Что такое дефляция почв

Ветровая эрозия почв (дефляция)

Это процесс, в результате которого почва разрушается, и породы начинают откладываться. Также обнажаются корни растений, плодородные частички земли часто «кочуют» с места на место. Всё это происходит из-за воздействия ветра. Страдает именно пахотный слой земли. Все процессы, которые связаны с деятельностью этой стихии, называют эоловыми. К ним относится развеивание почв, их разрушение.

Виды ветровой эрозии

Существует несколько классификаций ветровой эрозии. По скорости процесса она бывает геологической, то есть, вызванной природными факторами. Это вариант нормы – чего нельзя сказать об эрозии антропогенной. Она вызвана какими-то внешними факторами, например, неправильным режимом полива. В данном случае это будет называться ирригационной эрозией.

При наличии растительного покрова будет присутствовать первый вид эрозии. В данном случае почва отлично восстанавливается, ведь в нормальных условиях данный процесс никогда не прекращается. Но, если естественная растительность уничтожена, имеет место второй вид разрушения почв. Причинами возникновения такой эрозии является неправильное использование земель для сельскохозяйственных работ. Чаще всего это происходит на территории степи или лесостепи, в местностях с расчлененным рельефом. Однако почвы, в которых достаточно много гумуса и карбонатов, страдают больше остальных из-за своего гранулометрического состава.

Процесс разрушения земли ветром может быть повседневным и кратковременным. К последнему виду относятся смерчи и ураганы, бури. Тогда ветер может быть около 15-20 м/с.

Последствия ветровой эрозии

Последствия ветровой эрозии ужасают. Лишь за несколько часов буря может с легкостью унести пахотный слой за сотни километров. Впоследствии пыль, поднявшаяся в результате такого смерча, может загрязнить ближайший водоём. Однако им дело не ограничится – страдает и атмосфера, которая серьёзно запыляется. Притом, что обычно скорость ветра растёт в течение дня и становится максимальной в полуденное время, нанося больший ущерб. Хотя нередки и случаи, когда буря длилась около 90 часов, не стихая.

Бывает и такое, что на какая-то территория подвержена и ветровой, и водной эрозии. В данном случае вода смывает значительную часть верхнего слоя, потом земля высыхает так, что становится пылью. Это происходит из-за многократной обработки почвы. Потом ветер уносит эту пыль далеко. Если летние дожди довольно обильны, они смывают почву. Но, если они практически не кончаются, земля страдает сильнее и начинают образовываться овраги.

В результате эрозии земля теряет плодородие, изменяется её химический состав. Следовательно, страдает качество растений, и химизация перестаёт давать должный эффект. От всего этого страдает экономика страны.

Если не будут предприниматься меры по защите земли, могут пострадать тонны почвы. Гумус будет выветриваться, это повлечет за собой экологическую катастрофу. По результатам исследований, после бурь и ураганов может теряться 10 см пахотного слоя. Создание каждого сантиметра занимается несколько сотен лет, потому восстановиться почва вряд ли сможет.

Факторы ветровой эрозии

Одним из важнейших факторов ветровой эрозии является скорость ветра. Не менее важно направление ветра, которое господствует на данной территории. Другим фактором является рельеф, то есть, крутизна склона и его форма. Многое зависит от его направления, которое может быть северным и южным.

Учёные уделяет большое внимание и тому, хорошо ли увлажнена почва. Если этот показатель в норме, земля меньше подвержена эрозии. Имеют значение и температура воздуха в опасные периоды. Специалисты также рассчитывают дни, когда дожди образуют стоки.

Защита от ветровой эрозии

Сегодня почву защищают различными способами. Популярным является метод севооборотов. Он заключается в том, что чередуют основные культуры и пары. Используют и лесомелиорацию. При помощи почвозащитных насаждений переувлажнённые земли осушаются, уровень грунтовых вод становится ниже.

Активно используются гидромелиоративные приспособления. В зимний период снег катают полосами, ставят щиты, которые задерживают снег. Помогает и то, что растения высаживают по специальным схемам. Многолетние кустарники, которые растут полосами, отлично защищают почву от дефляции. Помогает и чередование чистых паров и корнеплодов с клубнями.

Лучшего эффекта можно достичь при помощи плоскорезной обработки земли, частом поливе. Данный вид обработки стоит использовать поперек уклонов. Часто применяется и лункование, при котором создаются небольшие углубления, в которых накапливается вода и в то же время сокращается сток. Этот способ применяют, если на территории росла кукуруза. Метод работает и после зяби.

