Применение модернизированного метода шпилек для оценки смыва почв с пашни талыми водами (на примереКрасноярской лесостепи) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2011. № 347.

Применение модернизированного метода шпилек для оценки смыва почв с пашни талыми водами (на примереКрасноярской лесостепи)

Рассматривается методика измерения смыва почвы талыми водами с применением модернизированного метода шпилек. Наблюдения проводились в 2009 и 2010 гг. на пахотных землях севера лесостепной зоны Средней Сибири (Красноярская лесостепь).

Pins modernized method application for estimation of arable land soil washout by meltwater (by example ofKrasnoyarsk forest-steppe).pdf Автором проведены исследования смыва почвы отталых вод на пахотных землях в северной части лесо-степной зоны Средней Сибири - в Красноярской лесо-степи. Исследуемая территория на юге ограничиваетсяотрогами Восточных Саян, на востоке - Енисейскимкряжем, на севере и западе лесостепь постепенно сме-няется подтайгой [1, 2]. Красноярская лесостепь пред-ставляет предгорную всхолмленную равнину. Колеба-ния абсолютных высот изменяются от 200 м на севередо 400 м на юге; протяженность территории с юга насевер - 110 км, с запада на восток - около 80 км [1, 2].На территории Красноярской лесостепи выделяютсеверную, центральную и южную части [1]. Полевыеисследования смыва проводились в северной части,которая характеризуется значительной лесистостью.Ключевым участком, типичным для территории север-ной лесостепи, является урочище Долгий Лог, распо-ложенное на территории хозяйства АО «Шилинское»Сухобузимского района Красноярского края.Рассматриваемый участок (рис. 1) со средней абсо-лютной высотой 230 м делится грунтовой дорогой надва массива: северный (170 га) и южный (350 га). Повсему периметру участок окружен лесом, что обеспе-чивает повышенное снегонакопление.Северный массив представляет собой слабовыпук-лую водораздельную поверхность протяженностьюоколо 3000 м. Общий наклон следует вдоль водораз-дельной линии плато (пунктир на рис. 1) по направле-нию от водораздельной вершины (высота 274) с западана восток. Данная поверхность характеризуется невы-сокой общей крутизной - 1,06°, но значительной дли-ной - 3 100 м. Линия водораздела делит массив на двасклона: северо-восточный (склон № 1) и юго-восточный (склон № 2) (рис. 1).Рис. 1. Схема расположения шпилек на ключевом участке Долгий ЛогЮжный массив представляет обширный склон отдороги в сторону ручья (лог Долгий, рис. 1). Основнаячасть массива имеет наклон к юго-востоку, среднийуклон 2,2°. Только в западной части имеется неболь-шой склон юго-западной экспозиции, его средняя кру-тизна 6,4°.Измерения смыва на нашем участке проводилисьметодом шпилек. Метод шпилек опубликован в [3]. Онприменялся для учета смыва почв от ливневых дождейна территории пастбищ. Шпильки представляют собойотрезки тонкой, жесткой проволоки длиной 6-8 см итолщиной 1-2 мм. Они внедряются в почву в много-численных точках и на различных расстояниях вверх ивниз по склону таким образом, чтобы их надземнаячасть была одинаковой длины - 15-20 мм. После дож-дей или искусственного дождевания шпильки осматри-вались, вновь проверялась их высота над уровнем поч-вы. Авторы метода указывали на неприменимость ме-тода шпилек в период промерзания-оттаивания почвыиз-за возможного выпирания шпилек [3].Для целей оценки смыва почвы талыми водами вусловиях Сибири, где глубина промерзания в откры-той местности превышает 1 м, метод шпилек нами усо-вершенствован следующим образом.В наших исследованиях применялись шпильки дли-ной 40 см. Они устанавливались в конце зимы на глубину17-20 см, измерялась их надземная длина, а также дела-лась отметка на шпильке на уровне почвенной поверхно-сти. После снеготаяния для определения величины смывавновь производились замеры надземной высоты шпилек.Исследования проводились на девяти профилях, изних шесть - на северном массиве, остальные три - наюжном. Шпильки формировались в группы и распола-гались вдоль всего профиля склона (рис. 1). Каждаягруппа содержала в себе от двух до четырех шпилек,общее их количество составило 94 шт. Расстояние ме-жду шпильками в группе - 10-15 см.Для учета гидротермических движений почвенногопокрова (пучение-просадка), в результате которогошпильки частично выталкиваются из почвы, в каждуюгруппу шпилек была добавлена дополнительнаяшпилька с жестяной пластинкой (рис. 2). Шпилька за-бивалась в центр пластинки таким образом, чтобы впроцессе пучения-просадки она могла свободно пере-мещаться, не задевая пластинку. Края пластинки фик-сировались гвоздями длиной 8 см, вколачиваемыми вмерзлый грунт под углом. Плотно прилегающая кгрунту металлическая пластинка закрывает собой частьповерхности почвы, предотвращая ее смыв. Таким об-разом, шпилька с пластиной фиксирует только величи-ну выталкивания, тогда как на показания соседнихшпилек воздействуют еще и процессы смыва почвы.Рис. 2. Расположение шпилек в группе со шпилькой пученияШпильки в группе, находящиеся на достаточно близ-ком расстоянии друг к другу, характеризуются одинако-выми условиями микрорельефа, увлажнения и промер-зания почвы. Из этого следует, что величина выталкива-ния шпилек под влиянием криогенных процессов будетпримерно одинакова для всей их группы. Таким обра-зом, для определения величины смыва необходимо былоот отсчета по каждой из основных шпилек в группе(смыв + выталкивание) отнять величину отсчета допол-нительной шпильки (выталкивание).В 2009 г. нами проводилась первая апробация рас-смотренной методики. В таблице приведены результа-ты более полных исследований с ее применением, вы-полненных в 2010 г.Анализ таблицы показывает, что шпилька с пласти-ной, как правило, обнажается на меньшую величину,чем соседние в группе шпильки без пластинок. Следуетотметить значительные территориальные различия ввеличинах гидротермических движений почвенногопокрова. Как показали исследования В.А. Войлош-никова [4], это явление может быть связано с различ-ной степенью задернованности грунта, неравномерно-стью распределения толщины снежного покрова, льди-стости и глубины промерзания почвенного профиля.Отметим, что гранулометрический состав почв рас-сматриваемого участка - суглинки тяжелые, которыеподвержены пучению в большей степени, чем почвыболее легкого механического состава.Данные таблицы показывают существенные разли-чия величины смыва почвы для разных групп шпилек.Этот факт объясняется целым рядом причин, к числукоторых относится различная эродируемость почввследствие особенностей микро- и мезорельефа, снего-накопления, уклона, льдистости, особенностей грануло-метрического состава и других факторов. Их рассмотре-ние не является предметом настоящей статьи.Результаты исследования смыва почв от талых вод на ключевом участке Долгий Лог, май 2010 г.Номер группы Отсчет*, ммшпилек Номер шпильки Шпилька без пластины** Шпилька с пластиной Смыв, мм1 2 3 4 51 1.1 6,5 4,1 2,42 2.1 7,3 4,1 3,23а 3а.1 +14,5 3,7 +14,53б 3б.1 2,6 1,4 1,23в 3в.1 2,8 1,7 1,13.1 6,3 6,33.2 5,4 5,43 3.3 0,0 0,03.4 0,00,00,04 44..12 1121,,53 7,2 45,,135.1 32,3 21,55.2 13,8 3,05 5.3 17,3 (р) 6,55.4 50,5 (р)10,839,76 66..12 +93,30, 0(р ) 19,3 +139,,707.17.27 7.37.4+9,0 24,5 +9,08.1 16,3 10,88 8.2 7,9 2,48.3 8,55,53,09.1 9,8 1,39.2 11,2 2,79 9.3 15,2 6,79.4 13,98,55,410.110.210 10.310.4+7,5 2,5 +7,511.1 0,1 0,111.2 0,0 0,011 11.3 1,8 1,811.4 1,90,01,912 12.1 2,2 0,7 1,513.1 2,5 2,513.2 3,2 3,213 13.3 4,3 4,313.4 3,20,03,214 1144..21 36,,56 1,8 14,,8715.1 0,0 0,015.2 0,0 0,015 15.3 1,5 1,515.4 0,20,00,216 1166..21 1113,,97 2,8 190,1,916 1166..43 56,,38 2,8 24,,5017.1 0,2 0,217.2 0,0 0,017 17.3 3,7 3,717.4 0,00,00,018.1 4,5 1,218.2 12,9 9,618 18.3 10,3 7,018.4 7,13,33,8О к о н ч а н и е т а б л и ц ы1 2 3 4 519.1 2,8 1,319.2 10,5 9,019.3 18,9 19 9 17,419.4 0,01,5-20.1 13,8 4,620.2 19,8 10,620 20.3 29,2 20,020.4 14,29,25,021.1 10,5 2,021.2 11,7 3,221 21.3 14,1 5,621.4 9,68,51,122 2222..21 122,85, 2(р ) 12,3 105,2,923.1 28,2 15,923.2 16,3 4,023 23.3 12,9 0,623.4 12,712,30,4* Значение со знаком «+» обозначает аккумуляцию наносов.** Отсчет с буквой «р» означает, что при визуальном осмотре и замере отсчетов шпилька находилась в русле микроручья.Как показали наши наблюдения, шпилька с пла-стиной обнажается на меньшую величину, чем сосед-ние в группе шпильки без пластинок. Для определе-ния величины смыва, как указано выше, необходимоот отсчета каждой из основных шпилек в группе от-нять величину отсчета дополнительной шпильки спластиной. Таким образом, модернизация методашпилек позволяет применить его для оценки смывапочвы от талых вод в условиях сезонного промерза-ния почвенного покрова.

