Следовательно, овраг — это отрицательная форма рельефа, образованная сравнительно недавно периодически стекающим водным потоком. В нем следует различать вершину, устье, конус выноса, дно, бровку и откосы.
Овраги приурочены к гидрографической сети. Каждое ее звено имеет дно, берега и склоны водосборной площади. По происхождению овраги делятся на первичные и вторичные. К первичным относятся овраги, впервые прорезающие новые поверхности земли, к вторичным — углубляющие существующую гидрографическую сеть.
Особенности геологического строения той или иной местности сказываются на скорости прохождения отдельных стадий и внешнем виде оврагов. Наиболее быстро идет образование оврагов на лессовых отложениях и рыхлых грунтах. Чем древнее земледельческие районы, тем больше там оврагов. При их росте теряется много земли. Но вред от них не только в этом. Они снижают уровень грунтовых вод, увеличивают площадь испаряющей поверхности и тем самым вызывают иссушение территории, на что указывал В. В. Докучаев (1893). Кроме того, овраги, расчленяя пашню на мелкие участки, делают ее неудобной для обработки. Вынос твердого стока из оврагов и отложение его в поймах рек приводят к обмелению рек и заболачиванию пойм. Овражная эрозия наносит большой и почти непоправимый ущерб земле. Это вызывает острую необходимость изучения данного явления и разработки мер защиты земли от разрушения.
Характеристика противоэрозионных зон и их целесообразное хозяйственное использование.
Подразделение всей территории водосбора на отдельные части, или зоны, прежде всего, преследует цель выявить, где преобладает действие вредоносных ветров, а водная эрозия не развивается или выражена слабо, а где предпочтение надо отдать противоэрозионным мероприятиям (не забывая, конечно, и о защите от вредных ветров и других факторов). Такое деление во многом зависит от уклона поверхности того или иного участка водосбора. Так как преобладают обычно выпуклые склоны, где уклоны увеличиваются от водораздела к водостоку и в этом же направлении увеличивается и длина линии тока, то обычно менее подвержены смыву и размыву приводораздельные участки склонов. Поэтому выделяют обычно три противоэрозионные зоны: приводораздельную, присетевую и гидрографическую. Но могут иметь место и вогнутые склоны, и склоны с разным значением уклона по длине (со сложным профилем). В этом случае выделение противоэрозионных участков может быть иным.
Прежде чем перейти к изложению разных видов лесомелиорации, надо указать, что хотя о защитном влиянии леса известно давно, а сделано ещё не так много. В связи с ростом населения и увеличением нашего вмешательства в природу, причём, часто неправильного, приводящего к загрязнению окружающей среды, значение и необходимость защитно-мелиорирующего влияния леса не уменьшается, а постоянно увеличивается. Повышается значение и экологической роли леса, особенно в безлесных и мало лесных районах, а такие есть не только в степной и лесостепной, но и в нечернозёмной зоне. В таких районах защитные насаждения часто являются единственными местами для сохранения птиц, зверей и другой полезной фауны. В районах, где распаханность составляет 75-85 % ,и где не создают защитных насаждений, практически не остается ни птиц, ни зверей. Здесь происходит общая деградация природы. Создание защитно-мелиоративных лесонасаждений, в системе с другими мерами, позволит не только получить дополнительную сельскохозяйственную, лесную и иную продукцию, не только защитить почву от разрушительного действия вредоносных ветров и эрозии, но и сохранить реки и водоемы от заиления и загрязнения, создать условия для жизни полезных животных, улучшить экологическое состояние местности для более плодотворного труда человека, его здоровья и жизни.
Противоэрозионная организация территории.
Разные участки эродируемого водосбора в неодинаковой степени подвержены воздействию эрозийных процессов. Поэтому конкретный состав противоэрозионных мер на отдельных участках водосбора должен быть различным, а также различно и их хозяйственное использование. В связи с этим защита от водной эрозии и должна начинаться с противоэрозионной организации территории и других организационно-хозяйственных мероприятий. Обычно весь эрозионно-опасный водосбор по степени выраженности эрозионных процессов подразделяют на отдельные зоны и группы. Такое противоэрозионное деление территории водосбора предопределяет применение и расположение по водосбору основных противоэрозионных мероприятий и характер хозяйственного использования каждой выделенной группы.
Более часто применяют разделение водосборной площади на три зоны: гидрографическую, присетевую и приводораздельную (табл.1). В гидрографическую зону включают берега и дно старой гидрографической сети (лощины, балки, долины) вместе с образовавшимися оврагами, а также прилегающие к ним крутые склоны с уклоном обычно более 0,18-0,20 (более 10-11°), сильно смытые и частично размытые. Гидрографическая зона обычно непригодна под пашню и на местности часто определяется границей пахотных угодий, прилегающей к верхней бровке крутых склонов, а иногда и берегов гидрографической сети, площадь которой обычно используется под кормовые и лесные угодья. В тех случаях, когда крутые склоны распахиваются, к гидрографической зоне должна быть отнесена та часть круто распаханных склонов, которая сильно смыта и имеет уклон более 0,15-0,17 (более 8-10°).
