EROZJA GLEB I SPOSOBY JEJ ZAPOBIGANIA

Question

EROZJA GLEB I SPOSOBY JEJ ZAPOBIGANIA

Wstęp

Erozję powierzchni ziemi oznacza zespół procesów degradacyjnych obejmujących przeobrażenia: rzeźby terenu, pokrywy glebowej i stosunków wodnych. Jeśli zachodzi w warunkach naturalnych, wyłącznie pod wpływem sił przyrody, wówczas określa się ją jako geologiczną. Natomiast w środowisku podlegającym działalności człowieka dominuje erozja przyśpieszona (antropogeniczna). W związku ze znacznym rozszerzeniem działalności człowieka obecnie na świecie dominuje erozja przyśpieszona, inicjowana i potęgowana różnymi formami antropopresji.
Przestrzenne rozmieszczenie i nasilenie erozji zależy od czynników przyrodniczych (erozja potencjalna) i przyrodniczo - gospodarczych (erozja aktualna).
Tereny erodowane, w tym zwłaszcza ekosystemy rolnicze cechują się zachwianą równowagą biologiczną, prowadzącą do negatywnych i najczęściej trwałych zmian warunków ekologicznych i techniczno - organizacyjnych. W wyniku erozyjnego degradowania gleb, deformowania rzeźby terenu, zakłócenia stosunków wodnych, pogarszania warunków wzrostu roślin uprawnych, a także niszczenia urządzeń technicznych obniżają się homeostatyczne zdolności ekosystemów, zapewniające trwałość i możliwość samoregeneracji krajobrazu. Z drugiej jednak strony erozja wzbogaca krajobraz poprzez urozmaicanie rzeźby, tworzenie nowych siedlisk i wyłączanie terenów z użytkowania rolniczego, co jest korzystne dla zwiększania bioróżnorodności. Na obszarach, gdzie zdolność produkcyjna rolnictwa jest ograniczona erozja powoduje relatywnie duże straty ekonomiczne prowadząc do nawet znacznego pogorszenia jakości życia mieszkańców.
Średnie roczne straty zmytej gleby w warunkach polskich zestawione z obliczeniami Fourniera (1960) dla różnych kontynentów
715 t/km2 - Afryka
701 t/km2 - Ameryka Południowa i Antyle
610 t/km2 - Azja
491 t/km2 - Ameryka Północna i Środkowa
273 t/km2 - Australia
280 t/km2 - Karpaty Fliszowe (Maruszczak, 1991)
84 t/km2 - Europa
76 t/km2 - Polska (Józefaciukowie, 1992)
2,7 t/km2 - Niziny Środkowopolskie (Maruszczak, 1991).

