Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Современная дождевальная техника даже щадящего режима продолжает полив после выдачи эрозионно допустимой нормы (ЭДПН). В Сибири вопросы ЭДПН слабо освещены в литературе в связи с малым опытом орошаемого земледелия. Однако даже единичные данные свидетельствуют, что ЭДПН “Фрегата” на черноземах Западной и Восточной Сибири составляет очень небольшую величину - 30 - 25 мм (Абрамов и др., 1984; Карпенко, Савостьянов, 1985).
Исследованиями величины поверхностного стока ирригационных вод и смыва ими черноземов (Панин, Танасиенко, 1989) установлено, что в начале стока смывается сравнительно небольшое количество почвы. Данная фаза длится примерно 10 мин. Затем резко увеличивается поверхностный сток (на 35 - 40-й минуте полива) ирригационных вод и смыв почв. Последний иногда достигает 1000 кг/га (табл. 2.7). В конце стока, когда осуществляется лишь сброс избыточных поливных вод без подпитки из дождевателей, поверхностный сток ирригационных вод резко снижается, что влечет за собой и уменьшение смыва твердой фазы черноземов обыкновенных.
В результате эрозионных процессов, вызываемых поливными водами на склоновых черноземах, прежде всего выносятся мелкие фракции - ил и частицы физической глины. Здесь сохраняются те же тенденции селективного выноса, которые присущи смыву почвы талыми и ливневыми водами (Dangler, El-Swaity, 1976): в начальную и конечную фазы стока вод, когда кинетическая энергия потока еще недостаточно высока, чтобы перемещать отдельные почвенные макроагрегаты, осуществляется отрыв и транспортировка лишь тонкодисперсных частиц. В середине стока, когда кинетическая энергия потока максимальна, происходит вынос всей почвенной массы. Если в первую фазу формирования поверхностного стока
28
разных по генезису вод намечается лишь образование струйчатых размывов и ручейков, то в период интенсивного стока (середина) заканчивается их формирование. Во время интенсивного стока вод выносятся не только тонкие, но и крупные частицы почвы.
Т а б л и ц а 2.7
Смыв твердой фазы черноземов обыкновенных Приобья за полив (450 м3/га) на посевах кукурузы
Фаза поверхностного стока Статистические параметры
п lim, мм М ± т, мм б v,%
Начало стока 9 2 - 122 48 ± 3 10 21
Середина 9 341 - 1263 74 ± 119 357 48
Конец 7 45 - 258 136 ± 34 89 66
Суммарно 9 461 - 1538 898 ± 117 351 39
Таким образом, основным фактором разрушения пахотных почв склонов является неурегулированный поверхностный сток талых, ливневых и ирригационных вод. К началу снеготаяния запасы воды в снеге составляют значительную величину - 100 - 120 мм или 1/4 годового количества атмосферных осадков. Сток талых вод осуществляется в условиях глубокого и сильного промерзания сибирских почв при сформированном в зимнее время водонепроницаемом мерзлом экране, что исключает впитывание мерзлыми почвами талых вод.
Интенсивность выпадения ливневых осадков на порядок выше, чем водоотдача из снега в период снеготаяния. Однако часть ливневых осадков впитывается относительно сухим пахотным слоем, а невпитавшиеся осадки формируют поверхностный сток. Наличие возделываемых культур и фаза их развития существенно влияют на величину отчуждения почвенного материала. Но интенсивность, слой жидких осадков и, следовательно, кинетическая энергия потоков стекающих ливневых вод настолько велики, что смыв почвенного покрова во влажные гидрологические годы превышает таковой в период снеготаяния.
Превышение скорости подачи воды дождевальными машинами над впитывающей способностью обыкновенных черноземов, больше всего испытывающих на себе влияние орошения, приводит к формированию существенного поверхностного стока поливных вод и смыва ими твердой фазы почвы.
Изменение общего количества атмосферных осадков в широтном направлении определяет соотношение между величинами смыва почвы талыми и ливневыми водами. В период снеготаяния доля смытой твердой фазы черноземов выщелоченных варьирует от 35% величины ежегодного смыва в малоснежные годы до 48% - в многоснежные. В черноземах
29
оподзоленных эта доля возрастает до 56%, а на контакте лесостепи со степью, где развиты в основном черноземы обыкновенные, - до 90%.
Величина отчуждения почвенного материала определяется эрозионной стойкостью почвы, увлажненностью года и видом осадков.
30
Глава 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
Ограниченные климатические ресурсы оказываются первопричиной ослабленности многих почвенно-биохимических процессов, замедленности самовосстановления утраченных почвой при нерациональном земле- и природопользовании изначально присущих ей экологических функций. Отсюда известная уязвимость экосистем Сибири к антропогенным нарушениям, сложность и длительность естественного и искусственного восстановления.
Принято считать, что эрозия - смыв и размыв почвы поверхностным стоком временных водных потоков (Заславский, 1979). При подобном толковании понятия эрозии почв воды поверхностного стока выступают лишь в качестве источника кинетической энергии потока, а процессы смыва и аккумуляции искусственно расчленены.
С точки зрения генезиса почвы любая местность с определенным рельефом состоит из зон выноса, переноса и аккумуляции, границы которых меняются для каждого переносимого компонента или для каждой группы компонентов в зависимости от их подвижности. Связь между эрозией и отложением на отдельных участках склона может быть очень сложной, хотя обычно верхние части склона теряют материал, а нижние его получают.
