1. Оценка нарушенных агроэкосистем (аэс)

Все восстановительные мероприятия могут выполняться только на основе проектирования, которое позволяет оценивать на любом этапе, контролировать восстановительные воздействия человека на экосистему.

Объект восстановительного природообустройства - нарушенные или находящиеся в неустойчивом состоянии экосистемы и агроэкосистемы.

Для того чтобы выполнить задания необходимо изучить основные морфологические характеристики, рис. 1.

Рис.1. Элементы овражно-балочной сети.

1 - конус выноса в устье балки; 2 - бровка балки; 3 - подошва; 4 - берег; 5 - вершины береговых оврагов; 6 - промоины; 7 - водоподводящая ложбина; 8 - вершинные овраги; 9 - вершина; 10 - висячие овраги; 11 - подмыв с оползнем; 12 - водотоки: временный и постоянный; 13 - вершина склонового оврага; 14 - отвершки; 15 - откосы оврага.

Морфология агроэкосистем

Изображение рельефа на плане производится с помощью горизонталей - воображаемой линии на местности, проходящей через точки с одинаковыми высотами.

Пониженные формы в большинстве случаев соединены между собой и являются местом стока поверхностных вод. Сеть понижений, по которых происходит сток поверхностных вод, называется гидрографической сетью. Каждое, отдельное понижение гидрографической сети называется его звеном.

Поверхность земли, о которой стекает вода в определенное звено гидрографической сети, называется водосбором или водосборной площадью.

В каждом звене гидрографической сети выделяет основные орографические линии: водораздел, тальвег, бровку и подошву.

Водоразделом называется линия, проходящая на плане через наиболее высокие точки местности.

Водосборной площадью (водосбором) называют участок местности, ограниченный водоразделом.

Водосбор представляет собой относительно замкнутый и обособленный территориальный комплекс, характеризующийся общностью проявления эрозионных процессов, микроклиматических условий и взаимосвязанности мер по решению задач локального природного баланса. Он отделяет водосборную площадь одного звена гидрографической сети от другого.

Тальвег, или водоток - линия, соединяющая наиболее низкие точки гидрологического звена, наиболее пониженная часть каждого отдельного звена гидрографической сети называется дном.

Бровка - линия перегиба поверхности земли, ниже которой рельеф становится круче.

Подошва - линия перегиба поверхности земли, ниже которой рельеф становится положе.

В любой месте земную поверхность можно с некоторым приближением представить как горизонтальную или наклонную к горизонту плоскость.

Наклонная поверхность земли между водоразделом и ближайшей бровкой звена гидрографической сети называется склоном.

На интенсивность развития эрозионных процессов оказывают влияние:

• глубина местного базиса эрозии,

• крутизна, длина и форма склона,

• а также его экспозиция - расположение по отношению к странам света.

Общим базисом эрозии является уровенная поверхность Земли, ниже которой не происходит разрушения земной поверхности текущими водами. Уровенной поверхностью называется средняя поверхность морей и океанов в спокойном состоянии, мысленно продолженная под сушу.

Местным базисом эрозии - называется самая низкая по абсолютной или относительной отметке точка, ниже которой не происходит размыв в данной местности.

Разность абсолютных или относительных отметок водораздела и местного базиса эрозии называется глубиной местного базиса эрозии. Чем больше глубина местного базиса эрозии, тем интенсивнее протекают эрозионные процессы.

Крутизна склона определяется его углом наклона или уклоном.

Каждому отдельному направлению на наклонной плоскости соответствует определенный угол между наклонной линией и ее проекцией на горизонтальной плоскости.

Проекция наклонной линии на горизонтальную плоскость называется заложением или горизонтальным проложением.

Угол, составленный наклонной линией с ее проекцией на горизонтальную плоскость, называется углом наклона. Углы наклона измеряются в градусах. Если обозначить через m. заложение, L - наклонную длину линии, H - превышение одного конца линии над другим, то из рис.1 можно написать

t g  = i = H/L,

где  - угол наклона.

tg  = i - уклон линии

Pиc.2. Крутизна склона и заложение.

