Эрозия камня. Эрозия - это что такое? Виды, причины и последствия эрозии почв. Плодородие

Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра.

Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой , ледники , гравитация ; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации . Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия ), экзарация (ледниковая эрозия ), гравитационные процессы , солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия , но последнее гораздо более распространено.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную . Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа .

По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.

Ветровая эрозия

Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лесов, вспаханных почв; возникновение пыльных бурь; шлифовка скал, камней, строений и механизмов твердыми частицами, переносимыми силой ветра. Ветровая эрозия подразделяется на два типа:

Повседневная

Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.

Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы («Пыльный котёл ») и в СССР в 1960-е годы, после освоения целины . Чаще всего пыльные бури связаны с нерациональной хозяйственной деятельностью человека, а именно - массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.

Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа, так называемые «котловины выдувания »: отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.

Водная эрозия

Капельная эрозия

Разрушение почвы ударами капель дождя. Структурные элементы (комочки) почвы разрушаются под действием кинетической энергии капель дождя и разбрасываются в стороны. На склонах перемещение вниз происходит на большее расстояние. Падая, частички почвы попадают на плёнку воды, что способствует их дальнейшему перемещению. Этот вид водной эрозии приобретает особое значение во влажных тропиках и субтропиках

Плоскостная эрозия

Под плоскостной (поверхностной) эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений .

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов , балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения .

Виды линейной эрозии

Пример совмещённых боковой и глубинной эрозий. Берег Сухоны

Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии .
Боковая - разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке , овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.

Механизм водной эрозии

Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.

Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям :

Неразмывающая скорость - максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.
Размывающая скорость - минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.(Мирцхулава Ц. Е. Размыв русел и методика оценки их устойчивости. - М.: Изд-во, Колос, 1967.)

Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.

Распространение эрозии

Процессы эрозии распространены на Земле повсеместно. Ветровая эрозия преобладает в условиях аридного климата, водная эрозия - в условиях гумидного климата.

См. также

Коррозия (геология)

Примечания

Мирцхулава Ц. Е. Основы физики и механики эрозии русел. Л.: Изд-во Гидрометеоиздат, 1988.

Ссылки

Эрозия на Азбуке Земли: Как образуются естественные арки?

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Эрозия (геология)" в других словарях:

Эрозия в каньоне Антелоп на юго западе США Эрозия (от лат. erosio разъедание) разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением. Эрозия… … Википедия

эрозия донная (пятящаяся) - эрозия регрессивная Эрозия, распространяющаяся от низовьев водотоков вверх по течению, приводящая к формированию продольного профиля равновесия. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология,… …

эрозия - В геологии совокупность физических и химических процессов, способствующих разрушению горных пород водными потоками. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] эрозия Процесс разрушения горных пород водным… … Справочник технического переводчика

эрозия боковая (горизонтальная) - Эрозия, приводящая к расширению дна долины путем меандрования. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика Обобщающие термины геологическая деятельность текучих водэкзогенные… … Справочник технического переводчика

эрозия почвы - Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра. [ГОСТ 27593 88] эрозия почв дефляция выдувание Процессы разрушения верхних горизонтов почвы и подстилающих пород талыми водами, дождевыми,… … Справочник технического переводчика

Наука о строении и истории развития Земли. Основные объекты исследований горные породы, в которых запечатлена геологическая летопись Земли, а также современные физические процессы и механизмы, действующие как на ее поверхности, так и в недрах,… … Энциклопедия Кольера

Разрушение, размыв горных пород и почв текучими водами. Один из осн. факторов формирования рельефа земной поверхности. Состоит из механического размыва почв и горных пород (собственно эрозия), химического растворения слагающего их материала… … Географическая энциклопедия

Совокупность природных процессов, разрушающих поверхность суши. В настоящей статье эрозия характиризуется как деструктивный процесс, происходящий под влиянием энергии текучих вод, ветра и ледников, которые перемещают обломки пород и почву. Однако … Энциклопедия Кольера

Почва - поверхностный слой суши, состоящий из последовательно расположенных пластов (горизонтов), образовавшихся в результате преобразования горных пород под воздействием ряда факторов, а именно: животного и растительного мира, микроорганизмов, рельефа, климата и, конечно же, времени. Существует и такое понятие, как «эрозия почв». Предлагаем познакомиться с ним подробнее.

Плодородие - уникальное свойство почвы

Данное природное тело обладает таким ценным качеством, как плодородие (способность обеспечивать рост и формирование растений), зависящим от запаса питательных веществ и воды. Именно это уникальное свойство почвы успешно используется человеком на протяжении десятков тысяч лет, причем все чаще во вред обеим взаимодействующим сторонам. Небрежная и безответственная деятельность обуславливает возникновение эрозии.

Понятие «эрозия»

Что такое эрозия? В переводе с латинского это слово обозначает - «разъедать», «выгрызать».