Землю защищают и с помощью ветроломных полос. Их создают, выстраивая деревья так, что они находятся под углом к господствующему направлению ветра. Эффективность мероприятия зависит от густоты деревьев.

Так, ветровая эрозия – очень опасный процесс, который может сильно повредить в весенний период, если скорость ветра достигнет 15-ти метров в сек. Однако почва пострадает ещё сильнее, если будет взрыхлена, но растения ещё не успеют созреть.

Видео с ветровой эрозией почв

Источник

Дефляция почв

Дефляция почв проявляется во всех зонах, но в большей степени она характерна для аридных территорий со среднегодовым количеством осадков менее 300 мм, к которым относятся южные регионы России. Проявляется дефляция в виде пыльных бурь и местной (повседневной) ветровой эрозии.

Пыльные бури происходят при больших скоростях ветра более 15-20 м/сек. При этом мелкие почвенные частицы размером ме­нее 0,1 мм поднимаются на большую высоту (сотни метров), дальность переноса может достигать сотен км.

Повседневная эрозия проявляется при более низких скоростях ветра и ограничивается переносом частиц в пределах одного поля или нескольких соседних полей. При этом частицы размером 0,1-0,5 мм передвигаются скачкообразно, поднимаясь в воздух и опускаясь на поверхность почвы. Более крупные частицы размером 0,5-3 мм передвигаются скольжением по поверхности почвы. И в том, и в другом случае передвигающиеся частицы разрушают поверхность почвы и способствуют вовлечению новых порций в движение. Поэтому в процессе воздействия ветра его разруши­тельная сила возрастает. Прогрессирующее ускорение ветровой эрозии происходит во времени и в пространстве.

Ущерб, причиняемый ветровой эрозией, весьма многообра­зен. Пыльные бури приводят к уничтожению посевов, засыпают каналы, дороги, лесополосы, нарушают работу наземного транс­порта и авиации, переносят водорастворимые соли и токсиканты, вызывают опасность для здоровья людей и животных.

Повседневная ветровая эрозия приводит к выдуванию наи­более плодородного пахотного слоя почв, механически поврежда­ет посевы сельскохозяйственных культур.

Классификация дефлированных почв строится на тех же принципах, что и смытых. Они разделяются по степени дефлированности, исходя из мощности сдутой почвы и степени погребенности, мощности наноса.

Факторы дефляции. Главной причиной ветровой эрозии, так же, как и водной, является нерациональная хозяйственная дея­тельность человека. К природным факторам относятся климат, ре­льеф, свойства почв, растительный покров.

Климатические факторы. К ведущим климатическим факторам относятся режим ветров, атмосферных осадков и температуры. Наи­более сильнодействующий фактор — скорость ветра, которая опре­деляет его кинетическую энергию. Сила ветра оценивается по 17-балльной шкале Бофорта, которая включает скорости ветров от О до 70 м/сек. Ветровая местная эрозия начинает проявляться при слабом бризе (4-6 м/сек), а пыльные бури — при сильном ветре (16-20 м/сек), сильных бурях, штормах и ураганах (24-42 м/сек и более), при которых деревья вырываются с корнем, срываются крыши домов, повреждаются линии электропередач и др.

Атмосферные осадки увлажняют почву и увеличивают противодефляционную стойкость. Влажность и температура также оказывают влияние на проявление ветровой эрозии через биоло­гические факторы и, прежде всего, растительный покров.

Рельеф является не только перераспределителем тепла и вла­ги, но и существенно влияет на ветровой режим. Почвы наветрен­ных склонов и выступающих элементов рельефа сильнее выдува­ются, чем почвы подветренных или пологих склонов.

Противодефляционная стойкость почв зависит от грануло­метрического состава, структурного состояния, механической прочности агрегатов, уровня влажности. Она оценивается величи­ной присущей этой почве критической скорости ветра, при кото­рой начинается ветровая эрозия. Наиболее подвержены эрозии песчаные, супесчаные почвы и осушенные торфяники. Критичес­кая скорость ветра для них наиболее низкая и составляет пример­но 5 м/сек.

Противоэрозионная стойкость почв считается достаточной, если скорость начала массового движения частиц почвы превы­шает характерную для данной территории максимальную скорость ветра 20%-й обеспеченности.

