Программа курса лекций по дисциплине

ДОПИНГОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО СПОРТА И ОРГАНИЗАЦИЯ АНТИДОПИНГОВОЙ ПРОФИЛАКТИКИ

Научный редактор В.П.Черкашин

Ответственный за подготовку оригинал-макета В.П.Черкашин

Ответственный за выпуск В.Н.Сергеев

Подписано в печать ….10.2006 г.

Формат …………. Бумага для офисной техники.

Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. – 4,8.

Тираж … экз. Заказ ………

Отпечатано на множительной технике.

Редакционно-издательский отдел

ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная академия

физической культуры»

400005, г. Волгоград, пр. Ленина, 78.

«ЭРОЗИЯ И ОХРАНА ПОЧВ»

Введение. Определение понятий «эрозия почв», «водная эрозия» и «ветровая эрозия» (дефляция). Классификация эрозионных процессов по источнику стока (дождевая эрозия, эрозия при таянии снега, ирригационная эрозия), по морфологии эрозионных форм (поверхностная эрозия или смыв, линейная эрозия или размыв), по интенсивности процесса (нормальная и ускоренная эрозия). Формы проявления ветровой эрозии почв: повседневная, пыльные бури. Ущерб, причиняемый эрозией почв народному хозяйству (сельскому хозяйству, транспорту, водному хозяйству и другим отраслям). Экологическое значение охраны почв от эрозии. Распространение эрозии почв. Краткие сведения по истории исследований процессов эрозии и мер защиты от нее в нашей стране и за рубежом.

Физические основы эрозии почв. Закономерности движения жидкости и газа. Определение понятий «расход воды», «средняя скорость потока», «гидравлический радиус», «периметр смоченности». Виды течения жидкости и газа (ламинарное и турбулентное). Пульсация скоростей в турбулентном потоке. Формула Шези. Формулы Маннинга, Павловского, Базена для расчета коэффициента Шези. Коэффициент шероховатости русла. Профиль скорости в ламинарных и турбулентных потоках жидкости и газа. Геометрическая шероховатость поверхности. Соотношение средней и донной скоростей водного потока. Динамическая скорость, касательное напряжение турбулентного трения; параметр шероховатости воздушного потока над почвенной поверхностью.

Закономерности стока поверхностных вод. Определение понятий «объем стока», «слой стока». Сток как элемент водного баланса водосбора. Коэффициент стока. Изменчивость стока. Расчет объема стока заданной обеспеченности (ливневого и талого). Модель формирования стока на склоне. Расчет скорости стекания воды. Неразмывающая, размывающая и допустимая для почв скорости водного потока (определение понятий, методы экспериментального определения и расчета). Перемещение частиц в потоке и отложение их. Транспортирующая способность водного потока. Незаиляющая скорость.

Циркуляция атмосферы. Барические системы: циклон, антициклон, ложбина, гребень, седловина. Понятие о воздушных массах и фронтах. Пороговые скорости, ветра, при которых начинается дефляция почв: несдвигающая скорость, скорость начала массового движения частиц почвы Типы и условия движения частиц в воздушном потоке. Траектория скачка. Насыщенный поток, транспортирующая способность воздушного потока. Лавинный эффект, длина пылесборной площади.

Факторы водной эрозии почв. Климатические. Интенсивность и продолжительность дождя и таяния снега. Связь интенсивности и продолжительности дождя. Формула Алексеева. Связь интенсивности дождя с размером и скоростью падения капель. Особенности поверхностного стока талых вод. Типы и фазы снеготаяния. Интенсивность водоотдачи из снега. Перераспределение снежного покрова по элементам рельефа; зависимость снеготаяния от экспозиции и крутизны склонов, режима погоды и растительного покрова

Топографические. Определение понятий, «рельеф местности», «гидрографическая есть». Элементы гидрографической сети: ложбина, лощина, балочное ответвление (лощино-суходол), балка (суходол). Зависимость смыва и размыва почв от длины и крутизны склонов, типа водосборов (собирающие, рассеивающие, прямые), формы склонов (прямые, выпуклые, вогнутые, ступенчатые, сложные) и их экспозиции. Схема В.П. Лидова для прогноза степени смытости почв в зависимости от топографии склонов.

Биогенные. Роль надземных частей растений в перехватывании части осадков и в защите почв от ударов дождевых капель. Увеличение коэффициента шероховатости поверхности под влиянием растительности. Влияние корней на межагрегатное и внутриагрегатное сцепление, на порозность почвы, на почвенную фауну; влияние надземной части растений на режим промерзания-оттаивания почвы.