Klasyfikacja erozji

Istnieje wiele klasyfikacji i podziałów erozji i, w zależności od przyjętych kryteriów, poszczególne jej typy i podtypy znacznie się od siebie różnią. Opracowana przez Józefaciuków z Puławskiego Ośrodka Badań Erozyjnych jest moim zdaniem najodpowiedniejsza dla geograficznych warunków Polski i ujmuje wszystkie typy erozji spotykane w terenie. Wyróżniono w niej 5 podstawowych typów erozji, które rozkładają się na poszczególne podjednostki.
Erozja wietrzna - siła sprawcza: wiatr, wyróżnia się:
Deflację - wywiewanie ziaren i cząstek glebowych, ziemnych i skalnych. Powoduje tworzenie się rynien, mis, niecek i wydmuszysk w obrębie obszarów piaszczystych oraz ostańców i bruku deflacyjnego na obszarach piaszczysto - żwirowych i pyłowych. Podczas okresów intensywnego wywiewania powstają burze pyłowe i piaskowe (Sahara).
Korazję - żłobienie i szlifowanie powierzchni skał przez piasek niesiony wiatrem, najintensywniejsze na pustyniach i w górach. Charakterystyczne formy rzeźby korozyjnej to wygłady, żłobki, bruzdy, nisze, graniaki wiatrowe i skałki (słupy skalne).
Akumulację eoliczną - osadzanie się niesionych przez wiatr cząstek glebowych (deflatów) na powierzchni gleby powodujące stopniowe zasypanie górnych, żyznych poziomów profilu glebowego, jałowymi deflatami.
Erozja wodna - siła sprawcza: woda, wyróżnia się:
Rozbryzg - odrywanie i przemieszczanie na niewielkie odległości cząstek glebowych przez krople deszczu lub ziarna gradu z równoczesnym ubijaniem powierzchni gruntu.
Spłukiwanie powierzchniowe - odspajanie i transportowanie cząstek glebowych przez spływ powierzchniowy. Zasada przemieszczanie cząstek jest podobna do transportu osadów w korytach rzecznych, lecz odbywa się w strudze o znacznie większej szerokości i minimalnej głębokości (przepływ błonkowaty).
Erozja liniowa - dzieli się na 3 podtypy:
- erozję żłobinową, która polega na niegłębokim rozmywaniu górnych poziomów profilu glebowego przez wodę ze spływu powierzchniowego spływające po stoku w postaci niewielkich strużek;
- erozję wąwozową, której mechanizm polega na bardzo intensywnym rozmywaniu stoków przez skoncentrowane strugi spływu powierzchniowego, w wyniku czego powstają wąwozy, które nie zabezpieczone, podlegają następnie dalszemu silnemu rozwojowi;
- erozje rzeczną, dzielącą się na: denną, brzegową i wsteczną. Najogólniej ten typ erozji ujmuje całość zjawisk związanych z przeobrażaniem koryt cieków.
Erozja podpowierzchniowa - dzieli się również na 3 podtypy:
- sufozję chemiczną, której mechanizm polega na zubażaniu profilu glebowego w spoiwo (CaCO3) poprzez jego chemiczne rozpuszczanie i wynoszenie poza profil;
- sufozję mechaniczną, której mechanizm jest podobny, z tą różnicą, że zamiast wymywania chemicznego następuje tu mechaniczne wynoszenie koloidalnego spoiwa;
- erozja krasowa, której efektem są liczne jaskinie na obszarach zbudowanych ze skał węglanowych. Jaskinie te powstały poprzez długoletnie, stopniowe wymywanie CaCO3 z masywu skalnego.
Abrazja - jest to niszczenie brzegów zbiorników wodnych przez energię uderzających fal. Najbardziej spektakularnym efektem działania abrazji są w Polsce klify Pomorza Zachodniego, a szczególnie klif pod kościołem w Trzęsaczu.
Ruchy masowe - siła sprawcza: przyciąganie ziemskie, wyróżnia się:
Odpadanie - odpadanie mas skalnych bądź gruntowych z pionowych ścian.
Obrywanie - obrywanie się mas skalnych bądź ziemnych z nawisów, przy czym oderwane elementy przemieszczają się droga powietrzną;
Osuwanie - na ogół szybkie przemieszczanie się w dół stoku mas glebowo-zwietrzelinowych. Osuwanie ma miejsce najczęściej na skutek nadmiernego uwilgotnienia lub zmian w rzeźbie powodujących zwiększenie nachylanie stoku, w wyniku czego traci on stateczność przyjmując różne płaszczyzny poślizgu.
Spływy - (soliflukcja), spływanie nadmiernie uwilgotnionych mas glebowo - zwietrzelinowych po płaszczyźnie poślizgu utworzonej przez nierozmarzniętą jeszcze warstwę gruntu. Zachodzi najczęściej na utworach glebowych o dużej zawartości części ilastych i pyłowych, na stokach o wystawie północnej i spadkach powyżej 30%. Typową formą dla tego rodzaju erozji są jęzory soliflukcyjne.
Pełzanie - mechanizm podobny do osuwania, jednak ruch mas ziemnych przebiega wolniej, miąższość przemieszczanej warstwy bywa znacznie większa.
Osiadanie - powolne obniżanie się powierzchni terenu wskutek zmniejszenia objętości gruntu. Osiadanie często towarzyszy procesom syfozji.
Erozja śniegowa - siła sprawcza: śnieg bądź lód, wyróżnia się:
Erozja niweo-eoliczna - o podobnym do korazji mechanizmie niszczącym, gdzie rolę niszczącą ziaren deflatów spełniają kryształki śniegu, bądź lodu.
Lawiny - powodują bardzo gwałtowne przemieszczenia mas glebowo-zwietrzelinowych.
Zsuwy - powolne przemieszczanie się masy śniegu wraz z gruntem i skałami po powierzchni stoku.
Erozja uprawowa - siła sprawcza: człowiek.
Erozja ta obejmuje wszystkie przejawy wadliwej agrotechniki i urządzenia terenów rolniczych. Najbardziej znanym przykładem erozji uprawowej jest orka z odłożeniem skiby w dół stoku, co przyspiesza dodatkowo wynoszenie materiału z pola.
Czynniki wpływające na występowanie i nasilenie erozji

