Водная эрозия почв

Водная эрозия представлена двумя типами: плоскостной эрозией и линейной. Плоскостная эрозия — это наиболее распространенный вид эрозии, приводящей к потере верх­них горизонтов почв, а с ними — к потере элементов питания растений.

Внешними факторами, влияющими на эрозию почв, являются климат, рельеф, литология, растительность, поч­венный покров, использование земель.

Эрозионный потенциал, потенциальная опасность эро­зии (ПОЭ) отражает влияние этих факторов, определяющих возможность проявления процессов смыва почвенного материала:

ПОЭ = f(K, Р, Г, П, Пр, X),

где К— климатические условия, Р— условия рельефа, Г — геологические условия (почвообразующие породы),

П — почвенные условия, Пр — почвозащитная роль расти­тельности, X — хозяйственное использование земель.

Из почвенных свойств на подверженность их эрозии влияют водовпитывающая способность почв, их водопрони­цаемость, которые, в свою очередь, зависят от структуры почв, их агрегатного и гранулометрического состава, от содержания гумуса.

Рельеф, почвенный покров, растительность, а также некоторые геологические условия, свойства почв, влияя на развитие эрозии, сами со временем изменяются под воз­действием эрозионных процессов. Для разработки систем мер по защите почв от эрозии необходимо знать, каким образом влияют отдельные факторы или их составляющие на проявление эрозионных процессов.

Применяются следующие количественные характерис­тики природных и антропогенных факторов с точки зрения их воздействия на процессы смыва.

Уравнение ливневого стока, предложенное Уишмай- ером-Смитом, имеет вид:

A = RxLSxKx С,

где А — смыв почвы, т/га; R — эрозионный индекс дождей; LS — топографический фактор; К — фактор эродируе- мости почвы; С— коэффициент почвозащитных свойств посевов.

При определении смыва почв при стоке талых вод используется модуль смыва:

^M_P»=^4h"_P % ^{х abK}J'

где М_р% — модуль стока наносов (т/га) заданной вероят­ности р % за период весеннего снеготаяния; h — слой стока (мм) за период весеннего снеготаяния той же веро­ятности р % ; п, а — эмпирические параметры, зависящие от типа ручейковой сети на склоне, агрофона в текущем году и типа почв (для зяблевой вспашки); b— эмпириче­ский коэффициент, учитывающий влияние агрофона за предшествующий год; К — коэффициент, учитывающий крутизну склона.

Эрозионный потенциал территории определяется преж­де всего такими характеристиками рельефа, как крутизна и длина склонов. Зависимость степени смытости почвы от условий рельефа хорошо видна из данных, приведенных в таблице 5.2.

Зависимость смытости почв от условий рельефа

Таблица 5.2

Важным фактором, определяющим интенсивность ве­сеннего смыва почвы, является экспозиция склона. Форма склона влияет на интенсивность эрозии, однако учесть ее при оценке смыва не всегда оказывается возможным.

В качестве количественного показателя эрозионной опасности рельефа в универсальном уравнении смыва и в его модификации используют топографический фактор LS. Его величина определяется по номограмме. Формула фак­тора рельефа для конкретного отрезка склона имеет вид:

LS = (L+22,l)^m- [п‘^+т — (п-1)‘^+т] X X (0,065+4,56sinl_n + 65,41sinIJ,

где L — длина отрезка склона в метрах, 1_п — уклон кон­кретного участка склона, п — номер отрезка, считая от водораздела; т — равно 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 соответственно при уклонах (7) < = 1; 1 — 3; 3 — 5; >5°.

Для удобства расчетов LS составлены таблицы изме­нения эрозионного потенциала рельефа в зависимости от уклона и расстояния от водораздела*. После распределения показателей LS на топографической карте конкретного участка территории составляется карта-схема эрозионной опасности рельефа данного участка, которая является пер­вым этапом оценки эрозионной опасности территории в целом.

В условиях сформировавшегося поверхностного стока степень проявления эрозии зависит от способности поч­вы противостоять смыву. Противоэрозионная стойкость (ПС) почвы определяется двумя показателями: размером водопрочных агрегатов и сцеплением их друг с другом. Все остальные свойства почвы влияют на ПС через эти показатели. Таким образом, значительное влияние на ПС почвы оказывают: гранулометрический состав почвы, содержание гумуса и его фракционно-групповой состав, состав обменных катионов.

Один из важнейших факторов ПС — водопрочность структуры. Однако в некоторых случаях прочность структу-

Методика исчисления условной цены земли. М., 1987.

ры почвы в воде не обеспечивает высокой противоэрозион- ной стойкости. Связь ПС с дисперсностью почв использо­вана в формуле показателя противоэрозионной стойкости, предложенной А.Д. Ворониным и М.С. Кузнецовым:

ППС= (К. *100 %)+ К ,

* гр.ст ' дисп

где ППС — показатель противоэрозионной стойкости, ^грст— гранулометрический показатель структурности, по Вадюниной, равный отношению содержания частиц диамет­ром