- •Е. В. Кузнецова эрозия и охрана почв
- •Учебное пособие
- •Под общей редакцией профессора в.Д. Иванова.
- •От автоРов
- •Предисловие
- •1. Общее понятие об эрозии почв и эрозиоведении
- •1.1. Понятие «Эрозия почв», классификация эрозионных процессов
- •1.2. Ущерб, причиняемый эрозией почв народному
- •1.3. Распространение эрозии почв в снг
- •Тундра и лесотундра
- •Лесостепь и степь
- •Полупустыня и пустыня
- •Прогноз развития эрозионных процессов
- •1.4. Краткие сведения из истории исследований эрозии почв
- •Первый этап
- •Второй этап
- •Третий этап
- •Литература
- •2. Механизм эрозии почв и свойства эродированных черноземов
- •Гидравлическая характеристика потоков и режимы течения
- •2.2. Гидроаэромеханическое взаимодействие потоков с почвами
- •2.3. Свойства эродированных черноземов
- •Различной степени смытости, %
- •Литература
- •3. Граница динамического равновесия между эрозией почв и скоростью очвообразования
- •3.1. Теоретическое обоснование
- •Экспериментальное обоснование
- •Геоморфологический фактор эрозии
- •4.1. Влияние длины и крутизны склона на смыв почвы
- •Литература
- •4.2. Сток воды и смыв почвы в зависимости
- •4.3. Формы склонов. Их влияние на процессы эрозии
- •Литература
- •4.4. Почвенно-эрозионная характеристика ложбин
- •На основании выполненных исследований установлено:
- •Литература
- •4.5. Оценка влияния экспозиции склона
- •5. Гидрометеорологический фактор эрозии
- •5.1. Склоновый сток талых вод и его трансформация
- •Р ис. 2. Значения коэффициента изменчивости поверхностного склонового стока талых вод
- •Литература
- •5.2. Влияние влажности и глубины промерзания почв
- •Литература
- •5.3. Эрозионная опасность дождя как сопряженная функция
- •Время: мин, ч
- •5.4. Характеристика природы дождей
- •Литература
- •6. Почва как объект воздействия и деградации
- •6.1. Почвы – основа планетарной экологической безопасности
- •6.2. Проблемы рационального использования почв
- •6.3. Теоретическое и экспериментальное обоснование показателей противоэрозионной стойкости и эродируемости почв
- •Паводка по их подтипам
- •Литература
- •6.4. Незащищенность русского чернозема – главная причина
- •Литература
- •6.5. Смыв почвы с пахотных склонов по геоморфологическим
- •Характеристика факторов эрозии, смыва почвы талыми водами с пахотных склонов и степень подверженности пахотных земель эрозионным процессам по геоморфологическим районам цчо
- •Литература
- •Растительность как фактор защиты почв от эрозии
- •7.1. Влияние растительности на поверхностный сток воды
- •Литература
- •7.2. Роль, место и эффективность стокорегулирующих лесных полос
- •8. Прогнозирование водной эрозии почв
- •8.1. Теоретические и прикладные аспекты
- •8.2. Формулы расчета смыва почв
- •Литература
- •9.1. Введение
- •9.2.Общие положения
- •9.3. Последовательность выполнения работы
- •9.4. Оценка весеннего поверхностного стока с пашни
- •9.5. Картографирование эрозионноопасных пахотных почв
- •Приложение 5. Экспликация к картограмме категорий пахотных почв [11] *
- •Приложение 7. Оптимальные влагозапасы (мм) в слое почвы 0-50 и 0-100 см
- •Приложение 11. Коэффициенты стокорегулирующей и противоэрозионной эффективности способов обработки почв 10% обеспеченности [4, 20]
- •Приложение 12. Объем зарегулированного стока на 1 пог. М длины вала и ширина прудка подтопления в зависимости от уклона местности и высоты вала (Иванов, Чечин, 1982)
- •Литература
- •10. Почвенно-экологическая характеристика центрального черноземья
- •Литература
- •11. Влияние эрозионных и аккумулятивных процессов на структуру почвенного покрова балочных водосборов
- •Состав и соотношение смытых и намытых почв по пгп, %
- •Литература
- •12. Почвенный покров и свойства почв балочных водосборов
- •Литература
- •13. Рациональное использование овражно-балочных земель
- •Литература
- •14. Содержание гумуса, фосфора и калия в почвах Воронежской области и потери их от эрозии
- •15. Система почвоводоохранных мероприятий
- •Литература
- •16. Агроландшафтное земледелие: проблемы и перспективы развития
- •17. Прогнозирование урожайности по влагообеспеченности растений
- •По данным о запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы (p, мм)
- •Литература
- •18. Реальное и потенциальное плодородие почв
- •Заключение
- •Эрозия и охрана почв Центрального черноземья России Учебное пособие
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1.
Паводка по их подтипам
Почвы |
Q, г/Дж |
Дерново-сильноподзолистые средне- и легкосуглинистые |
0,025 |
То же среднеподзолистые |
0,10 |
То же слабоподзолистые |
0,18 |
Светло-серые лесные среднесуглинистые |
0,26 |
То же серые |
0,35 |
То же темно-серые |
0,46 |
Черноземы оподзоленные тяжелосуглинистые |
0,54 |
То же выщелоченные |
0,69 |
То же типичные |
0,86 |
То же обыкновенные |
1,03 |
То же южные |
1,19 |
Темно-каштановые легкосуглинистые |
1,28 |
То же каштановые |
1,36 |
То же светло-каштановые |
1,45 |
При наличии сплошного снежного покрова на склонах последний выполняет огромную почвозащитную роль, резко уменьшает мутность стекающей воды. Отсюда нетрудно понять, что средняя мутность воды за весь период весеннего паводка будет возрастать с севера на юг. При определении эродируемости почв вся масса стекающих талых вод за паводок находится в знаменателе, в то время как более правильно было бы учитывать ту часть стекающей воды, которая производит основное эродирующее действие. Осуществить практически это трудно, а поскольку весь слой стока за период снеготаяния является наиболее достоверной величиной, то этот показатель и был использован в определении эродируемости почв.
