Власенко М. А. почвовед отдела почвенных изысканий
| Вид материала | Документы |
- Самоуправление в Крыму, 47.92kb.
- Первое информационное письмо II национальная Конференция с международным участием «Проблемы, 79.21kb.
- Примерная программа наименование дисциплины методы почвенных исследований, 90.73kb.
- Справочник базовых цен на инженерно-геологические и инженерно-экологические изыскания, 3385.04kb.
- Н. И. Пирогова В. М. Мороз, Н. В. Братусь, М. В. Йолтуховский, Л. Ю. Буренникова,, 1120.22kb.
- М.І. Пирогова В. М. Мороз, Н. В. Братусь, М. В. Йолтухівський, Л. Ю. Бурєннікова,, 1136.14kb.
- Положение опроведении Всероссийского конкурса фестиваля исполнителей и балетмейстеров, 84.43kb.
- Методические рекомендации по организации повышения квалификации руководителей и специалистов, 1609.93kb.
- Перевод сделан Власенко Сергеем, г. Киев, 992.27kb.
- Должностная инструкция отдела анализа и прогнозирования Начальник отдела, 19.69kb.
3.3. Динамика подтопления и переувлажнения земель Республики Адыгея
Для получения качественной информации о состоянии земель, выявления негативных изменений, была составлена карта динамики подтопления и переувлажнения земель Республики Адыгея.
Подтопление и переувлажнение земель являются одним из важнейших фактов определяющих снижение плодородия сельскохозяйственных угодий и вызывающий деградацию почв Республики Адыгея.
Причины подтопления и переувлажнения делятся на две группы – природные и антропогенные. В ряде случаев наблюдается наложение этих причин.
Так в ландшафтах рисовых полей имеется место сочетания антропогенного преобразования рельефа пойм рек, подтопления этих земель при подъеме воды в Краснодарском водохранилище и в реках, а так же затопление водой при интенсивных атмосферных осадках.
Подтопляемые участки речных пойм, плоские вершины водоразделов, переувлажняемые из-за наличия почв с плохими водно-физическими свойствами, выделены на аэро- и космических снимках, топографических и почвенных картах. Это позволяет выявить площади подтопляемых и переувлажненных земель, определить тенденции развития этих процессов за последние 35 лет наблюдений. Составление карты динамики подтопления и переувлажнения в масштабе 1:100000 имело своей целью:
- разработку прогноза развития процессов подтопления и переувлажнения;
- разработку рекомендаций по рациональному использованию предупреждению подтопления и переувлажнения земель;
Совершенствования систем управления земельными ресурсами, развития и освоения территорий;
- наполнения базы данных государственного мониторинга земель;
- разработку региональных и местных программ экономической и экологической направленности.
Составление карты масштаба 1:100000 производилось на основе обобщения нормативно-методических документов по картографированию земельных ресурсов, дешифрирования материалов аэро и космической сьемки, материалов почвенного обследования землепользований (два тура), различных материалов по учету подтопляемых и переувлажняемых земель.
Основа изготавливалась отдельными листами, размеры которых соответствовали размерам топографических карт соответствующих масштабов.
Подтопление определялось по превышению допустимого уровня грунтовых вод согласно «Методическим указаниям и диагностике подтопляемых земель (Госкомзем М., 1996г.), а переувлажнение земель определялось его длительностью согласно классификации, приведенной в «Общесоюзной инструкции по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования (Колос» М., 1973г.).
Карта динамики подтопления и переувлажнения характеризуют изменение состояния угодий за определенный период. В качестве первого
срока получения информации взята дата первого тура почвенного обследования, а в качестве последующего срока – второго.
Результаты почвенного обследования уточнялись с помощью материалов аэро - и космической съемки. Карта подтопленных и переувлажненных земель масштаба 1:100000 составлялись путем прямого сплошного дешифрирования территорий Республики Адыгея.
Карта масштаба 1:100000 составлялись повсеместно на сельскохозяйственные угодья, на которых значительные площади (более 10%) подвержены процессам подтопления и переувлажнения.
Составленная цифровая карта динамики изменения площадей содержит несколько тематических слоев: подтопления двух сроков, переувлажнения временное и длительное так же двух сроков.
Составлена экспликация динамики подтопления и переувлажнения.
Карты динамики подтопления и переувлажнения оформлены в соответствии с макетом, утвержденным Росреестром.
3.3.1. Использование аэро- и космических снимков при составлении карт переувлажнения и подтопления
На основе аэрофотоснимков в 2006 г. были изготовлены ортофотопланы масштаба 1:10000, которые использовались в качестве вспомогательных материалов при составлении карт подтопления и переувлажнения земель Республики Адыгея. При дешифрировании ортофотопланов Теучежского района, выбранного в качестве ключевой площадки, хорошо видны ландшафты рисовых полей пересеченные дамбами и каналами.
Окраска этих земель темно-серая, что обусловлено высокой влажностью подтопляемых почв.
