II. Неблагоприятные природные факторы, влияющие на ландшафт

Засуха – неблагоприятное сочетание гидрометеорологических условий, при котором в организме растений происходит нарушение водного баланса, вызывающего резкое снижение или полную гибель урожая. Засуха может быть почвенная, атмосферная и общая.

Почвенная засуха бывает вызвана отсутствием или недостатком атмосферных осадков, сдуванием снега с полей, поверхностным стоком талых и ливневых вод, а также низким уровнем агротехники ведения хозяйства.

Атмосферная засуха – неизбежное свойство континентального климата, она наступает при высокой температуре и низкой влажности воздуха. В период атмосферной засухи даже при наличии продуктивной (усвояемой) влаги в почве иногда происходит увядание или полная гибель растений в результате того, что у них резко возрастает интенсивность транспирации, а корневая система и проводящие сосуды не успевают обеспечить подачу воды из почвы. Обычно атмосферная засуха предшествует почвенной и общей.

Суховеи – ветра, имеющие скорость более 3-5 м/с и приносящие нагретые массы воздуха с низкой влажностью.

При слабых суховеях, когда дефицит влажности в дневные часы достигает 20-30 мм, скручивание и пожелтение листьев наблюдается только при продолжительном воздействии ветра на растения или при условии, если его воздействие совпадает с почвенной засухой. Интенсивные и очень интенсивные суховеи с дефицитом влажности более 30-40мм сказываются на физиологическом состоянии растений сравнительно быстро.

Суховеи сами могут вызвать засуху. Засухи и суховеи оказывают губительное влияние на урожай всех сельскохозяйственных культур, продуктивность лугов и пастбищ, рост и состояние лесных культур и естественных лесов.

Метелевые ветры сдувают сухой снег с возвышенных мест и ветроударных склонов. Здесь возрастает вероятность вымерзания озимых культур и трав, уменьшается поступление влаги в почву, создаются предпосылки для возникновения почвенной засухи. Метелевые ветры вызывают снежные заносы на железнодорожных путях и автомагистралях.

Различают ветровую, низовую и общую метель. Под верховой метелью понимают снегопад при наличии ветра, который подхватывает снежинки, переносит их и откладывает в местах затишья. Низовая метель (поземка) характеризуется переносом сухого снега, выпавшего раньше, она начинается при скорости ветра 3-5 м/с. Общая метель – это сочетание верховой и низовой метелей. Метели при скорости ветра 10-20 м/с называются бураном, а при скорости ветра свыше 20 м/с – ураганом.

Холодные ветры зимой вызывают вымерзание сельскохозяйственных и плодовоягодных культур, а в весеннее-летний период задерживают вегетацию растений, способствуют формированию местных заморозков.

Пыльные бури возникают при скорости ветра более 12-15 м/с. В результате непосредственного влияния ветра на почвогрунты происходит измельчение почвенных частиц, они отрываются от поверхности и переносятся на сотни и тысячи километров.

Пыльные бури могут возникать в любое время года; хотя наиболее часто они бывают весной. При небольшой влажности почвы пыльные бури начинаются при скорости ветра 8-10 м/с, при большой влажности – скорость ветра должна превышать 20 м/с. Наибольший ущерб приносят пыльные бури в марте и апреле, когда почва ещё не покрыта растительностью.

2. Ускоренная водная эрозия, смыв и размыв почвы, заиление почв, береговая эрозия (абразия), солевые потоки, оползни.

Процессы водной эрозии определяются законами падения дождевых капель и движения водных потоков в их диалектическом единстве. Ускоренная водная эрозия проявляется в виде смыва и размыва почв, селей, разрушения берегов рек (русловая эрозия) и водохранилищ (абразия), карста и суффозии (подземная эрозия), ирригационной эрозии при орошаемом земледелии.

Смыв почвы начинается, когда на поверхности склона сформировался слой текущей воды, который уже обладает энергией, превышающей силу сцепления почвенных агрегатов и водопрочность.

В зависимости от происхождения стока выделяются следующие виды смыва почв:смыв, вызываемый стоком дождевых вод; вызываемый стоком ливневых вод и вызываемый стоком талых вод. Сток дождевых вод происходит обычно не по разжиженной, а лишь по увлажненной с поверхности почвы. Возникает селективная эрозия – вымывание мельчайших плодородных почвенных частичек. При ливневом стоке громадное количество осадков за короткий срок разрушает структуру верхнего слоя почвы и приводят к повсеместному развитию мелких и более крупных струйчатых размывов. Потоки ливневых вод не только смывают мельчайшие почвенные частицы, но и перекатывают по дну своих русел комочки, щебень, гравий и даже глыбы почв.

