Jordrosion: Betydelse, Faktorer, Effekter, Typer, Orsaker och Förebyggande

Läs denna artikel för att lära känna, faktorer, effekter, typer, orsaker och förebyggande av markerosion.

Inledning:

Jord erosion är ett tvåvägs ord. Det gör ont i landet och människorna där det äger rum, så också landet och de människor där det blir deponerat.

I denna tävling talar följande figurer om omfattningen av problemet i Indien:

Sammanlagt geografiskt område i Indien - 328 miljoner hektar

Totalt område som utsätts för erosion av vind och vatten - 150 miljoner hektar

Område vid kritisk skede av försämring på grund av erosion - 69 miljoner hektar

Område utsatt för vindosion - 32 miljoner hektar

Område som påverkas av gullyerosion och raviner - 4 miljoner hektar

Område som påverkas av växling av odling - 3 miljoner hektar

Område under regnskog (icke-paddy) - 70 miljoner hektar

Källa - Rapport från National Commission on Agriculture :

Den snabba erosionen av mark med vind och vatten har varit ett problem sedan man började odla marken. Även om det är ett mindre känslomässigt ämne idag än tidigare. Förebyggandet av markerosion, vilket innebär att jordförlustens hastighet till ungefär det som skulle ske under naturliga förhållanden, är beroende av att välja lämpliga strategier för markskydd och detta i sin tur, kräver en grundlig förståelse för erosionsprocesserna.

De faktorer som påverkar erosionshastigheten är regnfall, avrinning, vind, jord, sluttning, växtskydd och närvaro eller frånvaro av bevarandeåtgärder. Dessa och andra relaterade faktorer är grupperade under tre rubriker; energi, motstånd och skydd (bild 7.1)

1. Energigrupp:

Detta inkluderar potentiell förmåga av nederbörd, avrinning och vind för att orsaka erosion. Denna förmåga kallas erosivitet. I detta ingår också de faktorer som direkt påverkar kraften hos erosiva medel, såsom minskningen av längden av avrinning eller vindblåsning genom byggandet av terrasser respektive vindbrott.

2. Resistance Group:

Motståndsgruppen omfattar jordens trovärdighet som beror på dess mekaniska och kemiska egenskaper. Faktorer som uppmuntrar till infiltrering av vatten i jorden och därigenom minska avrinningen och minska eroderbarheten medan någon aktivitet som pulveriserar jorden ökar. Således kan odling minska eroderbarheten av lerjord men öka den av sandiga markar.

3. Skyddskoncern:

Den fokuserar på faktorer som hänför sig till plantskyddet. Genom att avskilja nederbörd och minska hastigheten av avrinning och vind, skyddar ett växtskydd jord från erosion. Olika växtskydd ger olika grader av skydd, så att man, genom att bestämma markanvändningen, i stor utsträckning kan kontrollera erosionshastigheten.

effekter:

Effekterna av erosion är:

1. Ytningsavlopp:

Översta marken avlägsnas, berggrunden utsätts och marken förankras av gullier.

2. Deponering och tätning:

Marken är täckt med sand- och siltavlagringar; diken och kanalerna är igensatta med sediment och reservoarer silt upp.

3. Minskning i produktivitet:

Som ett resultat av erosion försämras kvaliteten på beskärning och betesmark vilket medför minskad produktivitet och ökade utgifter för gödselmedel för att upprätthålla fertilitet.

4. Barren Land:

I extrema fall blir utbytet så dåligt att marken måste tas ur odling.

5. Föroreningar:

Siltning av floder minskar deras kapacitet, skapar översvämningsrisk och sedimentet är ett stort förorenande medel, vilket sänker vattenkvaliteten.

Erosionsprocess:

Jord erosion är en tvåfas-process som består av avskiljning av enskilda partiklar från jordmassan och deras transport med erosiva medel, såsom rinnande vatten och vind. När tillräcklig energi inte längre är tillgänglig för att transportera partiklarna uppträder en tredje fas, avsättning.

