Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
41
Таблица 3.3
Реакция среды ирригационных вод и пахотного слоя черноземов обыкновенных эродированных, Приобье
Фаза поверхностного стока, степень смытости Статистические параметры
п lim, мм М ± т, мм б v,%
Ирригационные воды, июль 1986 г.
Начало 8 8,65 - 9,08 8,82 ± 0,05 0,15 2
Середина 8 8,10 - 8,72 8,49 ± 0,07 0,19 2
Конец 8 8,64 - 8,80 8,72 ± 0,02 0,06 1
Ирригационные воды, июнь 1990 г.
Начало 5 8,45 - 8,65 8,60 ± 0,04 0,09 1
Середина 5 8,60 - 8,65 8,61 ± 0,01 0,02 1
Конец 5 8,50 - 8,65 8,62 ± 0,03 0,08 1
Поливная вода, июль 1986 г.
2 - 7,20 - -
Поливная вода, июнь 1990 г.
2 - 7,15 - -
Пахотный слой (0 - 20 см)
Несмытые 19 6,45 - 7,50 7,10 ± 0,05 0,21 3
Слабосмытые 17 6,80 - 7,70 7,25 ± 0,06 0,27 4
Среднесмытые 8 7,00 - 8,10 7,57 ± 0,12 0,35 5
Таблица 3.4
Содержание водно-растворимых катионов и анионов в различные фазы ирригационного стока с черноземов Приобья, мг-экв/л (п = 8)
Фаза поверхностного стока Са++ Мд++ Na+ к+ нсо3- НСОз+СОз" сг S04"
Начало 4,00 2,49 4,74 0,14 7,27 8,61 0,74 3,27
Середина 3,03 1,90 4,20 0,08 6,37 7,13 0,64 2,80
Конец 3,31 2,33 4,65 0,11 6,85 8,61 0,66 2,93
42
Легкорастворимые соли в основном представлены сульфатом и хлоридом натрия, частично хлоридом калия. Важно подчеркнуть, что общее количество солей натрия и калия практически равно сумме катионов щелочных земель.
Наличие соды в поверхностном стоке ирригационных вод предполагает ее присутствие и в талых. В таком случае становится понятной низкая эрозионная стойкость чернозема обыкновенного в мерзлом и талом состоянии, образование почвенной корки после полива и обильных ливней, значительная потеря водно-растворимого гумуса со стекающими водами различного генезиса.
Таблица 3.5
Гипотетический состав солей и их количество в различные фазы ирригационного стока с черноземов Приобья, мг-экв/л (п = 8)
Фаза поверхностного стока Са(НС03)2 Мд(НС03)2 NaHC03 Na2S04 MgS04 NaCl KCI
Начало 4,00 2,49 2,11 3,19 Нет 0,63 0,13
Середина 3,08 1,88 2,16 3,01 » 0,54 0,10
Конец 3,31 2,33 1,78 3,01 tJ 0,55 0,10
Была обнаружена тесная зависимость между потерями воднорастворимого гумуса с черноземов обыкновенных и реакцией среды снеготалых и поливных вод: чем выше значение pH среды, тем выше концентрация гумуса в поверхностном стоке и больше потери гумуса. В начале стока талых вод pH > 7 (7,00 - 7,44). Концентрация углерода последних достигает 0,092 г/л. В период интенсивного стока реакция среды была близка к нейтральной и концентрация водно-растворимого углерода уменьшилась в 1,5 раза, а затем увеличилась примерно в 2 раза в конце стока, когда реакция среды талых вод изменилась до слабощелочной. Реакция среды в ирригационных водах, вне зависимости от фазы поверхностного стока, выше 8,0 (8,10 - 9,08), что отрицательно сказывается на количестве отчуждаемого углерода. Его концентрация в стекающих поливных водах почти в 2 раза выше, чем в талых.
3.3. Вынос химических элементов с твердой составляющей стока
Талые воды, мигрирующие по поверхности распаханных склонов, кроме выщелачивания химических элементов, еще и разрушают почвенный покров. В зависимости от формы склона происходит либо плоскостной смыв почв, либо линейный размыв почв и почвообразующих пород. И смыв, и размыв сопровождаются огромным выносом твердой фазы в гидрографическую сеть, что приводит как к выводу земель из
43
сельскохозяйственного производства, так и к обмелению рек и водоемов. Оба эти процесса крайне нежелательны и с экологических позиций.
Судить об экологических последствиях эрозионных процессов в том или ином регионе, опираясь лишь на данные модуля смыва, было бы затруднительно, поскольку этот модуль - величина весьма динамичная. Она зависит, при прочих равных условиях, от количества твердых атмосферных осадков, запаса холода в почве, типа снеготаяния и эрозионной стойкости черноземов.
Исследования показали (Танасиенко, 1992), что, начиная с капельного стока и до того момента, пока кинетическая энергия потока не будет достаточной для отрыва и транспортировки отдельных почвенных частиц, талые воды абсолютно чистые. Как только поток воды запасет достаточное количество энергии, в поверхностных водах обнаруживается то или иное количество почвенного материала, именуемого в эрозиоведении мутностью и измеряемого г/л или кг/м3. Чем выше кинетическая энергия потока талых вод и чем на большую глубину оттаяла почва, находящаяся в переувлажненном состоянии и поэтому характеризующаяся ничтожной эрозионной стойкостью, тем значительнее мутность талых вод. Представления о мутности потоков талой воды, стекающей по поверхности эродированных почв Западной Сибири, дают материалы табл. 3.6. Они свидетельствуют, что в начале стока мутность талых вод варьирует в пределах 0,1 - 3 г/л и лишь в отдельные годы возрастает до 7 г/л. В середине стока, когда кинетическая энергия потока максимальна, мутность талой воды достигает громадных величин - порядка 50 - 70 г/л - и в конце стока, когда происходит сброс накопившейся в оттаявшем слое избыточной воды, становится адекватным началу стока.