Смыв почвы, вызываемый стоком талых (снеговых) вод, происходит обычно на поверхности оттаявшего на небольшую глубину слоя почвы. Промерзший слой почвы, ещё не успевший оттаять, служит своеобразным водоупором. Поступающая от снеготаяния вода насыщает оттаявший верхний слой, разжижает его и приводит в состояние текучести. При большой крутизне склона разжиженная почва сползает (сплывает) вниз.

Размыв почвы. При концентрации стока в руслах потоков происходит разрушение почвы в вертикальном направлении. По дну разъемных борозд, вдоль наклонно размещенных напашных гребней, а также по дну ложбин образуются промоины глубиной до 30-50 см. В процессе обработки почвы они засыпаются и выполаживаются, но на их месте остаются углубления типа ложбин. Повторное образование промоин по дну таких ложбин приводит к углубленному размыву и формированию незаравниваемых промоин, имеющих глубину и ширину более 0,5-1 м. Эти процессы размыва почв носят название линейной, или овражной, эрозии.

Заиление почв. Вся почва, сносимая из первоначального местоположения в процессе поверхностного смыва и размыва, откладывается где-то в другом месте. Отложение наносов является составной частью водной эрозии и носит название эрозии заиления. Поверхность почвы при этом заплывает, а при высыхании покрывается трещинами, плодородие резко падает.

Одним из результатов отложения осадка является заиление рек, внутрихозяйственных водоемов и крупных водохранилищ. Реки становятся несудоходными, водохранилища мелеют, ухудшаются условия для рыборазведения и снижается напор воды на гидротурбины.

Береговая эрозия. Речные берега подвергаются подмыву и обрушению. Водные потомки устремляются в направлении руслового откоса, отталкиваются от него с наносами и подмывают берега снизу. Подмытые, нависшие глыбы грунта не удерживаются силами сцепления и обваливаются в русло.

Абразия – разрушение берегов водохранилищ под воздействием волн. От ударов волн об откос берега грунт разрушается, уносится донными течениями, и образуется волнобойный обрывистый откос – клиф. Абразия сопровождается выработкой отмели с устойчивым профилем равновесия.

На интенсивность абразия влияют многие факторы: высота и разрушающая сила волн, угол подхода оси волны к контуру берега, высота и геоморфологическое сложение берега, его тип и степень защищенности травянистой, кустарниковой и древесной растительностью, уклон подводной отмели, характер донных течений, транспортирующих наносы и др.

Сели – бурные водогрязевые и водокаменные потоки. Ливень или интенсивное снеготаяние вызывают в горах большой поверхностный сток, и слабо защищенные растительностью и подверженные эрозии почвы быстро размываются. Вода потоков насыщается частицами почвы и превращается в грязевую вязкую массу с большой объемной массой. Грязевые потоки подхватывают щебень, гальку и камни.

Для селей характерны внезапность возникновения, значительная скорость (до 10-15 км/ч), непродолжительность во времени (до 1-2 ч) и большая разрушительная сила. На своем пути селевой поток уничтожает посевы, сады, виноградники, разрушает мосты, дороги, постройки, заносит оросительные каналы.

Оползень - в узком смысле масса коренных пород или грунтов, которая под влиянием силы тяжести перемещается вдоль стенки отрыва, имеющей разную форму — плоскую, ложковидную, полуцилиндрическую и др. В широком смысле к этой категории относят не только собственно оползни, но и разнообразные камнепады, осыпи и другие образования. Они имеют естественное или антропогенное происхождение, могут встречаться единично или группами. Их образование может стимулироваться сильными ливнями и землетрясениями.

Обвалы масс горных пород могут иметь катастрофический характер. При их обрушении в озера или узкие заливы возникают волны, представляющие опасность для судов и прибрежных поселений. Обвалы и осыпи вдоль дорог препятствуют работе транспорта. В узких долинах они могут нарушить сток и привести к затоплению.

3. Антропогенная эрозия, химические и радиоактивные загрязнения почв, ирригационная эрозия почв.

