Статья: Территориальная оценка региональных факторов эрозии сельскохозяйственных земель Амурской области

Территориальная оценка региональных факторов эрозии сельскохозяйственных земель Амурской области

Родоманская С.А.

Дальневосточный государственный аграрный университет

Аннотация

Эрозия почв относится к числу наиболее интенсивных процессов рельефообразования. В Амурской области на площади обрабатываемых земель 1514,2 тыс. га при интенсивности смыва в среднем 4,1 т/га в год эрозионно-опасные земли составляли 35,7%, а эродированные - 7,3%. В данной статье на основании данных государственного учета земель, специальных обследований и мониторинга, картографических фондовых материалов Территориального фонда информации по природным ресурсам и охране окружающей среды МПР России по Амурской области и материалов собственных исследований выделено совокупное действие подмножества природных и антропогенных факторов, прежде всего определяющих потенциальную опасность проявления и развития водной и ветровой эрозии в Амурской области. Научный анализ динамики, масштабов и условий проявления эрозионных процессов имеет важное научно-практическое значение и является основой для разработки системы противоэрозионных мероприятий, которая могла бы затормозить или остановить развитие эрозионных процессов при вложении минимальных денежных средств.

Ключевые слова: РЕГИОН, ЭРОЗИЯ ПОЧВ, КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, РЕЛЬЕФ, ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ, РАСТИТЕЛЬНОСТЬ, ДЕГРАДАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

Введение

эрозия почва рельефообразование амурская область

Данные государственного учета земель, специальных обследований и мониторинга показывают, что в целом качество земель в стране и по регионам продолжает ухудшаться. При этом основными негативными процессами, ведущими к деградации почвенного покрова, разрушающими почву и снижающими ее плодородие, являются эрозия и дефляция земель, чему способствуют как природно-климатические факторы, так и нерациональная хозяйственная деятельность человека на земле [1, 2]. К важнейшим природным факторам, как известно, относятся климатические условия, рельеф, геологические условия, почвенный покров, растительность.

Поскольку эрозия почв вызывается временным поверхностным стоком вод, то она, естественно, проявляется на тех территориях, где выпадают (в виде дождей и ливней) или образуются (от снеготаяния) осадки, способные создавать временные водные потоки. Степень потенциальной опасности для формирования стока талых вод или дождевых осадков напрямую зависит от таких факторов, как: характер выпадения или образования осадков, условия рельефа, водопроницаемость и противоэрозионная устойчивость почв, характер подстилающих пород, а также от степени развития и густоты покрытия поверхности растительностью, ее способности защищать почву от смыва, размыва и выдувания [1].

Таким образом, степень потенциальной опасности проявления эрозии можно рассматривать как функцию от действия целого ряда факторов, характеризующих климатические условия, рельеф почвы, геологию, растительность и хозяйственное использование земель. М.Н. Заславский [3] потенциальную эрозионную опасность выразил структурной формулой:

ПОЭ = f(К; Р; Г; П; Ра; А), (1)

где: ПОЭ - потенциальная опасность эрозии;

К - климатические условия;

Р - условия рельефа;

Г - геологическое строение;

П - почвенные условия;

Ра - почвозащитная роль растительности;

А - хозяйственное использование земель.

Между всеми факторами, создающими условия для проявления эрозии, существует тесная связь. Но следует помнить, что при различных сочетаниях условий климата, рельефа, геологического строения, почвенного и растительного покрова эрозия может проявляться с разной степенью интенсивности [4].

Влияние каждого из перечисленных выше факторов на развитие эрозии достаточно широко изложено в трудах землеустроителей, географов, почвоведов и других ученых и практиков, равно как и в ряде картографических изданий представлены территориальные закономерности развития эрозии земель [5]. В разные годы этим вопросам посвятили свои исследования: Садовников И.Ф. (1965, 1968), Соболев С.С. (1965, 1968), Сильвестров С.И. (1965, 1968, 1972), Арманд Д.А. (1975), Спиридонов А.И. (1975), Несмеянова Г.Я. (1981), Пацукевич З.В. (1981), Шашко Д.И. (1985), Пронин В.В. (1990), Литвин Л.Ф. (2000), Родоманская С.А. (2010), Широков В.А. (2010) и др., а при эрозионном районировании Амурской области принимались во внимание результаты эрозионных исследований отдельных ее районов, проведенных учеными: Батраковой И.П. (1965, 1967), Гридасовым В.И. (1967), Зархиной Е.С. (1972-1980), Качияни А.И. (1946, 1954, 1967), Ковальчуком А.П. (1969, 1972), Мискиной Л.В. (1970, 1972), Онищуком В.С. (1988-2001), Хариной С.Г. (2004), Шиндяловой И.П. (1968, 1970) и др.