Faserna i erosionsprocessen är:

1. Lossa marken:

Regnskölj är det viktigaste lösningsmedlet. Som ett resultat av regndroppar som slår på en markjordsyta kan jordpartiklar kastas genom luften över avstånd på flera centimeter. Kontinuerlig exponering för intensiva regnskurar försvagar marken avsevärt. Jorden är också uppdelad av förväxlingsprocesser, både mekaniska, genom alternativ fuktning och torkning, frysning och upptining och frostverkan och biokemisk. Marken störs av jordbearbetningsoperationer och genom trampning av människor och boskap. Rinnande vatten och vind bidrar vidare till avlägsnandet av jordpartiklar.

2. Transportör:

Transportmedlen innefattar:

A. Agenter som verkar och bidrar till avlägsnandet av en relativt jämn tjocklek av jord. Denna grupp består av regnstänk, ytflöde i form av grunda flöden av oändlig bredd, ibland kallad arkflöde men mer korrekt kallad överlandflöde och vind.

B. Agenter som koncentrerar sin verksamhet i kanaler. Denna grupp täcker vattenflödet i små kanaler, kända som rills, som kan utplånas av förväxling och plöjning, eller i de större, mer permanenta egenskaperna hos gåsar och floder. plockar upp material från och bär det över markytan; markflöden, rutschbanor och kryp, där vatten påverkar jorden internt.

3. Omfattning av erosion:

Erosions svårighetsgrad beror på den mängd material som levereras genom avlägsnande och kapaciteten hos de eroderande medlen för att transportera det.

Utsträckningen av erosion är:

(i) Avskärmning - begränsad:

När agenterna har kapacitet att transportera mer material än vad som levereras genom avlägsnande, är erosionen beskriven som friktionsbegränsad.

ii) Transportbegränsad:

När mer material levereras än vad som kan transporteras är erosionen transportbegränsad.

Energi för erosion:

Den energi som finns tillgänglig för erosion har två former:

Potentiell och kinetisk. Potentiell energi (PE) beror på skillnaden i höjd hos en kropp i förhållande till en annan. Det är produkten av massa (m), höjdskillnad (h) och acceleration på grund av gravitationen (g), så att PE = mhg, vilket i enheter av kg. m respektive ms ^-2, ger ett värde i joules. Den potentiella energin för erosion omvandlas till kinetisk energi (KE), rörelsens energi. Detta hänför sig till massan och hastigheten (v) hos det eroderande medlet i uttrycket

KE = 1 / 2mv ²

Vilket i enheter av kg och (ms ^-1 ) ² ger också ett värde i joules. Huvuddelen av denna energi släpps i friktion med ytan över vilken agenten rör sig så att endast 3 till 4 procent av rinnets energi och 0, 2 procent av fallet regndroppar används vid erosion.

Typer av jordrosion:

1. Regnsplashelrosion:

Verkan av regndroppar på jordpartiklar förstås lättast genom att beakta drivkraften hos en enda regndroppe som faller på en sluttande yta. Nedströmsdelen av denna momentum överförs i sin helhet till jordytan, men endast en liten del av komponenten som är normal mot ytan överförs och resten återspeglas.

Överföringen av momentum till jordpartiklarna har två effekter:

(i) Det ger en konsolideringskraft, komprimera jorden,

(ii) Det ger en hastighet till några av jordpartiklarna och lanserar dem i luften.

Regndroppar är sålunda medel för både konsolidering (t.ex. bildning av ytskorpa) och dispersion.

Regnsplashosion verkar jämnt över markytan; dess effekter ses endast där stenar eller trädrötter selektivt skyddar den underliggande jorden. På sandiga markar kan 2 cm höga sprutpedaler bildas om ett år.

2. Gully Erosion:

Den erosion genom kanal som bärs av rinnande vatten kallas gully (eller gulley) erosion. Gullies är relativt permanenta branta sidor av vattendrag som upplever efemära flöden under regnskurar. De är nästan alltid förknippade med accelererad erosion.