Растительность выполняет противодефляционные почвозащитные функции. Она снижает скорость воздушного потока в приземном слое, принимает на себя удары почвенных частиц и снижает их почворазрушающее действие, снижает высыхание по­верхности почвы, скрепляет почвенные частицы корнями, спо­собствует накоплению снега и увлажнению почвы за счет снегота­яния. Естественная растительность со сплошным покровом полно­стью защищает почву от ветровой эрозии. Наиболее устойчивы к ветровой эрозии почвы под многолетними травами. Высокой поч­возащитной эффективностью отличаются зерновые культу­ры, кукуруза, подсолнечник. Значительно ниже почвозащитные свойства у низкорослых пропашных культур: свеклы, лука, капусты и др.

Прогнозирование ветровой эрозии осуществляется на основе изучения ее факторов. В США для целей прогноза разработано «уравнение ветровой эрозии»:

где Q – возможные потери почвы от ветровой эрозии за год с единицы поверхности; Е – дефлируемость почв, зависящая от ее комковатости, гранулометрического состава, наличия почвенной корки и др.; I – коэффициент крутизны склона; К – коэффици­ент бороздковой шероховатости; С – климатический индекс вет­ровой эрозии почв, зависящий от скорости ветра и влажности почв; L– длина незащищенной части поля в направлении ветра; V– почвозащитный эквивалент растительного покрова и расти­тельных остатков.

Для предупреждения водной эрозии и дефляции почв при­меняются агротехнические, агролесомелиоративные и гидротех­нические мероприятия, направленные на снижение кинетичес­кой энергии поверхностного стока и ветра.

Источник

6 Дефляция почв и методы борьбы с ней

Тема: Дефляция почв и методы борьбы с ней

Вопросы: 1.Дефляция почв, ее подтипы.

2.Факторы дефляции почв.

3.Противодефляционная стойкость (ПДС) почв, диагностические показатели дефлированных почв.

4.Защита почв от дефляции.

1.Дефляция почв, ее подтипы.

Рекомендуемые файлы

Под дефляцией (лат. deflatio – сдувание) почвы понимается совокупность взаимосвязанных процессов отрыва, переноса и отложения почвы (иногда почвообразующих и подстилающих пород) ветром.

Необходимым условием дефляции почв является ветер, скорость которого достаточна для перемещения частиц почвы.

По таким внешним признакам как интенсивность, продолжительность, масштабы явления и размер ущерба различают повседневную дефляцию (или местную) и пыльные бури.

Повседневная дефляция (ПД) проявляется при относительно низкой скорости ветра, незначительно превышающую критическую для почвы (5,4 м/с).

ПД ограничена масштабами одного или нескольких соседних полей, на территории которых развиваются все стадии процесса – от выдувания почвы до отложения наносов.

ПД в разной степени подвержены все пахотные почвы.

Пыльная буря (ПБ) – перенос сильным ветром (скорость которого значительно превышает критическую для почв) большого количества пыли, сопровождающийся ухудшением видимости.

При ПБ существенно увеличивается высота подъема почвенных частиц в воздух (на сотни метров) и дальность переноса (на сотни и тысячи км).

Максимальная скорость ветра на высоте флюгера во время пыльных бурь, обеспеченностью 20 %, м/с

С количественной стороны процесс дефляции почв характеризуют интенсивностью сдувания, выражаемой в т/га в год, либо мощностью утраченного слоя почвы в единицу времени (мм/год).

О степени опасности дефляции почв судят сопоставив интенсивность сдувания почвы со скоростью почвообразовательного процесса.

Среднюю скорость почвообразовательного процесса в мм/год получают разделив мощность гумусового горизонта на время его образования.

2. Факторы дефляции почв

Дефляция почв распространена в районах недостаточного увлажнения (где испарение влаги больше, чем выпадает осадков), высоких весенних и летних температур и низкой относительной влажности воздуха.

Особенно дефляция проявляется на территории Средней Азии, Казахстана, Западной Сибири.

В условиях Алтайского края наиболее подвержена дефляции западная часть края (>75% от площади района): Немецкий, Кулундинский, Ключевской Славгородский, Родинский, Благовещенский, Михайловский, Угловский, Волчихинский и др. р-ны.

На долю дефляционноопасных почв в крае приходится 64,1 % от площади пашни, дефлированных – около 45 % (справочный материал к научно-практич. конф., 2006 г.).

Интенсивность процессов дефляции зависит от скорости ветра.