Podstawowymi czynnikami determinującymi nasilenie erozji w warunkach Polski są: rzeźba terenu, pokrywa glebowa, sposób użytkowania i organizacja przestrzenna danego obszaru oraz klimat.
Rzeźba terenu: decydującą role mają tu spadku terenu ze względu na szybkość spływu powierzchniowego, efektywną powierzchnię zbierania opadu i szybkość infiltracji. Ważna jest również tzw. krzywizna stoków określająca ich geometrię wpływającą na rozkład energii spływającej wody. Wystawa stoków z kolei decyduje o szybkości tajania pokrywy śnieżnej oraz wilgotności gleby.
Pokrywa glebowa: jej wpływ określany jest wskaźnikiem podatności na erozję wyznaczanym dla każdego rodzaju erozji. Decydujący wpływ na jego wartości mają następujące właściwości gleb: skład mechaniczny, decydujący o zwięzłości (odwrotnie proporcjonalnej do stosunku zawartości frakcji pylastej do frakcji spławialnych), przepuszczalność, wytrzymałość na ścinanie, zawartość różnych składników mineralnych i organicznych. Istnieje wiele klasyfikacji podatności gleb na erozję np. na spłukiwanie powierzchniowe, ja podam klasyfikację wg Józefaciuków - od gleb najbardziej do najmniej podatnych:
1. gleby lessowe i lessowate, pyłowe, pyłowe wodnego pochodzenia;
2. piaski luźne, gleby piaszczyste, rędziny kredowe i jurajskie;
3. piaski słabogliniaste, gliniaste, gleby żwirowe, rędziny trzeciorzędowe i starszych formacji geologicznych;
4. gleby lekkie - gliny piaszczyste i piaski naglinowe, gleby średnie, gliniaste, wytworzone ze skał osadowych o spoiwie węglanowym, niewapiennych;
5. gleby ciężkie, ilaste, skaliste - skały szkieletowe wytworzone ze skał o spoiwie niewęglanowym, wytwoprzone ze skał krystalicznych, torfy niskie, przejściowe i wysokie.
Sposób użytkowania i organizacja przestrzenna obszaru są typowo antropogenicznymi czynnikami wpływającymi na nasilenie procesów erozji wodnej. Największe znaczenie ma tutaj przeciwerozyjna funkcja roślinności, przeciwerozyjne zabiegi agrotechniczne i przeciwerozyjny układ pól i dróg. Przeciwerozyjna funkcję roślinności najlepiej obrazują szacunkowe dane podawane przez Benneta (1955), który szacuje czas zmycia 18cm warstwy gleby na stoku o nachyleniu 10%, w warunkach klimatu kontynentalnego, na 575000 lat pod pierwotną puszczą, 82150 lat pod trwałą darnią, 110 lat pod uprawą polową i 18 lat na czarnym ugorze. Jak widać największą wartość ochronną mają siedliska leśne, następnie łąkowe, zaś uprawa polowa generalnie nie wykazuje właściwości trwałej ochrony (chociażby ze względy na sezonowość). Ochronne działanie zbiorowisk leśnych polega na: wiązaniu gleby przez gęsty system korzeniowy, dużej intercepcji opadów tj. rozpraszaniu i zatrzymywaniu części opadu w koronach drzew (intercepcja waha się w granicach od 10% dla intensywnych i dużych opadów do nawet 100% dla opadów małych, średnio wynosi ona 20-30%), równomiernym rozkładzie pokrywy snieżnej oraz równomiernym i opóźnionym jej tajaniem, akumulacji materiału wynoszonego z wyższych partii terenu. Tak więc lesistość poszczególnych zlewni ma bardzo duże znaczenie przeciwerozyjne. Jednak lesistość wyrażona w procentach powierzchni zlewni nie uwzględnia przestrzennej lokalizacji lasów w obrębie zlewni, które ma największe znaczenie ze względu na zatrzymywanie i opóźnianie spływu przez obszary położone w górze zlewni przy niewielkim znaczeniu lasów przy jej wylocie. Dlatego też wprowadzono (Lambor, 1955) wskaźnik rozwinięcia lesistości zlewni wyrażony stosunkiem powierzchni poniżej krzywej rozwinięcia lesistości do całkowitej powierzchni zlewni. Gęsty i zwarty system korzeniowy roślinności trawiastej z kolei chroni glebę przede wszystkim przed skoncentrowanym spływem powierzchniowym. Naziemne części darni również chronią glebę zwiększając szorstkość podłoża, a zatem zmniejszają prędkość przepływu, zwiększając przy tym infiltrację. Oprócz rodzaju pokrywy roślinnej olbrzymi wpływ na nasilenie erozji ma prawidłowa agrotechnika (o czym więcej przy okazji omawiania zabiegów ochronnych) oraz właściwy układ działek i dróg w rzeźbie . Generalnie najbardziej niekorzystny jest układ wzdłużstokowy tj. prostopadły do warstwic oraz skośnostokowy, gdyż rzędy upraw, czy drogi gruntowe stają się korytami dla spływu powierzchniowego, co w przypadku układu skośnostokowego charakteryzującego się dużą zlewnią oznaczać może intensywne rozmywanie, nawet przy stosunkowo niewielkich opadach.

Rys1. Układ działek i dróg w rzeźbie

Metody i wskaźniki nasilenia erozji (wodnej)

Puławski Ośrodek Badań Erozyjnych opracował grupę wskaźników charakteryzujących rozkład przestrzenny potencjalnego i rzeczywistego nasilenia erozji wodnej. Należą do niej 3 wskaźniki: zagrożenie erozją wodną potencjalną, nasilenie erozji wodnej aktualnej oraz nasilenie erozji wąwozowej.
Wskaźnik zagrożenia erozją wodną potencjalną służy do określania możliwości pojawienia się erozji o danym stopniu nasilenia na podstawie informacji o spadkach, pokrywie glebowej oraz średniej rocznej sumie opadów dla danego obszaru. Jest on szczególnie użyteczny przy ocenie zmian użytkowania terenu, np. likwidacji użytków zielonych itp.

Rys2. Wyznaczanie stopni zagrożenia erozją wodną powierzchniową
Wskaźnik zagrożenia erozją wodną aktualną wprowadza do mapy erozji wodnej potencjalnej element użytkowania terenu i układu działek. I tak: pod zalesieniami przyjmuje się całkowity brak erozji, pod sadami w darni oraz pod zadarnieniami zagrożenie spada przeciętnie o 2 stopnie, poprzecznostokowy układ działek zmniejsza, zaś wzdłuż- i skośnostokowy zwiększa stopień zagrożenia.
Wskaźnik nasilenia erozji wąwozowej opiera się na zliczaniu gęstości wąwozów na przyjętych obszarach pozostających pod ich bezpośrednim oddziaływaniem. Z wieloletnich badań wynika, że wielkością krytyczną gęstości sieci wąwozowej jest gęstość przekraczająca 2,5 km/km2, kiedy rozpatrywany obszar już bardzo silnie degradowany i wymaga bardzo pilnej ochrony. W użyciu spotyka się również wskaźniki pilności przeciwerozyjnego zagospodarowania, ale wynikają one bezpośrednio z w/w wskaźników.

Występowanie i nasilenie erozji w Polsce

Metody "walki" z erozją (wodną)