Ключевые слова

смыв почв, талые воды, пахотные земли, метод шпилек, северная лесостепь, soil washout, meltwater, arable lands, method of pins, northern forest-steppe

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Голубев Игорь АлександровичФедеральное государственное учреждение «Земельная кадастровая палата» по Красноярскому краю (г. Красноярск)инженер первой категории, аспирант кафедры природообустройства Красноярского государственного аграрного университетаigorgol1984@bk.ru
Всего: 1

Ссылки

Топтыгин В.В., Крупкин П.И., Пахтаев Г.П. Природные условия и природное районирование земледельческой части Красноярского края: Учеб. пособие. Красноярск, 2002. 144 с.
Природные условия Красноярского края. М.: Изд-во АН СССР, 1961.
Балян Г.А., Раменский Л.Г. О простейших способах учета смыва почв и определения их защебненности // Почвоведение. 1954. № 2. С. 75-81.
Войлошников В.А. Гидротермические движения грунтов в Нижнем Приангарье // Южная тайга Приангарья. Л.: Наука, 1969. С. 166-218.
 Применение модернизированного метода шпилек для оценки смыва почв с пашни талыми водами (на примереКрасноярской лесостепи) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2011. № 347.

Применение модернизированного метода шпилек для оценки смыва почв с пашни талыми водами (на примереКрасноярской лесостепи) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2011. № 347.

Полнотекстовая версия