Зеркало ландшафта
Шрифт:
Линейная эрозия в основном связана с временными потоками, которые рождаются после ливней и таяния снега. Такая же ситуация может создаться и при орошении почвы. Полив по бороздам и полосам может привести к возникновению ирригационной эрозии, особенно если вода подается с большой скоростью, превышающей стойкость почвы к размыву. Эта проблема освещалась уже в предыдущих главах. Поливать надо быстро, чтобы вовремя дать воду растениям на всех полях, но скорость полива не должна превышать разумного предела, после которого вода превращается во врага и размывает поливаемую почву.
Постоянные потоки — реки и ручьи также производят эрозионную работу. Их деятельность напоминает нам о масштабах геологических процессов. Крупные реки разрабатывают долины шириной в несколько десятков километров, роют каньоны и ущелья глубиной в тысячи метров. В их деятельности сочетаются линейная и боковая эрозии: линейная — размыв дна, по которому течет вода, переотложение материала ниже по течению, боковая приводит к размыву берегов, река как бы все время наступает на берег, смывает его, превращая часто в крутой обрыв. Смытый материал река несет вниз по течению и часто отлагает его там, где уклон местности незначителен. И получается, что такая бурная река в нижнем течении протекает уже на своих собственных наносах и русло ее выше окружающей местности, как, например, у Терека.
Морская волна, постоянно ударяясь в берег, становится причиной береговой эрозии. Прибой размывает берег. Если прибрежная часть материка сложена скалами, то море очень медленно их разрушает, шлифует, разрезает на отдельные останцы. Но если берег сложен из мягких пород, то он может размываться с очень большой скоростью. В этом случае выносится весь плодородный ил, остаются пески, песчаные морские дюны. Под действием ветра дюны начинают передвигаться и засыпать поселки, дома, дороги, посевы. Их движение может остановить посадка на них леса.
Как и многие процессы в естественных условиях, взаимодействие моря и берега приводит к своеобразному равновесию: прибрежная пляжная полоса, созданная морем,— результат этого взаимодействия и амортизатор, предохраняющий берег от дальнейшего разрушения. Пляжи охраняют берег и присущие ему почвы и растения от уничтожения. Но, как показал печальный опыт многих стран, разрушение пляжей, использование пляжного гравия в строительстве приводит к увеличению скорости и масштабов береговой эрозии.
С водой связаны и другие формы эрозии почв — обвалы и оползни. Первые часто происходят в результате подмыва берегов, обнажений. В результате часть почвы под действием силы тяжести обваливается. Часто ручеек, почти незаметный, подмывает огромный камень в верхней части склона. Потеряв равновесие, камень обваливается, катится по склону, увлекая за собой другие камни и, следовательно, почвенный слой. Под обвалами погребаются возделанные поля, населенные пункты, дороги.
Оползни происходят тогда, когда почва залегает на слое глины. Насыщаясь водой, глина становится скользкой. Почвенная толща под действием тяжести сползает вниз. Оползни часто встречаются по берегам рек, на склонах террас, в горах. Иногда оползают участки территории площадью в несколько квадратных километров.
С действием воды связаны также просадочные явления, получившие название карста. Почвы часто образуются на породах, содержащих растворимые соли, — известняках, гипсе. Вода, просачиваясь в почву, постепенно вымывает из нее соли. Образуются пустоты. До поры до времени они скрыты от глаза, но вот разрыхленные нижние слои уже не выдерживают тяжести верхних, и на поверхности образуются провалы и воронки.
Под действием воды часто уплотняются органические, торфяные почвы, что также приводит к просадкам, но этот случай редкий, и здесь участвует процесс разложения органического материала и его самоуплотнение.
Но не только водная эрозия угрожает почве. Не менее опасна ветровая эрозия, или так называемая дефляция. Воздушные потоки могут перекатывать почвенные частицы и отрывать их от земли. Ветер переносит почвенные частицы обычно очень далеко: отмечались переносы на расстояние до четырехсот километров. Эти частицы обычно откладываются около каких-нибудь преград (лес, насыпь дороги, дома), что также может оказаться нежелательным. Ветер подхватывает и уносит самые мелкие, самые богатые питательными веществами частицы почвы. В результате плодородие снижается на сорок — шестьдесят процентов. Ветер «выдувает» посевы, обнажая корни растений в одном месте, и заносит посевы пылью в другом. Тысячи гектаров приходится пересеивать. Одна из главных причин расширения поля деятельности ветровой эрозии — сплошная распашка почв. Поля превращаются в пыльную чашу, поставляющую ветру распыленные частицы почв.