Антропогенная эрозия. Естественная эрозия обработала массивы суши и создала современный рельеф. Эрозионные процессы продолжаются и в настоящее время, но их скорость почти не заметна для человека, кроме, пожалуй, оползней, абразии морских побережий и русловой эрозии. Изменяя природную среду практически повсюду, где он поселяется, человек активизирует эрозионные процессы.

Главные причины ускорения темпов эрозии — неправильное ведение сельского хозяйства и перевыпас, что приводит к нарушению растительного покрова, а следовательно, к интенсификации процессов ветровой и водной эрозии. Дождевые потоки размывают рыхлые почвы даже на пологих склонах, и там маленькие промоины могут быстро превратиться в большие овраги.

Существует много способов борьбы с ускоренной эрозией. Посаженные через определенные интервалы ветрозащитные лесополосы снижают скорость ветра на небольшом расстоянии от них. Ветровая и водная эрозия значительно замедляются, если на зиму вплоть до ранней весны на полях остается стерня. Дождевой смыв может быть минимизирован при обработке земель не вдоль, а поперек склонов, однако на крутых склонах иногда предпочтительнее восстанавливать лесной покров.

Основной результат человеческого воздействия на почву — постепенное изменение процесса почвообразования, все более глубокое регулирование процессов круговорота химических элементов и трансформация энергии в почве.

Химические и радиоактивные загрязнения почв. Хозяйственная деятельность человека настолько активно может влиять на окружающую среду, что многие крайне полезные ресурсы Земли из источников благополучия могут превратиться в источники бед и несчастья. Примером может служить интенсификация сельского хозяйства, которая идет бок о бок с химизацией, в результате которой вносится огромное количество биоразложимых и неразложимых химических веществ в почву.

После многолетнего использования пестицидов выяснилось, что большая часть из них обладает исключительно высокой стойкостью к химическому и биологическому расщеплению. В настоящее время множество этих веществ циркулирует в окружающей среде и не исчезнет в течение еще нескольких десятилетий, даже если производство и применение их будет прекращено во всем мире. По характеру отрицательного воздействия на почвенную среду эти вещества можно разделить на «загрязнители по качеству» (синтетические вещества, созданные и внесенные в почву только человеком) и «загрязнителей по количеству» (вещества, обычно присутствующие в естественной среде, но которые вносятся в нее человеком в избыточных количествах).

Не вызывает сомнений, что чрезмерное применение в сельском хозяйстве искусственных удобрений, гербицидов и пестицидов в значительной степени способствует обострению проблемы нитратного загрязнения окружающей среды. Уже сейчас серьезное внимание привлекает к себе проблема превращения нитратов в овощах в период сборки урожая и хранения, ибо в результате микробиологических процессов нитраты могут превращаться в высокотоксичные нитриты.

Еще более опасным для человека в настоящем и в будущем для его потомства является радиоактивное загрязнение окружающей среды. В наши дни население и животный мир на некоторых территориях живут на фоне удвоенной дозы радиации. Поступление радиоактивных продуктов в окружающую среду довольно значительно. Это – подземные взрывы при испытаниях ядерного оружия и подземные взрывы в мирных целях. При подземных взрывах всегда существует опасность загрязнения почвы в течение длительного периода после взрыва за счет изотопов стронция, рутения, сурьмы, цезия и др.

Ирригационная эрозия – разрушение, перенос и отложение почвы оросительной водой в процессе полива орошаемых земель. Ирригационная эрозия проявляется в виде плоскостного смыва верхнего, наиболее плодородного слоя почвы и в виде размыва оросительной сети.

Интенсивность и величина ирригационной эрозии во многом зависят от способа полива. Наиболее эрозионноопасным является поверхностный полив. Эрозионные процессы возникают при обильном поливе и при нарезке борозд со значительным продольным уклоном.

Ирригационная эрозия, являясь причиной общего смыва почвы, кроме того, резко снижает её плодородие за счет вымывания питательных веществ оросительной водой, сбросы которой загрязняют реки и водоемы.

4. Овраги и их характеристика.

Овраг имеет характерную форму и представляет собой крупное эрозионное образование, сформировавшееся в почве и материнской породе в результате размыва и выноса почвогрунта концентрированными поверхностными водами. В каждом овраге можно выделить вершину, отвершки, дно откосы, бровку устье и конус выноса.

