Водна ерозія ґрунтів в Українських Карпатах (реферат)

Одним з найважливіших завдань по охороні природних ресурсів є боротьба з руйнівною силою водних потоків. Нестримно скочуючись з гір у долини, вони змивають верхній шар грунту, родючість якого формувалась тисячоліттями, утворюють вимоїни, яри. Водночас загулюються ріки, заносяться продуктами змиву і розмиву луки, городи та інші угіддя. Найбільших збитків від водної ерозії зазнає сільське господарство. Стік поверхневих вод уже сам по собі завдає шкоди народному господарству. Змив же верхнього шару грунту надовго знижує родючість землі.

За інтенсивністю змиву розрізняють три категорії еродованих земель: слабозмиті, з яких водою знесено не більше половини верхнього перегнійного горизонту, середньозмиті, з яких знесено переважну більшість перегнійного горизонту, і сильнозмиті, коли на поверхню виходить материнська порода (делювій із щебенем тощо).

Недобір урожаю на еродованих землях Закарпаття в середньому становив 45%. Господарства Івано-Франківської області на середньо- і сильнозмитих грунтах недобирають від 40 до 60% урожаю. Урожайність на змитих грунтах знижується внаслідок погіршення їх фізичних властивостей і передусім структури грунту і повільного вбирання ними вологи. В результаті більша частина води атмосферних опадів стікає по схилу, і рослини потрапляють в засушливі умови. Ерозійна стійкість грунту зменшується в міру його змиву, оскільки на поверхню виходять більш ущільнені шари з меншим вмістом перегною і поживних речовин. Проте цим не обмежується шкода, яку завдає сільському господарству ерозія. Утворені потоками води улоговини, розмиви і яри дуже забруднюють механізацію польових робіт. Змив грунту негативно впливає також на ставкове рибне господарство. Внаслідок замулення рік підвищується горизонт води в руслах, і, отже, рівень грунтових вод у заплавах, що призводить до заболочування.

Основними факторами, від яких залежить розвиток ерозійних процесів, є кліматичні умови, рельєф, ерозійна стійкість грунтів і підстилаючих порід, захисна здатність природної рослинності і властивості грунту під різними культурами. За всіма цими факторами Карпати найнесприятливіший район України.

Безпосередньою причиною ерозійних процесів є стік поверхневих вод. Чим більше випадає опадів протягом року, тим більш імовірний змив і розмив грунту. Як уже говорилось, найбільша кількість опадів на Україні випадає у Прикарпатті і гірських районах Карпат (600— 1500 мм). Найвищий тут також рівень добових опадів, що досягає 200—250 мм. Протягом року в цих районах буває в середньому від 4 до 10 злив. Нерідко сильні зливи за 30—40 хвилин викликають такі руйнування грунтового покриву, яких може завдати стік вод лише за 10—12 років.

Інтенсивність розвитку ерозійних процесів значною мірою залежить від глибини річкових долин і густоти мережі балок. Глибина річкових долин, або глибина місцевого базису ерозії, тобто різниця висот між вододілом і рівнем води в ріці на Україні теж найбільша в Карпатах і перевищує 350 м.

Велике значення має також горизонтальне розчленування рельєфу. Чим густіше улоговини, лощини, балки, тим інтенсивніший змив і розмив грунту. Важливим

показником інтенсивності ерозії є крутизна схилу, а також його профіль. Дослідження показали, що в гірських районах Карпат та їх передгір'ях площі сільськогосподарського використання знаходяться переважно на випуклих і прямих схилах, де спостерігається найбільший змив грунту. На лісових угіддях пісіля проведення рубок найнтенсивнішіий змив грунту і лісової підстилки теж буває на випуклих і з найбільшими кутами схилах.

Щодо протиерозійної стійкості грунтів, то вона в Карпатах різна. Менш стійкі дерново-підзолисті грунти суглинкового механічного окладу, які поширені в Прикарпатті. Їх верхній горизонт дуже бідний перегноєм і глиною, мало в ньому й кальцію. Трав'яний покрив на таких грунтах рідкий, тому його захисна роль невелика. В міру змиву протиерозійна стійкість грунту зменшується, бо на його поверхню виходять ущільнені, з меншим вмістом перегною грунтові горизонти, на яких не може утворюватись густий травостій, здатний протистояти ерозії.

Крім згаданих вище несприятливих природних факторів, негативну роль у розвитку ерозійних процесів у Карпатах відіграла господарська діяльність людини. Недооцінка захисного значення рослинності, вирубування лісів, розорювання схилів, тривала монокультура і низький рівень агротехніки в минулому поряд з неврегульованістю поверхневого стоку спричинили до того, що еродовані землі в передгір'ях і гірських районах Карпат займають нині 15% всієї земельної площі водозборів і 24% площі сільськогосподарських угідь, причому близько 60% припадає на середньо- і сильноеродовані землі.