Между р. Псекупс и рисовой системой расположены подтопляемые земли пойменно-долинных ландшафтов. На ортофотоплане эти земли имеют равномерную серую окраску.
На равнинно-эрозионных ландшафтах темными полосами выделяются днища балок с длительно переувлажненными почвами участки временно переувлажненных земель практически не отличаются от окружающей территории, сложенной автоморфными почвами.
Более темной полосой выделяется пологий склон, другие склоны можно идентифицировать по залесенности и закустаренности. В то же время значительные площади склоновых земель на ортофотоплане не выделяются.
Большие площади равнинных слабодренированных участков с временно переувлажненными почвами на ортофотоплане не определяются. Выявление переувлажненных равнинных земель возможно только на топографической карте.
Результаты исследований и практический опыт показывают, что информационное обеспечение системы мониторинга земель для большой территории России возможно лишь на основе использования космической информации, обладающей уникальными свойствами единовременного охвата больших площадей (миллионы га) в сочетании с высокой детальностью на
местности (метры), и космических навигационных систем, позволяющих определить координаты земельных участков с сантиметровой точностью.
Анализ требований точности, изложенных в нормативно-методических документах по составлению планов и карт, технических характеристик космической информации, получаемой различными космическими аппаратами, показал, что для составления ортофотопланов базовых карт земель и тематических карт в масштабе 1:10000 пригодны практически любые космические изображения, обеспечивающие точность рисовки границ землеустроительных контуров 0,2мм в масштабе составленных карт.
Для выполнения работы нашим предприятием использовалась информация зарубежных обьектов Landsat-7 и Quick (США).
Технические характеристики цифровой информации от зарубежных космических обьектов обеспечивают возможность использования в тематическом картографировании широкого масштабного ряда, вплоть до масштаба 1:5000.
Фрагмент территории СПК «Вочепший» Теучежского района снят космическим аппаратом Landsat-7.
Его технические характеристики (разрешение на местности 30м) позволяют выявить только общую схему расположения контуров длительно
переувлажняемых земель приуроченных к днищам наиболее глубоких балок занятых пастбищами угодьями, кустарниками и лесом.
Контура кратковременного переувлажнения на пахотных угодьях по этим снимкам не выявляются.
При дешифрировании космических рисунков, выполненных в КА Quick Bird хорошо видны участки длительно переувлажненных земель, подтопляемые земли рисовых ландшафтов(1) и пойменно-долинные земли и практически не различаются участки кратковременно переувлажненных земель не подверженных переувлажнению и подтоплению.
Отмеченное обстоятельство указывает на ограниченные возможности применения космических снимков для диагностики почв временно переувлажняемых участков и, соответственно. Начальной стадии деградации почв.
Участки эродированных автоморфных почв пологих склонов и временно переувлажненных почв равнинных территорий выделены с использованием топографической карты. На космическом снимке практически не различаются.
3.3.2. Современное состояние земель, деградированных в процессе переувлажнения и подтопления
В наиболее общем виде схема гидроморфной деградации почв выглядит следующим образом. Под влиянием группы факторов (ландшафтных и технологических) происходит изменение гидрологического режима почвы, её дегумификация, уплотнение, разрушение структуры.
Вследствие вышеуказанных изменений с нарастающей скоростью начинают действовать процессы выщелачивания Са как из почвенного раствора, так и из почвенного поглощающего комплекса, развивается глеевый процесс.
Отмеченные процессы вызывают глубокую перестройку всех компонентов почвы как дисперсной многофазной системы:
- твёрдая фазы почвы – изменение удельной поверхности, её гидрофилизация, увеличение амплитуды объёмных деформаций;
- воздушная – перестройка порового пространства, заключающаяся в уменьшении пористости всех категорий и изменении соотношения пор по размерам и функциям (влагосохраняющих, влагопроводящих);
- жидкая – изменение основных гидрофизических констант, уменьшение диапазона доступной для растений влаги.
В свою очередь, эти изменения способствуют уплотнению почв, ухудшению их структуры, снижению водопроницаемости, что приводит к росту площадей переувлажненных земель.
Анализ картографических и литературных материалов показывает, что в процессе развития гидроморфизма почв Республики Адыгея весьма важным является погодный фактор.
Согласно долгосрочным прогнозам частота годов с высокой суммой осадков в холодный период года будет возрастать, следовательно, переувлажнение и подтопление земель станет регулярным природным явлением.
Это подтверждается фактическими данными: в период 1988-1998гг. произошло не отмечавшееся ранее сочетание четырех избыточно влажных
лет (с обеспеченностью осадками Р 10%) подряд. Сумма осадков превышала средние многолетние величины на 30-50%.
Последствиями переувлажнения являются: вымокание озимых сельскохозяйственных культур либо их угнетение;
невозможность проведения сельскохозяйственных работ в оптимальные сроки;
невозможность возделывания определенных сельскохозяйственных культур (озимых, многолетних насаждений и трав);
деградация переувлажненных почв (потеря структуры, уменьшение водо - и воздухопроницаемости, оглеение), общее снижение их плодородия.
