Естественная и искусственная эрозия почв. Методы борьбы с эрозией почв

           При наличии отвершков и промоин приовражную полосу создают вдоль каждого из них, но только в том случае, если расстояние между ними более 100 м. При меньшем расстоянии создают одну полосу, расположенную выше вершин отвершков и промоин, а площадь между ними подлежит и (лужению или облесению.

          Приовражные полосы создают плотной конструкции шириною 12,5 - 21м. Вдоль вершины оврага, в которую поступает основной объем мекающих вод, полосы высаживают шириною 21 м и более. Эти полосы, Расположенные по обеим сторонам оврага, должны быть продлены выше аршины на 20 - 50 м с оставлением между ними задернованного дна водоотводящего тальвега шириной 3 - 4 м. Величина продления полосы выше вершины определяется исходя из скорости роста оврага.

          Облесение склонов и донной части оврагов и балок проводят после завершения комплекса противоэрозионных работ в пределах водосбора и русловой части овражно-балочной сети, а также в том случае, если указанные земли нельзя использовать для выращивания трав, плодовых или виноградных культур. Склоны и берега оврагов и балок северных, северо-западных экспозиций наиболее благоприятны для выращивания леса. Склоны и берега южных экспозиций, особенно если они находятся под ударами ветра, имеют неблагоприятные условия для выращивания леса. В пределах каждой из этих экспозиций лучшие лесорастительные условия создаются в нижней части берегов. В связи с этим облесительные работы даже на достаточно пологих склонах всегда надо начинать с нижней части. Верхняя и средняя части склонов оврага или балки могут быть оставлены для естественного облесения за счет приовражной и прибыточной полосы, а также за счет насаждения в нижней части склона.

          Облесение донной и русловой части оврагов и балок можно проводить сплошной посадкой леса или плодово-ягодных насаждений. В этом случае русло должно быть неразмываемым, приближающимся по своей крутизне к углу естественного откоса. При значительном стоке воды и больших скоростях течения центральную часть русла и днища (водоток) оставляют необлесенной для пропуска талых и ливневых вод. В этой части можно высаживать только кустарниковые ивы, которые будут задерживать взвешенные частицы почвы.

          Агротехника выращивания приовражных, прибалочных и других овражно-балочных насаждений должна быть направлена на обеспечение максимального поглощения поверхностного стока, накопление и сохранение влаги в почве, и уничтожение сорной растительности. Способ обработки почвы устанавливается в зависимости от крутизны склона, степени смытости почв и возможности возникновения водной эрозии. На склонах крутизной до 4° со средне- и слабосмытыми почвами почву готовят также, как и при создании полезащитных лесных полос. Участки с уклоном от 4 до 6° со средне- сильносмытыми почвами пашут на глубину гумусового горизонта с одновременным углублением до 35-40 см или проводят глубокое рыхление почвы. Склоны 6° и 12° обрабатывают полосами, бороздами или устраивают напашные террасы. Напашные террасы создают путем многократного прохода плугом по горизонталям с отваливанием пласта вниз по склону. Этот агроприем проводят до тех пор, пока полотно напашной террасы будет иметь горизонтальную поверхность. При крутизне склона 12 - 30° устраивают выемочные-насыпные террасы шириной 2,5 - 5 м с обратным уклоном. Почву на террасах обрабатывают одновременно с их нарезкой или вслед за ней на глубину 25 - 27 см, а в степных районах -с углублением до 35 см. На небольших участках крутых склонов и берегах балок, где невозможно применить тракторную или конную тягу, почву обрабатывают в виде площадок размером 1 - 2 м , расположенных в шахматном порядке с расстояниями между их центрами 3 - 5 м.

           Стокорегулирутощие, прибалочные и приовражные лесные полосы создают смешанными из нескольких древесных пород, а в необходимых случаях и кустарников, высаживаемых чистыми рядами. В стокорегули-рующих полосах кустарники размещают со стороны стока в крайних рядах, а иногда и внутри полосы, в приовражных и прибалочных - в опушечных рядах, а в ряде случаев - в центральной части полосы. Со стороны пастбищ в прибалочные и приовражные полосы вводят колючие кустарники. Для скрепления почвы корнями в крайние к бровке оврага ряды приовражных полос высаживают корнеотпрысковые засухоустойчивые породы, а для обсеменения откосов оврагов - клены и акацию белую.

           При создании противоэрозионных насаждений используют сеянцы и неокорененные черенки, высаживаемые рядами на расстоянии не более 3 м в лесостепной зоне на всех почвах и в степной зоне на черноземах. В зоне каштановых почв расстояние между рядами равно 3 - 4 м. Насаждения ич дуба целесообразно выращивать путем строчно-луночного посева желудей, обеспечивающего дубкам затенение с боков. Расстояние между лунками в рядах составляет 1 м, в каждую лунку высевают 3-6 желудей.