Почвенные и литологические. Водопроницаемость почвы в летний период: зависимость ее от интенсивности дождя и свойств почвы. Классификация почв по водопроницаемости (по Д.Л. Арманду). Водопроницаемость почвы под лесом, лесными полосами, в поле. Водопроницаемость почвы в зимне-весенний период. Зависимость коэффициента и слоя стока от погодных условий осени, зимы и весны (по Г.П. Сурмачу). Противоэрозионная стойкость почв различного генезиса и гранулометрического состава под разными угодьями, на разных материнских породах. Влияние исходной влажности почвы и процессов промерзания и оттаивания на противоэрозионную стойкость почвы. Классификация почв по противоэрозионной стойкости.

Антропогенные. Достижения и недостатки в деле охраны почв от эрозии в нашей стране и за рубежом. Правовые основы защиты почв от эрозии. Почвозащитные системы земледелия как основа рационального использования и охраны почв.

Факторы ветровой эрозии почв. Климатические. Скорость ветра, продолжительность ветра, атмосферные осадки (количество, время выпадения). Засушливость климата, температурный режим почвы, режим ветра (повторяемость ветров, преобладающее направление дефляционноопасных ветров).

Топографические. Макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф, нанорельнф. Влияние крутизны, длины, экспозиции склона. Ветровые «коридоры». Неоднозначность влияния нанорельефа на интенсивность дефляции почв.

Биогенные. Механизм почвозащитного действия растительности: снижение скорости ветра в приземном слое, аккумуляция наносов. Влияние количества и качества растений и растительных остатков на противодефляционную стойкость почвенной поверхности и на интенсивность выдувания почвы.

Почвенные. Свойства почв, прямо влияющие на противодефляционную стойкость: агрегатный состав, межагрегатное сцепление, плотность агрегатов. Свойства почв, опосредованно влияющие на их противодефляционную стойкость: гранулометрический состав; количество и качество органического вещества; плотность твердой фазы; влажность; водопрочноеть, связность, пористость агрегатов; поглощенные основания; растворимые соли; почвенная корка.

Антропогенный Достижения и недостатки в деле охраны почв от ветровой эрозии в нашей страны и за рубежом.

Оценка опасности эрозии почв. Потенциальная опасность эрозии почв. Метод моделирования, его возможности и ограничения. Виды моделей. Использование их для оценки опасности водной эрозии почв (эмпирическое «универсальное уравнение потерь почвы» Уишмайера-Смита, теоретическое уравнение Мирцхулавы). Прогнозирование дефляции почвы («уравнение ветровой эрозии почв» Вудрафа-Сидовэя).

Методы изучения эрозии почв. Пассивный эксперимент в природе. Оценка интенсивности смыва, размыва, выдувания почвы и аккумуляции наносов. Метод замера объёма водороин, почвенно-морфологический метод, метод реперов, изотопный метод, стереофотограмметрический метод. Методы наблюдения за стоком и смывом почвы на естественных водосборах. Методы измерения переноса почвы ветром. Активный эксперимент в природе. Метод стоковых площадок (методика заложения площадок, организация измерений, оборудование площадок, виды дождевателей, стокоприёмное оборудование). Определение интенсивности дождя и размера капель. Метод полевых аэродинамических установок (устройство, методика работ, круг решаемых задач).

Эксперимент в лаборатории. Задачи лабораторного эксперимента. Устройство лабораторных лотков и аэродинамических установок. Связь полевого и лабораторного экспериментов.

Свойства, классификация и картографирование эродированных и дефлированных почв. Изменение свойств почв в результате смыва, сдувания и аккумуляции наносов. Снижение урожая и качества продукции на эродированных почвах. Классификации смытых и дефлированных почв (Соболева, Сурмача, Заславского, Гаеля-Смирновой). Классификация, опубликованная в работе «Классификация и диагностика почв СССР» (1977). Классификация намытых и погребенных почв.

Особенности картографирования эродированных почв. Цели картографирования, выбор эталона неэродированных почв, выделение комплексов почв разной степени эродированности. Методики составления карт крутизны склонов и местных базисов эрозии. Приближенный расчет длины склонов. Применение аэрокосмических методов при почвенно-эрозионном картографировании.

