Введение 4
Глава 1. Атмосферные осадки и их влияние на экосистемы 7
1.1 Виды атмосферных осадков 7
1.2 Интенсивность проявления осадков 8
1.3 Влияние режима выпадения атмосферных осадков на развитие
экосистем 10
Глава 2. Эрозионные процессы и условия их развития 22
2.1 Виды эрозии 22
2.2 Водная эрозия. Факторы развития 24
2.3 Факторы проявления водной эрозии в Алтайском крае 26
Глава 3. Осадки на территории Алтайского края за 2007-2017 годы 36
3.1 Анализ влияния осадков на проявление водной эрозии на
территории Алтайского края за 2007-2017 годы 36
3.2 Противоэрозионные меры 46
Заключение 49
Список использованной литературы и источников 51
Приложения 55
Атмосферные осадки являются источником увлажнения почв, поддержания основных функций растений и экосистем. Системные наблюдения за режимом их выпадения позволяют анализировать в том числе и глобальные изменения климата.
Развитие эрозии почв приводит к потере её плодородия как основы для земледелия. Развитие водной эрозии является сигналом о нарушениях в почве, вследствие естественных процессов (например, увеличение среднегодового количества осадков) или антропогенных (нерациональное освоение земель). Учёт динамики выпадения атмосферных осадков необходим для выделения факторов развития процессов водной эрозии, оценки масштабов потерь плодородных почв, что особенно важно для Алтайского края - важнейшего сельскохозяйственного региона России, поскольку распаханные почвы часто подвержены воздействию водной и ветровой эрозии [21]. Общая площадь земель сельскохозяйственного назначения в Алтайском крае составляет 11,6 млн га, в том числе сельскохозяйственных угодий - 10,6 млн га, из них пашни - 6,5 млн га - это самая большая площадь пашни среди регионов Российской Федерации. Потери почв экономически не выгодны для аграрного Алтайского края, поскольку каждый смытый сантиметр гумусового горизонта сопровождается в среднем потерей потенциальной продуктивности почв на величину порядка 1 ц/га зерна [16]. По Н.Ф. Реймерсу, примерная доля преобразованных ландшафтов для лесостепи может достигать 60-75%, для степи - 40-60%, тогда как для предгорных районов не преобразованные ландшафты должны составлять не менее 80-98% от общей площади [24]. Вместе с тем, по данным откорректированной Генеральной схемы противоэрозионных мероприятий Алтайского края и Горно-Алтайской автономной области [10], в связи с освоением целинных и залежных земель 1953-1958 гг. распаханность по краю составляла 42,4%, в т.ч. в крупных зерносеющих хозяйствах до 53,1-60,9% и более. Таким образом, долгое время доля преобразованных ландшафтов на территории Алтайского края была достаточно высока, что не могло не повлечь за собой ухудшения состояния естественных экосистем.
Объект исследования: эрозионные процессы на территории Алтайского края.
Предмет исследования: влияние атмосферных осадков на проявление эрозионных процессов.
Цель работы: охарактеризовать динамику выпадения атмосферных осадков, их влияние на проявление водной эрозии в Алтайском крае.
Задачи:
1. определить свойства атмосферных осадков, их значение для экосистем;
2. охарактеризовать основные факторы, определяющие водную эрозию;
3. проанализировать эрозионные факторы на территории Алтайского края с учётом количества осадков и количества дней с ливнями за 2007-2017 гг.;
4. рассмотреть метод учёта характеристик дождя в анализе водной эрозии;
5. охарактеризовать методы противоэрозионной защиты почв Алтайского края.
Для достижения поставленной цели работы применялись следующие методы: сравнительный, библиографический анализ, математический,
картографический, анализ статистических данных.
Новизна работы: в представленной работе впервые рассчитана и отображена потенциальная опасность эрозии почв под воздействием дождей . Данные для расчета предоставлены ФГБУ «Алтайский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды».
Практическая значимость: результаты работы могут быть использованы органами регионального и муниципального управления при определении потенциально устойчивых к процессам водной эрозии под воздействием дождей земельных участков с целью их дальнейшего хозяйственного использования.
Таким образом, все поставленные задачи выполнены.
Вода необходима для существования жизни на планете, питания растений, вода в атмосфере определяет климатические условия. При этом, основным источником доступной для растений влаги являются дождевые осадки. К основным свойствам атмосферных осадков относятся их агрегатное состояние, свойства выпадения - интенсивность. Являясь незаменимым проводником элементов для растений, поступающая вода является определяющим тип растительности параметром, что в свою очередь, определяет дальнейшее существование экосистем. Территории с большим количеством выпадающих осадков являются зачастую наиболее благоприятными по своим гидротермическим характеристикам, их экосистемам соответствует наибольшее биоразнообразие. На примере биомов мира определена роль в формировании свойств природных систем.
Факторы, определяющие водную эрозию, разделены на несколько категории: факторы рельефа, факторы податливости эрозии почв, факторы растительности, фактор осадков. При повышенной интенсивности или продолжительности выпадения атмосферных осадков, ухудшается водопроницаемость почвы, вследствие чего наблюдается поверхностный сток, в последствии приводящий к потерям почвенного плодородия. Интенсивность дождя обратно пропорциональна его продолжительности. Водопроницаемость почв зависит от характеристик почв: соотношения почвенных фракций, содержания гумуса и др. Поверхностный смыв усиливается на территориях с высокой степенью горизонтального расчленения рельефа, склонах. Растительный покров позволяет снижать степень поверхностного смыва, уменьшение степени покрытия территории растительностью может провоцировать усиление эрозионных процессов.
В результате анализа эрозионных факторов на территории Алтайского края с учётом количества осадков и количества дней с ливнями за 2007¬2017 гг. выявлено, что значительные части Алтайского края подвержены процессам современной эрозии. По степени интенсивности водной эрозии выделяется Приобье, количество и интенсивность выпадающих осадков достаточно велики, чтобы почва теряла впитывающую способность.
Расчёт универсального уравнения потенциальной потери почв под влиянием дождей показал высокую степень влияния свойств выпадающих осадков на проявление водной эрозии. На территории Алтайского края выделены 2 зоны с усиленной из-за особенностей выпадающих осадков водной эрозией - зона выщелоченных черноземов и серых лесных почв средней лесостепи и зона каштановых почв сухих степей. Расположение в пределах надпойменных террас реки выявлено значительно усиливающим интенсивность потерь почвенного плодородия фактором расчлененности рельефа. По результатам анализа динамики выпадения осадков за 2007-2017 гг., с 2013 г. на большинстве станций наблюдается тенденция к увеличению количество осадков, следовательно, и потенциальная возможность к усилению проявлений водной эрозии.
На данных территориях особенно необходимы противоэрозионные мероприятия для обогащения почв органическим веществом и уменьшения поверхностного стока. Увеличение количества выпадающих осадков усиливает эту потребность. Кроме того, необходима рационализация размещения сельскохозяйственного производства, что требует развития нормативно-правовой базы в этой области.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
