Водная эрозия почв.

Под водной эрозией понимают разрушение и перемеще­ние водой верхнего слоя почвы и подстилающих ее грун­тов. Водная эрозия почв приняла во всем мире такие зна­чительные размеры и наносит столь большой и непоправи­мый ущерб, что защита от нее стала одной из важнейших проблем человечества.

Различают древнюю и современную водные эрозии.

Древняя водная эрозия происходила во время таяния ледников. В результате длительного воздействия текучих ледниковых вод на поверхности земли образовалась опре­деленная система понижений, получившая название древ­ней гидрографической сети. Она состоит из пяти последовательно располагающихся звеньев — ложбины, лощины, суходола, балки и речной долины.

Ложбина — самое верхнее звено гидрографической сети, представляющее небольшое понижение с пологими сим­метричными склонами и без ярко выраженного дна.

Лощина — нижерасположенное звено со сравнительно крутыми склонами, выраженными бровками и вполне сфор­мировавшимся дном.

Суходол имеет большую ширину и асимметричные скло­ны (южный — крутой, северный — пологий).

У балки более широкое, чем у суходола, дно с постоян­ным или временным водотоком (ручьем).

Долина реки — самое нижнее и наиболее древнее звено гидрографической сети.

Каждое звено гидрографической сети имеет свою водо­сборную площадь, т. е. площадь, с которой вода стекает к данному звену. Самая малая водосборная площадь у лож­бин, самая большая — у речных долин.

Однако М. И. Калинин (1982) считает, что разделение гидрографической сети на звенья (элементы) весьма отно­сительно, поскольку она выступает в природе как единая система и интенсивность развития ее в разных физико-географических районах различна.

Гидрографическая сеть в процессе развития врезалась в территорию и расчленяла ее на отдельные участки. Протяженность гидрографической сети (в км) на 1 км² водо­сборной площади- называется коэффициентом расчленен­ности территории. Этот коэффициент не одинаков в раз­личных районах (колеблется в широких пределах). Так, по данным А. Н. Каштанова (1974), в равнинных районах Алтая он не превышает 0,42, а в, предгорьях его достигает 1,62 км/км². В районе Новогрудской возвышенности в Бе­ларуси, как отмечает В. В. Жилко (1976), он колеблется от 0,2 до 2,2 км/км², а на Мозырской гряде в полосе шири­ной 25 км вдоль р. Припять составляет в среднем 1,5 км/км².

Водосборные площади разных звеньев гидрографиче­ской сети разграничивает линия, а чаще полоса, занима­ющая наивысшее положение на местности. Она называется водоразделом. Участки земли от водораздела до берегов гидрографической сети представляют собой склоны, кото­рые по форме могут быть в основном выпуклыми, прямыми и вогнутыми, а по экспозиции — теневыми и световыми. По крутизне С. А. Захаров (из В. В. Огиевского, Н. И. Рубцо­ва, 1960) различает пологие (уклон до 5°), слабопокатые (5—10°), среднепокатые (10—15°), сильнопокатые (15—20°), крутые (20—45°) и обрывистые (более 45°) склоны.

От водораздела по склону в гидрографическую сеть по линии, расположенной перпендикулярно горизонталям (линия тока), стекают дождевые и талые воды.

Современная водная эрозия проявляется в виде смыва и размыва почвенного покрова. Она происходит в настоя­щих условиях на фоне древней гидрографической сети и прилегающих к ней склонов.

Смыв почвы, или плоскостная эрозия, вызывается по­верхностным стоком дождевых либо талых вод, в процессе которого разрушаются почвенные агрегаты и частицы поч­вы переносятся вниз по склону. При этом с того или иного участка склона смывается сравнительно равномерный наи­более плодородный верхний горизонт почвы.

По характеру развития и степени разрушения разли­чают нормальную (естественную) и ускоренную плоскост­ные эрозии. Нормальная эрозия протекает очень медлен­но, незаметно для человека и часто также незаметно восстанавливается в результате почвообразовательного процесса. Если же смытые почвы не восстанавливаются, происходит ускоренная эрозия.

Смыв почвы обусловливается комплексом естественно-исторических, природных и социально-экономических фак­торов, а интенсивность его зависит в основном от интен­сивности и продолжительности дождя и снеготаяния, кру­тизны и длины склона, физико-химических свойств почвы, наличия растительности, от системы земледелия и др.

С. С. Соболев (1939, 1961) по степени смытости дерно­во-подзолистых почв выделил 4 типа их: слабосмытые (смыт частично горизонт А и подпахивается подзолистый горизонт), среднесмытые (смыт частично или полностью подзолистый горизонт и распахивается верхняя часть иллювиального горизонта), сильносмытые (смыт частично иллювиальный горизонт и распахивается средняя или ниж­няя часть иллювиального горизонта), очень сильно смытые (смыт полностью иллювиальный горизонт В и распахива­ется материнская порода — горизонт С).

В настоящее время в Беларуси выделение и изучение эродированных почв проводится на основе классификации дерново-подзолистых смытых почв, предложенной С. С. Соболевым (1939) и Г. А. Пресняковой (1956), с некото­рыми уточнениями и дополнениями применительно к мест­ным условиям В. В. Жилко и А. И. Паярскайте (1968), а также В. В. Жилко и А. А. Лепешева (1973).