Formning av Gully :

Deras inledande är en mer komplex process. I det första steget bildas små fördjupningar eller Knicks på en sluttning som ett resultat av lokaliserad försvagning av fördjupningar där nära vertikala öron utvecklas över vilket superkritiskt flöde som uppstår.

Typer av gullies nätverksarbete:

Tre typer av gullies nätverk kan erkännas. Typerna är relaterade till skillnader i jord och de effekter som dessa har på processerna för gulbildning.

Dessa är följande:

1. Axial Gullying:

Detta består av individuella gyllor med enkla huvudskärningar som återhämtar sig uppåt genom ytaosion, uppträder i grusbeläggningar.

2. Digita Gullying:

Det förekommer i flera huvudskärningar som sträcker sig i riktning mot bifloderna. Det är karakteristiskt för lerlökar.

3. Frontal Gullying:

Detta är förknippat med rörledningar och finns speciellt på lummiga sandar med kolumnarstruktur.

Exempel på gullyrosion:

Det finns regelbunden guloserosion i Assamöarna där månadsfallet kan uppgå till 2000-5000 mm och i Darjeeling Hills där över 50 mm regn sjunker i genomsnitt tolv dagar varje år och regnintensiteten är ofta högst i slutet av ett regn händelse.

3. Rill Erosion:

Avlägsnandet av marken med smala fingerliknande foder vid ett flodutlopp kallas rillosion. Både rill- och landflödesprocesser påverkar i allmänhet samma del av en backhöjd och deras hydrauliska egenskaper är likartade. Rills är efemära. Rillsna som bildas av en storm, utplånas ofta före nästa storm med tillräcklig intensitet för att orsaka rilling. De flesta rillsystem är diskontinuerliga, det vill säga de har ingen koppling till huvudflodsystemet.

Ibland utvecklar en huvudskola en permanent kurs med ett utlopp till floden. Rillsna initieras vid ett kritiskt avstånd ned-sluttning där överlandets flöde kanaliseras. Vid rill erosion avlägsnas bulk av sedimentet från en sluttning.

4. Ölandsflöde:

Det uppträder på sluttning under regnskur eller långvarigt regn eller med intensivt regn, med vilket det finns överlagringslagringar eller små jordfukthallar när markens infiltrationskapacitet överskrider. Flödet är sällan i formen ett vattenark med likformigt djup och vanligare är en massa anatomiserande vattendrag utan uttalade kanaler.

Flödet brutits upp av stora stenar och kuller och av vegetationskåpan, som ofta virvlar runt grunder och små buskar. Mängden jordförlust som härrör från erosion genom överlandsmängden varierar med hastigheten och turbulensen av flödet.

Fördelning av överflödets flöde:

Flödet beror på att regnens intensitet är större än markens infiltrationskapacitet och fördelas över backens sluttningar i följande mönster. På toppen av en sluttning är en zon utan flöde som bildar ett band utan erosion.

På ett kritiskt avstånd från krönet har tillräckligt med vatten samlat på ytan för att flödet ska börja. Vidare nerför höjden ökar flödesdjupet med avstånd från krönet tills vid ett ytterligare kritiskt avstånd blir flödet kanaliserat och bryts upp i rills. I välgrödda områden sker överflödets flöde sällan. Avlägsnande av däggdjursskyddet kan öka erosionen genom överflödets flöde. Det förekommer ofta i bar jord.

5. Bottenflöde:

Den laterala rörelsen av vattnedungen genom de övre lagren av jorden kallas underytans flöde. Mindre är känt om den eroderande förmågan hos vatten som rör sig genom porrummen i jorden, fastän det har föreslagits att fina partiklar kan tvättas ut genom denna process.

Bottenflödet är viktigare eftersom koncentrationerna av basmineraler i vattnet är dubbelt så mycket som de som finns i ytflödet. Väsentliga växtnäringsämnen, i synnerhet de som tillsätts i gödselmedel, kan avlägsnas genom denna process, därigenom försvårar jorden och reducerar dess motståndskraft mot erosion.

