером -- защищают от ветра, рассеивают падающие капли дождя, играют роль фильтра.

-- Минимум предпосевных обработок.

С позиций эффективности мульча является наиболее приемлемой и демонстрирующей высокие показатели предотвращения эрозии почвы. Так называемая нулевая обработка, когда на поверхности полей присутствуют растительные остатки, помогает снизить потери плодородного грунта на 70-90 %. Результат зависит от равномерности покрытия, нежели от массы растительности.

Также обязательным является создание лесных участков между полями и регулярный уход за уже существующими. Важно ввести дифференцированную систему использования минеральных и органических удобрений, которая разрабатывается для конкретных культур. Избежать эрозии помогает планирование урожайности. Зерновые посевы предпочтительно проводить на равнинах, а многолетние растения -- на склонах. Важным фактором защиты считается прерывистое бороздование для уменьшения смывов и щелевание, благодаря которому лишняя жидкость скапливается в специальных щелях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Интенсивность эрозии в современную эпоху порождена прямыми либо косвенными последствиями антропогенного происхождения. К первым следует отнести широкую распашку земель в эрозионно-опасных районах, особенно в аридной либо семиаридной зонах. Такое явление типично для большинства развивающихся стран.

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

В данной работе особое место выделяется мерам защиты от эрозионных процессов. В зависимости от рельефа, почвенного покрова и особенностей хозяйственного использования различные угодья в разной степени подвержены разрушительному действию воды. Исходя из местных особенностей, составляют почвенно-эрозионный план, где выделяют категории земель, в разной степени подверженных воздействию эрозии.

Таким образом, для успешной борьбы с эрозией почв на землях, занятых в сельскохозяйственном производстве, необходима комплексная система мероприятий, позволяющих использовать все возможные средства.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Интернет ресурс: сайт cyberleninka.ru . Дата обращения 28.11.22 г.

2. Интернет ресурс: сайт studfile.net . Дата обращения 29.11.22 г.

3. Интернет ресурс: сайт studbooks.net . Дата обращения 02.12.22 г.

Размещено на Allbest.ru