          При выращивании прибалочных лесных полос на несмытых и слабосмытых почвах рекомендуют использовать ленточный способ вырашивания дубовых насаждений (лента из 2 - 3 сближенных рядов через 0,3 -0,5 м, расстояние между центрами лент 4 - 5 м). На ветроударных освещенных склонах Центрально-Черноземной зоны может быть принята такая схема: в крайний ряд высаживают тополь в смешении с кустарником, затем располагают две ленты дуба, состоящие из трех строчек каждая. После этого снова высаживают ряд тополя с кустарником. Расстояние между центрами лент, а также между рядами быстрорастущих пород и лентами составляет 3,5- 4 м, а размещение дуба в ленте 0,4x0,2 м. При обработке почвы площадками в каждую из них высаживают 5-6 сеянцев или высевают 20 - 30 всхожих желудей. Агротехнический уход проводят путем рыхления почвы и применения гербицидов.

          4. Лугомелиоративные мероприятия

          Лугомелиоративные мероприятия предусматривают залужение склонов, что является эффективным методом борьбы с эрозией почв. Травянистая растительность имеет мощную разветвленную корневую систему и густую надземную часть, прочно скрепляет верхние горизонты почвы, создавая на пути стока большую шероховатость, благодаря которой снижается скорость течения водных потоков и происходит кольматаж (отложение твердого стока. За счет задержанного мелкозема и отпада органической вещества растений постепенно восстанавливается плодородие смытых почв. Залужение склонов позволяет в большинстве случаев почти полностью предотвратить эрозионные процессы и повысить продуктивность уго дий.

          Для залужения земель в пределах гидрографического фонда применяют травосмеси из 2 - 4 видов трав. Формируют травосмеси с учетом почвенных условий, лесорастительной зоны, экспозиции и крутизны склона.

          Перед залужением заравнивают промоины, а затем в зависимости от степени эрозионности склона производят сплошную или полосную вспашку. На крутых (до 12°) берегах гидрографической сети во избежании смыва и размыва применяют полосное залужение. Распаханные полосы шириной 40- 50м чередуют с нераспаханными (буферными) шириной 10- 15м. Через 2-3 года, когда посеянная травянистая растительность способна защитить склон от эрозии, распахивают и засеивают буферные полосы. На более крутых берегах (свыше 12°), подверженных сильной эрозии, почву пашут полосами шириной 20 - 30 м с оставлением защитных (буферных) полос шириной 15-20 м.

          В северных лесостепных районах для залужения используют травосмеси из бобовых и злаковых; в центральных лесостепных - костер безостый, овсяницу луговую, люцерну желтую, экспарцет песчаный; в степных - люцерну желтую, экспарцет песчаный, житняк, пырей, костер безостый.

          При залужении сильно эродированных земель в пределах гидрографического фонда применяют травосмеси из наиболее засухоустойчивых высокоурожайных, зимостойких' и долговечных трав (клевер, люцерна желтая и желто-гибридная, экспарцет песчаный, костер безостый и прямой, житняк широкополосный, овсяница луговая).

          5.  Гидротехнические мероприятия

          Гидротехнические мероприятия применяют в том случае, когда необходимо быстро ликвидировать разрушительное действие водной эрозии. Осуществляются они в комплексе с организационно-хозяйственными, агротехническими и лесомелиоративными мероприятиями. Противоэрозионные гидротехнические мероприятия проводят прежде всего для регулирования и задержания стока талых и дождевых вод, закрепления оврагов и промоин. Основным гидротехническим мероприятием по защите почв от эрозии и повышению производительности земельных угодий является регулирование и задержание стока вод. Для этого строят пруды, водоемы, лиманы, валы с широким основанием и другие сооружения, которые проектируют с учетом полного задержания стока талых и ливневых вод. Если ми склонах невозможно задержать весь сток, его с помощью водоотводящих и водорассеивающих сооружений и устройств отводят в безопасные в эрозионном отношении места.

          Закрепление оврагов и промоин осуществляется путем строительства простейших гидротехнических сооружений: распылителей, поверхностного стока, водозадерживающих и водоотводящих валов и капав, водосбросных вершинных устройств и донных запруд. Распылители поверхностного стока призваны вывести из ложбин воду на прилегающие задернованные пологие склоны. Для прекращения роста береговых оврагов достаточно иметь 2-3 распылителя. Первый размещают на расстоянии 10 - 15 м от вершины оврага, второй и третий - на расстоянии 20 - 30 м от предыдущего.

