Потери почв от водной и ветровой эрозии
Эрозия почв — совокупность взаимосвязанных процессов отрыва, переноса и отложения почвы поверхностным стоком временных водных потоков и ветром (Кузнецов, Глазунов, 1996). Эрозионные процессы являются доминирующей причиной деградации почвенного покрова и потерь продуктивных земель в разных странах и в разных природных зонах.
Масштабность проявления эрозии существенно зависит от уровня плодородия почв, однако ведущую роль играют рельеф и климатический фактор. Потери верхних горизонтов почв — основной показатель ущерба, нанесенного эрозией. Выражается ущерб в т/га/год и мм/год перенесенного почвенного материала (табл. 5.1).Таблица 5.1
Показатели потери почвы при эрозии (Деградация и охрана почв, 2002)
Степень эрозии | т/га/год | мм/год |
Слабая или отсутствует Умеренная Сильная Очень сильная | 200 | 13,3 |
Во всем мире общий рост сельскохозяйственной площади привел к освоению земель низкого качества, так называемых «маргинальных», т. е. земель на грани пригодности, которые значительно менее устойчивы против деградационных процессов, особенно против эрозии всех видов. Так, например, в Канаде деградация почв стоит фермерам около 1 млрд долл, ежегодно. В Казах-
стане освоение целины в 50-е годы привело к сильному развитию эрозионных процессов и потере почв. В Китае, например, в 1983— 1985 годах ежегодные потери сельскохозяйственных земель составили 1,3 млн га. Китайские почвоведы высказывали опасения, что площадь пахотных угодий страны к 2000 году сократится до 100 млн га вместо распахиваемых в тот период 120 млн га. Между тем уже в 1986 году в Китае приходилось 0,12 га пашни на душу населения. В Индии сильной эрозией поражены 25 — 30% всех обрабатываемых земель.
По мнению специалистов ФАО, если не будут приняты эффективные почвоохранные меры, только в развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки площади пахотных земель за счет де- градационных процессов могут уменьшиться в перспективе более, чем на 500 млн га.Традиционные системы земледелия, такие как подсечно-огневая и переложная, играют наибольшую роль в тропических областях, где вторичная растительность, быстро восстанавливаясь и развиваясь, в значительной мере восстанавливает утраченное плодородие.
С точки зрения подверженности эрозионным процессам особенно ранимы горные экосистемы, что обусловлено целым рядом их особенностей. Крутизна склонов, неравномерность распределения солнечного изучения и осадков и связанное с этим интенсивное развитие эрозии затрудняют освоение горных территорий и являются причиной интенсивного изменения ландшафтов гор под антропогенным прессом.
На высокогорных пастбищах, где природные условия оптимальны для скотоводства, наблюдается серьезная деградация почв за счет перевыпаса. Интенсивно развивается эрозия и солифлюкция, изменяется состав травостоя. Эти пастбища нуждаются в серьезных восстановительных работах или даже в выводе из использования на несколько десятилетий
В зависимости от плотности населения, давности освоения и системы использования горные страны подвергаются антропогенным нагрузкам различной интенсивности, последствия этих воздействий варьируют от катастрофических (Эфиопское нагорье) до проградационных (например, на орошаемых под рис террасируемых склонах Гималаев).
Наиболее ярким примером деградационных явлений в горных условиях является Эфиопское нагорье. Здесь в процессе многовековой эрозии сформировались крупные каньоны. В значительной мере этому способствовало распространение тяжелых по гранулометрическому составу сформированных на базальтах почв, характеризующихся низким коэффициентом фильтрации. За счет этого верхний горизонт почв сильно переувлажнялся, вплоть до разжижения. Для отвода лишней воды местные крестьяне много веков пашут вдоль склонов, и это усугубляет эрозию.
В горных районах Китая, Непала, Японии, Индонезии, Юго-Восточной Азии, в Андах устройство террас на склонах позволяло земледельцам осваивать крутые склоны. Без этого приема эрозия быстро ликвидировала бы почвенный покров, однако на сооружение террас и поддержание их в порядке уходили века. Сейчас растущая нагрузка на землю заставляет земледельцев осваивать склоны с такой интенсивностью, что наспех сооруженные террасы быстро разрушаются и это приводит к катастрофическим оползням. Примерно такие же явления наблюдаются и в Таджикистане, на Кавказе.
