Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
4. Затопление, разрушение и засоление почв водами водохранилищ. Создание водохранилищ сопровождается развитием комплекса негативных процессов, приводящих к деградации почвенного покрова затопление пойменных и надпойменных террас, подъем уровня грунтовых води подтопление почв, абразия берегов и засоление дельт, размыв и уничтожение почв приморских дельт, загрязнение и содовое (щелочное) засоление води почв и др. Загрязнение и химическое отравление почв: промышленное загрязнение почв (результат осаждения паров, аэрозолей, пыли или растворенных соединений поллютантов на поверхность почвы с атмосферными осадками Почвоведение загрязнение почв (результат неправильного применения пестицидов, внесение сверхнормальных доз минеральных и органических удобрений, отходов истоков животноводческих ферм); радиоактивное загрязнение почв (природное или антропогенное накопление в почве радионуклидов в результате ядерных взрывов, аварийных выбросов на атомных предприятиях, утечки радиоактивных материалов, захоронении отходов атомной промышленности. Деградация ландшафтов районов с распространением многолетней мерзлоты. Эти территории отличаются крайней неустойчивостью к воздействию антропогенных факторов. Неупорядоченное движение транспорта, перевыпас и другие процессы приводят к нарушению растительного покрова, что обусловливает протаивание мерзлых грунтов, развитие эрозионных процессов, разрушение почвенного покрова. Разрушение почв военными действиями. Передвижение военной техники, строительство фортификационных сооружений, взрывы бомб, снарядов и т. д. приводят к деградации и даже полному разрушению почвенного покрова. Испытание и применение ядерного оружия вызывают радиоактивное загрязнение почв .3 .2 . Водная bbиbbв е т ров а я э роз и я п о ч в Понятие об эрозии. Эрозия почв — процесс разрушения почвенного покрова. Эрозия почв включает в себя вынос, переноси пере- отложение почвенной массы. В зависимости от фактора разрушения эрозию делят на водную и ветровую (дефляция). В одная эрозия процесс разрушения почвенного покрова под действием талых, дождевых или ирригационных вод. По характеру воздействия на почву водную эрозию делят на плоскостную и линейную. Плоскостная (поверхностная) эрозия — смыв верхнего горизонта почвы под влиянием стекающих по склону дождевых или талых вод. Механизм поверхностной эрозии связан с разрушающей ударной силой дождевых капель и с воздействием поверхностного стока дождевых и талых вод Часть. Плодородие, рациональное использование и о х рана почв 465iЛинейная (овражная) эрозия — размыв почв в глубину более мощной струей воды, стекающей по склону. На первой стадии линейной эрозии образуются глубоких струйчатые размывы (до 20—35 см) ш промоины (глубиной от 0,3—0,5 дом. Дальнейшее их развитие приводит к образованию оврагов. Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвы. В горных районах наряду с развитием обычных форм водной эрозии могут возникать селевые потоки (сели Они образуются после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, движутся с большой скоростью и увлекают огромное количество материала в виде мелкозема, гальки и крупных камней. Борьба сними требует строительства специальных противоселевых сооружений. По темпам развития различают геологическую (нормальную) и ускоренную эрозию. Геологическая (нормальная) эрозия — медленный процесс смыва частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью, при котором потеря почвы компенсируется входе почвообразования. Этот вид эрозии протекает повсеместно, практически не приносит вреда и охраны почв не требует. Ускоренная эрозия возникает при удалении естественной растительности, неправильном использовании почвы, в результате чего темп эрозии резко возрастает. Этот вид эрозии приводит к снижению почвенного плодородия, а иногда и к полному уничтожению почвенного покрова, и требует защиты почв. В ет ро ва я эрозия дефляция процесс разрушения почвенного покрова под действием ветра. В зависимости от размера частиц они могут переносится ветром во взвешенном состоянии, скачкообразно и скольжением по поверхности. Различают пыльные (черные) бури и повседневную (местную) дефляцию. Пыльные бури повторяются разв лет, уносят до 15—20 см поверхностного слоя почвы. При этом крупные частицы почвы передвигаются на