Таблица 1. Разделение площади водосбора на противоэрозионные зоны.
| Зоны | Основная характеристика и проектируемое использование | Уклоны | |
| i | Градусы | ||
| Гидрографическая | Балки, лощины, овраги, крутые сильно смытые и размытые участки. Лесонасаждения, луга. | Более 0,20 | Более 10 – 11 |
| Присетевая | Среднесмытые почвы с выраженным струйчатым размывом. Почвозащитные севообороты, кормовые угодья, леса. | От 0,05 до 0,14-0,18 | 3 – 10 |
| Приводораздельная | Почвы несмытые и слабосмытые. Основные севообороты, полезащитные лесные полосы | От 0 до 0,035-0,05 | До 2 – 3 |
Далее по обе стороны, а иногда и по одну сторону от гидрографической зоны выделяют присетевую зону. В неё включают прилегающие к гидрографической зоне довольно крутые участки склона, обычно занятые пашней, но подверженные интенсивному процессу смыва с образованием струйчатых размывов. Изрезанность частыми мелкими ложбинами и струйчатыми размывами — характерный признак для выделения присетевой зоны. Уклоны поверхности здесь обычно более 0,05 (более 3°), но менее 0,14-0,18 (до 8-10°). Здесь значительно уменьшается мощность гумусового горизонта или содержание гумуса в пахотном слое. Нижняя граница присетевой зоны является верхней границей гидрографической зоны. Верхняя граница присетевой зоны устанавливается путём выявления участков с уклоном более 0,05, путём ограничения на склоне видимых на пашне струйчатых размывов и вершин ложбин, а также путем закладки почвенных разрезов и выявления участков с пониженной мощностью гумусового слоя с уменьшенным содержанием гумуса в пахотном горизонте. При ширине присетевой зоны менее 50-70 м, она не выделяется, а эта полоса относиться, в зависимости от состояния, к гидрографической или приводораздельной зоне.
Выделом присетевой зоны практически предопределяется и нижняя граница приводораздельной зоны, которая тянется до водораздела. Площадь приводораздельной зоны обычно составляют основную (более 50%) часть водосбора. Сюда относятся непосредственно водоразделы и прилегающие приводораздельные участки склонов с небольшими уклонами — не более 0,05. Только при наличии вогнутых склонов иногда возникает необходимость выделения присетевой зоны на более крутой части склона где-то в середине склона.
Таким образом, гидрографическая зона является зоной размыва, в присетевой зоне происходит сильный смыв почвы с образованием струйчатых размывов, на приводораздельной зоне смыв обычно небольшой, но здесь происходит накопление водной энергии, в силу чего и наблюдается эрозия на нижележащих участках.
Хозяйственное использование выделенных зон должно быть различно, так как разные сельскохозяйственные культуры оказывают различное почвозащитное влияние. Наибольшее противоэрозионное значение имеют лесные угодья, состоящие из деревьев и кустарников. Из сельскохозяйственных культур хорошее почвозащитное влияние оказывают многолетние травы, конечно, при условии их хорошего развития и густого травостоя. Это объясняется постоянным наличием травостоя или дернины, способностью трав восстанавливать структуру почвы, механически хорошо скреплять почву мощной корневой системой и снижать скорость течения поверхностной воды благодаря высокой шероховатости густого травостоя. Однолетние культуры имеют меньшее противоэрозионное значение, так как почва в течение длительного времени, особенно в наиболее опасный весенний период, находится в обнажённом состоянии. Особенно малое противоэрозионное влияние оказывают пропашные культуры, а по нашим исследованиям они могут даже усилить эрозию, если ряды направлены вдоль склона поверхности.
Следовательно, основным пахотным угодьем на подверженном эрозии водосборе является приводораздельная зона. Здесь можно размещать полевые, кормовые и другие севообороты. Присетевую зону следует использовать под кормовые угодья с многоукосным или пастбищным использованием (но с нормированным выпасом скота). Если по хозяйственно-экономическим требованиям необходима пашня, то присетевую зону можно использовать и под пахотные угодья, но вводить здесь специальные почвозащитные севообороты, которые должны содержать не менее 50% (по площади) многолетних трав, не иметь пропашных культур и чистых паров. Часто верхнюю часть присетевой зоны, где эрозия развита в меньшей степени, отводят под пашню с почвозащитными севооборотами, а нижнюю часть, более смытую используют в качестве кормового угодья. Гидрографическая зона обычно отводится под облесение - или сплошное или в сочетании с залужением. Только днища нижних частей балок, где наблюдаются уже процессы отложения твёрдого стока, могут использоваться под интенсивные овощные культуры, а также под плантации корзиночных ив.