Оценка пахотных земель с точки зрения потенциальной опасности водной эрозии

Тема: Оценка пахотных земель с точки зрения потенциальной опасности водной эрозии

Цель работы:

- ознакомиться с естественными  и антропогенными факторами, влияющими  на состояние земельных ресурсов;

- рассмотреть закономерности  формирования гумусного состояния почв;

- ознакомиться с процессами, сопровождающими региональное землепользование  и снижающими почвенное плодородие;

- оценить потенциальную  опасность водной эрозии пахотных  земель и подобрать противоэрозионные  мероприятия.

 

Ответы:

 

1. Земельные ресурсы – совокупность земельных массивов, используемых или доступных для использования человеком в качестве средства производства и источника удовлетворения разнообразных хозяйственных  потребностей общества.

Почва –  особое естественно-историческое тело, обладающее плодородием; -  многофункциональная природная система, обеспечивающая циклический характер воспроизводства жизни на суше, важнейший фактор устойчивого развития биосферы.

2. Факторы, определяющие состояние земельных ресурсов  - водная и ветровая эрозия, избыточное увлажнение и уплотнение, потеря органических веществ, засоление, повышенная кислотность и щелочность, истощение запасов минеральных веществ, угнетение почвообитающих организмов вследствие химического и радиоактивного загрязнения.

3. Снижение химизации сельско-хозяйственных земель способствует развитию эрозионных процессов, деградации почв и снижению урожаев. Также начинают распространяться в посевах простейшие грибы, выделения которых фитотоксичны, а также генотоксичны для человека.

4. Все ландшафты Тульской области могут быть объединены в следующие группы:

1) неизмененные и слабоизмененные  ландшафты (сохранившиеся участки  широколиственных лесов и луговых  степей);

2) природно-антропогенные  и антропогенные ландшафты (сельскохозяйственные  угодья, населенные пункты различного  типа, техногенные ландшафты).

5. Коэффициент увлажнения -  отношение количества выпадающих на данной территории осадков Р к испаряемости Е_о. При К близкому к 1 происходит наибольшая биопродуктивность,  при К > 1 (избыточное увлажнение при недостатке тепла)   -биологическая продуктивность падает, при К < 1 (недостаточное увлажнение при избытке тепла) – биопродуктивность уменьшается.

6. Связь   между    гумусным   состоянием   почв   и    климатическими

особенностями в том, что  климатические характеристики стимулируют  или тормозят деятельность микроорганизмов, тогда меняется скорость разложения органики и соответственно изменяется  глубина гумификации.

7. Период биологической  активности почв – отрезок  времени,  в течение которого  сохраняются благоприятные условия  для нормальной вегетации растений  и активной микробиологической  деятельности, а также высокая  скорость биогеохимических процессов.  Это период года, в течение  которого температура воздуха  превышает 10 ºС, а запасы продуктивной влаги в почве составляют  не менее 2 %.

8. Содержание гумуса –  важный фактор, контролирующий скорость  эрозии почв и грунтов. Наличие  в составе почвенной массы  гумуса обеспечивает водопрочность почвенных агрегатов и реализацию других физических и химических свойств почвы.

9. Эрозия (erosio – размывание) – процессы разрушения горных пород и грунтов водными потоками, в результате чего происходит образование различных генетических типов отложений, формирование разветвленной сети стока, изменение параметров рек как динамических систем, общее снижение уровня поверхности водосборных бассейнов.

 

 Задание: Оценить  потенциальную опасность водной  эрозии пахотных земель ЕТР.

 

Исходные данные:

Таблица 1

Вариант	Столица региона ЕТР	СНиП 23-01-99
			Σосадков IV-XI, мм
7	Мурманск	0,2	322

 

Решение:

Рассчитаем продолжительность  периода отрицательных температур Т≤0 по формуле:

 

где Т_ср – среднегодовая температура воздуха.

 

 

Найдем коэффициенты А и В, используемые в расчете показателя степени R:

A = lg(Σосадков) = lg 322 = 2,508

B = lg() = lg 176 = 2,246

Рассчитаем показатель степени  R по формуле:

R =

 

 

Численные значения коэффициентов  регрессионного уравнения представлены в таблице 2

Таблица 2

Коэффициент	Значение	Коэффициент	Значение
Х1	4626,972	Х8	53,190
Х2	-1734,686
Х3	-2981,763	Y1	102,980
Х4	1260,279	Y2	-17,180
Х5	848,750	Y3	0,817
Х6	-418,996	Y4	0,926
Х7	-91,679	Z	-1941,789

 

R = = 0,324

Определим эрозионные потери почв по формуле:

ЭП = 10^R, т/га·год

ЭП = 10^0,324 = 2,109 т/га·год

Определим класс опасности  водной эрозии почвы путем сравнения  полученных данных с табличными данными  3(ГОСТ 17.4.4.03 – 86):

Таблица 3

Класс	Интенсивность водно-эрозионного  процесса,  т/га·год
I	До 0,49
II	0,5-0,99
III	1 – 4,99
IV	5 – 9,99
V	10,0 и более

В нашем случае – III класс опасности.

 

Определим во сколько раз  интенсивность водной эрозии на исследуемом  участке превышает фоновую величину. За фоновую величину принимаем смыв почвы на Курском стационаре Института географии РАН – 0,25 т/га·год.

2,109/0,25 = 8,4 раза.

В соответствии с данными  таблицы, представленной в ГОСТ 17.4.4.03-86 «Значение фактора Р для различных мероприятий» примем следующее противоэрозионное мероприятие, снижающее интенсивность водной эрозии почвы до фоновой величины: Обрабатываемые валы-терассы (поперек склона) вместе с эффектом обработки и посева по горизонталям склона при крутизне склона от 2,0 до 12 %. Фактор эффективности Р =  0,11, тогда умножая 2,109·0,11 , получим значение 0,23 т/га·год, которое ниже фоновой величины, что и требовалось сделать.

Вывод:

Из расчетов, представленных в данной работе, видно, что интенсивность водной эрозии на исследуемом участке превышает фоновую величину в 8,4 раза.

Следовательно, в рассматриваемой области необходимо провести мероприятия, направленные на снижение водной эрозии, как одного из основных факторов, влияющих на состояние земельных ресурсов.

Нами выбрано гидротехническое противоэрозионное мероприятие  -  специальные виды работ по задержанию и регулированию концентрированного стока вод, связанные с выполнением больших объемов земляных работ. К их числу относятся валы с широким основанием (валы-террасы), которые используются под возделывание культур. Валы-террасы размещают на склонах 4—5 градусов, имеют высоту до 0,5—0,7 м, ширину 3—8 м, наклонно к горизонталям через 25—45 м одна от другой. Валы-террасы строят для полного задержания стока в районах с недостаточным увлажнением, для перехвата части стока воды со склона и предупреждения эрозии путем регулируемого сброса излишних осадков на землях избыточного увлажнения. Естественно, создание обрабатываемых валов-террас на всей обрабатываемой площади водосбора должны совмещаться с другими агротехническими и лесомелиоративными мерами.

Фактор эффективности  такого мероприятия Р =  0,11, и в результате его проведения интенсивность водной эрозии будет ниже предлагаемой фоновой величины: 0,23 т/га·год.≤ 0,25 т/га·год.