Melioracje przeciwerozyjne to nie tylko ochrona gleb i gruntów przed erozyjną degradacją i dewastacją, lecz równocześnie najtańszy sposób walki z suszą, "stepowieniem" i powodziami. Głównym celem melioracji przeciwerozyjnych jest:
- ograniczenie występowania i nasilenia erozji;
- ochrona potencjału produkcyjnego gleb i niedopuszczenie do jego niekorzystnych prze-mian;
- zapobieganie deformacjom rzeźby, zwłaszcza rozczłonkowaniu terenu przez wąwozy i do-linki smużne;
- przeciwdziałanie niekorzystnym zmianom stosunków wodnych i wydłużanie obiegu wody w krajobrazie.
Podstawowymi zabiegami wchodzącymi w skład melioracji przeciwerozyjnych są:
- ustalenie przestrzennej struktury użytków produkcyjnych i ochronnych;
- formowanie rozłogu gruntów ornych i sieci dróg rolniczych;
- agrotechnika przeciwerozyjna;
- kształtowanie rzeźby terenu oraz rekultywacja i zagospodarowanie nieużytków poerozyjnych;
- urządzenia do rozpraszania i odprowadzania powierzchniowych spływów wody.
Każdy z wymienionych zabiegów wykazuje określone działanie ochronne, lecz najlepsze efekty uzyskuje się przy ich kompleksowym stosowaniu. Oczywiście udział poszczególnych zabiegów w systemie kompleksowym zależy od charakteru erozji (form występowania i nasilenia) oraz od warunków przyrodniczych i sposobów gospodarowania.
Pozytywne oddziaływanie melioracji przeciwerozyjnych jest następujące:
- zapobieganie obniżaniu się urodzajności gleb wskutek wymywania lub wywiewania składników pokarmowych oraz niekorzystnych przemian właściwości fizykochemicznych i ubytku profilu gleby;
- przeciwdziałanie deformacji stosunków wodnych wskutek zamulania cieków i zbiorników wodnych oraz niszczeniu urządzeń melioracyjnych, zabagnianiu lub nadmiernemu osuszaniu gruntów;
- nie dopuszczanie do rozczłonkowania się rzeźby przez wąwozy i inne formy erozyjne;
- zmniejszanie strat spowodowanych przez erozję, zwłaszcza w uprawach polowych;
- polepszanie warunków do intensyfikacji produkcji przez uporządkowanie rozłogu gruntów rolnych (struktura użytków, układ pól i dróg, agrotechnika, rekultywacja erozyjnych nieużytków i inne).
Dodatni wpływ zabiegów przeciwerozyjnych przejawia się również w zmniejszaniu nakładów na następujące prace i zabiegi:
- usuwanie namułów i renowację dróg oraz szlaków komunikacyjnych, urządzeń melioracyjnych i wodnych, budynków itp.;
- oczyszczanie z namułów szlaków wodnych oraz utrzymanie w odpowiednim stanie czystości wód pitnych i przemysłowych;
- ochronę terenów zabudowanych (osiedli, obiektów przemysłowych i innych) przed zamulaniem i uszkadzaniem przez erozję;
- ochronę powietrza przed zanieczyszczaniem pyłem glebowym.

Zabiegi przeciwerozyjne pod względem okresu działania można podzielić na trwałe (wieloletnie) i okresowe (sezonowe). Do działań trwałych należą przede wszystkim zabiegi o charakterze urządzeniowym, takie jak: układ użytków, pól i dróg, zabudowa wąwozów, urządzenia techniczne (tarasowanie, umacnianie dróg, cieków stałych, budowa grobli itp.), a do działań okresowych należy agrotechnika przeciwerozyjna, rowy odprowadzające okresowe spływy powierzchniowe i inne.
Nakłady na wykonanie poszczególnych zabiegów są różne. Duże nakłady i wysokie koszty jednostkowe mają zabiegi wymagające opracowania projektów technicznych i znacznego zmechanizowania robót wykonawczych, a zatem zabiegi określone jako techniczne oraz zabudowa wąwozów. Ponadto wymagają one również nakładów na bieżącą konserwację. Natomiast takie zabiegi, jak wprowadzenie przeciwerozyjnego układu użytków, pól i dróg praktycznie niewiele kosztują, zwłaszcza jeśli są połączone ze scalaniem gruntów. Nakłady na zabiegi okresowe corocznie wchodzą w koszty własne produkcji rolnej.
Ustalanie struktury użytków
Polega ono na określeniu wzajemnych proporcji i miejsca rozmieszczenia w rzeźbie użytków leśnych, rolnych i wodnych. Generalnie uważa się, że im teren jest bardziej nasycony trwałą roślinnością, tym większa jego odporność na erozję.
Największe działanie przeciwerozyjne przypisuje się użytkom leśnym, zwłaszcza lasom mieszanym o zwartej wielopiętrowej budowie i miąższej ściółce. Spływy powierzchniowe w lasach stanowią zaledwie kilka procent opadu, a roztopy śniegowe są powolne i nie powodują większej erozji. Lasy lokalizuje się na gruntach silnie erodowanych, które trudno zabezpieczyć przy użytkowaniu polowym, na nieużytkach po erozyjnych trudnych do rekultywacji i zagospodarowania rolniczego oraz na glebach słabej jakości. Oczywiście muszą one zajmować odpowiednio duże powierzchnie i dlatego tam, gdzie te powierzchnie są małe, stosuje się zadrzewienia fitomelioracyjne. Funkcja ochronna zadrzewień zależy od ich budowy, składu gatunkowego i usytuowania w rzeźbie. Należy jednak podkreślić, że zadrzewienia najlepiej zabezpieczają powierzchnię, na której bezpośrednio występują, natomiast ich ochronne oddziaływanie na przyległy teren może być już różne.
W terenach o żyznych glebach i cieplejszym klimacie użytki leśne mogą być zastąpione sadami urządzonymi przeciwerozyjnie. Sady, zwłaszcza na tarasach oraz w poprzeczno-stokowych pasach darni, są uznane za bardzo efektywną metodę zagospodarowania silnie erodowanych stoków.