6. Wind Erosion: Skärande vindkraft:

Erosionen av markpartiklar med vind utförs genom tillämpning av en tillräckligt stor kraft och genom bombning av jorden genom korn som redan är i rörelse. Dessa två krafter identifierar två tröskelhastigheter som krävs för att initiera kornrörelsen. Det statiska eller flytande tröskelvärdet gäller vindens direkta verkan och det dynamiska eller påkännings tröskeln tillåter bombarderande effekten av rörliga partiklar.

De kritiska hastigheterna varierar med materialets kornstorlek, vilket är minst för partiklar med en diameter av 0, 10 till 0, 15 mm och ökar med både ökande och minskande kornstorlek. Motståndet hos de större partiklarna beror på deras storlek och vikt. Den för de finare partiklarna beror på deras sammanhållning och det skydd som omges av grövre korn.

Transport av partiklar med vind:

Transport av jord- och sandpartiklar med vind sker på följande tre sätt, varav:

(1) Suspension:

Här finns en rörelse av fina partiklar, vanligtvis mindre än 0, 2 mm diameter, hög i luften och över långa avstånd.

(2) Surface Creep:

Det är rullning av grova korn längs markytan.

(3) Saltning:

Det är processen med kornrörelse i en serie hoppar.

Typer av vindosion:

Det finns två typer av vindosion:

(i) selektiv erosion:

Sortering av sand eller relativt fina jordpartiklar med vind från en eroderande yta kallas selektiv vindosion. Selektiv erosion resulterar i förlusten av den finare och mer fertila delen av jorden från det eroderande området som ger upphov till lokal ackumulation av sand till hummocks eller sanddyner.

(ii) Massavlägsnande:

Sortering av silt och lera eller finare jordar från grundjordsmaterial genom vindkraftverk kallas massavlägsnande. I ökenområden resulterar progressiv avlägsnande av ytmaterialet, så småningom i exponering för ytan av zoner med högkalkackumulering; sänkta grödor och öka risken för erosion.

Fallhistorier av Erosion:

I Thar på Bikaner (Rajasthan, Indien) under mest utsatta vindosionstiden på 75 dagar från april till juni såg så mycket som 4 cm eller 615 t / ha markförlust när vindhastigheten varierade från 26 till 39 km h " ¹ .

Ahman (1975) rapporterade en förlust på 10-15 cm ytjord per år genom vindosion i Vomb Valley, södra Scania. Borsy (1975) observerade en förlust av 55 kgnr ² jord från ett vindblåst område i Ungern under en storm som varade i 10 timmar.

Vindosion har förstört stora delar av landet i Asien, i Medelhavsbassängen, i Sahelens savannor och i Nordamerika, särskilt i sydvästra USA. I USA har cirka 20 miljoner hektar mark och minst en tredjedel av jordens mark förstörts fullständigt under de senaste 200 åren genom erosion från odling.

Ingen jordförorening:

Jorden ärosion förekommer inte i skogar och är bara väldigt liten på gräsmarken, även om den sluttar ganska brant. Den kontinuerliga mattan av kull och mos i skogsplanterade områden verkar som en sponage: 1 kilo torrmos kan absorbera 5 liter vatten så att 1 hektar medelskog behåller till exempel ca 400 m ³ vatten efter en våldsam storm. En del av detta förloras genom evapotranspiration och resten suger långsamt nedåt och fyller gradvis grundvattnet nedan. Det finns ingen avrinning.

Orsaker till jordförorening:

Användning av olämplig, obegränsad odling av bräcklig mark och teknik är huvudorsaker till erosion.

Orsakerna till jorderosion följer:

1. Naturligt:

Ett vatten:

Erosionen av vatten är mest utbredd i regioner med hög lättnad, även om det kan förekomma även i mark med ganska måttliga backar. Konsultera rill, gully och överland, underflödesflöde.

