Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
44
Таблица З.б
Мутность талого стока на слабосмытых черноземах Западной Сибири
Фаза поверхностного стока, степень смытости Статистические параметры
п lim, мм М ± т, мм б v,%
Черноземы оподзоленные, многоснежный гидрологический год,
Присалаирье
Начало 9 0,1 - 1,9 0,5 ±0,1 0,5 112
Середина 15 0,8 - 23,8 6,2 ±1,7 6,7 107
Конец 4 0,1 - 2,7 0,9 ±0,6 1,2 133
Черноземы выщелоченные, очень многоснежн ый гидрологический ГОД,
Кузнецкая котловина
Начало 3 1,2- 2,0 1,7 ±0,3 0,5 29
Середина 15 2,5 - 45,4 17,0 ± 3,9 14,9 87
Конец 6 1,3- 11,2 3,3 ± 1,6 3,9 118
Черноземы выщелоченные, многоснежный гидрологический год,
Присалаирье
Начало 8 0,4 - 7,9 2,5 ± 0,9 2,7 108
Середина 31 1,9-65,8 15,9 ± 3,4 19,0 119
Конец 13 0,2 - 3,1 0,9 ± 0,2 0,9 99
Черноземы обыкновенные, нормальный гидрологический год, Приобье
Начало 6 0,4 - 1,1 0,7 ± 0,1 0,2 28
Середина 9 1,1 - 22,4 10,5 ± 2,6 7,7 73
Конец 6 0,4 - 2,0 0,7 ± 0,2 0,6 86
Важно подчеркнуть, что мутность потока талых вод определяется не только кинетической энергией потока, но и снежностью гидрологического года, глубиной промерзания почвенной толщи, запасами холода в профиле почв, а также интенсивностью весенних процессов. В нормальные по снежности гидрологические годы мутность водного потока относительно невелика даже в период интенсивного стока (табл. 3.6). С увеличением мощности снежного покрова и уменьшением глубины промерзания, но высокой активностью весенних процессов, когда происходит большая водоотдача из снега, мутность талых вод резко возрастает. Следовательно, исходя из мутности водных потоков, можно заключить, что экологически безопасны малоснежные и нормальные гидрологические годы, а многоснежные и очень многоснежные по этому показателю необходимо классифицировать как экологически опасные.
45
Характерная черта твердой составляющей стока - высокое содержание углерода и обменных оснований в сравнении с пахотным слоем эродируемых почв, что объясняется избирательным выносом преимущественно тонкодисперсных частиц. В начальной фазе поверхностного стока талых вод, когда кинетическая энергия потока еще недостаточно высока, чтобы перемещать отдельные почвенные макроагрегаты, происходит отрыв и транспортировка лишь тонкодисперсных частиц. Почвенные частицы при этом сильно гидратируются, теряют связь, приобретают свойства текучести и легко переносятся талыми водами при незначительных скоростях склонового стока (Маккавеев, 1970). Мутность потока при этом варьирует в пределах 0,1 - 7,0 г/л. Те же фракции и по тем же причинам выносятся в конце стока. В фазу интенсивного поверхностного стока, когда кинетическая энергия максимальна, наблюдается вынос всей почвенной массы на глубину оттаявшего слоя. А.Д. Орлов (1983) отмечает, что в экстремумы стока выносится даже крупная пыль и песок. Мутность потока в эту фазу варьирует от 15 до 70 г/л.
Нами установлено, что твердая составляющая стока аккумулирует тем больше углерода, чем более дисперсны почвенные частицы (Танасиенко, 1977). В начале и конце стока в гранулометрическом составе твердых продуктов на долю ила и мелкой пыли приходится около 60% от общего количества частиц, слагающих почву. Поэтому твердые продукты при низкой кинетической энергии потока вмещают максимальное количество углерода и на 12 - 17% превышают его содержание в пахотном слое черноземов выщелоченных слабосмытых (табл. 3.7). В продуктах твердого стока приобских черноземов вследствие среднесуглинистого гранулометрического состава избирательный вынос выражен сильнее чем в кузнецких, что привело к большей (на 45 и 38%) аккумуляции углерода в начальную и конечную фазы стока. Подобная избирательность в выносе твердой фазы почвы и аккумуляции ею углерода свойственна и темносерым лесным почвам Присалаирья (Ковалева, 1992).
В период интенсивного стока в гранулометрическом составе твердых продуктов превалируют грубодисперсные частицы и на долю ила и мелкой пыли приходится лишь 40% от общего количества частиц, слагающих почву. Грубодисперсный гранулометрический состав твердых продуктов середины стока талых вод обусловливает пониженное, в сравнении с пахотным слоем слабосмытых черноземов, содержание углерода.
Количество поглощенных кальция и магния в твердых продуктах в различные фазы стока повторяет аккумуляцию углерода.
Потери углерода с твердой составляющей стока контролируются осенней увлажненностью почвы, снегозапасами и запасами холода в почвенном профиле, интенсивностью снеготаяния, величиной смытой почвенной массы и концентрацией в ней гумуса (табл. 3.8). В малоснежные годы черноземы выщелоченные тучные с твердой фазой стока теряют в 4 раза больше углерода, чем с жидкой. В нормальные и многоснежные годы потеря этого элемента с твердой составляющей стока колеблется в очень широком интервале и не подчиняется какой-либо закономерности.
46
Таблица 3.7
Физико-химическая характеристика продуктов твердого стока талых вод и пахотного (0 - 20 см) слоя почв
Год Фаза поверхностного п с, % Са++ Мд++
стока, степень смытости мг-экв/100 г почвы