Trwałe użytki zielone są, po lasach i zadrzewieniach leśnych, kolejną formacją roślinną o dużych walorach przeciwerozyjnych. Ochronna funkcja zadarnień wynika ze zdolności wiązania gruntu przez silnie rozwinięty system korzeniowy i osłanianie jego powierzchni gęstą masą łodyg i liści. Ponadto roślinność trawiasta spełnia ogromną rolę w procesie glebotwórczym. Użytki zielone w terenach erodowanych powinno się lokalizować przede wszystkim w miejscach narażonych na spływy powierzchniowe, w dolinach rzecznych, dolinkach smużnych i wymokach oraz na stromych zboczach. Jednak, jak dotychczas, o skali nasycenia terenu tymi użytkami decyduje głównie wielkość opadu rocznego.
Roślinność polowa przeciwdziała erozji w znacznie mniejszym stopniu niż leśna i łąkowa. O udziale upraw polowych w strukturze użytków decyduje jednak kierunek gospodarowania. Grunty orne w rejonach intensywnego rozwoju rolnictwa, nawet na obszarach silnie zagrożonych erozją, mają zdecydowaną przewagę, stanowią często 80-90% ogółu użytków, i dlatego muszą być objęte ochroną przeciwerozyjną.
Przestrzenna struktura użytkowania ma wybitnie regionalny charakter i zależy od przyrodniczych warunków oraz gospodarczych funkcji danego regionu.

Formowanie areału gruntów rolnych i sieci dróg rolniczych

Stanowi ono kolejny zespół zabiegów przeciwerozyjnych. Jego podstawą jest odpowiedni układ pól i dróg rolniczych. Na zboczach o nachyleniu powyżej 10stopni (18%) przeciwerozyjna agrotechnika przestaje być zabiegiem wystarczającym i zachodzi potrzeba wprowadzenia poprzecznostokowego (warstwicowego) układu pól.

Celem takiego układu są nie tylko względy przeciwerozyjne, ale również uzyskanie możliwie jednorodnych warunków siedliskowych. Teoretycznie szerokość pól warstwicowych powinna maleć w miarę wzrostu nachylenia zboczy; osiąga się wówczas szybkie starasowanie zboczy i opanowanie erozji. Zbyt wąskie pola utrudniają jednak mechanizację upraw. W gospodarstwach obszarowo małych, przeważnie indywidualnych, zwłaszcza tam, gdzie stosowano uprawę konną, nawet stosunkowo wąskie pola (20-30 m) były oceniane pozytywnie. Pola warstwicowe w gospodarstwach wielkoobszarowych o zmechanizowanej uprawie i mechanicznym transporcie są bardzo niechętnie widziane, głównie ze względu na trudności w organizacji pracy. Dlatego w takich gospodarstwach bardziej celowe jest wydzielenie tzw. kompleksów uprawowych, wyznaczanych przede wszystkim przez rzeźbę terenu :
- kompleks na wierzchowinach o dowolnym układzie pól i dowolnych płodozmianach;
- kompleks na zboczach o warstwicowym układzie pól i płodozmianach przeciwerozyjnych;
- kompleks na podnóżach zboczy i dnach dolin o uprawie najlepiej w poprzek spadku doliny i płodozmianach z przewagą wieloletnich roślin pastewnych.
Układ oraz utwardzenie dróg to niezbędna składowa formowania rozłogu gruntów ornych. Prawidłowo wytyczone i utwardzenie drogi nie tylko ułatwiają gospodarowanie, lecz spełniają również rolę zabiegów przeciwerozyjnych, rozpraszających powierzchniowe spływy lub odprowadzających nadmiar wód. W literaturze zaleca się wytyczanie dróg poprzecznie do spadku terenu. Jest to słuszne z przeciwerozyjnego punktu widzenia, ale drogi takie są mniej funkcjonalne niż prowadzone ukośnie do spadku. Jednak, jak wykazuje praktyka, drogi ukośne, drogi wzdłużstokowe i drogi na dnach dolinek są najsilniej erodowane, ponieważ dopływa do nich najwięcej wód powierzchniowych. Dlatego drogi powinno się sytuować przede wszystkim w grzbietowych częściach zboczy, czyli na lokalnych wododziałach, gdzie nie następuje koncentracja spływów powierzchniowych i ewentualnie w dolinach smużnych, lecz nie na dnie, a nieco wyżej, poza zasięgiem spływu wód i powinny być utwardzane.
Agrotechnika przeciwerozyjna
Może ona stanowić samodzielny zabieg na gruntach z erozją umiarkowaną lub zabieg dopełniający na gruntach bardziej erodowanych (począwszy od erozji średniej).
Wśród zabiegów agrotechnicznych poprzecznostokowa uprawa roli ma podstawowe znaczenie. Poprzecznostokowa orka jesienna, na zboczach o spadku do 10%, kilkakrotnie zmniejsza nasilenie erozji i równocześnie zwiększa, od kilkunastu do kilkudziesięciu milimetrów, zapas wody w jednometrowej warstwie gleby (po roztopach śniegowych) oraz zwiększa plony o kilkanaście procent. Oprócz orki ważny jest poprzecznostokowy kierunek siewu i sadzenia, który w okresie wegetacji roślin znacznie ogranicza nasilenie erozji. Termin siewu, zwłaszcza ozimin, powinien być możliwie wczesny, ponieważ wtedy zapewnia dobre ukorzenienie i rozkrzewienie roślin, a przez to lepszą przeciwerozyjną ochronę gleby. Nawożenie gleb w terenach erodowanych powinno być zróżnicowane na poszczególnych elementach rzeźby, ze względu na wyraźne odrębności siedliskowe. Najobfitszego nawożenia wymagają gleby na zboczach, zwykle najuboższe i łatwo przesychające. Szczególnie wskazane są tam nawozy organiczne. Słabo lub wcale nie erodowane gleby na wierzchowinach wymagają mniejszego nawożenia niż na zboczach, a najmniejszego dość próchniczne gleby u podnóży zboczy oraz w dolinach.
Odpowiedni dobór i następstwo roślin w płodozmianie stanowi kolejne podstawowe ogniwo w systemie agrotechniki przeciwerozyjnej. Największe właściwości przeciwerozyjne mają trawy i ich mieszanki z roślinami motylkowatymi, a następnie wieloletnie motylkowate. Gatunki jednoroczne charakteryzują się mniejszymi zdolnościami ochronnymi, przy czym ozime - żyto i rzepak, a następnie pszenica i jęczmień - lepiej chronią glebę przed erozją niż zboża jare. Zmianowanie roślin w terenach podlegających erozji wodnej powinno być różne na poszczególnych elementach stoku. Na wierzchowinach można stosować płodozmiany dowolne, na zboczach płodozmiany z przewagą gatunków glebochronnych, na podnóżach płodozmiany intensywne, z dwuletnią uprawą roślin dobrze chroniących glebę, a w dolinach płodozmiany z nasileniem upraw na zieloną masę.