Подтопление почв в Республике Адыгея почти повсеместно привело к отказу от использования подтопляемых земель, переводу их из пашни в пастбищные угодья и залежи.
Подтопление земель в первую очередь связано с воздействием Краснодарского водохранилища, уровень воды в котором достигает максимума в весенний период. Это связано с интенсивным накоплением вод атмосферных осадков в зимний и весенний период. Подъем воды вызывает
подтопление низовий рек, Пшиш, Псекупс, Дыш, Марта, Камла, Апчас, Шундук и других меньших водотоков.
Длительное нахождение почв под водой приводит к развитию анаэробных процессов и деградации пойменных земель.
В 1975 году началось заполнение Краснодарского водохранилища, а к 1977 году были введены в эксплуатацию рисовые системы, которые снабжались водой из него.
За прошедший период (около 35 лет) наблюдений установился определенный водный режим и связанное с ним подтопление. Подтопление связанное с сезонным подъемом уровня грунтовых вод. Максимальный уровень воды в Краснодарском водохранилище достигается в конце зимы и поддерживается весной и в начале лета, что связано с необходимостью подачи воды на рисовые системы.
В этот период происходит подъем уровня грунтовых вод и подтопление земель пойменных ландшафтов в долинах рек, впадающих в Краснодарское водохранилище.
Земли ландшафтов рисовых полей, расположенные в долинах (низовьях) рек также подвержены подтоплению. Общая площадь подтопляемых земель по материалам первого тура обследования (1975-1978 гг.) составляла 32470 га. В нее входили земли ландшафтов рисовых полей и отдельные участки подтопляемых земель пойм рек.
За прошедшие 35 лет помимо этих земель оказались подтоплены пойменные земли в низовьях рек, впадающих в Краснодарское водохранилище на площади 17523 га. Все эти подтопляемые земли в настоящее время не используются под пашню и переведены в пастбища, в т.ч. подтопляемые и заболоченные. На подтопляемых землях происходит деградация почв, которая включает ухудшение водно-физических свойств (уплотнение, потеря структуры, резкое снижение водо- и воздухопроницаемости), оглеение, накопление токсичных соединений закисного железа.
Таблица 9
Экспликация динамики подтопления и переувлажнения
почв в Республике Адыгея
| Год обследования | Площадь сельскохозяйственных угодий, га | ||||||
| Всего | потопляемых | временно переувлажняемых | длительно переувлажняемых | ||||
| га | % | га | % | га | % | ||
| 1975-1978 | 86625 | 32470 | 9,5 | 49527 | 14,5 | 4628 | 1,4 |
| 2010 | 133641 | 49993 | 14,6 | 72934 | 21,3 | 10714 | 3,1 |
| Изменения (+) | 47016 | 17523 | 5,1 | 23407 | 6,8 | 6086 | 1,7 |
Процессы оглеения почв и почвообразующих пород протекают более интенсивно вследствие длительного подтопления. Этот процесс прогрессирует в пойменно-долинных почвах, периодически подтопляемых в результате подъема воды в Краснодарском водохранилище и подъема уровня воды в реках, подпираемых водами водохранилища.
На бывших рисовых системах процесс глееобразования стабилизировался вследствие прекращения затопления рисовых чеков. Тем не менее, периодическое подтопление почв рисовников происходит ежегодно. Оно связано с сезонными подъемами воды из Краснодарского водохранилища, а также с интенсивными осадками, стоку воды которых препятствуют дамбы рисовой системы. Впитыванию воды осадков препятствуют также плотные горизонты почв рисовников. В последние годы началось восстановление части рисовых систем и использование их по назначению.
В результате воздействия вышеперечисленных природных и антропогенных факторов за прошедшие 35 лет рост подтопляемых земель в составил 17523га или 500,6 га в среднем за год. Площади подтопляемых земель могли изменяться по годам в зависимости от количества осадков и уровня воды в Краснодарском водохранилище. Во влажные годы подтапливались не только сельскохозяйственные угодья, но и населенные пункты.
Пространственно процесс подтопления земель ограничен долинами рек, впадающих в Краснодарское водохранилище.
Практически полностью подтоплены пойменные земли речных долин, подтопление охватывает все больше количество земель речных террас.
Для предотвращения развития процесса подтопления, или его локализации, необходимо проведение комплекса мероприятий по снижению
уровня грунтовых вод, особенно в зимне-весенний период (наибольшего уровня воды в Краснодарском водохранилище).
Развитие гидроморфизма в почвах возвышенных водораздельных пространств (черноземов слитых и серых лесостепных почв) косвенно связанно с влиянием Краснодарского водохранилища (рост количества осадков) и тесно связанно с ухудшением их водно-физических свойств.