Эрозия (фото некоторых последствий которой представлены в нашей статье) - это разрушение поверхностного почвенного слоя. Конечно, данный процесс является природным, но на 60 - 80% его провоцирует и ускоряет именно людской фактор. Эрозия - это страшное явление, при котором могут быть утеряны целые регионы, приспособленные под ведение сельского хозяйства. Поэтому ее предотвращение является одной из важнейших задач, стоящих перед современным человечеством.

Виды антропогенной эрозии

Эрозия, причины которой в большинстве своем спровоцированы людской деятельностью, называется антропогенной и включает в себя следующие типы разрушения почвенного покрова:

Механический. Заключается в обеднении плодородного слоя в результате многократной механической обработки почвы (вспашка, боронование, культивация).
Строительный. Нарушение травяного покрова происходит вследствие строительных работ, включающих подготовку площадок под застройку и механическое воздействие на почвенный покров специализированной техникой.
Транспортный. В данном случае на поверхностный слой происходит постоянное воздействие транспортных средств.
Пастбищный. Массированный выпас скота вызывает ослабление травяного покрова в связи с его вытаптыванием и поеданием; трава уничтожается быстрыми темпами и не успевает восстанавливаться. В результате происходит ее отмирание, обнажение почвы и эрозия. Это негативное явление вывело из обращения 10 миллионов квадратных километров пастбищных земель при общей площади в 46 миллионов, сделав их непригодными к использованию.
Химический. Обусловлен накоплением отдельных химических компонентов (удобрений, минеральных элементов), разрушающих структуру почвы.

Виды природной эрозии

Безжалостная нерациональная человеческая деятельность в состоянии за ограниченное время разрушить сложную и уязвимую систему, формировавшуюся на протяжении длительного периода. Вышеперечисленные виды эрозии представляют собой далеко не полный список методов воздействия людей на почвенный покров, провоцирующих и усиливающих эрозию под действием природных факторов (дождей и ветра). Рассмотрим и другие виды этого процесса.

Эрозия водная

Данный процесс обусловлен действием дождевых капель, являющихся лишь косвенной причиной смывания верхнего слоя. Основное же воздействие является следствием того, что уносимые водными потоками мелкие частицы забивают поры более крупных, а это снижает влагопоглощательную способность почвы, увеличивая ее подверженность эрозии. Плодородный слой либо смывается в расположенный рядом водоем, либо оседает в низинном месте, где скорость потока идет на спад. Если при вымывании образуется много маленьких ручейков, то эрозия называется струйной, если возникают большие русла - овражной. Особенно активно эрозия водная с образованием оврагов проявляется в период таяния снегов, причем наиболее подвергаются этому склоновые пастбища с изреженным травостоем. Расходясь веером от центрового стержня, балки, длина которых может достигать десятков километров, овраги разрушают луга и поля, прорезают дороги. Не остановленное своевременно разрушительное явление увеличивается в размерах в ширину и глубину, захватывая все больше земли, теряющей вследствие этого плодородие и превращающейся в пустыню.

Ветровая эрозия

Данный вид разрушения поверхностного слоя земли связан с рельефом местности и может наблюдаться даже на ровных площадках.

Эрозия ветровая вызвана пыльными бурями, чаще всего охватывающими легкие почвы. Верхний плодородный слой толщиной до 25 см поднимается ветром ввысь до 3 км и уносится, оседая толстым слоем далеко в других местностях. Высота наносов может достигать 2-3 метров.

Последствия

Провоцирует появление ветровой эрозии вырубка лесов в горных областях, приводящая к тому, что ставший незащищенным верхний слой почвы уносится с первыми сильными дождями. Не адаптированные к определенным климатическим условиям агротехнические приемы также способствуют разрушению поверхностного слоя. Ярким примером этому служит применение поселенцами из Европы привычных методов возделывания земель в засушливых регионах либо тропиках, спровоцировавших негативные последствия. Эрозия повлекла значительную утерю больших плодородных площадей. В Китае, казахстанской степи и североамериканских прериях стали возникать пыльные бури, уносящие с собой огромные количества плодородных почвенных слоев. Именно эти природные явления были зарегистрированы в 30-ых годах 20 века в Северной Америке при освоении Запада с помощью механизации сельского хозяйства и железнодорожного сообщения, обеспечивавшими возможность обработки огромных территорий. Ветровая эрозия спровоцировала перемещение тысяч тонн почвы, которые достигли Бостона, Чикаго, Нью-Йорка. В Новой Англии в этот период было зарегистрировано выпадение красного снега и появление черных ураганов, полностью закрывавших солнце. Многие фермеры по причине больших потерь плодородного почвенного слоя почувствовали на себе, что такое эрозия, так как были обречены на нищенское существование и поиски счастья в других регионах.

Средиземноморье и тропики, помимо сильнейших ветров, ощутили на себе мощные ливни, смывающие почву. Эрозия, последствия которой оказались ужасны, вынудила местное население приспосабливаться к обновленным условиям и возделывать земли в горах. Хотя и в тех местах верхний слой земли уносился или смывался под действием природных факторов.