Kształtowanie rzeźby terenu

Tereny o silnie urozmaiconej rzeźbie i mikrorzeźbie - obfitujące w dolinki śródzboczowe, wymoki sufozyjne, pagórki, ostańce erozyjne oraz wzdłużstokowe i skośnostokowe skarpy - są bardzo trudne do uprawy, a zwłaszcza mechanizacji zabiegów agrotechnicznych i transportu. Tereny takie są coraz częściej wyłączane z użytkowania i pozostawione jako nieużytki lub półnieużytki. Można je stosunkowo łatwo przywrócić do użytkowania rolniczego przez ścięcie form wypukłych i zasypanie form wklęsłych .

Projektowanie kształtowania rzeźby terenu powinny poprzedzić dokładne pomiary geodezyjne oraz badania glebowe i geologiczne na głębokość około 1 m większą od zasięgu robót ziemnych. W przypadku gdy poziom próchniczny ma dużą miąższość i żyzność to należy go najpierw zhałdować i po zakończeniu robót ziemnych wykorzystać do użyźnienia obszaru objętego robotami ziemnymi. W przypadku kształtowania rzeźby na gruntach o zróżnicowanym składzie mechanicznym należy tak organizować prace ziemne, aby utwory najbardziej korzystne dla rolnictwa znalazły się w powierzchniowej warstwie.
Kształtowanie rzeźby terenu obejmuje również tarasowanie zboczy które w wielu krajach jest powszechnym i w pełni opłacalnym zabiegiem przecierozyjnym. Wykonuje się je na zboczach o nachyleniu powyżej 15-20%, gdzie poprzecznostokowa uprawa roli jest bardzo uciążliwa lub wręcz niemożliwa, a przy uprawie wzdłużstokowej następuje szybka degradacja gleb.

Urządzenia hydrotechniczne
Urządzenia hydrotechniczne dopełniają całokształtu technicznej organizacji terenu. Są to różnego rodzaju elementy (rowy, studzienki, groble, itp.), stosowane w celu zatrzymania lub odprowadzenia wód powierzchniowych, wykonane na gruntach ornych i użytkach zielonych.

Wyniki kilkudziesięcioletnich teoretycznych i doświadczalnych prac wdrożeniowych umożliwiły opracowanie określonych zasad, metod i systemów melioracji przeciwerozyjnych dla różnych warunków przyrodniczo-gospodarczych w kraju.
Na podstawie przeprowadzonych badań i obserwacji nasuwają się również pewne wnioski odnośnie dalszych kierunków prac doświadczalno-wdrożeniowych w zakresie ochrony gleb przed erozją:
- przy opracowaniu systemów melioracji przeciwerozyjnych w gospodarstwach rolnych szczególną uwagę powinno się zwracać na kształtowanie rozłogu gruntów i sieci dróg transportu wewnętrznego, nie tylko pod kątem ich funkcji ochronnej ale również pod kątem eliminowania trudności w organizacji pracy i ułatwienia mechanizacji upraw i transportu;
- w pracach nad zabudową różnego rodzaju zwałowisk i skarp powinno się unikać zwykle kosztownej, technicznej zabudowy a preferować zabudowę biologiczną, uzupełnioną ewentualnie nieskomplikowanymi konstrukcyjnie umocnieniami;
- szczególnym obiektem zainteresowania powinny stać się prace kompleksowego urządzania przestrzeni rolniczej zwłaszcza na obszarze południowo-wschodniej Polski, bowiem nie mogą być one wykonywane metodą konwencjonalną lecz muszą być połączone z zabiegami przeciwerozyjnymi;
- podczas przeprowadzanej restrukturyzacji gospodarstw wielkoobszarowych i organizacji gospodarstw rodzinnych z gruntami zagrożonymi erozją powinno się nawet obligatoryjnie uwzględniać zabiegi przeciwerozyjne.