Характерно также, что на основании показателя эрозионного коэффициента, представляющего собой количество смытого материала, приходящегося на единицу уклона и стока талой воды, найденного для водосборных бассейнов рек и по литературным данным, Б.В. Поляков (1946, 1948) расположил почвы в порядке уменьшения их эродируемости следующим образом: каштановые, черноземы предкавказские и приазовские, южные черноземы, обыкновенные и тучные, выщелоченные, деградированные почвы, подзолистые. По величине эрозионного коэффициента, полученного на стоковых площадках и малых водосборах, И.А.Кузник (1962) располагает почвы в порядке уменьшения их эродируемости в такой последовательности: темно-каштановые, южные черноземы, обыкновенные, тучные (мощные), типичные черноземы. Как видим, приведенные данные также свидетельствуют о возрастании эродируемости почв в южном направлении и об уменьшении их эродируемости с юга на север.
Что же касается закономерностей широтного изменения показателей противоэрозионной стойкости почв на основе их физических и химических свойств, то по материалам наших определений (табл. 3) они не просматриваются. Объясняется это большой изменчивостью физико-химических свойств и огромным разнообразием почвенных разновидностей. Кроме того, при определении противоэрозионной устойчивости почв исключено влияние гидрометеорологического фактора, носящего зональный характер. Если при определении эродируемости почв в большей мере отражается физический процесс смыва в подавляющем большинстве мерзлых почв, то при прочих равных условиях и исключении влияния гидрометеорологического фактора противоэрозионная стойкость почв отражает их многообразную внутреннюю природу.
Табл. 3. Зависимость суммарного смыва почв и мутности воды от комплексного показателя, характеризующего противоэрозионную стойкость почв в опытах на эрозионном гидролотке
Почва |
Комплексный показатель, Р |
Смыв почвы, кг |
Мутность воды, г/л |
Светло-серая лесная супесчаная |
64 |
16,9 |
4,8 |
Серая лесная среднесуглинистая |
53 |
0,7 |
0,2 |
Чернозем выщелочен. тяжелосуглинистый |
61 |
4,2 |
1,2 |
Чернозем выщелочен. среднесуглинистый |
77 |
31,2 |
9,6 |
Чернозем типичный легкоглинистый |
64 |
8,5 |
2,4 |
Чернозем типичный среднесуглинистый |
64 |
11,5 |
3,3 |
Чернозем обыкновен. среднесуглинистый |
71 |
26,8 |
8,2 |
Чернозем южный легкоглинистый |
74 |
27,1 |
8,4 |
Чернозем выщелочен. тяжелосуглинистый |
62 |
6,4 |
1,8 |
Наши неоднократные попытки связать характер широтного изменения почв с их противоэрозионной стойкостью по материалам других исследователей не привели к окончательному выводу. И все же следует отметить результаты некоторых исследований. При имитации условий размыва почвенных агрегатов в гидролотке выявлено увеличение противоэрозионной устойчивости в таком порядке: светло-серая лесная, темно-серая лесная, выщелоченный чернозем (Комаров, 1974). При скорости потока 70 см/с и уклоне 10° для почвенных монолитов, установленных в гидролотке, определен такой порядок возрастания противоэрозионной стойкости почв: чернозем мощный, обыкновенный, южный, дерново-подзолистая, светло-каштановая, серая лесная (Воронин, Кузнецов, 1970). Используя данные В.Я.Григорьева и М.С.Кузнецова (1974) по определению донной неразмывающей скорости потока в эрозионном лотке, мы расположили почвы по мере возрастания противоэрозионной стойкости в такой последовательности: чернозем предкавказский, серая лесная, светло-каштановая, лугово-каштановая. При изучении противоэрозионной устойчивости почв в течение 4 лет (Кузнецов, 1981) методом размыва монолитов показано, что она уменьшается в широтном направлении от черноземов к темно-каштановым, светло-каштановым и сероземам. Аналогичные выводы получены и в другом эксперименте (Захаров, Дегтяренко, 1938). Таковы противоречивые результаты в определении широтной изменчивости противоэрозионной стойкости почв в опытах на гидролотках.
Как уже было подчеркнуто, определение противоэрозионной стойкости почв по методам Андрианова-Качинского и Виленского из-за недоучета удельного веса размываемых агрегатов может привести к противоположным результатам. На основании экспериментальных данных, полученных этими двумя методами (Слободяник, 1977), противоэрозионная стойкость возрастает от оподзоленных к выщелоченным и типичным черноземам. При использовании этих же методов возрастание противоэрозионной стойкости выявлено в таком порядке: светло-каштановая, каштановая, темно-каштановая, южный чернозем, североприазовский и предкавказский чернозем, обыкновенный чернозем (Дегтяренко, 1975). Как видим, изменчивость противоэрозионной стойкости почв происходит различно в широтном направлении.
Эродируемость и противоэрозионная стойкость почв выступают важнейшими характеристиками почвенного фактора в определении интенсивности поверхностного смыва почв со склонов (Иванов, 1977). Использование в расчетах смыва почв со склонов талыми водами показателей эродируемости и противоэрозионной стойкости позволяет более полно отразить влияние почвенного фактора в этом процессе.
