Причины появления эрозии

Развитие, современной ускоренной эрозии определяется природными условиями и хозяйственной деятельностью человека. Неправильное использование земельной территории является главной причиной развития эрозии. Из природных условий, оказывающих наибольшее влияние на развитие эрозионных процессов, следует отметить растительный и почвенный покров, рельеф, климат и геологическое строение местности. Чем лучше развит растительный покров, тем слабее проявляется эрозия.

Объясняется это следующими причинами:

• 1. Корни растений скрепляют почвенные частицы, препятствуя тем самым смыву, размыву и выдуванию почвы.
• 2. Растительность своим наземным пологом ослабляет силу дождевых капель, предохраняя поверхность почвы от разрушения структуры. В связи с этим сохраняется водопроницаемость почв, уменьшаются поверхностный сток воды, смыв и размыв почвы.
• 3. Способствуя накоплению и сохранению снега, растительный покров ослабляет промерзание почвы, что приводит в период весеннего снеготаяния к лучшему впитыванию влаги в почву, к уменьшению поверхностного стока, а, следовательно, и к ослаблению эрозии.
• 4. Дернина и особенно лесная подстилка удерживают большие количества воды, образующейся в период таяния снега или в период обильных дождей; предохраняют почву от разрушения, увеличивая тем самым ее водопроницаемость; придают шероховатость поверхности почвы.

Все это в совокупности уменьшает или полностью исключает поверхностный сток, смыв и размыв почвы.

Огромную роль древесной и травянистой растительности в борьбе с эрозией почв неоднократно отмечали в своих трудах В. В. Докучаев, П. А. Костычев, В. Р. Вильямс и другие ученые.

Такое же положительное действие оказывает растительность и на прекращение дефляции. На задернованных участках или покрытых древесной и кустарниковой растительностью дефляция практически не проявляется.

В противоэрозионной устойчивости почв наибольшее значение имеют структура, гранулометрический состав и ряд других свойств почвы, определяемых ее генезисом. Вода, попадая на структурную почву или на почву легкого механического состава (песчаную, супесчаную), не застаивается на ее поверхности, а быстро впитываясь, проникает в нижние горизонты и, следовательно, не образует водных потоков, которые смывают и размывают почву. Структурные почвы менее податливы ветровой эрозии; комочки почвы крупнее 1 мм практически не подвергаются ветровой эрозии. Бесструктурные же распыленные почвы и почвы легкого гранулометрического состава легко подвергаются выдуванию. Наиболее стойки в противоэрозионном отношении черноземы, менее стойкими являются дерново-подзолистые почвы. При этом наибольшей устойчивостью к размывающему действию воды обладают гумусовые горизонты всех почв, а нижние горизонты менее устойчивы. При использовании почв в сельскохозяйственных целях, особенно при сильной их выпаханности или при неумеренной пастьбе скота, огромное значение в развитии водной эрозии приобретает рельеф местности.

Если дефляция развивается на любых элементах рельефа, в том числе и на равнинах, то смыв и размыв почвы происходят только при наличии склона, при этом, чем круче и длиннее склон, тем больше скорость и масса стекающей воды, а, следовательно, и больше смыв и размыв почвы (таблица 1).

Общая выраженность эрозионного рельефа и крутизна склонов зависят от глубины базиса эрозии.

Таблица 1 Классификация склонов по крутизне

Базисом эрозии называют горизонтальную поверхность, на уровне или ниже которой не происходит размыв земной поверхности стекающими водами. Различают общий и местный базисы эрозии. Общим базисом эрозии для рек, текущих в море, является уровень последнего. Местным базисом эрозии могут быть днища балок, оврагов, уровень реки. Разность высот между высшими точками, с которых происходит сток воды, и базисом эрозии называют глубиной базиса эрозии.

Местной глубиной базиса эрозии будет превышение высоты водораздельных элементов рельефа над уровнем реки, долины или дна балки. Наибольшая глубина местных базисов эрозии встречается в горных областях, где она колеблется от 600 до 1000 м. Значительная глубина местного базиса эрозии (порядка 100−125 м) наблюдается по правобережью Волги, Дона, в районах Валдайской возвышенности, северной части Средне-Русской возвышенности, в приречных зонах рек Оби, Иртыша и др. Здесь такая глубина базиса эрозии нередко наблюдается даже в пределах небольшой площади землепользования (2000;2500 га).

Незначительная глубина местных базисов эрозии (10−40 м) встречается в Прикаспийской и Мещерской низменностях, в Полесье и т. д. Чем глубже местный базис, тем больше разрушительная сила потоков воды, стекающих по поверхности почвы.