Спеціальними дослідженнями, проведеними на Закарпатті, встановлено, що середній щорічний змив грунту тут становить 0,5 см. Це значить, що з розміщених на схилах земельних угідь кожного року змивається 4,9 млн. т грунту, а разом з ним вимиваються органічні і мінеральні елементи живлення рослин, такі як азот, калій і фосфор.

Вчені підрахували, що в Карпатах для формування шару грунту завтовшки 4—6 см (при сприятливих кліматичних умовах і багатому рослинному покриві) потрібно від 200 до 1000 років і, отже, для створення орного шару грунту товщиною 20 см природним шляхом необхідно 1—4 тис. років. Як бачимо, те, що природа створює за тисячоліття, ерозія може зруйнувати за якусь добу.

Ерозія грунтів дуже поширена в зарубіжних країнах. Особливо сильно її руйнівна дія проявляється в США, де вона офіційно визнана національним лихом. В цій країні зруйновано або сильно пошкоджено ерозією 13 млн. га ріллі й пасовищ, майже 313 млн. га вона поставила під загрозу, а це значить, що при неправильному використанні ці землі будуть еродовані. Ерозія зносить з полів і пасовищ США в 60 разів більше елементів живлення рослин, ніж їх надходить в грунт у вигляді мінеральних добрив. За приблизними підрахунками американських учених, щорічні втрати від ерозії в США становлять не менше 10 млрд. доларів. А якщо не буде вжито заходів для припинення ерозії, то, ймовірно, і в майбутньому збитки обчислюватимуться такими ж гігантськими цифрами.

У минулому в Карпатах та в багатьох інших районах світу площі орних земель розширювались за рахунок хижацького вирубування лісів. Найбільшої руйнівної сили ерозія грунтів у Карпатах набрала під час хазяйнування капіталістів і поміщиків. Основні причини прискорення ерозійних процесів тоді визначались не природними умовами. Малоземельність і роздрібненість землекористування, низький рівень агротехніки, відсутність правильних сівозмін, вирощування на полі протягом багатьох років однієї культури, розкорчування чагарників на крутосхилах та їх поздовжня оранка — ось що сприяло посиленню лінійної і площинної ерозії.

На жаль, подекуди ще досі порушуються протиерозійні правила користування землею. На крутих схилах ще трапляються суцільні розкорчовування чагарників під вирощування просапних культур; оранку й обробіток посівів часто провадять вздовж схилів, непродумано випасають худобу, недооцінюють рельєф і грунти при організації території господарства тощо.

Боротьба з водною ерозією грунтів не вимагає великих капітальних затрат на створення крупних споруд тощо. Вона зводиться в основному до дотримання протиерозійних правил користування землею. Головну увагу слід приділити найпростішим заходам, які не вимагають особливих затрат і в той же час дають великий ефект у боротьбі з ерозією. Назвемо основні з цих простих і доступних організаційно-господарськи х та агротехнічних заходів. Надзвичайно важливе значення має правильне використання гірських територій і раціональне розміщення сільськогосподарських культур.

В гірських районах Карпат можна виділити такі категорії земельних угідь, яким в тій чи іншій мірі загрожує водна ерозія: до першої категорії слід віднести землі в долинах рік на першій і другій заплавних терасах з крутизною не більше 20°, де вигідно вирощувати кормові буряки, кукурудзу на зелений корм, овочі, картоплю (ерозійні процеси тут майже не проявляються); до другої — земельні угіддя на верхніх терасах річкових долин з крутизною 7—14°, де просапні культури можна вирощувати лише при смуговій системі обробітку грунту, і до третьої — землі на високих частинах схилів крутизною 16—37°, де грунти сильно змиваються. Їх слід використовувати під багаторічні трави. Розорювати ці угіддя і вирощувати на них просапні культури можна лише при умові залишення грунтозахисних буферних трав'яних смуг.

Щодо передгірної зони Карпат (Закарпатське передгір'я і Прикарпаття), то там, так само як і в гірських районах Карпат, теж виділено три категорії земельних угідь. Оскільки в передгір'ї, крім поверхневого змиву, поширена ерозія у вигляді інтенсивного яроутворення, то тут передбачаються особливі протиерозійні заходи.

Сільськогосподарські культури по-різному впливають на ерозійні процеси. Одні їх зменшують, інші, навпаки, посилюють. Тому, розробляючи протиерозійні заходи, важливо знати, які культури і з допомогою яких агро прийомів вирощуватимуться на даній площі. Однак кожному, мабуть, зрозуміло, що нарізати поля сівозмін, орати, сіяти і обробляти посіви вздовж схилів ніяк не можна. Всі ці роботи потрібно виконувати впоперек схилів, шляхи прокладати по горизонталях, а там, де це можливе, — у вигляді серпантинів. Одним з найважливіших агротехнічних заходів гірського землеробства є застосування протиерозійних сівозмін.