Обычно скорость ветра в течение дня возрастает, достигает максимума к полудню, а к вечеру убывает.

Чем продолжительнее ветер, имеющий скорость больше критической, тем больше потери почвы.

Под критической понимается скорость ветра на высоте 10 см от поверхности, при которой начинается определяемое визуально передвижение песчинок.

Измерения производят каждые 3 часа.

Скорость ветра подвержена закономерным сезонным изменениям.

Наибольшие скорости ветра характерны для поздней зимы и ранней весны, когда период сильных ветров совпадает с периодом отсутствия достаточного растительного покрова на полях, что приводит к широкому распространению процессов дефляции.

Важнейшей характеристикой ветрового режима территории является направление опасных ветров.

Его определяют с помощью розы ветров, которая представляет собой диаграмму распределения числа случаев ветра по основным румбам (направлениям).

Роза ветров позволяет выявить преобладающие направления ветра, которые совпадают с наиболее опасными в отношении дефляции почв.

Повторяемость направлений ветра во время пыльных бурь, %

Источник

Лекция № 6 Эрозия почв как фактор физической деградации. Дефляция почв

1. Сущность дефляции почв.

2. Факторы дефляции почв.

3. Методология эрозионных (дефляционных исследований)

4. Классификация почв по степени дефлируемости и дефляции.

ВОПРОС 1. Сущность дефляции почв

Дефляция(от лат. deflatio – сдувание. выдувание), — разрушение и снос почв ветром. Она происходит в том случае, когда скорость ветра достигает значения, при котором его разрушительная сила превышает силу противодефляционной устойчивости почвы. Различают нормальную и ускоренную дефляцию почв. Последняя вызывается хозяйственной деятельностью человека.

Рассмотрим, как это происходит. Движение частиц почвы ветром начинается под влиянием взаимодействия динамических и статических сил, возникающих при обтекании их поверхности воздушным потоком.

При движении потока воздуха на шарообразную частицу, лежащую свободно на поверхности почвы, действуют несколько сил:

Б) лобового напора воздуха,

В) атмосферного давления,

Если суммарное значение силы тяжести частицы, атмосферного давления и силы сцепления оказывается приближенно равной силе лобового напора воздуха, частица начинает двигаться, волочась по поверхности.

Если сумма силы тяжести частицы, атмосферного давления и сцепления оказывается меньше подъемной силы, частица поднимается в воздух. Подъемная сила частицы возникает вследствие того, что в пределах высоты, равной диаметру частицы, скорость движения воздуха различна.

Поток, поступающий под нижнюю часть шарообразного комочка, из-за шероховатости поверхности почвы имеет меньшую скорость и большую плотность. В результате этого над частицей образуется область пониженного давления, под частицей – повышенного. Возникает подъемная сила, действующая на частицу.

Минимальная скорость ветра, при которой начинается отрыв, подъем и перенос в воздушном потоке частиц почвы, называется критической (пороговой) скоростью. Для разных почв критическая скорость ветра различна.

Следует отметить, что на пороговую скорость ветра, а значит, и на интенсивность дефляции, влияет множество факторов:

гранулометрический состав почвы,

плотность минеральных частиц (удельная масса твердой фазы),

сила сцепления с другими частицами,

защищенность поверхности почв,

хозяйственная деятельность человека.

Зависимость критической скорости ветра, или скорости дефляции почв, от размера минеральных частиц (гранулометри ческого состава) почв сложна, так как, помимо прямого влияния размера частиц на сопротивляемость почвы дефляции, существует множество косвенных взаимозависимостей, которые могут приводить к прямо противоположному эффекту.

Различной критической скоростью ветра для частиц разного диаметpa объясняется сортировка минеральных частиц по их диаметру в аридных районах. Эта сортировка приводит к образованию песчаных и глинистых пустынь, а также лессовых отложений на окружающих пустыни территориях. Примером могут служить пустыни Средней Азии.

Сортировка отложений по гранулометрическому составу на пески и глины объясняется тем, что при преобладающей скорости ветров в Каракумах от 2 до 5 м/с на месте остаются частицы менее 0,01 и более 1 мм, а крупнопылеватые частицы размером 0,01-0,05 мм выносятся с территории на большое расстояние, измеряемое сотнями и тысячами километров, и оседают в виде лессов. Именно в результате такой сортировки образовались отложения лессов на периферии пустынь.