Наличие очень плотных, слитых горизонтов у черноземов слитых и серых лесостепных почв в сочетании с интенсивными осадками холодного периода года, предопределяет их переувлажнение. Интенсивность переувлажнения зависит от рельефа местности: на склоновых землях переувлажнение незначительное, на плоских водоразделах временное разной продолжительности; по днищам плоских балок – длительное, интенсивное.
Зависимость переувлажнения от форм рельефа позволяет прогнозировать вероятность его проявления на строго определенных участках местности.
Анализ аэрофотоснимков, топографических карт и материалов почвенного обследования служит основанием для определения границ переувлажненных земель и выполнения причин переувлажнения.
Анализ данных материалов показывает, что на плоских водоразделах, в условиях временного переувлажнения процесс деградации почв (черноземов слитых и серых лесостепных) получил незначительное развитие и вызвал некоторое ухудшение их водно-физических свойств.
В то же время, в местах длительного переувлажнения (в микро- понижениях, в неглубоких балках, в привершинных водосборах балок) отмечены просадочные явления, резкий рост уплотнения.
Эти земли, не отмеченные при первом туре почвенного обследования и аэрофотосъемке, за прошедшие 30-35 лет оформились территориально (на аэрофотоснимках последних лет) и были выделены при почвенном обследовании второго тура как длительно переувлажненные почвы с плохими водно-физическими свойствами. Появление оглеенных почв (черноземы слитые мочаковатые и др.) на плоских водоразделах Кубанской наклонной равнины является одним из признаков роста переувлажнения (и деградации) почв.
Глееобразование – процесс, протекающий в анаэробных условиях при участии гетероморфной анаэробных микрофлоры и наличии органического вещества, сопровождаемый восстановлением окисных соединений материалов и несбалансированным выносом железа (в закисных формах), (Зайдельман Ф.Р., 1988) [13].
Этот процесс носит элювиальный характер и сопровождается выносом илистых частиц из верхних гумусовых грунтов в нижние.
В таких условиях, особенно на тяжелых почвах, с повышенным содержанием монтмориллонита, можно ожидать проявления (роста) процесса слитизации.
Слитизация почв связана с глееобразованием на фоне переувлажнения и связана с потерей или перераспределением веществ, цементирующих структуру почвы (т.е. гидрооксидов железа, кальция, органических веществ) с последующей переупаковкой (более плотной) частиц почвы и увеличением адсорбционных свойств их поверхностей по отношению к воде.
При этом черноземы могут эволюционировать в слитую почву при частом и не продолжительном переувлажнении водой, содержащей углеводы.
Процессы глееобразования (и слитизации) наблюдаются и имеют прогрессирующий характер не только в почвах плоских водоразделов, но и в почвах аллювиально-аккумулятивных и ландшафтов (пойменно-долинных рисовых полей).
Процесс слитизации, помимо общего ухудшения водно-физических свойств (потере структуры, уплотнения, снижения водно- и воздухопроницаемости) приводит к просадочным явлениям, особенно выраженным в микропонижениях рельефа, где переувлажнение почв более длительное [29].
За исследуемый период на равнинных элементах рельефа четко обозначились микро- и мезо-рельефные понижения в форме балочек; балок, привершинных понижений балок.
Вместо типичных почв слабодренированных элементов Закубанской равнины, черноземов слитых и серых лесостепных почв, в микро и мезопонижениях в условиях длительного переувлажнения сформировались лугово-черноземные слитые и серые лесостепные глеевые почвы.
За период между первым и вторым турами обследования (около 35 лет) площади временно переувлажненных почв возросли значительно: 49527га в 1975-1978гг. и 72934га в 2010г. Прирост площадей временно переувлажняемых земель составил 23407га (+147,3%).
За этот же период площади длительно переувлажненных земель увеличились с 4628га (I тур) до 10714га (II тур) или на 234,5%. В среднем за год деградировало 173,9 га пахотных земель.
Переувлажнение земель наносит ущерб сельскому хозяйству Республики Адыгея. Временное переувлажнение огромных площадей пахотнопригодных земель (23407га) приводит к недобору урожая озимых зерновых и яровых культур.
Длительное переувлажнение на площади 6086 га привело к переводу пахотнопригодных земель в пастбищные.
Для предотвращения деградации почв в Республике Адыгея необходимо проведение мероприятий по улучшению водно-физических свойств переувлажненных почв, отводу избыточной воды с переувлажненных земель.
3.3.3. Прогноз развития процессов переувлажнения и подтопления
Проведённые в последние годы обследования распространения площадей переувлажнённых земель в Республике Адыгея показали, что 80% из них представлено серыми лесостепными, чернозёмными слитыми лугово-черноземными слитыми и дерново-грунтово-глеевыми почвами.