Erozja wietrzna

Biorąc za podstawę prędkość wiatru (powyżej 5 m/s), zróżnicowanie litologiczne i wskaźnik urzeźbienia terenu, wydziela się w krajobrazie rolniczym Polski trzy typy regionów o różnym natężeniu procesów eolicznych: bardzo silnym - średnio 600 t/ przemieszczanego materiału (obszary górskie, pogórzy i wyżynne z lessami oraz pokrywami pylastymi); umiarkowanym - średnio 300 t/ (część Sudetów, wyżyny z pokrywami niepylastymi, bardziej urzeźbione obszary pojezierne); słabym - średnio 100 t/ (głównie niziny środkowopolskie i Wybrzeże Zachodniobałtyckie).
Intensywność procesów eolicznych jest stosunkowo mało poznana. Zarejestrowane ekstremalne opady deflatów stanowiły wielokrotność średnich sum rocznych od około 4502 t/ do około 2287 t/ . Największą deflację notuje się w okresach czarnych zim.
Stopień degradowania gleby i upraw, jaki występuje przy różnym nasileniu erozji wietrznej, przedstawia się następująco:
erozja słaba powoduje tylko wywiewanie niewielkiej ilości cząstek glebowych i minimalnie degraduje glebę;
erozja umiarkowana zapoczątkowuje już proces redukowania miąższości poziomu orno - próchniczego wskutek wywiewania cząstek mineralnych i organicznych. Powoduje też zapylenie atmosfery materiałem glebowym.
erozja średnia powoduje wyraźne zmniejszenie miąższości poziomu orno - próchniczego. Oprócz zapylania atmosfery może też powodować szkody w uprawach - odsłaniać system korzeniowy, uszkadzać mechanicznie lub zasypywać rośliny;
erozja silna prowadząca do trwałych zmian morfologicznych gleb, tzn. do ubytku profilu wskutek deflacji (gleby zwiewane) lub do jego narastania w wyniku akumulacji eolicznej (gleby nawiewane). Powoduje duże zanieczyszczenie atmosfery, zdzieranie lub zasypywanie upraw polowych, występowanie burz pyłowych i piaskowych oraz "czarnych zim" (nawiewanie ziemi na śnieg). Na większych obszarach piasków sandrowych lub starych tarasów rzecznych mogą tworzyć się wydmy;
erozja bardzo silna dotyczy terenów rozwydmianych (wydmy nadmorskie i śródlądowe).
Występowanie deflacji na hałdach i zwałowiskach jest bardzo uciążliwe i często niebezpieczne (wywiewanie sustancji szkodliwych) dla otaczającego środowiska.

Erozja wietrzna (eoliczna) - przeobrażanie i degradowanie gleb pod wpływem erozyjnego oddziaływania wiatru. Należą do niej procesy:
deflacji - wywiewanie z powierzchni gleby i przenoszenie na różne odległości ziarn oraz cząstek glebowych i ziemnych (próchnicy, pyłu, iłu, piasku, okruchów skalnych):
korazji - żłobienie i wygładzanie powierzchni skalnych przez piasek niesiony wiatrem:
akumulacji - osadzanie się i nagromadzanie materiału deflacyjnego transportowanego przez wiatr.

