ПОЧВЫ
Процессы дефляции, смыва и размыва почв — явление физическое, они обычно расчленяются на два этапа: первый — отделение почвенных частиц, второй — транспортировка или снос частиц. В связи с этим интенсивность эрозионных процессов зависит не только от устройства поверхности, массы воды, по ней стекающей, ветрового режима, но и от физико-химических и водно-физических свойств почв.
В настоящее время установлены основные факторы, определяющие податливость почвы ветровой эрозии: скорость ветра, гранулометрический состав и степень распыленности верхнего слоя почвы, ГТК, количество пожнивных остатков на поверхности ноля, гребнистость поверхности. М.Е. Бельгибаев выделил группы почв по податливости к ветровой эрозии с учетом гранулометрического состава, особенностей рельефа, степени увлажненности почв поверхностными и грунтовыми водами, а также хозяйственного использования земель. Максимально податливы почвы с легким супесчаным и песчаным составом, используемые под пашню.
Почвенный покров области нами изучался по литературным источникам и материалам почвенных обследований колхозов и совхозов. Условия формирования почв в пределах сельскохозяйственной зоны области разнообразны, в связи, с чем здесь встречаются весьма различные в генетическом отношении почвы — от солонцово-солончаковых комплексов южной лесостепи до подзолистых почв южно-таежной и подтаежной зон.
Зона лесостепи представлена серыми лесными, темно-серыми лесными, черноземами, лугово-черноземными, луговыми и другими почвами. Особенностями формирования почв этой зоны являются наличие слабоминерализованных почвенно-грунтовых вод, глубокое промерзание почв и медленное их оттаивание. В этой связи в почвенном покрове значительное место занимают засоленные почвы, солонцы, солоди.
В общей площади пашни подзолистые и дерново-подзолистые почвы занимают 2,9%. Они развиваются в южной части средней тайги и в южной тайге в полосе перехода ее в лесостепь. Содержание гумуса в пахотном горизонте 4-8%. Почвы имеют, кислую и сильнокислую реакцию по всему профилю.
Дерновые, дерново-карбонатные, светло-серые и серые лесные почвы занимают 21,1% от общей площади пашни. Серые лесные почвы формируются под березовыми лесами в приречных полосах, сложенных легкосуглинистыми породами. По степени выраженности дернового процесса выделяются светло-серые (гумуса 3-4%) и серые (гумуса 4-6%) лесные почвы. Они имеют слабокислую реакцию в верхнем и щелочную в нижнем горизонте.
Лесные темно-серые почвы и черноземы оподзоленные занимают 18,5%. Первые формируются под березовыми лесами с пышным лугово-лесным травянистым покровом на тяжелосуглинистых карбонатных породах. Содержание гумуса в этих почвах 5-8%, реакция по всему профилю слабокислая, близкая к нейтральной, и только в карбонатном горизонте слабощелочная.
Черноземы выщелоченные формируются на наиболее дренированных элементах рельефа в южной лесостепи под злаково-разнотравными степями. Они занимают 37,8% от общей площади пашни. Преобладают черноземы выщелоченные среднегумусные среднемощные с залеганием карбонатов на глубине 80-100 см. Распространены также черноземы солонцеватые среднегумусные среднемощные с уплотнением и орехо-ватой структурой в горизонте В, со вскипанием на глубине 50-60 см. Черноземы содержат 6-8% гумуса, имеют нейтральную реакцию в верхней части профиля и слабощелочную и щелочную — в нижней.
Лугово-черноземные почвы формируются под луговой и злаково-разнотравной растительностью, а иногда встречаются под разреженными, паркового типа, березовыми лесами. Они имеют нейтральную реакцию в верхней части профиля и щелочную — в нижней, гумуса содержат 9-10%, отличаются большим потенциальным плодородием, имеют значительное содержание валового азота, фосфора и калия, но количество доступных для растений форм азота и фосфора невелико.
Солонцы, солончаки и солоди, занимают почти 11% пахотных площадей, а аллювиальные почвы — 7%.
Значительное распространение почв с песчаным, средне- и легкосуглинистым гранулометрическим составом имеют в Заводоуковском, Упо-ровском, Исетском, Ялуторовском, Тюменском, Ярковском и других районах, потенциально опасных в отношении проявления дефляции почв. Почвы с легким гранулометрическим составом встречаются также в Казанском, Викуловском, Аромашевском, Сорокинском и других районах.
Анализ материалов почвенных обследований различных лет показал, что потери гумуса лесных светло-серых почв составили от 9 до 60%, серых лесных — от 9 до 21, темно-серых лесных — 1-10, черноземов выщелоченных—от Здо 31, лугово-черноземных — от 9 до 21, а солонцов и солонцовых комплексов — до 5% .