небольшие расстояния, задерживаясь у различных препятствий ив понижениях рельефа. Наиболее мелкие частицы почвы (<0,1 и <0,001 мм) в виде воздушной суспензии перемещаются на десятки, сотни и даже тысячи километров. Повседневная дефляция более медленно, но регулярно разрушает почь>. а А фоявляется в виде верховой эрозии и поземки. При верховой эрозии частицы почвы поднимаются вихревым (турбулентным. Почвоведение Почвоведение движением воздуха высоко вверх, а при поземке они перекатываются ветром по поверхности почвы или перемещаются скачкообразно на небольшой высоте от почвы. При перекатывании и скачкообразном движении частицы ударяются и трутся друг о друга, что усиливает их разрушение. Это способствует усилению дефляции. Районы распространения эрозии. Водная эрозия наиболее распространена в зонах серых лесных почв, черноземной, каштановой, в земледельческих районах таежно-лесной зоны, в горных областях. Ветровая эрозия распространена преимущественно в районах недостаточного увлажнения и низкой относительной влажности воздуха в районах неустойчивого увлажнения, в засушливых областях, в пустынях и полупустынях. Экологические последствия эрозии. В результате эрозии происходит снижение плодородия почв (приповерхностной водной эрозии и дефляции) или полное уничтожение почвенного покрова (при линейной водной эрозии. Снижение плодородия связано с постепенным удалением наиболее плодородного верхнего слоя и вовлечением в пахотный горизонт менее плодородных нижних горизонтов. Степень снижения плодородия зависит от степени смытости или сдутости. В результате эрозии ухудшаются физические, химические и биологические свойства почвы. Снижается содержание и запас гумуса, часто ухудшается и его качественный состав, снижаются запасы элементов питания (азота, фосфора, калия и др) и содержание их подвижных форм. Ухудшаются структурное состояние и сложение, уменьшается пористость и увеличивается плотность, что приводит к снижению водопроницаемости, увеличению поверхностного стока, снижению влагоемкости и запасов доступной для растений влаги. Потеря верхнего наиболее гумусированного и оструктуренного слоя ведет к снижению биологической активности почв уменьшается численность микроорганизмов и мезофауны, снижается микробиологическая и ферментативная активность почв. Кроме того, водная эрозия сопровождается рядом других неблагоприятных явлений потерей талых и дождевых вод, уменьшением запасов воды в почве, расчленением полей, заилением рек, оросительных и дренажных систем, других водоемов, нарушению дорожной сети и т. д Часть. Плодородие, рациональное использование и охрднд почв 467 В конечном счете, ухудшение плодородия эродированных почв приводит к снижению урожая сельскохозяйственных растений. Условия развития эрозии. Различают природные и социально экономические условия развития эрозии. В первом случае сами природные условия предрасположены к проявлению эрозионных процессов. Во втором случае развитию эрозии способствует неправильное использование земель человеком. К природным условиям относятся климат (количество, интенсивность и величина капель дождевых осадков мощность снегового покрова и интенсивность его таяния, рельеф (крутизна, длина, форма и экспозиция склона, геологическое строение местности (характер горных пород — их податливость к размыву, смыву и дефляции, наличие плотных подстилающих пород, почвенные условия (гранулометрический состав, структурность, плотность и влажность верхнего горизонта) и растительный покров присутствие и характер растительного покрова, наличие дернины и подстилки). Классификация и диагностика эродированных почв. При диагностике эродированных почв учитывают, какие горизонты почвы снесены при развитии водной или ветровой эрозии, за счет каких горизонтов образуется пахотный слой и каково его плодоро дие. Почвы, подверженные водной эрозии, разделяются на слабо, средне- и сильносмытые (Классификация и диагностика почв СССР, 1977). Ниже приводится диагностика почв разной степени смытости для основных типов почв. Дерново-подзолистые и светло-серые лесные почвы Слабосмытые — вспашкой затронута верхняя часть горизонта А2В, пахотный слой заметно осветлен и имеет буроватый оттенок, на поверхности почв редкая сеть промоин залегают на пологих склонах уклон не более 3е). Среднесмытые — в пашню вовлечены целиком или частично горизонты А2В