Особенно часто пыльные бури случаются весной. Для получения высокого урожая, для лучшей организации ухода за растениями человек давно провел отбор сельскохозяйственных культур, вывел новые сорта, которые, будучи посеяны в одно время, развиваются одинаково и созревают в одно и то же время. Это очень хорошо, поскольку только в этом случае возможны механизация и само ведение сельского хозяйства. Но эта необходимая для производства особенность может привести к беде. В весенний период распаханная почва обнажена, она еще не защищена растениями, солнце сушит ее, особенно самый верхний слой, каких-нибудь два — пять сантиметров. И если в этот момент поднимутся сильные ветры, то сухой слой почвы перенесется на какое-то расстояние. Однако создаваемое противоречие разрешимо. Во-первых, очень важно распахивать и засевать почву тогда, когда она еще влажная, в спелом состоянии. Тогда и растения будут чувствовать себя хорошо, и влажная почва не поддастся ветру. Очень важно, чтобы почва была хорошо оструктурена, тогда крупные комочки почвы ветер не поднимет. Очень помогают борьбе с ветровой эрозией меры, позволяющие снизить скорость ветра,— лесные полосы, посаженные вокруг поля, ряды-кулисы из высокостебельных растений, например кукурузы, высаженной рядами по полю. Они ослабляют силу ветра в приземном слое воздуха и задерживают пыль.
Как уже говорилось, пыль легко переносится на большие расстояния. Но все-таки, как показали проведенные в разных странах исследования, около лесной полосы, окружающей поле, задерживается почва, сдутая именно с этого поля.
Все сказанное бесспорно свидетельствует, что если человек и способствует своей деятельностью расширению площади и усилению действия пыльных бурь, то в его власти свести это явление к минимуму.
С ветром связано передвижение песков, которое уже обсуждалось в примере с приморскими дюнами. Передвижение песков в пустынях, в приморских районах, в долинах рек — широко распространенное явление. Для многих регионов мира можно насчитать несколько периодов интенсивного передвижения песков, связанных с деятельностью кочевников. Стада кочевников паслись на травяных пастбищах песчаных массивов, разбивали поверхность почв, и ветер превращал пески в подвижные барханы и дюны. Кочевники уходили, песок медленно зарастал и закреплялся до следующего нашествия.
Следует отметить еще одно воздействие ветра на почву. На морских обрывах — клифах морской бриз, часто ударяясь в стену обрыва, выбивает из нее мелкие частицы породы и переносит их на поверхность почвенного слоя, формирующегося на этом обрывистом берегу. И в этом случае почва как бы нарастает сверху. Явление это изучено пока очень мало, но уже в ряде случаев для разрешения вопросов генезиса почв с ним приходится считаться.
На бесструктурных почвах, где ее частицы не объединены в водопрочные комочки-агрегаты, и ветровая и водная эрозии идут значительно быстрее, чем на структурных почвах. Излишнее уплотнение почвы тоже может привести к эрозии: осадки стекают по поверхности, образуется поверхностный сток, и вода производит свою разрушительную работу. Эрозии способствуют крутизна склонов, особенно если последние не защищены от прямого воздействия воды. Так, со склона крутизной один — два градуса смывается до десяти — двадцати кубометров почвы с гектара, со склонов крутизной четыре — шесть градусов — до двадцати — сорока кубометров, а иногда и до девяноста кубометров почвы с гектара за один дождь. Ливни могут смыть с крутых склонов до шестисот — тысячи кубометров почвы. А содержание питательных веществ в десяти — пятнадцати кубометрах почвы достаточно для производства урожая пшеницы в тридцать центнеров с гектара, а свеклы — пятьсот центнеров.
Эрозия превращает окружающую нас территорию в пустыню. Овраги, врезаясь в поверхность земли, не только разрушают почвенный покров, они вскрывают водоносные слои, и в результате пересыхают колодцы и другие источники питьевой воды. А пресная вода уже сейчас стала дефицитом во многих районах земного шара, причем не только в засушливых. Нарушение целостности биогеоценоза приводит к нарушению круговорота влаги в природе. Связи внутри биогеоценоза и между биогеоценозами настолько разнообразны и так еще мало изучены, что в настоящее время трудно даже предсказать последствия нарушения этих связей в каком-нибудь месте. Возможно, что осушение болот где-нибудь на севере вызовет иссушение источников воды на юге. Поэтому от целостности почвенного покрова зависят не только урожаи, но и нормальный круговорот воды, следовательно, нормальная водообеспеченность территории.
Сильные нарушения в почвенном покрове часто связаны с резким изменением условий почвообразования. Например, в зоне многолетней, или, как ее совсем недавно называли, вечной, мерзлоты создался своеобразный водный режим, связанный с температурным режимом почв. Поступающее за весенний и летний периоды тепло прогревает почву до определенной глубины, и в оттаявшем слое развиваются корни растений. Мерзлая толща, подстилающая почву, насыщена водой и не пропускает талую воду вглубь. Поэтому даже в условиях небольшого количества осадков, как, например, в Якутии или на центральной Камчатке, на многолетней или длительно-сезонной мерзлоте почвы обеспечены водой, следовательно, воды хватает растениям, и там растут леса. Но, если температурный режим нарушится, например при сведении леса, сооружении водоема, даже при распашке почвы, возможны случаи быстрого оттаивания почвы и связанного с этим уплотнения бывшего мерзлотного водоносного горизонта. Образуется термокарст, провалы в почве, связанные с оттаиванием грунта. Эти нарушения приносят большой вред почве в районах многолетней мерзлоты.