Уклон линии (i) выражает натуральным значением тангенса угла наклона (в тысячных), например, уклону 0,005 соответствует превышение 5 мм на 1 м, или 5 м на 1 км. Чем больше заложение, тем положе склон и наоборот.

Линия склона, имеющая наименьшее заложение, называется скатом. Направление ската совпадает с кратчайшим расстоянием от водораздела до бровки какого-либо звена гидрографической сети. По линии ската происходит сток поверхностных вод по склону.

Крутизна склона является важнейшим фактором, определявшим интенсивность эрозионных процессов, так как с увеличением крутизны пропорционально ей возрастают скорости водных потоков.

• Процессы эрозии начинается при крутизне склонов 0,5-2°,

• при крутизне 2-6° эрозия значительно усиливается,

• при крутизне 6-10° появляется в полной мере.

По крутизне склоны разделяют:

• на пологие (1-2°),

• крутые (9-20°),

• обрывистые (46-70°).

Не меньшее значение в развитии эрозии имеет длина склона, определяемая расстоянием по кратчайшему направлению от водораздела до бровки ближайшего звена гидрографической сети.

Чем больше длина склона, тем больше масса водного потока, а значит, больше и разрушительная сила.

Для развития эрозии имеет значение форма продольного профиля склона. По форме профиля склоны подразделяется на четыре вида: прямой, выпуклый, вогнутые к сложный.

Прямой склон - склон, характеризующийся одинаковой крутизной по всей длине, эрозионные процессы на прямых склонах характеризуются равномерным смывом по всему склону.

Выпуклый склон - склон, поверхность которого имеет выпуклую форму. Эрозионные процессы на таких склонах выражаются в смыве выпуклой части, с постепенным ее сглаживанием до прямого склона.

Вогнутый склон - склон, поверхность которого имеет вогнутую форму. Эрозионные процессы на таких склонах выражаются в перемещении почв верхних частей склона в нижние с постепенным выравниванием поверхности склона.

Сложные склоны имеют меняющуюся по длине крутизну склона.

Эрозионные процессы на таких склонах отличаются большим разнообразием - от смыва до намыва почв в отдельных частях склона.

В зависимости от расположения склонов по отношению к сторонам света различают склоны теневые и солнечные.

Теневые склоны обращенные своей поверхностью на север, северо-запад, северо-восток в восток.

Солнечные склоны обращенные на юг, юго-восток и запад.

Экспозиция склона определяет количество притекающей солнечной энергии, что влияет на микроклимат, развитие и продуктивность растительного покрова, что в свое очередь сказывается на проявлении эрозии. Солнечные склоны более подвержены эрозии, чем теневые.

В зависимости от расположения по отношению к водоразделу и местному базису эрозии вся территория водосбора делится на три части: приводораздельвые склоны, прибалочные (присетевые) склоны и овражно-балочную сеть, или гидрографическую зону.

Приводораздельные склоны - наиболее пологая часть земель водосбора, крутизной до 3°, примыкающая непосредственно к водоразделу. Эрозионные процессы на них выражены очень слабо. Площадь приводораздельных склонов составляет 70-90 % водосборной площади.

Прибалочные склоны расположены между приводораздельными склонами и овражно-балочной сетью. Крутизна таких склонов - от 3 до 9°. Эрозионные процессы на них выражены значительно сильнее. Площадь прибалочных склонов составляет 35-50 % водосборной площади.

Овражно-балочная сеть расположена на участках с уклоном свыше 9°. Земли овражно-балочной сети имеют различную крутизну склонов и неодинаковую степень смыва и размыва.

При восстановлении агроэкосистем подверженных водной эрозии почв, при характеристике элементов гидрографической сети нужно руководствоваться следующими положениями.

Основными звеньями гидрографической сети являются древние формы рельефа: ложбины, лощины, балки, речные долины и современные образования - промоины и овраги.

Ложбина - едва заметное симметричное понижение в верхней части гидрографической сети о пологими симметричными берегами. Берегом называется наклонная поверхность между бровкой какого-либо звена и его дном. Глубина ложбины - 0,5-2,0 м, а уклон дна больней частью соответствует крутизне склона. Ширина ложбин - 30-60 м. Земли ложбин включается в сельскохозяйственное использование.