и Вь цвет пашни бурый и сильнопятнистый; поверхность почвы размыта частой сетью промоин залегают на покатых склонах с уклоном 3—5°). Сильносмытые — распахана средняя или нижняя часть горизонта В, встречаются отдельными участками на сильнопокатых волнистых склонах с уклонами до 5—8°; поверхность почвы отличается бурым цветом и сильно выраженной глыбистостью. Почвоведение iС еры е и т емно-серы е лесные почвы с установившейся глубиной их вспашки не менее 20—25 см при первоначальной мощности гумусовых горизонтов (А1+А1А2) 30—40 см. Слабосмытые гумусовые горизонты смыты не более чем на 1/3 первоначальной мощности, горизонт А2В в пашню не вовлекается совсем или очень слабо, на поверхности пашни мелкие промоины. Среднесмытые — гумусовый слой смыт более чем на 1/3, в пашню вовлекается верхняя часть горизонта Bt; пахотный слой отличается буроватым оттенком. Сильносмытые — гумусовый слой смыт полностью, пахотный слой представлен в основном горизонтом В и имеет бурый цвет. Черноземные почвы А. Черноземы мощные и среднемощные всех подтипов с установившейся глубиной вспашки не менее 22 см при первоначальной мощности гумусовых горизонтов (A+Bj) > 50 см. Слабосмытые — горизонт А смыт на 30%, пахотный слой не отличается по цвету от несмытых почв на поверхности почвы мелкие промоины. Среднесмытые — горизонт А смыт более чем наполовину пахотный слой имеет буроватый оттенок. Сильносмытые — смыт полностью горизонт Аи частично В пахотный слой имеет буроватый или бурый цвет, характеризуется глы- бистостью и склонностью образовывать корку. Б. Типичные, обыкновенные и южные черноземы с установившейся глубиной вспашки не менее 20 см при мощности гумусовых горизонтов до 50 см. Слабосмытые — смыто до 30% первоначальной мощности гумусовых горизонтов в пашню вовлекается небольшая верхняя часть горизонта Bt. Среднесмытые — гумусовые горизонты смыты на 30—50%, при вспашке значительная часть или весь горизонт Bj вовлекается в пахотный слой, последний подстилается переходным горизонтом В2. Сильносмытые — смыта большая часть гумусовых горизонтов, распахивается и часть горизонта В, окраска пашни близка к цвету породы Часть. Плодородие, рациональное использование и о х рана почв 469 Каштановые почвы Слабосмытые — смыто до 30% первоначальной мощности гумусовых горизонтов (А+В,), в пашню вовлекается верхняя часть горизонта Bt. Среднесмытые — смыто 30—50% мощности горизонтов А-*-В1; при вспашке значительная часть или весь горизонт Bj вовлекается в пахотный слой. Сильносмытые — смыта большая часть гумусового слоя, распахивается горизонт В, цвет пашни приближается к цвету почвообра- зующей породы. Мероприятия по защите почв от эрозии. Водная и ветровая эрозии в природе часто взаимосвязаны. Это учитывают при разработке противоэрозионных мероприятий. Защита почв от эрозии включает профилактические мероприятия по предупреждению ее развития и мероприятия по устранению эрозии там, где она уже развита. Комплекс мероприятий, направленных на защиту почв отводной и ветровой эрозии, включает организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические мероприятия. Организационно-хозяйственные мероприятия — обоснование и составление плана противоэрозионных мероприятий и обеспечение его выполнения (рациональное распределение земельных угодий, почвозащитные севообороты, земледелие полосами, регулирование выпаса скота и др.). Агротехнические мероприятия включают приемы фитомелио рации (севообороты с многолетними травами, замена чистых паров на занятые, сидеральные и кулисные, противоэрозионную обработку почвы (обработка почв по горизонтали, контурное земледелие, щелевание и кротование почв, обвалование, безотвальная вспашка с сохранением стерни и пожнивных остатков, снегозадержание и регулирование снеготаяния (лесные полосы и кулисы, пахота снега, прикатывание). Лесомелиоративные мероприятия основаны на создании лесных защитных насаждений (ветрозащитные и приовражные лесных полосы, полезащитные лесные и кустарниковые полосы поперек склонов и т. д.). Гидротехнические мероприятия применяют в тех случаях, когда другие приемы не в состоянии предотвратить эрозию, и основаны 4 7 Почвоведение на создании гидротехнических сооружений, обеспечивающих задержание или регулирование склонового стока (террасирование склонов, выполаживание оврагов бульдозерами, закрепление склонов оврагов). Система