В период Второй мировой войны эрозия, причины которой заключались в масштабных боевых действиях, поразила 17% всей поверхности Земли, покрытой растительностью. И по сей день эта цифра растет, неуклонно приближаясь к 23%.

Влияние эрозии на загрязнение водоемов

Эрозия распространяется с быстротой, превышающей скорость естественного образования и восстановления поверхностного слоя. Годовой прирост поврежденных почв составляет до 1,5 млн. гектаров. Снижение урожаев, происходящее вследствие уменьшения количества гумуса (около 0,62 тонн/га), доходит до 50%. Помимо ощутимого вреда на суше эрозия губительно действует на водоемы, заиливая и загрязняя их продуктами разрушения почвы, что равносильно воздействию сброса вредных промышленных отходов. В некоторых случаях за десяток лет водоемы полностью заиливаются. А это, помимо мутности воды, пагубно отражается на работе систем водоснабжения, электростанций, водного транспорта. Число наносов, перемещаемых рекой, зависит от силы почвенной эрозии и может достигать огромной величины. Наибольшей мутностью выделяются реки Янцзы и Хуанхэ (до 40 кг/м3), очистка которых требует значительных капиталовложений. При стоке воды с пашни смывается до трети вносимых удобрений, которые не только безвозвратно теряются, но и наносят огромный экологический вред, отражаясь на качестве воды. В США на очистку воды ежедневно тратится около 1 млн. долларов.

Растения как сдерживающий эрозию фактор

На торможение процессов эрозии положительное влияние оказывают растения, мелкие корни которых укрепляют почвенную структуру, придают ей водопрочность. Также они изменяют гидрологический и биологический режим почв.

Надземная часть представителей флоры сокращает смыв почвы в десятки, а то и сотни раз. От ударов дождевых капель поверхностный слой суши оберегает развитый растительный покров. Он увеличивает водонепроницаемость почвы и создает оптимальную поверхностную шероховатость, уменьшающую скорость склонового стока. Листья и стебли задерживают примерно от 20 до 53% дождевых осадков, выпадающих за год. Несколько миллиметров водных потоков задерживает лесная подстилка и мох.

Наибольшее влияние растений на противоэрозийную стойкость проявляется во время их максимального развития, а именно в летне-осенний период.

Как противостоять разрушению почв?

Борьба с эрозией включает следующие мероприятия:

Почвозащитные севообороты, подразумевающие правильное применение агротехнических приемов и грамотное чередование возделываемых культур. К примеру, после уборки пропашных культур, слабо защищающих поверхностный слой от смыва, требуется высеивать многолетние травы, защищающие почву и обогащающие ее необходимыми микроэлементами.
Агротехнические мероприятия, которыми может быть успешно побеждена эрозия. Это регулирование потоков талых вод, нацеленное на защиту поверхностного слоя, которое производится при помощи вспашки, культивации и посева поперек склона культур, желательно параллельно направлению горизонтальных рядов. Также на склоновых землях отвальную вспашку заменяют почвенной обработкой без оборотов пласта.
Лесомелиоративные мероприятия, основными из которых является создание водорегулирующих лесополос в районах с малым количеством насаждений, а также вокруг водоемов и на сильноэродированных крутосклонных землях, забракованных для использования в сельском хозяйстве.
Противоовражные мероприятия, направленные на остановку роста и закрепление действующих оврагов, перевода поверхностных стоков во внутрипочвенные и укрепления почвенного грунта.
Гидротехнические сооружения, с помощью которых производится удержание, отвод и сброс той части осадков, которую не получается удержать лесозащитными насаждениями и агротехническими приемами.

Под силу каждому

Практически каждый человек способен поддерживать почву в идеальном состоянии, не допуская, чтобы на ней появилась эрозия. Это предусматривает применение таких методов, как качественное разрыхление, предотвращающее образование поверхностной корки и способствующее увеличению водопоглощающей способности, обогащение перегноем, обеспечение необходимой влажностью, хорошая вентиляция. Эффективен метод мульчирования, направленный на противоэрозийную защиту и заключающийся в оставлении на поверхности почвы мульчи - остатков растений, смягчающих силу удара дождевых капель, увеличивающих просачивание воды под почву, что уменьшает ее поверхностное стекание.

Актуально использование щадящих методов механической обработки, не уплотняющих почву и придающих ей оптимальную рыхлость с небольшими многочисленными ходами для проветривания и быстрого отвода воды после сильных осадков. Бережная механическая обработка способствует впитыванию влаги землей в больших количествах и отведению ее излишков, что защищает почву от вымывания и выветривания. Для тракторов - достаточно тяжелой техники - разработаны специальные шины низкого давления, минимально травмирующие поверхность.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную . Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменениям уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа .

Ветровая эрозия (дефляция)

Повседневная

Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы («Пыльный котёл ») и в СССР в 1960-е годы, после освоения целины . Чаще всего пыльные бури связаны с иррациональной хозяйственной деятельностью человека, а именно - массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.