Процессы эрозии в горах изменяют экологическую обстановку в долинах и на морских побережьях. Увеличивается площадь мелководий, что способствует развитию водорослей, ухудшению условий отдыха туристов, а следовательно, влечет за собой не только экологические потери, но и экономические.
В наибольшей степени пастбищное освоение характерно для горных систем суббореального и субтропического классов высотной поясности. Их районирование по устойчивости почвенного покрова по отношению к пастбищному воздействию — дело будущего, но некоторые предварительные наиболее общие положения в литературе имеются.
Почвенный покров гор суббореального гумидного типа высотной поясности (Альпы, Кавказ, Карпаты), в составе которого доминируют горно-луговые почвы в высокогорье и буроземы в лесном поясе, в целом является, видимо, более устойчивым. Слагающие его почвы никогда не испытывают дефицита влаги, а благодаря хорошей дренированности территории не испытывали и переувлажнения. Все это позволяет формироваться здесь устойчивым растительным сообществам и более устойчивому почвенному покрову.
В почвенном покрове горных систем суббореального континентального типа высотной поясности (Тянь-Шань, Центральный и Восточный Кавказ) преобладают черноземы, каштановые почвы, горно-луговые почвы. Почвенный покров гор субтропического континентального типа высотной поясности (Юго-Западная часть Тянь-Шаня) представлен в основном сероземами, серо-коричневыми и коричневыми почвами, выше которых также располагаются горно-луговые почвы.
Практически все перечисленные почвы испытывают или периодическое иссушение или постоянный дефицит влаги, что обусловлено континентальностью и большой сухостью климата и определяет меньшую устойчивость почвенного покрова этих горных систем.Бессистемное, нерациональное, не имеющее научного обоснования использование горных пастбищ приводит к их деградации. По мере возрастания нагрузки последовательно сменяются следующие стадии: 1) разрушение растительного покрова; 2) разрушение почвенного покрова; 3) разрушение литосферы.
В зависимости от интенсивности пастбищной нагрузки и продолжительности ее воздействия пастбищная дигрессия может остановиться на той или иной стадии. На первых этапах пастбищной дигрессии меняется видовой состав фитоценозов в пользу наименее поедаемых видов и уменьшаются общие запасы фитомассы. При сильном стравливании непоедаемые виды могут сформировать большую фитомассу в силу отсутствия конкуренции. Но кормовой ценности такие угодья, занимающие иногда довольно большие площади, не имеют. В лесных фитоценозах, помимо этого, выпас приводит к частичному или полному уничтожению всходов, угнетению подроста, что ухудшает возобновление.
Изреживание или полное исчезновение в результате выпаса травяного покрова приводит к широкому развитию эрозионных процессов, в почвенном покрове появляются почвы разной степени смытости, оползневые формы микрорельефа, линейные эрозионные формы микро- и мезорельефа, почвы с полициклическими и редуцированными профилями.
Дальнейшее развитие эрозионных процессов может привести к полному удалению почвенного покрова. Разные стадии деградации могут соседствовать друг с другом в пределах одной экосистемы, совмещаясь тем самым во времени.
Основой устойчивости горных экосистем является почвенный покров как наиболее консервативный их компонент. Растительный покров отличается гораздо большей мобильностью. Под влиянием усиленного выпаса он может смениться всего за 4 —5 лет. Относительно быстро идет и его восстановление.
Продуктивность пастбищ при введении рационального их использования может быть восстановлена за 5 лет. Но необходимым условием такого восстановления является стабильность почвенного покрова. Разрушение почв делает невозможным восстановление фитоценоза. Для восстановления почвенного покрова требуются уже сотни лет, т. е. в реальном масштабе времени уничтоженные эрозией почвы можно считать утраченными безвозвратно.Все новые площади захватывает эрозия и в Российской Федерации. В отдельных регионах эродировано 70 —80 % и даже 90 % сельскохозяйственных угодий. Такие ситуации нередки в Мордовии, Чувашии, Удмуртии, на Алтае, в Западной и Восточной Сибири, в Ханты-Мансийском округе, в Белгородской и Ростовской областях. Площади земель, подверженных эрозии, растут из-за невыполнения обязательных противоэрозионных мероприятий.
Причем эрозия почв ведет не только к падению продуктивности земель, но и к другим печальным последствиям: заиливаются реки, озера и водохранилища, как следствие, нарушаются гидрологические процессы и балансы, растет частота и губительность наводнений.
5.2.