почвозащитных мероприятий должна осуществляться с учетом зональных особенностей земледелия и природных условий проявления эрозии. Конкретный состав противоэрозионных мероприятий определяется прежде всего особенностями увлажнения территории, продолжительностью вегетационного периода, условиями рельефа, преобладающими видами эрозии и направлением использования почв .3 .3 . Промышленная bbэ роз и я п о ч в И РЕКУЛЬТИВАЦИЯ П ром ы ш ленная эрозия почв — разрушение почвенного покрова промышленной деятельностью человека. Ее вызывают различные виды деятельности. Добыча полезных ископаемых открытым способом сопровождается образованием карьеров, отвалов, терриконов, которые нарушают растительный и почвенный покровы, гидрологический и гидрохимический режимы территории. Для сохранения почвенного покрова в этом случае рекомендована селективная выемка и складирование гумусированных горизонтов почв для последующего восстановления нарушенных территорий. Подземная добыча полезных ископаемых со временем приводит к развитию просадочных явлений, изменению рельефа и гидрологического режима территории. Добыча нефти ведет к загрязнению почвы сырой нефтью, нефтяными водами, пластовыми водами. Промышленное и гражданское строительство, сооружение линий электропередач, дорожное строительство сопровождается полным разрушением почвенного покрова и бессрочным изъятием земель из сельскохозяйственного пользования. Нарушенные в результате промышленной эрозии земли подлежат рекультивации. Рекультивация земель мероприятия по восстановлению и оптимизации нарушенных ландшафтов. Она включает комплекс горнотехнических, мелиоративных, сельскохозяйственных Часть. Плодородие, рациональное использование и о х рана почв 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 этап (подготовительный) предполагает обследование нарушенных территорий, определяют направление рекультивации, составляют технико-экономическое обоснование и проект рекультивации этап (горнотехническая рекультивация) включает химическую мелиорацию, если она необходима. Горнотехническую рекультивацию выполняют предприятия, которые ведут разработку полезных ископаемых этап (биологическая рекультивация) направленна 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 .3 .4 . Де гумификация поч в Последние десятилетия гумусовое состояние привлекает внимание исследователей в плане деградационной дегумификации почв. По разным оценкам, потери гумуса в пахотных почвах России 4 7 Почвоведение составляют 20—40%. Снижение содержания гумуса приводит к снижению плодородия почв. Особенно сильно это сказывается при падении содержания гумуса ниже 1—2%. Следует помнить, что важным является не только содержание и запасы гумуса, но и его качество. Д егум и фи ка ц и я почв — уменьшение содержания и запасов органического вещества. Дегумификация наблюдается при распашке и сельскохозяйственном использовании почв Изменения в окружающей среде неизбежно вызывают перестройку всей почвенной системы. В целинных почвах стабильно равновесие поступление органических остатков — гумификация — минерализация гумуса. Это устоявшееся веками равновесие сохранялось до распашки почв. Резкое нарушение равновесия связано с сокращением притока органических веществ с пожнивными и корневыми остатками культурной растительности. Это неизбежно вызывает процессы дегумификации. В разных почвах темпы дегумификации неодинаковы. Давно известен факт, что более богатые в прошлом почвы теряют гумус намного больше, чем малогумусные. По мере снижения содержания в почвах органического вещества темпы дегумификации снижаются. Отсюда неизбежно следует вывод, что в земледелии обязательно наступает период стабилизации гумусового состояния почв в соответствии с установившейся культурой земледелия. Развитие дегумификации определяется соотношением в севообо ротах пропашных культур и культур сплошного сева, удельным весом многолетних трав, применением органических и минеральных удобрений. Охрана почв от потерь гумуса включает следующие мероприятия применение органических удобрений, известкование кислых почв, использование в севообороте многолетних трав, регулирование соотношения в севооборотах пропашных культур и культур сплошного сева, использование щадящей обработки почвы (облегчение машин, минимизация обработки .3 .5 . Вторичное засоление, осолонцевание и слит из а ц и я |