Важливим елементом системи землеробства, що відіграє велику роль у боротьбі з ерозією, є спосіб обробітку грунту. Крім звичайного обробітку, застосовується ще спеціальний, який має лише протиерозійне значення. Це, зокрема, переривчасте борознування (борозни роблять завдовжки 5—6 м, завглибшки до 30 см, завширшки до 40 см, з проміжками 1,5 м в шаховому порядку), щільнювання (при зяблевій оранці впоперек схилів на глибину до 50 см з проміжкаїми між щілинами 0,5—1,5 м), глибоке розпушування, утворення валиків до 20 см, які затримують стік і сприяють його проникненню в грунт, лункування грунту, влаштування кротовин з допомогою кротодренажних машин тощо.

Велике протиерозійне значення мають також інші заходи, не зв'язані з обробітком землі, зокрема, снігозатримання. Існує багато прийомів, з допомогою яких, затримуючи талі води на водозборі, регулюються танення снігу і відтавання грунту, зменшується стік поверхневих вод і змив грунту. Чим товстіший сніговий покрив, тим менше промерзає грунт і краще вбирає талі води, послаблюючи таким чином поверхневий стік та ерозію.

На схилах, де корінні породи залягають досить глибоко (не менше 2 м від поверхні), зокрема в передгірних районах Карпат застосовують терасування. Досвід показав, що землі, які раніше нічого не родили, після терасування перетворювались у цінні сільськогосподарські угіддя. Поліпшуючи водний режим грунту й умови для росту і розвитку плодових насаджень, терасування схилів таким чином розв'язує важливе завдання захисту земель від руйнівної дії водної ерозії.

Терасування схилів почалося в сиву давнину. Відомі древні тераси в Китаї, Японії, Індонезії, Південній Америці (в Перу). Добре збереглись до наших днів створені у XII столітті тераси в Закавказьких республіках Росії і ще пізніші за походженням — в Криму і Молдавії. На Закарпатті, починаючи з XVI століття, стали будувати тераси під виноградники на схилах гір поблизу Ужгорода, Мукачева, Берегова і Виноградова. В минулому тераси звичайно будувались вручну, що вимагало багато праці. Тепер, коли сільське господарство оснащене потужною технікою, терасування схилів здійснювати значно легше.

Значного поширення набули поздовжньо-горизонтальні тераси з шириною полотна 2—4 м. В Карпатах їх роблять здебільшого горизонтальними, рідше з нахилом в бік схилу. Виїмно-насипні тераси будують звичайно в передгірних районах Закарпаття, де грунтовий покрив товстіший, ніж в гірських. Наприклад, дослідження підтвердили, що плодові дерева краще ростуть і розвиваються на терасованих, ніж на звичайних схилах. При освоєнні крутих схилів під виноградники терасування, як засвідчує багаторічний досвід, є найрадикальнішим способом боротьби з водною ерозією і підвищення родючості еродованих земель.

Природні пасовища і сінокоси в Карпатах знаходяться здебільшого на схилах гір. Інтенсивне випасання худоби, яка витоптує рослини й ущільнює грунт, роблячи його водонепроникним, призводить до збільшення поверхневого стоку і таким чином до ерозії. Розробляючи заходи по раціональному використанню гірських пасовищ, необхідно враховувати, скільки худоби і протягом якого часу випасатиметься на одному й тому ж місці. Після допустимого строку стравлювання худобу слід переганяти на іншу ділянку, поки на першій відновиться травостій. Така система, названа пасовищеоборотом, широко практикується в країнах, де пасовища часто діляться на загінки.

Такий спосіб випасання, недостатньо поширений в Карпатах. Дослідження і спостереження показали, що регулювання випасання худоби зменшує поверхневий стік від 2—3 до 6 разів. Комплекс протиерозійних заходів повинен обов'язково передбачати регульоване випасання худоби на полонинах з застосуванням пасовищеобороту і загінної системи випасання.

Найпростіші, найдоступніші організаційно-господарські та агротехнічні заходи можуть уже в найближчі роки ослабити ерозійні процеси, звести їх до мінімуму. Ряд з цих заходів має профілактичний характер. Проте люди, що мають справу з землею, в повсякденних турботах забувають або недооцінюють їх. Це нічим не можна виправдати. Слід завжди пам'ятати, що попередити ерозію незрівнянно легше, ніж боротися з її наслідками.

• «Кротові нори» або про що мовчать спецслужби (стаття)
• Інженерно-геологічні властивості порід Українських Карпат (реферат)
• Інтрузивний магматизм та його продукти (реферат)
• Історія геолого-геоморфологічних досліджень Подільських Товтр (реферат)
• Історичні передумови геолого-географічного дослідження Львівсько-Волинського вугільного басейну (реферат)
• Аналіз басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем у вирішенні гідрогеологічних питань (реферат)
• Атмосфера Землі, її склад та шари. Літосфера, гідросфера та геологічна будова Землі (реферат)
• Боротьба з паводками в Карпатах (реферат)
• Вижити під землею (стаття)