		Схема оврага: 1 – вершина; 2 – дно и русло; 3 – откосы; 4 – конус выноса в устье оврага; 5 – бровка; 6 – отвершки

Вершиной оврага называют самую верхнюю его часть, через которую поступает основная масса поверхностных вод. Второстепенная вершина оврага, образующаяся в верхнем конце его боковых ответвлений, называется отвершком оврага.

Дном оврага является нижняя его часть, ограниченная с боков откосами. Дно имеет уклон. Откосы оврага – это боковые его части, ограниченные сверху бровкой, а снизу дном. Линия, отграничивающая овражные откосы от прилегающих склонов водосбора, является бровкой оврага.

Устье – конечная часть оврага, т.е. место его соединения с дном балки или поймой реки. Отложения твердых частиц, переносимых водным потоком, в устьевой части обычно называют конусом выноса.

В развитии оврагов выделяются четыре основные стадии.

Первая – это стадия промоины, или рытвины, которая образовалась на поверхности почвы, но не может быть сглажена обычной вспашкой или предпосевной обработкой пашни; в ней концентрируются потоки талых, дождевых и ливневых вод. Овраг в стадии промоины имеет незначительную глубину. При близком залегании плотных пород, даже в горах, овраги долгое время находятся в первой стадии развития, в рыхлых же породах, типа лёсса, они очень быстро проходят эту стадию, а нередко даже минуют её, начиная развитие со второй стадии.

Вторая стадия развития оврага – стадия врезания висячего вершиной в склон. Она начинается с образования вершинного перепада, или обрыва. Под действием стекающей воды вершина оврага обваливается, одновременно разрушается и углубляется его дно. Откосы оврага во второй стадии развития имеют форму крутых, почти вертикальных обрывов. Быстрые потоки талых и дождевых вод размывают и выносят к устьям обвалившиеся с откосов глыбы почв и подстилающих грунтов.

В однородных рыхлых грунтах, например в лёссах, вторая стадия развития оврага протекает быстро, но при наличии прослоек твердых пород затягивается на длительное время.

Третья стадия – когда овраг, углубляясь, достигает уровня местного базиса эрозии и теряет висячее устье. Местным базисом эрозии служит уровень реки, пойменная терраса или дно балки, куда впадает овраг. Откосы оврага представляют собой вертикальные обрывы, неустойчивы и при углублении русла или меандрировании потока обваливаются. В нижней части откосов формируются неустойчивые осыпи, подмываемые снизу и пополняемые сверху за счет разрушения откосов.

Четвертая стадия развития оврага – стадия затухания. Прекращается глубинная эрозия, приостанавливается рост оврага в длину и ширину, крутизна откосов достигает 30-40⁰, сглаживается обрыв вершины. Овраг постепенно зарастает, начинает формироваться почвенный покров.

Борьба с оврагами в первой стадии наиболее проста: промоину следует засыпать, засеять многолетними травами, а концентрирующейся поток воды распылить и вывести на безопасные, защищенные участки. При глубоких промоинах возникает необходимость в сооружении донных запруд, перепадов, подпорных стенок, в сочетании с облесением.

Наиболее сложной является борьба с оврага во второй стадии их развития: наряду с облесение требуются вершинные и донные сооружения, водозадерживающие валы и каналы. В третьей и четвертой стадиях донные сооружения имеют меньшее значение. По мере затухания оврага необходимо содействовать скорейшему его зарастанию древесной, кустарниковой и травянистой растительностью.

В зависимости от местоположения оврагов на водосборной площади и элементах древней гидрографической сети различают следующие их виды: склоновые, вершинные, береговые и донные. Вершинный овраг возникает самостоятельно, под влиянием различных причин, усиливающих концентрацию стока при значительной площади водосбора. Донный овраг, достигнув вершины лощины или балки, может развиваться дальше как вершинный.

Береговые овраги по ложбинам распространяются вверх и переходят в склоновые овраги, расчленяющие поля. Склоновые овраги образуются часто на крутых участках склонов вследствие усиления стока на выгонах и пастбищах, а также в кюветах, вдоль дорог и границ полей.

По интенсивности роста в длину овраги разделяют на 3 группы: слаборастущие – годичный прирост составляет до 0,5 м; среднерастущие – с годичным приростом 0,5-2 м и сильнорастущие – с годичным приростом более 2 м.