Переувлажнение почв имеет два негативных аспекта в связи, с чем решение проблемы составления прогноза развития деградационных процессов имеет два взаимосвязанных и взаимообусловленных направления:
а) предсказание возможных темпов развития переувлажнения и подтопления земель в разные по влагообеспеченности годы (оптимистический, реалистический, пессимистический варианты);
б) предсказание возможного состояния комплекса свойств почв (в первую очередь физических), подвергшихся процессам гидроморфной деградации. Решение этих задач, при всем различии методологических подходов должно строиться с одной стороны на базе глубокого анализа накопленного материала наблюдений за динамикой переувлажняемых и подтопляемых земель в многолетнем цикле, с другой на познании причин и механизмов деградационных процессов гидроморфизма.
Чернозем как зональный тип почвы сформировался, в основном, в условиях засушливой степи и лесостепи. Распространение подтипов чернозёмов в Республике Адыгея сопряжено со среднегодовой суммой осадков: чернозём слитой - >650 мм/год.
Несомненно, такие климатические показатели как осадки – количество и распределение их во времени оказывают сильнейшее влияние на процессы переувлажнения и подтопления земель в Республике Адыгея.
В связи с изучаемой проблемой и прогнозом изменения площадей переувлажняемых и подтопляемых земель наиболее важно рассмотреть изменение осадков, выпавших в холодный период года ( X, XI, XII и I, II, III месяцы).
Анализируя рост площадей переувлажняемых и подтопляемых земель при увеличении среднегодовой суммы осадков видим их взаимосвязь.
При детальном анализе результатов почвенного обследования, рельефа по топографическим картам, суммы атмосферных осадков, почвообразующих пород можно сделать прогноз:
Если среднегодовая сумма осадков не будет превышать 650мм (оптимистический вариант) площади переувлажняемых и подтопляемых земель Республики Адыгея останутся в границах 2010г. т.е. 133641га и не будут увеличиваться.
- В случае если сумма атмосферных осадков будет выше 650мм в год рост площадей переувлажняемых и подтапливаемых земель будет идти со скоростью 1343 га в год (реалистический вариант).
- При совпадении подряд двух лет с высокой влажностью (более 1000мм) можно ожидать ускорение роста площадей переувлажняемых и подтопляемых земель на 15-20% к ныне существующим темпам роста.
С целью реального отражения происходящих процессов переувлажнения и подтопления земель и создания республиканских и федеральных программ по предотвращению и устранению причин деградации почв необходимо регулярное проведение почвенного обследования земель Республики Адыгея.
3.4. Мероприятия по предотвращению развития процессов переувлажнения и подтопления земель
Рост количества осадков в определенной степени связан с созданием Краснодарского водохранилища. Испарение воды с его поверхности способствует повышению влажности климата и росту количества осадков. В то же время высокий уровень воды в Краснодарском водохранилище создает подпор грунтовых вод, способствует высокому уровню воды в реках, впадающих в водохранилище.
Происходит подъем воды и подтопление пойменных земель в зимне-весенний период, что препятствует проведению сельскохозяйственных работ.
На плоских водоразделах равнины застой воды в результате зимне-весенний осадков делает невозможным возделывание озимых культур, создание многолетнних насаждений.
Посев яровых культур на переувлажняемых землях часто запаздывает и растения попадают под летнюю засуху, что приводит к резкому снижению урожайности таких сельскохозяйственных культур как кукуруза на зерно, подсолнечник, свекла и др.
Результаты исследований и наблюдений показывают, что для предупреждения скопления воды, переувлажнения и подтопления земель необходимо проведение следующих мероприятий:
1.Создание гидротехнических сооружений (ремонт старых) для сброса воды с подтопляемых и переувлажняемых земель: осушительные каналы следует создавать вдоль дамб Краснодарского водохранилища, дамб обвалования рек, в балках и понижениях слабодренируемых земель. На слабо-дренируемых землях необходимо создание сети осушительных каналов с обязательным выводом в сбросные каналы и обеспечение ее стока. Следует проводить планировку слабодренируемых участков с созданием уклона в сторону осушительных каналов. Расстояние между осушительными каналами определяется рельефом местности, они должны размещаться в плановом положении поперек уклона или под острым углом. Глубина каналов может колебаться от 0,5 до 2,5м, заложение откосов 1:1,5. Грунт, вынутый из каналов используется для планировании местности и создания уклона к каналу.
Все планировочные работы рекомендуется проводить в сухое время года во избежание дополнительного уплотнения почв с плохими водно-физическими свойствами.
Для улучшения водно-физических свойств черноземов слитых, серых лесостепных и других сильно уплотненных почв необходимо проводить глубокое безотвальное рыхление рыхлителем РК-80Б на глубину 70-80см с расстоянием между проходами 60-70 см по направлению к осушительному каналу. Под вспашку, проводимую вслед за глубоким рыхлением, вносят 80-120т/га навоза [24].
После этих мероприятий рекомендуется посев глубоко укореняющихся сельскохозяйственных культур: свеклы, подсолнечника, многолетних трав (люцерны).