Лощина - вытянутое углубление с пологими слабо выраженными берегами. Лощина имеет ясно выраженное дно, более высокие и крутые берега, крутизной 6-12°. Ширина лощин - 60-150 м, глубина - 8-10 м. Земли лощин используются под посевы многолетних трав.

Балка или суходол - асимметричное углубление земной поверхности с ясно выраженными бровкой, берегами и дном. Ширина балок от 60 до 300 м, глубина - 15-20 м и более. В балках выделяют вершину, среднюю часть и устье.

Вершиной балки называется верхняя ее часть, где лощина переходит в балку. Устье балки - наиболее низкая ее часть, где балка впадает в речную долину. Повышение конусообразной формы, состоящее из продуктов выноса из балки, называется конусом выноса. В местах препятствий водотоку по дну балки происходит подмыв ее берегов и образование оползней.

Речная долина - выработанное рекой понижение, вытянутое в одной направлении. В речных долинах часть дна, занятая рекой, называется руслом, а заливаемая водой при половодьях - поймой. С боков долина ограничена склонами или берегами. Склоны часто бывают ступенчатыми, образуя террасы.

Терраса - пологая площадка, вытянутая вдоль долины и прерывающая склон уступами, ширина долив от 400 до 800 м в случае попеременно чередующееся крутых и пологих берегов (долины I типа) к от I до 3 км - с постоянными крутыми и пологими берегами по одной стороне (долины П типа).

Образованию современных форм эрозии предшествует появление струйчатых размывов иди эрозионных борозд.

Струйчатый размыв - незначительное углубление земной поверхности, образовавшееся в результате размыва поверхностными водами. Глубина струйчатых размывов - от 5 до 20 см. наиболее значительные струйчатые размывы формируются в пониженных элементах рельефа.

Водороина - начальное эрозионное образование в виде размыва почвы глубиной от 0,1 до 0.5 ч. Ширина водороин - 0,1-1,0 м. Образуются водороины на склонах, берегах и в днищах балочной сети.

Промоины - эрозионные образования, возникшие в результате размыва водороины. Глубина промоин - 0,3-2,0 м, ширина -.1,0 - 2,0 м. дальнейший размыв промоин приводит к о6разованию оврагов.

Овраг - резко выраженное понижение местности значительной глубины и ширины, сформировавшееся в результате размыва и переноса почвогрунтов весенними или ливневыми водами.

В каждом овраге выделяют его элементы. Самая верхняя часть оврага, через которую проходит наибольшее количество весеннего или ливневого стока, называется вершиной.

Обрыв в вершине оврага называется вершинный перепадом. Высота перепада на глинистых почвах - 3-6 м, на лессах доходит до 30 м. Боковые вершины, через которые поступает меньше воды, называются отвершками.

Бровка оврага - место пересечения прилегающего склона с берегами оврага. Берега оврага принято называть откосами.

Дном оврага называется его нижняя часть, расположенная между подошвами противоположных откосов.

Устье оврага - наиболее низкая часть его, сливающаяся с долиной реки или балки.

Углубление в дне оврага, по которому происходит сток ливневых вод, называется водотоком или руслом. Водотоки бывает временные и постоянные.

Конусообразное повышение в устье оврага, образовавшееся из продуктов выноса, называется конусом выноса.

В зависимости от места образования различают следующие виды оврагов.

Донные овраги - размывы, сформировавшиеся на дне лощин и балок в связи с резким увеличением стока на их водосбориой площади и в самих балках.

Глубина донных оврагов от 0,2-0,3 м до 10-20 м и более, ширина - от 1 до 20 м и более.

Вершинные овраги - размывы в верхней приовражной части балок, распространяющиеся на прилегающие склоны. Глубина вершинных оврагов доходит до 10,. ширина - до 20 м.

Береговые овраги - размывы, сформировавшиеся на берегах балок или речных долин. Глубина береговых оврагов - от 5 до 15 м, ширина - 5-20 м.

Склоновые овраги - размывы, сформировавшееся на присетевых и приводораздельных склонах. Глубина их - 1-10 м, ширина - 2-15 м. В большинстве случаев склоновые овраги достигают дна лощин или балок. Склоновые овраги, устье которых не достигло дна балок, называются висячими.