B. Vind:

En stor mängd vinderosion uppträder i steppe som områden där jorden har en sandig konsistens eller består av fint periglacialalluvium.

2. Mänskliga aktiviteter:

A. Jordbruk:

Utvecklingen av modernt industriellt jordbruk baserat på ett mycket begränsat antal odlade grödor eller till och med om monokultur (jordnötter i troperna, vete eller majs i tempererade områden) har blivit en stor bidragsyter till jorderosion. Pimentel et al. (1976) visade att odlingen av majs i USA har åtföljts av en årlig markförlust som uppgår till mellan 6, 6 och 200 ton per hektar. Det bör också noteras att rotation av grödor ger jorden ett bättre skydd.

B. Avskogning:

Avskogning eller överbearbetning ökar å andra sidan erosionen genom att tillåta mycket mer våldsam påverkan av regnet på den nakna ytan och en större avrinning. Avlägsnandet av häckar, utjämning av vallar och fyllning av dikarna försvårar också markutsläppen.

C. Mining:

Det är en lokaliserad specifik aktivitet. I den här omfattande stenbrottet, denudation av backhöjder och storskalig lossning av bergsytor - allt som leder till tillstånd som bidrar till jordförstöringsprocessen.

Faktorer av markförgiftning:

Faktorer som påverkar jordförorening:

De faktorer som kontrollerar arbetet med jorderosion är erosiviteten hos det eroderande medlet, jordens eroderbarhet, markens sluttning och växtens natur. Endast de variabler som allmänt accepteras som viktiga diskuteras här.

1. Regnfall:

Jordförlusten är nära relaterad till nederbörd delvis genom regndroppens avtagande kraft som slår jordytan och delvis genom regnet till avrinningen. Detta gäller speciellt för erosion av överflöd och flöden där intensiteten generellt anses vara den viktigaste nedbördskarakteristiken.

2. Frökenhet:

Mödlighet definierar jordens motståndskraft mot både lossning och transport. Även om jordbeständighet mot erosion delvis beror på topografisk position, är branthetens branthet och mängden störningar som skapats av människan, till exempel vid jordbearbetning, de viktigaste determinanterna. Möjlighet varierar med markstruktur, aggregatstabilitet, skjuvhållfasthet, infiltrationskapacitet och organiskt och kemiskt innehåll.

De stora partiklarna är motståndskraftiga mot transport på grund av den större kraft som krävs för att medföra dem och att fina partiklar är resistenta mot friktion på grund av deras sammanhållning. Jordar med mindre än 2 procent organisk material kan anses vara eroderbara.

3. Effekt av sluttning:

Erosion skulle normalt förväntas öka med ökad branthet och lutningslängd som ett resultat av respektive ökning i hastighet och volym av ytan avrinning.

4. Effekt av växtskydd:

Växtlocket är viktigt för att minska erosionen. Effekten av ett växtskyddsområde för att minska erosionen beror på höjden och kontinuiteten hos höljet, densiteten hos markskyddet och rotdensiteten. Ett markskydd täcker inte bara regnet utan sprider också energi från rinnande vatten och vind, vilket ger grovhet till flödet och därigenom sänker hastigheten.

Rotenätets huvudsakliga effekt är att öppna jorden, vilket gör det möjligt för vatten att tränga in och öka infiltrationskapaciteten. I allmänhet är skogar mest effektiva för att minska erosionen på grund av deras baldakin, men en tät gräsökning kan vara nästan lika effektiv.

Strategier för erosionskontroll eller kampen mot markförstöring :

Jord erosion är ett konstant hot mot stabiliteten hos agroekosystemen-Saxena NB

Skyddet av odlad mark mot erosion innebär en kombination av civilingenjör och bioteknik. På land med måttlig sluttning, konturplogning och på mer brant mark är terrassplogning avgörande.

Biologiska metoder för ökad motståndskraft mot erosion innebär antingen förstärkning av marken genom tillsats av kross, gödsel eller annan organisk substans, annars involverar de själva grödorna genom antagandet av olika odlingsmetoder. Växtrotation med successiva planteringar av radgrödor och täckgrödor minskar avsevärt erosionen.