Повторение глубокой обработки и внесения высоких доз навоза рекомендуется производить через 4-5 лет.
Применение вышеперечисленных мероприятий на подтопляемых и переувлажняемых землях позволит предупредить переувлажнение почвы, будет способствовать улучшению ее водно-физических свойств.
3.5. Абразионные процессы
Характерная особенность динамики берегов Краснодарского водохра-нилища – это интенсивная абразия.
Абразия – процесс механического разрушения волнами и течениями коренных пород. Особенно интенсивно абразия проявляется у самого берега под действием прибоя (наката). Коренные породы испытывают удар волны, коррозионное разрушение под действием ударов камней и песчинок, растворение и другие воздействия.
Основным фактором, влияющим на темпы абразии, является снижение прочностных свойств глинистых пород в процессе выветривания и размокания.
Темпы абразии напрямую зависят от ширины пляжа и величины подъема уровня воды выше основания обрыва (рис. 1а,в).
а)
б)
в)
г)
Рис. 10 Абразионные процессы на берегу Краснодарского
водохранилища
Южная сторона Краснодарского водохранилища частично представлена высоким абразионно – оползневым берегом. Пляжей практически нет. Часто проявляются поверхностные оползни, сход которых обусловлен подмывом основания коренного берега (рис. 1а,в,г). Иногда встречаются глубинные оползни, зеркало скольжения которых находится на подводном склоне. В развитии оползней заметную роль играет увлажнение откосов. Предотвращение разрушения этого участка берега возможно только путем реализации всего набора приемов обеспечивающих отвод атмосферных осадков, грунтовых вод, снижение нагрузки основания откосов и предотвращение подрезки основания коренного берега водами водохранилища.
Анализ реальной ситуации, складывающейся на побережье Краснодарского водохранилища, свидетельствует, что большую роль в уменьшении темпов и масштабов абразии берегов может сыграть комплекс организационно-правовых мер. Под ними понимается совокупность законодательных актов, управленческих и административных мер, направленных на искоренение предпосылок усиления развития эрозионных процессов на берегах.
К ним можно отнести:
- административные акты, направленные на защиту прибрежной полосы;
- незаконное изъятие грунта из пляжей и аккумулятивных форм;
- строительство в водоохранной полосе и динамически активной зоне пляжей;
- прокладку дорог вдоль берегового обрыва;
- проектирование и строительство гидротехнических сооружений неспециализированными организациями.
Прекращение абразионных процессов возможно достигнуть путем проведения таких мероприятий, как расчленение береговой линии и создание системы искусственных мысов и бухт и прерывистых волноломов.
Создавая систему мысов и бухт, удается постепенно накапливать поступающие со дна наносы грунта в пределах вогнутых абразионных участков, тем самым, прекращая разрушительное действие волн.
Назначение системы прерывистых волноломов – перехватить наносы грунта, перемещающиеся вдоль берега, образовав перемычки между берегом и прерывистым волноломом.
На берегу Краснодарского водохранилища освоен способ защиты берега путем посадки тростника. Весной и летом выкапываются молодые побеги тростника в пределах уже сформировавшегося ареала и пересаживаются на открытые, еще не заселенные растительностью, участки берега. Таким образом, растительность распространяется вдоль берега, расширяя защитный покров вдоль основания обрыва, что приводит к гашению волн и постепенному его выполаживанию (рис.1г). Облесение коренного берега древесными и
кустарниковыми породами, в целях предотвращения абразионных процессов, положительного результата не принесло (рис. 1б).
Независимо от того, какие инженерные решения будут реализовываться, на первом этапе необходимо снижение до минимума техногенных факторов, способствующих активизации абразионных процессов.
В первую очередь, необходимо прекратить движение автотранспорта вдоль кромки береговых обрывов, распашку прибровочных пространств.
Второй важной мерой, направленной на предотвращение снижения естественного потенциала самозащиты берега, является контроль за сохранностью пляжей, предотвращение хищения пляжеобразующего материала. Для решения этих задач необходимо создание надежного контроля за ситуацией на берегах и проведение жестких мер по борьбе с нарушениями режима водоохранных зон.
Гарантированное предотвращение потерь черноземов возможно только на основе реализации полной схемы, предусматривающей как защиту основания берегового обрыва от нагонов и штормов, так и выполаживание откосов, дренаж и т.д.
Реализация этих мер способна радикально изменить ситуацию на берегу Краснодарского водохранилища.
Разрушение береговой полосы абразионными процессами ухудшает не только состояние водной среды, но, прежде всего наносит значительный ущерб сельскохозяйственному производству.
Предотвращение потерь земельных угодий, путем стабилизации размы-ваемых морем береговых обрывов, является важной и сложной народнохо-зяйственной задачей, решение которой требует значительных финансовых ресурсов.
3.6. Эрозия почв
Водная эрозия почв - серьезный тормоз в развитии сельского хозяйства
Республики Адыгея, а в ряде случаев и экологическое бедствие.