Последствия плоскостной эрозии весьма губительны. В результате смыва поверхностного слоя почвы значитель­ные площади пахотных земель в той или иной степени утрачивают свое плодородие. По данным С. С, Соболева (1973), при плоскостной эрозии, охватывающей площадь около 70 млн га, одновременно со смывом почвы, который в дождливые годы составляет До 3—5 т с 1 га, уносятся также и питательные вещества.

Исследования плодородия дерново-подзолистых эроди­рованных почв, проведенные В. В. Жилко (1976) в разных районах Белоруссии, показали, что при уменьшении в про­цессе смыва мощности гумусового горизонта урожайность всех сельскохозяйственных культур, особенно зерновых, снижается.

Размыв почвы, или линейная (овражная) эрозия, вызы­вается мощным концентрированным водным потоком, кото­рый разрушает в вертикальном направлении почвогрунт и уносит его. Поступающие к промоине потоки талой или дождевой воды, продолжая разрушительную деятельность,, образуют овраг. В каждом овраге различают вершину, дно, русло, откосы, бровку, устье и конус выноса.

В процессе формирования оврага С. С. Соболев (1948) выделяет четыре стадии.

На первой стадии образуются промоины, или рытвины, глубиной 30—50 см, которые не сглаживаются при обыч­ной обработке почвы. Продольный профиль промоины ко­пирует профиль склона.

Вторая стадия — стадия врезания висячего оврага вер­шиной. На этой стадии образуется вершинный обрыв, или перепад, но устье его не достигает дна местного базиса эрозии. Во время второй стадии овраг особенно быстро увеличивается в длину и глубину, несколько медленнее — в ширину. Это наиболее активная стадия формирования оврага.

Третья стадия — стадия выработки профиля равнове­сия — начинается, когда висячее устье достигает местного базиса эрозии. При этом дно оврага, располагающееся выше его устья, углубляется до тех пор, пока продольный уклон не станет соответствовать уклону профиля равновесия для данного грунта. В процессе углубления осыпаются откосы и овраг увеличивается в ширину. Откосы постепенно при­ближаются к углу естественного откоса грунта, а по дну откладываются наносы, и увеличение оврага в длину поч­ти прекращается.

Четвертая стадия — стадия затухания — начинается после выработки профиля равновесия. При этом постепенно заканчивается рост оврага в глубину и длину, сглажи­вается его вершина, но рост в ширину продолжается вслед­ствие подрыва и обрушения откосов, в результате чего дно оврага расширяется. Со временем откосы принимают угол естественного откоса, покрываются растительностью и овраг переходит в балку.

В зависимости от местоположения оврагов на элементах древней гидрографической сети и примыкающих к ней склонах различают следующие виды оврагов: донные, вер­шинные, береговые и склоновые.

По происхождению донные и вершинные овраги явля­ются вторичными, так как они размывают и углубляют древнюю гидрографическую сеть, а береговые и склоно­вые — первичными, поскольку впервые прорезают поверх­ность земли и выходят за пределы гидрографической сети.

Донные овраги, образуются по дну древней гидрографи­ческой сети, а вершинные в верхней ее части; береговые развиваются по берегам древней гидрографической сети, а склоновые внедряются в прилегающие к берегам склоны водосбора.

Встречаются и подземные овраги. Образованию их спо­собствуют водоупорные почвенные горизонты и внутри-почвенный сток.

Оврагообразование вызывается комплексом природных и хозяйственных факторов. Так, на основании многолетних исследований А. С. Козменко (1963) пришел к выводу, что современные размывы являются оврагообразованиями искусственного характера, возникающими исключительно из-за нерациональной хозяйственной деятельности челове­ка, нарушающей нормальные условия спокойного и равно­мерного поверхностного стока воды. Природные факторы оказывают влияние лишь на интенсивность их роста. Глав­ным из таких факторов он считает рельеф местности, (уклон и экспозиция склонов, густота и глубина расчлене­ния).

А. Г. Рожков (1981) в районах с интенсивным земледе­лием выделяет следующие антропогенные факторы, спо­собствующие оврагообразованию:

1) использование тер­ритории без достаточного учета степени подверженности отдельных участков размыву;

2) недостаточный учет ряда особенностей рельефа местности при разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства сельскохозяйствен­ных предприятий;

3) уничтожение лесных насаждений на крутых склонах;

4) нерегулируемый выпас животных на склоновых землях;

5) несоблюдение требований противоэрозионной агротехники на пашне и неудовлетворительный уход за ранее созданными защитными лесонасаждениями и гидротехническими сооружениями на склонах;

6) недо­оценка вреда, причиняемого эрозией почв.

Вред, наносимый линейной эрозией народному хозяйст­ву, очень велик. В. В. Докучаев (1893) указывал, что овра­ги способствуют не только сокращению площади освоенной человеком земли, но и увеличению испаряющей поверх­ности и иссушиванию ее. Кроме того, овраги расчленяют пашню на мелкие участки и тем самым вызывают опре­деленные неудобства при ее обработке. Вместе с тем в результате овражной эрозии сотни миллионов кубометров твердых выносов поступают в реки, каналы и водохрани­лища. Овраги разрушают дороги, гидросооружения и дру­гие объекты. Следует подчеркнуть, что размыв происходит в гидрографической сети, а смыв — на больших площадях наиболее ценных пахотных земель. Поэтому плоскост­ная эрозия причиняет значительно больший вред, чем овражная.