Рослинність та ерозія - огляд літератури

Управління навколишнім середовищем, оцінка, пом'якшення наслідків, відновлення, освіта та пропаганда

ерозія

Це розширена версія статті, представленої на конференції в Університеті штату Орегон, “Рідні рослини: розмноження та посадка”, 9-10 грудня 1998 р.

Анотація

Поверхнева ерозія та масові втрати ґрунту від зсувів викликають велике занепокоєння у землевпорядників. Прискорена ерозія та нестійкість схилів можуть бути спричинені або посилюватися діяльністю людини. Посилена ерозія може спричинити несприятливі кумулятивні наслідки водозбору, збільшуючи седиментацію, погіршуючи запаси води, знижуючи продуктивність лісу, знищуючи середовище існування анадромних риб та погіршуючи інші найважливіші екологічні цінності. Зрілі, структурно та флористично складні рослинні угруповання значно зменшують поверхневу ерозію та значно сприяють підтримці стійкості схилів. Управління рослинністю лісистих, прибережних, міських, сільськогосподарських та прибережних територій повинно зберігати та підтримувати належний рослинний покрив, щоб бути ефективним. Відносна ефективність рослинності в будь-якому конкретному регіоні буде залежати від якості рослинності, топографії, схилу, гідрології, геології та ґрунтів.

Ключові слова: Стійкість схилів, нетутешні рослини, береги, прибережні, збереження ґрунту, реставрація, біологія збереження.

1. Вступ

Ilрунт - найосновніший ресурс; забезпечення середовищем для росту рослин та утримання води. Ерозія та зсуви дуже турбують землевпорядників у всьому світі. Зменшення ерозії та збереження виробничої потужності земель є критичним першим кроком у підтримці продуктивності сільськогосподарських угідь, рибних ресурсів, лісових угідь та зменшення шкоди розвиненим районам. Підтримання та відновлення вегетативного покриву є ефективним засобом зменшення ерозії.

1.1 Поверхнева ерозія

Збереження ґрунту протягом багатьох років було найважливішою метою управління земельними ресурсами. У 1930-х рр. VanDersal (1938) заявив: «Жодного разу потреба у збереженні наших природних ресурсів не була більш очевидною, як це є в даний час. Ми спостерігали марнотратне знищення нашого найосновнішого ресурсу, ґрунту, що відбувається із дедалі більшими темпами протягом порівняно короткого періоду років ". «Ерозія - це далеко не нове явище, - пише Джон Бертон Вудс, - насправді це природний процес, який має своє місце в підтримці рівноваги природи. ... водна ерозія, вітрова ерозія, льодовикова ерозія та інші форми механічного та хімічного вивітрювання брали участь у моделюванні більшості сучасної місцевості. Всюди можна спостерігати наслідки цієї природної або геологічної (поверхневої) ерозії, але ця природна ерозія працює повільно ... Оскільки вона діє так повільно, наслідки цього типу ерозії майже не відчуваються і не становлять серйозних проблем. Справжньою проблемою сьогодні є не природна ерозія, а посилення цієї дії, відоме як прискорена (поверхнева) ерозія. На відміну від природної ерозії, прискорена (поверхнева) ерозія є результатом людської діяльності ... ”, (Вудс, 1938).

Поверхнева ерозія включає процеси дощового хлюпання, змиву простирадла, обдурування та овралу та сухого равеля. Широкі експерименти численних дослідників у 1950–1960-х роках створили Універсальне рівняння втрат ґрунту (USLE), яке обчислює ерозію сільськогосподарської поверхні як функцію градієнта схилу схилу, типу грунту, довжини схилу, інтенсивності та тривалості опадів, управління та рослинного покриву. (Wischmeier and Smith, 1978; Reid, 1993). Потім USLE був модифікований для кращого прогнозування поверхневої ерозії на лісових землях, а функцію рослинного покриву (фактор С) розширено, щоб відобразити його складність та важливість. (Dissmeyer and Foster, 1981; 1984).

1.2 Масові процеси ґрунту

Хоча рідше і епізодичніше, ніж поверхнева ерозія; масове витрачання ґрунту або зсуви все більше викликають занепокоєння. «У США втрати від зсувів, просідання та інших руйнувань ґрунту перевищують втрати від усіх інших природних небезпек разом узятих» (Sangrey, et al, 1985). Видобуток корисних копалин, забір води, управління деревиною та будівництво доріг дедалі частіше трапляються як у гірських, так і в прибережних районах, схильних до масових витрат ґрунту. Одночасно із покращеною доступністю та використанням раніше віддалених ресурсів; посилилась урбанізація.

1.3 Лісисті схили

Тоді як зсуви відбуваються природним чином через технічну активність, інтенсивні сезонні опади та круті схили; практики будівництва доріг, заготівлі деревини та підготовки місця можуть мати значний вплив на стабільність схилів на північному заході Тихого океану. (Сідл, 1980). Непорушені лісисті схили в цих районах часто значно крутіші, ніж кут нахилу для складених оголених грунтів. Ран (1969) дійшов висновку, що "різниця пояснюється стабілізуючим впливом лісової рослинності". Tubbs (1975) зазначає ймовірну якірну роль коренів рослин у забезпеченні накопичення більшої товщини матеріалу реголіту, ніж це могло б підтверджуватися лише міцністю ґрунту.

«Лісистість гірських схилів на північному заході Тихого океану є важливим природним контролем ерозії ґрунту та схилових процесів» (Фредріксен та Гарр, 1981).

1.4 Прибережні райони

Прибережні райони в регіоні піддаються як ерозії берегової лінії, так і зсувам. Ерозія морської берегової лінії викликає занепокоєння власників прибережної нерухомості та тих, хто використовує та управляє прибережними державними ресурсами. (Macdonald and Witek, 1994). Хоча берегові лінії схильні до багатьох ерозійних впливів, рослинність може зіграти важливу роль у підтримці стабільності та зменшенні ерозії (Menashe, 1993).

1.5 Прибережні райони

Прибережні райони біжать як нитки, прив’язуючи гори до прибережних районів. Процеси ерозії та схилу можуть суттєво вплинути на ці неміцні, але важливі зв’язки. "Найпродуктивнішими середовищами проживання лососевих риб є невеликі потоки, пов'язані зі зрілими та старовинними хвойними лісами, де великі органічні залишки та повалені дерева значною мірою впливають на фізичні та біологічні характеристики таких потоків". (Maser, et al. 1988). Прибережна рослинність впливає на геоморфологію потоку та заплави, затримуючи відклади, стабілізуючи береги потоків та підтримуючи природні потоки (Connin, 1991). Рослинність, яка підтримується безпосередньо поруч із дренажними каналами та по всьому вододілу, захищає водне середовище існування (Marchent and Sherlock, 1984).

2. Роль рослинності

"Рослинність впливає як на поверхневу, так і на масову стійкість схилів значним і важливим чином". «Стабілізуючі або захисні переваги рослинності залежать як від типу рослинності, так і від типу деградації схилів. У випадку стійкості маси захисні переваги деревної рослинності варіюються від механічного підкріплення та стримування корінням та стеблами до модифікації гідрології схилів в результаті вилучення вологи з ґрунту шляхом випаровування ". (Грей і Сотір, 1996).