Предупреждение поверхностной эрозии почв. Агротехнические противоэрозионные мероприятия. Глубокая и своевременная вспашка, обработка почвы и посев сельскохозяйственных культур вдоль горизонталей, ступенчатая вспашка, кротование, щелевание; приемы водозадерживающей обработки почвы: лункование, прерывистое бороздование, устройство микролиманов, фигурное обвалование. Безотвальная, плоскорезная и минимальная обработки почвы. Правильное размещение на склоне сельскохозяйственных культур с учетом их биологических особенностей и почвозащитных свойств; почвозащитные севообороты, их место в рельефе, набор культур. Создание буферных полос, полосное размещение культур. Мульчирование. Правильное использование и улучшение естественных кормовых угодий (поверхностное и коренное). Регулирование снегораспределения и снеготаяния путем создания лесополос, кулис, снегопахоты, полосного уплотнения и зачернения снега.

Агролесомелиоративные мероприятия на склонах. Водорегулирующие лесные полосы, их конструкция, набор пород. Сочетание водорегулирующих полос с простейшими гидротехническими сооружениями. Расчет ширины водорегулирующих лесных полос и расстояния между ними.

Гидротехнические мероприятия по охране почв от поверхностной эрозии почв. Валы-террасы с широким основанием, расчет допустимого расстояния между ними. Ступенчатые (напашные и выемочно-насыпные) террасы, их типы и устройство. Траншейные террасы. Организационно-хозяйственные мероприятия. Противоэрозионная организация территории землепользования. Выделение эрозионных фондов по А.С. Козменко. Регулирование интенсивности использования почвы.

Предупреждение линейной эрозии почв. Классификация размывов по положению их в рельефе (донные, вершинные, склоновые), по степени развития (водороина, промоина, овраг; вымоина, донная промоина, дйнный овраг) и интенсивности процесса денудации. Механизм развития вершины оврага. Роль явлений солифлюкции, суффозии и оползней в оврагообразовании. Меры борьбы с линейной эрозией. Полная засыпка и выполаживание откосов оврагов. Устройство и расчет водозадерживающих валов и водоотводных канав. Приовражные и прибалочные лесные полосы. Вершинные (быстротоки, перепады, консоли) и донные водосбросные сооружения.

Особенности защиты почв от ирригационной эрозии. Закономерности распределения смытых и несмытых почв при поливах по полосам и бороздам. Противоэрозионная технология полива по бороздам и полосам. Повышение допустимых (по условию неразмываемости почв) расходов воды путем окультуривания почв, обработки их полимерами-структурообразователями, предполивной замочки борозд. Уменьшение скорости течения поливной воды путем нарезки «скошенных», контурных и извилистых борозд.

Особенности эрозии почв при орошении дождеванием. Противоэрозионная технология полива. Способы повышения допустимой нормы полива дождеванием.

Предупреждение ветровой эрозии почв. Агротехнические мероприятия. Почвозащитные севообороты. Почвозащитная эффективность полевых культур. Полосное размещение посевов. Мульчирование. Посев промежуточных культур. Создание кулис. Травосеяние. Почвозащитная система механической обработки (основная обработка, борьба с сорняками и закрытие влаги, предпосевная обработка и посев). Совмещение операций и минимальная обработка. Агролесомелиоративные мероприятия. Механизм взаимодействия лесной полосы с воздушным потоком. Расчет системы полезащитных лесополос. Создание полезащитных лесных насаждений.

Организационно-хозяйственные мероприятия, их содержание и способы реализации.

Повышение плодородия эродированных почв. Пути обогащения эродированных почв органическим веществом: землевание эродированных почв, посев сидеральных культур, внесение органических удобрений (навоза, торфа, компоста, сапропеля, углегуминовых удобрений и органо-минеральных отходов промышленности). Применение полимеров-структурообразователей и других мелиорантов.

Особенности применения минеральных удобрений на эродированных почвах (нормы, сроки и технология их внесения). Известкование кислых эродированных почв. Защита почв от эрозии и охрана окружающей среды от загрязнения.

Охрана почв от эрозии в системе народного хозяйства. Организация работ по защите почв от эрозии. Основные принципы проектирования противоэрозионных и противодефляционных мероприятий (стадийность, комплексность, зональность, охват почвозащитными мероприятиями всей территории водосбора или района проявления дефляции, экономическая целесообразность). Этапы проектирования: Генеральная схема на область, край или республику, межхозяйственная схема, проект противоэрозионных и противодефляционных мероприятий на отдельное хозяйство.

Литература:

Кузнецов М.С., Глазунов ГЛ. Эрозия и охрана почв. М, Изд-во Моск. ун-та, 1996, 334 с.

Дата добавления: 2014-01-20