Интенсивность смыва почв зависит от крутизны, экспозиции, длины и формы склона. На коротких склонах крутизной до 1° смыв почвы, как правило, не наблюдается. При склонах крутизной 2−3° и более смыв проявляется заметно и тем сильнее, чем круче склон.

По форме склоны могут быть выпуклыми, вогнутыми, прямыми и ступенчатыми (рис. 1). На выпуклом склоне крутизна возрастает от водораздела к нижней части склона; в этом же направлении происходит и нарастание смыва.

Вогнутые склоны имеют крутые верхние и более пологие нижние части; наиболее интенсивный смыв происходит на верхней, более крутой части склона, а в нижней части смыв и размыв почти отсутствуют и формируются обычно намытые (делювиальные) почвы.

Склоны прямого профиля имеют примерно одинаковую крутизну на всем протяжении; смыв почвы усиливается к нижней части.

Ступенчатые склоны характеризуются чередованием крутых и пологих участков; наиболее интенсивный смыв наблюдается на крутых участках.

Почвы южных склонов обычно более подвержены смыву, чем северных склонов. На длинных склонах смыв почвы усиливается, особенно при ливневых дождях. Разделяя склон по длине на ряд полей с полосами из многолетних трав, кустарниковой и древесной растительности, можно регулировать сток и смыв.

Из климатических условий на развитие эрозии влияют главным образом осадки и ветер. Наиболее интенсивно эрозия проявляется при ливневом характере осадков и быстром (дружном) таянии снега.

Весьма активным агентом эрозии является ветер. Механическая сила воздушных потоков слабее потоков воды (воздух легче воды в 770 раз), но поскольку ветер действует на значительно больших площадях, чем водные потоки, то и результат его механической деятельности достигает огромных размеров. Дефляция чаще всего происходит при сильных ветрах (порядка 15−20 м/сек), но иногда развивается и при более слабом ветре. Чаще всего ветровая эрозия проявляется весной, когда почва разрыхлена на больших площадях, а сельскохозяйственные культуры не успели еще развиться и не могут предохранить почву от выдувания. Вместе с почвой при ветровой эрозии выносятся семена и неокрепшие всходы растений, а озимые культуры повреждаются в результате обнажения узлов кущения, засекания и заноса их почвой. Летом ветровой эрозии подвержены преимущественно пары и поля, занятые пропашными культурами.

Дефляция слабее проявляется на влажных почвах. Во влажной почве увеличивается связность ее частиц, улучшается противоэрозионная стойкость, ускоряется рост растений, что способствует быстрому созданию почвозащитного покрова. Вот почему в районах с малым количеством атмосферных осадков при изреженном растительном покрове ветер легко эродирует высушенную почву.

Геологическое строение оказывает влияние на эрозию тем, что породы, слагающие местность, характеризуются неодинаковой противоэрозионной стойкостью. Например, лессы и лессовидные отложения при наличии соответствующей глубины местного базиса эрозии легко размываются и по территории, сложенной такими породами, образуется густая сеть оврагов и балок.

Моренные суглинки обычно менее подвержены эрозии, но при холмистом рельефе и при значительной глубине местного базиса эрозии и на них сильно проявляется плоскостная эрозия.

Флювиогляциальные или древнеаллювиальные песчаные и супесчаные отложения вследствие хорошо выраженной у них водопроницаемости обычно не подвержены водной эрозии. Но при наличии в них прослоек суглинка или других водоупоров, препятствующих фильтрации влаги, и при глубоком местном базисе эрозии (25−50 м) и на этих породах может наблюдаться водная эрозия.

Активное развитие эрозионных процессов стало проявляться с момента воздействия человека на почвенный и растительный покров в связи с возделыванием сельскохозяйственных культур, выпасом скота и т. д.

Таким образом, возраст ускоренной почвенной эрозии определяется возрастом земледелия, сельского хозяйства.

Но не во все периоды развития человеческого общества и его сельскохозяйственного производства одинаково проявлялась почвенная эрозия. В результате истребления лесов и массовой распашки, территория, вовлеченная в сельскохозяйственное производство, при нерациональном ее использовании сравнительно быстро подвергается воздействию как водной, так и дефляции.

Большое влияние на развитие эрозии оказывала также и неумеренный выпас скота, особенно на крутых склонах и на почвах легкого гранулометрического состава. Низкий уровень агротехники, мелкая обработка почвы, недостаточное внесение удобрений, отсутствие на почвах посевов многолетних трав также способствовали усилению процессов эрозии.