Мониторинг эрозионных процессов
Человек практически не воздействует на литосферу, хотя верхние горизонты земной коры сильно изменяются в результате эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Наибольшей трансформации подвергается самый верхний, поверхностный горизонт в пределах суши, которая занимает 29,2 % поверхности земного шара и включает земли различной категории, из которых важнейшее значение имеет плодородная почва. Под влиянием деятельности людей возникает ускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100—1000 раз быстрее, чем в естественных условиях.
В результате такой эрозии за последнее столетие утрачено 2109 га плодородных земельных угодий, что составляет 27 % земель сельскохозяйственного использования.
При неправильной эксплуатации почвы безвозвратно уничтожаются в результате эрозии. Различаются несколько типов разрушения почвы: эрозионное, ветровое (дефляция), техническое и ирригационное (разновидность эрозии).
Эрозия почв — многообразные процессы разрушения и сноса почвенного покрова (иногда и почвообразующих пород) потоками воды или ветров.
Естественная геологическая эрозия — это эрозия почв как естественный процесс, величина которой соответствует скорости процесса почвообразования, которую предотвратить невозможно и которая особого вреда не приносит (она протекает медленно и почти незаметно).
Ускоренная, или разрушительная, эрозия, возникшая под влиянием деятельности человека.
Водная эрозия почвы — это смывание и вымывание частиц почвы, а нередко и грунта талыми и ливневыми водами. Водная эрозия может быть поверхностной (или плоскостной) и линейной (или овражной).
Овражная эрозия — смыв почвы водными потоками под уклоном. Наиболее быстро развивающаяся форма эрозии.
Поверхностная (плоскостная) эрозия — эрозия, проявляющаяся на пологих склонах, когда под влиянием стока воды со всей площади пашни равномерно удаляется верхний слой почвы, богатый гумусом.
Ирригационная эрозия представляет разновидность водной и возникает в результате неумеренного и неправильного полива при орошаемом земледелии. Она выражается в размыве почвы и даже в образовании оврагов.
Ветровая эрозия, называемая также дефляцией, заключается в выдувании и перемещении ветром мелких сухих частиц почвы и подстилающих ее пород по земной поверхности.
Местная ветровая эрозия особенно проявляется на ветроударных склонах. Она медленно и постепенно разрушает почву, снижая урожаи.
Пыльные или черные бури — наиболее острая форма проявления ветровой эрозии. Она бывает при очень сильных ветрах, поднимающих в воздух такое количество пыли, что воздух теряет прозрачность и становится темным.
При организации мониторинга эрозионных процессов следует иметь точное представление об их распространении, интенсивности, а также данные о региональных особенностях ведущих факторов эрозии. Для получения объективной информации о фактическом распространении эрозии проводятся наблюдения среди стационаров, при их выборе особое внимание уделяется распределению угодий по уклонам местности и по составу почв. Мониторинг процессов почвенной эрозии позволяет корректировать поведение действующих систем противоэрозионных мероприятий, использует различные методы изучения процессов. Мониторинг процессов почвенной эрозии дает возможность дополнительно на более высоком уровне использовать метод аналогий.
Метод аналогий, по существу, равнозначен натурному моделированию и позволяет опереться на данные, полученные на одной сложной системе противоэрозионных мероприятий, при проектировании других, похожих на нее.
Объектом исследований является совокупность явлений и процессов в биосфере, связанных с механическим движением почвенной массы под действием водных и воздушных потоков. Поэтому одним из основных методов исследования нового направления является гидромеханический и аэродинамический.
Метод гидромеханический и аэродинамический предполагает изучение свойств почв, определяющей их противоэрози- онной стойкости, потоков воды и воздуха, эродирующих почвы, процессов отрыва, переноса и отложения почвенных частиц.
Сравнительно-географический и стационарный методы остаются наиболее важными в сборе информации, необходимой для познания процессов эрозии и разработки противоэрозионных мероприятий. Наиболее широко распространенным видом эрозионных моделей являются почвенно-эрозионные карты. Для них характерна очень высокая степень сжатия информации, обеспечивающая возможность анализа эрозионной обстановки на больших территориях. Модели эрозии почв строятся на более или менее полном учете факторов и условий эрозии. В зависимости от масштаба модели бывают локальными, региональными и глобальными. Дальнейшие перспективы сравнительно-географического метода связаны с развитием дистанционных методов.