          Водозадерживающие валы, широко применяются для борьбы с ростом вершин оврагов. Они задерживают полевой сток, предотвращают рост оврагов, увлажняют почву на прилегающих участках и ослабляют эрозию нижележащих угодий. Наибольший эффект они дают при величине водосбора до 30 га с уклоном поверхности до 2 -3° и до 5 га- при уклоне - 3-6• Количество водозадерживающих валов и их размеры зависят от объема воды, подлежащей задержанию. Более эффективна система валов, рассчитанная на полное задержание ливневого стока 10%- ной обеспеченности (максимальный сток за 10 лет). Водозадерживающие валы чаще размещают перед вершиной действующего оврага - первый на расстоянии, равном двойной или тройной высоте вершины оврага. Гребни вала, перемычки и Iшпоры должны быть строго горизонтальными. Для ограничения движения Iводы вдоль вала на его концах устраивают шпоры, а на остальной части Iчерез каждые 50 м ~ перемычки. Широкое распространение получили валы, имеющие общую высоту 1,2 м, рабочую - 0,8 - 1,0 м, ширину по гребню - 2 - 2,2 м, ширину основания 5 - 6 м, откосы - полуторные или мокрый откос- двойной, сухой- одинарный. Устройство водозадерживающих земляных валов начинают со вспашки площади, намеченной под гребни вала и выемку. После этого осуществляется насыпка валов бульдозерами или скреперами.

          Водоотводящие валы и канавы сооружают поперек склона перед вершиной оврага для перехвата и отведения стока в безопасное место. Принципиальное отличие этих сооружений от водозадерживающих валов в том, что они не имеют перемычек и шпор и размещаются под небольшим углом к горизонталям. Крутизна падения русел этих сооружений не превышает 0,5 - 2°.Это обеспечивает замедление скорости потока воды до такой степени, что не вызывает размыва. Рост вершины оврага может быть приостановлен устройством водозадерживающих валов в сочетании с водоотводящими валами и канавами. В этом случае водоотводящие сооружения располагаются между вершиной оврага и первым водозадерживающим валом. Они призваны отвести воду, которая не была задержана водозадерживающими валами, в безопасную в эрозионном отношении зону.

          В том случае, если необходимо быстро прекратить рост оврага в длину, а условий для устройства водозадерживающих валов нет, создают водосбросные вершинные сооружения. Они могут быть представлены: быстротоками, ступенчатыми перепадами или консольными сбросами. Быстротоки - наклонные трубы или лотки, по которым вода стекает сверху вниз без отрыва от их дна. Эти сооружения состоят из следующих частей: приемной части (водовхода); проводящей части (быстротока), по которой вода из приемной части поступает суженным потоком к донной части оврага; водобойной части (водобойного колодца), где происходит гашение кинетической энергии воды, после чего она далее течет спокойно по горизонтальной поверхности, не вызывая разрушений. Перепады - это ступенчатые сооружения, по которым вода движется на некоторой части пути по их дну, а на остальных участках с отрывом от него, в виде водопада.

          Запруды устраивают для ликвидации донных размывов и прекращения выноса почвенных частиц в реки, водоемы и т.п. Наиболее простыми являются запруды из фашин и плетней, устраиваемые высотой 0,4-0,8 м. Примерное число запруд может быть определено делением высоты оврага (разность между высотой верхней и нижней точек оврага) на высоту запруды. Устройство запруд начинается с выкопки канавы глубиной 0,5 м, идущей поперек дна оврага. Затем через 15 - 20 см забивают живые ивовые колья длиной 1,5 м и диаметром 6-8 см, которые заплетают хворостом. Колья и хворост лучше брать живыми. В этом случае они в результате прорастания создадут донные насаждения и прочно скрепят грунт корневыми системами. Со стороны вершины оврага у плетня делают отсыпку из глинистого грунта, покрываемую дерном.

          Список литературы:

1. Родин А.Р., Родин С.А., Рысин С.Л. Лесомелиорация ландшафтов: Учебное пособие для студентов по направлению 656200. 4-е изд. доп., испр. – М.: МГУЛ, 2002 – 127 с.
2. А. С. Яковлев, М. А. Карасева, В. Г. Краснов, С. В. Кириллов. Лесомелиорация ландшафтов: Учебное пособие. – Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2008. - 128 с.
3. Афанасьева Т.В. Почвы СССР. - М.: Мысль, 1979.
4. Дотто Л. Планета земля в опасности. - М., 2006.
5. Иванов Г. В судьбе природы - наша судьба. - М., 2000
6. Никитин Е.Д., Гирусов Э.В. Шагреневая кожа Земли. Биосфера - почва - человек. М.: Наука, 2003.
7. Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек. - М.: Гранд, 2000.
8. Ошмарин А. П. Экология. - Ярославль, 1998.
9. Экологические проблемы эрозии почв и русловых процессов: Сборник/Под ред. Р.Ч. Чалова. М.: изд. МГУ, 2002.