В данной статье на основании данных государственного учета земель, специальных обследований и мониторинга, картографических фондовых материалов Территориального фонда информации по природным ресурсам и охране окружающей среды МПР России по Амурской области и материалов собственных исследований автором выделено совокупное действие подмножества природных факторов, прежде всего определяющих потенциальную опасность проявления и развития водной эрозии в Амурской области.

Основная часть

Изучаемая территория общей площадью 361,9 тыс. км² располагается на юго-востоке Азиатской части страны. Значительная протяженность территории (субширотная - 1150 км) и субмеридианальная - 750 км) обусловливают большую пространственно-временную изменчивость климатических параметров, со значительным перепадом сезонных температур и пониженным количеством годовых осадков, усложняя тем самым хозяйственную деятельность такими явлениями, как засухи, суховеи, наводнения, многолетняя мерзлота и т.п.

Один из важных постоянно действующих факторов, определяющих ход проявления эрозии, является рельеф, влияние, которого может быть прямым и косвенным. Прямое влияние оказывают морфология, коэффициент расчлененности; косвенное - распределение атмосферных осадков, температура, глубина залегания грунтовых вод и др. [6].

Факторы геологического и геоморфологического строения предопределили горно-равнинную структуру территории со сложными сочетаниями обширных горных поднятий и межгорных депрессий и равнин. В этом контрасте характера рельефа горные и равнинные территории занимают примерно равные площади. (60% и 40%). Горная территория в общем направлении к долине р. Амур вычленяет и обрамляет Амурско-Зейско-Буреинскую равнину, в пределах которой расположена большая часть сельскохозяйственной зоны Амурской области и где отчетливо выделяются два высотных уровня: Амурско-Зейское плато и Зейско-Буреинская равнина. Особенностью территории плато является сильная расчлененность речной и овражной сетью на холмы и увалы с плоскими вершинами. Вариация абсолютных высот повышенных участков от 250 до 500 м, а в районах предгорий - до 900-1000 метров. Мезорельеф равнины представлен морфологически неоднородными умеренно расчлененными пойменными и надпойменными террасами рек Амур, Зея, Бурея с абсолютными высотами от 100-120 до 180-200 м и четырьмя уровнями планации (выравнивание рельефа) [7].

Согласно геоморфологическому районированию страны, Амурской области присущ эрозионный низкогорный и аккумулятивно-эрозионный рельеф межгорных депрессий, характеризующийся чередованием участков, сложенных рыхлыми отложениями, и невысоких денудационных сопок и гряд, холмогорий, сложенных коренными породами [1, 7].

Элементы микро- и мезорельефа, во взаимодействии с муссонной циркуляцией и циклонической деятельностью усиливающие турбулентные явления в приземной атмосфере, определяют существенные различия климатических условий по сезонам года и по территории, оказывающие значительное влияние на формирование и интенсивность проявления процессов эрозии почв Амурской области. Из климатических показателей наибольшее влияние на эрозионные процессы оказывают такие факторы, как: количество осадков и интенсивность их выпадения, температурный режим почв во время снеготаяния, характер погоды весной во время снеготаяния.

Климат Приамурья формируется под влиянием общей циркуляции атмосферы, континентального полярного, морского полярного, континентального тропического и морского тропического воздуха. Их взаимодействие в различное время года формирует особенности климата Амурской области, который определяется как муссонный - по характеру формирования и континентальный - по температурным условиям [1].

Основными особенностями климатических условий области являются: малоснежная (12-24 см), холодная и продолжительная (140-150 дней) зима, жаркое дождливое лето, холодная засушливая затяжная весна, короткая осень, резкие колебания температур от месяца к месяцу, от одного дня к другому и даже в течение суток. Годовое количество осадков наращивается от зимы к лету и увеличивается с севера на юг и с запада на восток: на юге в прибрежной полосе - 710-795 мм, на севере - 455-694 мм, на склонах гор количество осадков увеличивается до 1000 мм, а к западу наблюдается убывание осадков до 376-523 мм. Стоит отметить, что количество зимних осадков составляет лишь 3-4 %, весенних - 11-18 %, или 60-70 мм, а осадки теплого периода года составляют 70-80 %, вызывая переувлажнение территории. Из осадков, выпадающих в июле-сентябре, около 45-50 % имеют ливневый характер. Частое выпадение дождей в виде ливней способствует формированию поверхностного стока. Общее число дней с осадками в сельскохозяйственной зоне составляет около 100-115, а к северу наблюдается увеличение. Такое распределение осадков в условиях горного рельефа, например, средней и верхней частей бассейна р. Зея, обусловливает возникновение высоких паводков и нередко катастрофических наводнений [8].