Смыв, размыв и аккумуляция образуют единый зрозионно-аккумулятивный процесс.
Зрозионно-аккумулятивный процесс - многофакторное явление и протекает он при сложном взаимодействии природных и антропогенных факторов, рельефа местности (крутизна, длина, форма склонов), климата (осадки, промерзание, увлажнение почв), генезиса почв (тип, подтип, свойства), особенностей земледелия (обработка почвы, набора возделываемых культур, (севообороты и др.) и многих других. Рельеф, являясь носителем эрозионной энергии территории и основным природным фактором современной эрозии, определяет интенсивность смыва и размыва почв и грунтов. Элементами рельефа являются гидрографическая сеть, склоны, водораздел. Выраженность рельефа определяется разностью высот и низин, частотой расчленения территории, длиной и крутизной склонов.
В настоящее время в Республике Адыгея проявляются почворазрушительные процессы (смыв, размыв, дефляция и т.д.). Интенсивное использование почв и действие эрозионных процессов за последние 25-35лет почти повсеместно сократили мощность гумусовых горизонтов и содержание гумуса в почве, а так же увеличили площадь эродированных земель.
За период с 1981 по 2010 годы общая площадь земель подверженных водной эрозии в Республике значительно увеличилась
Так количество эродированных почв возросло на 12929 га (33,3%), при этом площадь слабоэродированных почв увеличилась на 11399 га (41,5%), а сильноэродированных почв – на 1284 га (21,8%). Некоторое уменьшение площади среднесмытых почв (1438 га -26,0%) при общем росте площадей эродированных земель и сильноэродированных разновидностей их говорит не о замедлении эрозионных процессов а напротив - об их активизации (табл. 10).
Особо тревожное положение сказывается в хозяйствах предгорной зоны, характеризующейся сильной расчлененностью.
Наибольшее распространение эродированные земли получили в Майкопском районе, где их площадь увеличилась с 19696 га в 1981 г до 22458 га в 2010 г. что составляет 43,4 % всех эродированных земель.
В этом районе эрозионные процессы активизированы в силу большей энергии рельефа, ливневого характера осадков и нерационального использования склоновых земель с ведением на них стандартного земледелия, характерного для равнинной части края. 3десь на почвах склонов плоскостной смыв почти повсеместно идет параллельно с линейным размывом, т.е. в последние годы появились размываемые и размытые почвы.
Анализ сравнения плодородия по турам обследования (табл.11) показал, что все виды черноземов уменьшили содержание гумуса. Так, на черноземах выщелоченных уплотненных количество гумуса уменьшилось на 7,0-10,0% (относительных), на черноземах выщелоченных слитых – на 16,7%.
Содержание гумуса упало и в почвах горного пояса. Снижение гумуса у дерново-карбонатных почв составило – 9,8%, у темно-серых лесных почв – 20,5%. Снижение гумуса в почве сопровождается ухудшением его качества, так как вначале минерализуются подвижные фракции, а остается наиболее инертные, что неизбежно отрицательно сказывается на физико-химических свойствах почв.
В почвах характеризуемой территории почти повсеместно наблюдается подкисление почвенной среды, что способствует ослаблению связи гумуса с минеральной частью и ухудшению агрегирующей способности. В этой связи необ-
ходимы меры по сдерживанию подкисляющего действия ряда минеральных удобрений.
Вследствие эрозионных процессов ежегодно недобирается до 15-20% урожая сельскохозяйственных культур на слабосмытых, до 30-40%- на среднесмытых и 50-60% на сильносмытых почвах. Потери питательных веществ со склоновых земель ежегодно превосходят их количество во вносимых удобрениях в 1,5 раза.
Эрозия и дефляция почв, как следствие нерациональной антропогенной деятельности, являются одними из основных деграционных процессов в почвах Республики Адыгея.
Водная эрозия почв - серьезный тормоз в развитии сельского хозяйства края, а в ряде случаев и экологическое бедствие. Особенно тревожное положение складывается в хозяйствах южно-предгорной зоны республике, характеризующейся сильной расчлененностью территории, где более 25% пахотных земель размещаются на склонах 2-5° и выше
Развитие дефляционных процессов связано с незавершенностью системы противоэрозионного обустройства агроландшафтов. Количество дефляционно-опасных земель возросло с 65,808 тыс. га в 1981 г до 105,2 тыс. га. в 2010г
Процесс деградации почвенного и растительного покрова происходит и на естественных кормовых угодьях. В преобладающем объеме естественные кормовые угодья засорены непоедаемой растительностью, травостой в сильной степени изрежен и беден по ботаническому составу, резко снизилась продуктивность угодий, в среднем, она колеблется от 2 до 5 ц/га сухой поедаемой массы. Бессистемное использование естественных кормовых угодий, чрезмерная перегрузка их скотом в течение ряда десятилетий привела к интенсивным процессам эрозии, разрушению почвенного покрова и активным явлениям по образованию многочисленных оползней.