При сильных ветрах частицы крупнее 0,5 мм перемещаются на незначительное расстояние, вследствие чего образуются песчаные бугры и барханы, а мелкие глинистые частицы из-за большой силы сцепления образуют плотные корки и остаются на месте между буграми. Они могут перемещаться лишь с водными потоками в наиболее низкие места. Это явление наблюдается в период весенних и осенних дождей.

Именно таким путем на месте разливов мутных потоков образуются такыры – глинистые отложения с плоской поверхностью. В переувлажненном состоянии такырная масса не поддается разрушающему воздействию ветра, а при иссушении такыры приобретают сцементированность и также не дефлируются. Именно с этими свойствами связано устойчивое сосуществование в пустынях такыров и перемежающихся с ними песчаных почв.

Однако в основной части сельскохозяйственных районов нет таких контрастных условий, характеризующихся резкой сменой иссушения и увлажнения, а поверхность почвы покрыта растительностью.

Поэтому резкой дифференциации почв по гранулометрическому составу – на глинистые и песчаные – в соответствии с формами рельефа – обычно не наблюдается.

Вследствие этого на практике при расчете критической скорости ветра специфическим поведением частиц диаметром меньше 0,01 мм пренебрегают и берут средний диаметр частиц.

Обычно частицы диаметром больше 1 мм называют ветроустойчивыми, а частицы диаметром меньше 1 мм – дефляционно неустойчивыми.

Таблица 1. Критическая скорость минералов с разной удельной массой (диаметр частиц d = 0,25 мм)

Иначе обстоит дело с органическим веществом почв – гумусом, удельная масса которого значительно меньше, чем минералов. Из-за этого скорость дефляции сильно гумусированных почв может возрастать. Особенно велики скорости разрушения ветром осушенных торфяников, которые после распашки интенсивно развеваются.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Что такое дефляция почв

Дефляция почв проявляется во всех зонах, но в большей степени она характерна для аридных территорий со среднегодовым количеством осадков менее 300 мм, к которым относятся южные регионы России. Проявляется дефляция в Виде пыльных бурь и местной (повседневной) ветровой эрозии.
Пыльные бури происходят при больших скоростях ветра более 15-20 м/сек, при этом мелкие почвенные частицы размером менее 0,1 мм поднимаются на большую высоту (сотни метров), дальность переноса может достигать сотен км.
Повседневная эрозия проявляется при более низких скоростях ветра и ограничивается переносом частиц в пределах одного поля или нескольких соседних полей. При этом частицы размером 0,1-0,5 мм передвигаются скачкообразно, поднимаясь в воздух и опускаясь на поверхность почвы. Более крупные частицы размером 0,5-3 мм передвигаются скольжением по поверхности почвы. И в том, и в другом случае передвигающиеся частицы разрушают поверхность почвы и способствуют вовлечению новых порций в движение. Поэтому в процессе воздействия ветра его разрушительная сила возрастает. Прогрессирующее ускорение ветровой эрозии происходит во времени и в пространстве.
Ущерб, причиняемый ветровой эрозией, весьма многообразен. Пыльные бури приводят к уничтожению посевов, засыпают каналы, дороги, лесополосы, нарушают работу наземного транспорта и авиации, переносят водорастворимые соли и токсиканты, вызывают опасность для здоровья людей и животных.
Повседневная ветровая эрозия приводит к выдуванию наиболее плодородного пахотного слоя почв, механически повреждает посевы сельскохозяйственных культур.
Классификация дефлированных почв строится на тех же принципах, что и смытых. Они разделяются по степени дефлированности, исходя из мощности сдутой почвы и степени погребенности, мощности наноса.
Факторы дефляции. Главной причиной ветровой эрозии, так же как и водной, является нерациональная хозяйственная деятельность человека. К природным факторам относятся климат, рельеф, свойства почв, растительный покров.
Климатические факторы. К ведущим климатическим факторам относятся режим ветров, атмосферных осадков и температуры. Наиболее сильнодействующий фактор — скорость ветра, которая определяет его кинетическую энергию. Сила ветра оценивается по 17- балльной шкале Бофорта, которая включает скорости ветров от 0 до 70 м/сек. Ветровая местная эрозия начинает проявляться при слабом бризе (4-6 м/сек), а пыльные бури — при сильном ветре (16-20 м/сек), сильных бурях, штормах и ураганах (24-42 м/сек и более), при которых деревья вырываются с корнем, срываются крыши домов, повреждаются линии электропередач и др.

Источник