Минимальная температура зимой может опускаться до минус 40-50 єС. Годовые амплитуды составляют 60-70 єС. Безморозный период в сельскохозяйственной зоне области в среднем 100-130 дней, в северных районах - 70-100 дней. Сумма положительных температур выше 10є - 1500-2200 єС, в сельскохозяйственной зоне - 1900 - 2300 єС. Рассматриваемой территории в течение всего года наиболее свойственны ветра западных, юго-западных, северо-западных, а также южных румбов. Скорость ветра по сезонам года различна и варьируется в среднем от 0,5 до 6 м/с по сезонам с возможным усилением до 19-30 м/с. Весной и осенью наблюдаются сильные суховеи в виде пыльных и песчаных бурь, создающиеся со стороны Китая штормовыми ветрами, ураганами со скоростью более 19 м/с [8].

Касаясь качественной характеристики факторов водной эрозии в условиях Приамурья, следует иметь в виду их интенсивность и большую силу воздействия на почву (неравномерное распределение осадков в течение года, глубокое промерзание и позднее оттаивание, лавинный сток талых вод, большая крутизна южных склонов и длинные северные склоны, большая доля ливневых осадков в общем количестве летних осадков; быстрое снеготаяние в весеннее время, обусловленное циркуляцией атмосферы и солнечной радиацией). Так, очень глубокое промерзание и медленное оттаивание почвы в период снеготаяния для стока талых вод даже при минимальных (до 1°) уклонах земной поверхности резко снижают эффективность агротехнических и особенно лесомелиоративных приемов. Переохлаждение тормозит биологические процессы в почве, замедляет биохимический ход минерализации органических веществ и формирование почвенной структуры. И, как следствие, в начале вегетации в почве содержится крайне незначительное количество легкодоступных для растений минеральных и органических веществ. Наибольший сток весной наблюдается после дождливой осени, когда пахотный слой почвы уходит в зиму переувлажненным и прочно сцементированным морозами. В этом случае талые воды скатываются с поверхности пашни, как с бетонной подушки [2].

Почвенный покров Амурской области относится к своеобразной муссонно-мерзлотной океанической дальневосточной почвенно-биоклиматической фации. Горно-равнинный характер современного рельефа и природно-климатические условия приводят к широкому разнообразию почв и структуры почвенного покрова области. Наиболее преобладающими типами почв исследуемой территории (равнинные территории), являются лугово-черноземовидные (35,8%), луговые глееватые и глеевые (29,2%), бурые лесные (20,7%) и пойменные аллювиальные (9,2%). Наиболее плодородными почвами являются лугово-черноземовидные, отличающиеся достаточно мощным гумусовым слоем. Менее гумусированными из преобладающих почв являются аллювиальные [9, 10]. Преобладающими почвами сельскохозяйственных земель по механическому составу являются глинистые (69,8%), тяжелосуглинистые (8,1%), среднесуглинистые (15,1%), расположенные на склонах крутизной до 10⁰ (табл. 1) [11, 12].

Таблица 1. Характеристика пашни по механическому составу почв [12, 13]

Необходимо отметить, что преобладающий тяжелый механический состав, медленное оттаивание сезонной мерзлоты летом, равнинность рельефа, а также выпадение основного количества осадков во вторую половину лета, - все эти факторы приводят к образованию верховодки, к сезонному поверхностному переувлажнению почв области и развитию процессов заболачивания. В результате затрудняется проведение сельскохозяйственных работ. Для улучшения водно-физических свойств почв необходимо осушение и другие агромелиоративные приемы.

Большое меридиальное и широтное распространение области, разнообразие почвенно-климатических и почвенно-гидрологических условий обусловливают разнообразие растительности на территории Амурской области. По территории области растительность располагается зонально: друг друга сменяют подзоны хвойных, хвойно-широко-лиственных и широколиственных лесов. Леса покрывают 54% территории, а общая площадь лесного фонда на 1 января 2005 года составляла 32,5 млн. га, что по существующей градации показателей лесистости относит территорию области к многолесной [14].