РЕЛЬЕФ
Рельеф является весьма важным фактором потенциальной опасности эрозии. Для оценки рельефа с этой точки зрения должны быть учтены многие его характеристики, основными из которых являются морфометрические показатели рельефа (расчлененность территории, крутизна склонов и их экспозиция, глубина местных базисов эрозии).
Чем выше показатель расчлененности, тем обычно больше на территории склоновых земель, которые при определенном режиме осадков могут быть подвержены эрозии [9].
Потенциальная опасность проявления эрозии во многом определяется распределением земель по уклонам поверхности. Исследователями установлено, что смыв почв возрастает при увеличении крутизны склонов (при прочих равных условиях). Крутизна склонов признана многими
исследователями одним из ведущих факторов, влияющих на степень проявления смыва почв.
Степень потенциальной опасности развития линейной эрозии зависит от глубины местных базисов эрозии. В начальной стадии развития линейной эрозии решающее значение, по мнению А.А. Вирского [10], имеют масса и скорость воды, определяемые уклонами и размерами водосборов.
Для оценки рельефа как фактора, создающего потенциальную опасность проявления водной эрозии в Тюменской области, были использованы карты морфометрических показателей рельефа, в основе которых лежат числовые показатели, полученные картометрическим путем. Они составлены с учетом исследований 70-х годов, позволивших уточнить орографические элементы методом сплошных (площадных) измерений, а также с применением ключевого способа и математической статистики. Все три карты (углов наклона поверхности, глубины расчленения рельефа, густоты расчленения рельефа) составлены географическим факультетом Московского государственного университета под руководством Е.М. Никольской [5].
Морфометрическим анализом установлена прямая зависимость между показателями глубины местных базисов эрозии, густоты расчленения и крутизны склонов. Следовательно, с увеличением глубины местных базисов эрозии, густоты расчленения и крутизны склонов повышается степень потенциальной опасности проявления водной эрозии.
Самая высокая степень потенциальной опасности водной эрозии — вдоль р. Ишим и Тобол юго-восточнее Ялуторовска и р. Исеть. Встречаются такие массивы и северо-восточнее Тобольска вдоль р. Иртыш.
Однако фактическая эродированность земель и интенсивность проявления эрозионных процессов зависят от таких факторов, как климатические условия, геологическое строение, почвы, сельскохозяйственное использование земель. Только всесторонний учет всех факторов и особенностей их сочетаний может обеспечить обоснованный подход к борьбе с ветровой и водной эрозией почв.
Следует отметить, что в местностях с высокой степенью потенциальной опасности проявления водной эрозии интенсивность эрозионных процессов значительно выше, чем в местах со спокойным рельефом. Так, вдоль р. Ишим интенсивность эрозионных процессов достигает 30 м /га в год. Такая же степень интенсивности эрозионных процессов наблюдается по правобережью р. Иртыш. Несколько меньше интенсивность смыва вдоль р. Тобол, Исеть и Тура. При этом смыв почв перерастает в струйную эрозию, что приводит к оврагообразованию.
РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ
Если климат, рельеф и почвы могут в той или иной степени служить причиной проявления эрозионных процессов, то растительный покров во всех случаях уменьшает возможность развития эрозии или полностью ее предотвращает. По мнению М.Н. Заславского [11], в этом принципиальное отличие роли растительного покрова в развитии эрозии по сравнению с теми условиями, которые создаются климатом, рельефом и почвами.
Растительный покров отличается от других факторов эрозии большой динамичностью степени своего воздействия на уменьшение эрозионных процессов. При мощном растительном покрове, как под хорошей зеленой броней, резко снижается опасность проявления эрозии даже на крутых склонах при сильных ливнях и, наоборот, при уничтожении растительного покрова создается большая опасность проявления эрозии даже на пологих склонах и при не очень интенсивных осадках. Таким образом, от растительного покрова во многом зависит изменение степени потенциальной опасности развития эрозии при прочих равных условиях климата, рельефа и почв.
Для характеристики почвозащитных свойств растительного покрова области может быть использована методика, предложенная главным специалистом Росземпроекта В.А. Дутиковой и кандидатом биологических наук С.А. Губайдуллиным (ГИЗР) при разработке Генеральной схемы противоэрозионных мероприятий по Алтайскому краю [12]. Под почвозащитной способностью растительного покрова понимается его способность защитить почву от смыва, размыва и дефляции.
Основными признаками для определения почвозащитной способности растительности являются:
—на сенокосах и пастбищах — проективное покрытие травостоя,
наличие эрозионно-устойчивых растений, задернение, наличие видимых
признаков эрозии;
—в лесах — сомкнутость крон, состояние естественного возобновления, наличие и состояние лесной подстилки, участие в травяном покрове эрозионно-устойчивых растений, состояние эрозионных процессов.