Таким образом, водная эрозия и дефляция множеством своих проявлений усиливают напряженность экологической обстановки. Прежде всего, это
разрушение почвенного покрова и увеличение дренированности и иссушения территории, загрязнения и заиливание водоемов и русловых потоков, загрязнение воздуха во время пыльных бурь с перемещением эолового материала (часто содержащего различные химикаты) на большие расстояния.
Вследствие эрозионных процессов ежегодно недобирается до 15-20% урожая сельскохозяйственных культур на слабосмытых почвах; до-40 % на среднесмытых и 50-60% на сильносмытых. Потери питательных веществ со склоновых земель ежегодно превосходят их количество во вносимых удобрениях в 1,5 раза.
Для предотвращения дальнейшего развития эрозионных процессов необходимо создание комплекса органически взаимоувязанных проти-воэрозионных мероприятий: организационно-хозяйственных (противоэрозионная организация территории), лесомелиоративных, агротехнических и гидротехнических.
Противоэрозионная организация территории представляет собой важнейший этап в построении системы зашиты почв от эрозии.
Применение комплекса противоэрозионных мероприятий позволит прекратить эрозионные процессы, сохранить и повысить плодородие почв.
Таблица 10
Динамика площадей почв, подверженных эрозии
по Республике Адыгея ( 1981 -2010 гг)
| Район | I тур (1981 гг) | II тур (2010 г) | ||||||||||||
| Подвержено водной эрозии | Дефляционноопасные | Подвержено водной эрозии | Дефляционноопасные | |||||||||||
| всего | слабо | средне | сильно | всего | слабо | средне | всего | слабо | средне | силь но | всего | слабо | средне | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| Гиагинский | 4971 | 4439 | 45 | 487 | 48701 | 45148 | 3255 | 11300 | 11025 | - | - | 45047 | 45047 | - |
| Кошехабльский | 3559 | 2739 | 391 | 429 | - | - | - | 4277 | 3160 | 40 | 1077 | нет данных | нет данных | - |
| Касногвардейский | 831 | 708 | 73 | 50 | 17107 | 14878 | 2229 | 1245 | 900 | 73 | - | нет данных | нет данных | - |
| Майкопский | 19696 | 10840 | 4634 | 4222 | - | - | - | 22458 | 11243 | 3564 | 5214 | - | - | - |
| Теучежский | 7549 | 6584 | 323 | 642 | - | - | - | 9400 | 9400 | 400 | 900 | - | - | - |
| Шовгеновский | 2261 | 2135 | 49 | 77 | - | - | - | 3116 | 3116 | - | - | - | - | - |
| Всего | 38867 | 27445 | 5515 | 5907 | 65808 | 60026 | 5484 | 51796 | 38844 | 4077 | 7191 | 105200 | 105200 | - |
Таблица 11
Сравнение плодородия почв по периодам обследования
| Земельно-оценочные зоны | № подзоны (агроклиматической) | Наименование районов | Годы обследования | Гумус в пахотном слое, % | Потеря гумуса,% | |||
| первичное | повторное | при первичном обследова-нии | при повторном обследова-нии | абсол. величина | от исход-ной вели-чины | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Темно-серые лесные слабосмытые среднеглинистые на делювиальных глинах | ||||||||
| I | 5 | Майкопский р-н (колхоз «Верный путь») | 1985 | 2010 | 3,9 | 3,1 | 0,8 | 20,5 |
| Дерново-карбонатные мощные слабосмытые среднеглинистые на делювиальных карбонатных глинах | ||||||||
| I | 6 | Майкопский р-н (колхоз «Верный путь») | 1985 | 2010 | 5,1 | 4,6 | 0,5 | 9,8 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Черноземы выщелоченные слитые слабогумусные сверхмощные легкоглинистые на делювиальных глинах | ||||||||
| I | 1 | Тахтамукайский р-н (рис. свх. Прикубанский) (ООО «Ореховый сад») | 1995 | 2010 | 3,6 | 3,0 | 0,6 | 16,7 |
| Черноземы выщелоченные уплотненные малогумусные сверхмощные легкоглинистые на делювиальных глинах | ||||||||
| I | 2 | Гиагинский район (колхоз «Россия») | 1989 | 2010 | 4,3 | 4,0 | 0,3 | 7,0 |
| Черноземы выщелоченные уплотненные малогумусные сверхмощные слабосмытые легкоглинистые на делювиальных глинах | ||||||||
| I | 2 | Гиагинский район (колхоз «Россия») | 1989 | 2010 | 4,0 | 3,6 | 0,4 | 10,0 |
| Черноземы выщелоченные (слитые) слабогумусные (сверх) мощные (слабосмытые) тяжелосуглинистые на лессовидных средних суглинках | ||||||||
| I | 1 | Теучежский р-н (колхоз «Октябрь») | 1994 | 2010 | 3,5 | 2,8 | 0,7 | 20,0 |