Strategierna för markbevarande måste baseras på att täcka jorden för att skydda den från regndroppepåverkan. ökar markens infiltrationskapacitet för att minska avrinningen; förbättra jordens aggregatstabilitet och ökande ytjämnhet för att minska hastigheten av avrinning och vind. De olika bevarandemetoderna beskrivs under biologiska och tekniska tekniker.

I. Biologiska tekniker:

(1) Beskärningsrotation:

Det enklaste sättet att kombinera olika grödor är att växa dem i tur och ordning i rotation. De lämpliga grödorna som används vid rotationer är baljväxter och gräs. Dessa ger bra markskydd, hjälper till att bibehålla eller till och med förbättra markens organiska status och därigenom bidra till markens fertilitet.

(2) Skyddsområden:

Däckgrödor odlas som en bevarandeåtgärd antingen under offseasonen eller som markskydd under träd. Markdäck odlas under trädgrödor för att skydda marken mot effekten av vattendroppar som faller från baldakin.

(3) Stripskärning:

Vid beskärning av rakväxter odlas grödor och skyddande grödor i alternerande remsor i linje med konturen eller vinkelrätt mot vinden. Erosion är i stor utsträckning begränsad till radgrödor och jord som avlägsnats från dessa är fångade i nästa remsa nedåt eller nedåt.

(4) mulching:

Mullningen är jordens täckning med grödor som halm, majsstjälkar, palmfransar eller stående stubb eller syntetisk mulch. Skyddet skyddar marken från regndroppsverkan och minskar hastigheten av avrinning och vind.

(5) Vindbrott och hyllor:

Skyddsbälten och vindbrott är hinder för träd och buskar som planteras för att minska vindhastighet, avdunstning och vinderosion. Skyddsbälten är placerade i rät vinkel mot erosiva vindar med jämna mellanrum, bryta upp längden av öppet vindblås. Shelterbelts är strikt levande vindbrott.

2. Teknikteknik:

Teknikteknikerna används för att styra rörelsen av vatten och vind över markytan. Ett antal tekniker är tillgängliga och beslutet att anta beror på huruvida målet är att minska hastigheten på avrinning och vind, öka lagringskapaciteten för ytvattnet eller kassera överflödigt vatten på ett säkert sätt. Dessa används normalt i samband med biologiska tekniker.

(1) Contour Bunds:

Konturbotten är jordbankar, 1, 5 till 2 m breda, kastade över sluttningen för att fungera som en barriär mot avrinningen, för att bilda en vattenförvaringsarea på sin uppåtgående sida och att bryta upp en sluttning i segment som är kortare i längden.

(2) Terrasser:

Dessa är jorddäck som är konstruerade över sluttningen för att avskilja ytan avlopp och förmedla den till ett stabilt utlopp med en icke-erosiv hastighet och förkorta sluttningslängden. Terrasserna kan vara av tre typer: avledning, retention och bänk.

(3) Stabiliseringsstrukturer:

Stabiliseringsstrukturerna spelar en viktig roll vid återvinning av gyllene och gullyerosion. Små dammar, vanligtvis 0, 4 till 2, 0 m höga, gjorda av lokalt tillgängliga material som jord, träplankor, pensel eller lösa stenar, är byggda över gyllene för att fälla sediment och därmed minska kanaldjup och lutning. Dessa strukturer har stor risk för misslyckande men ger tillfällig stabilitet och används därför i samband med agronomisk behandling av det omgivande landet där gräs, träd och buskar planteras.

Erosion är en naturlig fortsättningsprocess och kommer att gå in i framtiden oavsett vad man kan göra. Det är onormalt och oönskade processer som startas av människans aktiviteter och omfattas av hans kontroll. Okontrollerad erosion ger fattigdom och undergräver nationernas styrka, eftersom jorden är nationens styrka. Så jorden måste räddas genom att hålla den i fälten.