Czynniki wpływające na erozje wietrzną

O formach i nasileniu procesów erozji wietrznej decydują fizyczno- geograficzne cechy środowiska oraz czynniki antropogeniczne. Spośród czynników grupy pierwszej największy wpływ wywierają wiatry, rzeźba terenu, podatność gleb na deflację, i szata roślinna.
W przypadku działalności człowieka ważne są wszystkie czynniki stwarzające warunki dla przesuszenia gruntu (niewłaściwa agrotechnika, odkryta gleba, nadmierny pobór wód głębinowych, melioracje odwadniające itp.) oraz wzmaganie procesów wywiewania (deflacji) cząstek mineralnych - ruch drogowy, zabiegi agrotechniczne, odkrywkowa eksploatacja surowców, zwałowiska, hałdy i inne. Poniżej omówiłam najważniejsze czynniki deflacjogenne.
Erozyjność wiatrów.
W Polsce przeważają wiatry zachodnie uznawane za mało erozyjne. Większą siłą erodowania charakteryzują się wiatry północne i wschodnie (najczęściej zimą i wywołujące zawieje). Najsilniejsze są oczywiście wiatry halne (głównie południowe) i wiatry nadmorskie północne i północno-zachodnie (bryzy).
Cechy wiatru, determinujące jego zdolność erodowania powierzchni ziemi to siła parcia, turbulencja, porywistość i przeważający kierunek.
Prędkość wiatru wzrasta wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem gruntu. Prędkość wiatru przy gruncie (prędkość przygruntowa) jest bardzo mała, dość szybko wzrasta do wysokości około 3 cm (prędkość nadgruntowa), a następnie znowu wolniej do wysokości 10 cm (prędkość ponadgruntowa).
Charakterystykę wiatru (formę występowania, prędkość, siłę parcia, zdolność erodowania ) w skali Beauforta przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Charakterystyka wiatru w skali Beauforta, na wysokości 10 m (Zachar, 1982; za Troeh i in.)
Skala Rodzaj wiatru Oddziaływanie wiatru Prędkość wiatru Siła wiatru (parcie) Erozja wietrzna
BF (m/s) (kg m-2)
0 Cisza dym wznosi się pionowo 0 � 0,2 0 nie występuje
1 Powiew dym wznosi się głównie pionowo 0,3 � 1.5 0,05 nie występuje
2 Wiatr słaby powiew na twarzy, poruszane liście 1,6 � 3,3 0,36 nie występuje
3 Łagodny poruszane liście i małe gałązki 3,4 � 5,4 1,2 zapoczątkowana
4 Umiarkowany poruszany kurz i luźny papier, poruszane małe gałęzie 5,5 � 7,9 2,8 słaba
5 Dość silny zginanie małych drzew 8,0 � 10,7 5,4 umiarkowana
6 Silny poruszane duże gałęzie, słychać świst drutów telefonicznych 10,8 � 13,8 9,5 średnia
7 Gwałtowny poruszane całe drzewa, trudne chodzenie pod wiatr 13,9 � 17,1 15 średnia
8 Wichura łamane drzewa, generalnie nie jest możliwe chodzenie pod wiatr 17,2 � 20,7 22,3 silna
9 Silna wichura j. w 20,8 � 24,4 31,9 silna
10 Gwałtowna wichura niszczone lżejsze konstrukcje techniczne 24,5 � 28,4 43,6 bardzo silna
11 Sztorm Wyrywane drzewa, uszkadzana znaczna część konstrukcji technicznych 28,5 - 32,6 58,1 bardzo silna
12 Huragan Dewastacja krajobrazu i konstrukcji technicznych >32,7 75,7 katastrofalna
Masy powietrza przemieszczają się ruchem turbulentnym i wirowym. Ruch turbulentny (poziomy) umożliwia i warunkuje niszczące oddziaływanie wiatru. Odbywa się on po nierównym i chropowatym podłożu, z równą prędkością co powoduje intensywne mieszanie się mas powietrza i silne tarcie. Wiatry o prędkości do 5 m/s mają słabą turbulencję i niewielką siłę erodowania, o prędkości 5-10 m/s umiarkowaną turbulencję i średnią siłę erodowania, a o prędkości powyżej 10 m/s silną turbulencję i dużą siłę erodowania (Klimaszewski, 1978; za Parczewskim, 1969). Z tym ruchem jest związana porywistość wiatru, wyrażająca się zmianami prędkości (słabszymi i silniejszymi podmuchami).
Ruch wirowy powietrza odbywający się pionowo, jako prądy wstępujące, ma również określony udział w przenoszeniu materiału glebowego. Wiry o średnicy 1-100 m i prędkości do 10 m/s porywają pył i piasek do wysokości 1000 m i więcej, a trąby powietrzne (tornado) o średnicy 100-300 m i prędkości 50 - 100 m/s nawet do wysokości 3000 m (Klimaszewski, 1978).
Podatność gleb na erozję wietrzną.
Morfogenetyczne (rzeźbotwórcze) oddziaływanie wiatru zależy przede wszystkim od stanu (charakteru) podłoża, który z kolei warunkują głównie skład mechaniczny, wilgotność, rzeźba i okrywa roślinna. Wszystkie te czynniki są ze sobą wzajemnie sprzężone, ale w przypadku gleby odkrytej najważniejszy jest skład mechaniczny (tab. 2).
Tabela 2. Podatność gleb na deflację , z uwzględnieniem średnicy cząstek glebowych
(Zachar,1982; za Chepilem, 1945)
Podatność gleby Przeważająca średnica ziarn, mm Krytyczna prędkość wiatru, ms-1
bardzo silna 0,1 - 0,15 3 - 4
silna 0,05 -0,1 i 0,15 - 0,5 4 - 5,5
średnia 0,01 - 0,05 i 0,5 - 1,0 5,5 - 7
słaba 0,005 - 0,01 i 1,0 - 2,0 7 - 10
bardzo słaba < 0,005 i > 2,0 > 10
Najbardziej podatne na działanie wiatru są gleby piaszczyste, a następnie przesuszone gleby organiczne i organiczno - mineralne Ze wzrostem zawartości cząstek ilastych (<0,01 mm) podatność gleb maleje.
W przemieszczanym przez wiatr materiale ziemnym przeważają cząstki 0,25-0,4 mm, natomiast cząstek >0,8 mm, określanych jako nieerodowane jest bardzo mało .
Prawie wszyscy badacze uważają, że najbardziej narażona na erozję wietrzną jest wierzchnia warstwa gleby, do 5 cm głębokości. Jeżeli jednak zawartość w niej cząstek > 1 mm wynosi > 60% to wówczas taka gleba jest prawie odporna na działanie wiatru, przy zawartości 50-60% już znacznie mniej odporna, a przy zawartości poniżej 50% wymaga zabiegów ochronnych. Należy pamiętać, że część mało odpornych agregatów jest dezintegrowana w wyniku mechanicznej akcji wywiewania cząstek.
Gleby Polski, biorąc pod uwagę ich cechy rodzajowe i związane z nimi gatunkowe, można pod względem podatności na procesy eoliczne uszeregować następująco (Józefaciukowie,1975):
bardzo silnie podatne - piaski luźne drobnoziarniste (w tym wydmowe), mursze na torfach, mursze na podłożu mineralnym, gleby murszowate;
silnie podatne - piaski luźne gruboziarniste, piaski gliniaste lekko i silnie pylaste, piaski słabogliniaste (różne), lessy i utwory lessowate;
średnio podatne - piaski gliniaste lekkie (z wyjątkiem silnie pylastych), gleby pylaste, piaski słabogliniaste (różne), lessy i utwory lessowate;
umiarkowanie podatne - piaski gliniaste lekkie (z wyjątkiem silnie pylastych), gleby pylaste zwykłe (z wyjątkiem wymienionych w grupie 2).
słabo podatne - gliny i iły.
Woda w glebie zwiększa powierzchniowe napięcie i siłę kohezji między cząsteczkami i dlatego określony stan wilgotności gleby wpływa w poważnym stopniu na jej podatność na deflację (tab. 3). Największa zależność pomiędzy wilgotnością gleb a intensywnością deflacji występuje w glebach piaszczystych i gliniasto - piaszczystych, a ze wzrostem frakcji gliniastych i ilastych zmniejsza się.
Krytyczna prędkość wiatru przy powierzchni gruntu, przy której następuje już maksymalna deflacja (Pasak, 1984) wynosi: 3,3 m s-1 dla suchych gleb piaszczystych i gliniasto - piaszczystych, 6,4 m s-1 dla suchych gleb piaszczysto - gliniastych, 8,0 m s-1 dla wilgotnych gleb piaszczystych, 11,3 m s1 dla wilgotnych gleb piaszczysto - gliniastych, 20 m s-1 dla wilgotnych, gleb gliniasto - piaszczystych i 22 m s-1 dla gleb gliniastych.
Rzeźba terenu.
Ponad równiną i ponad długimi łagodnie nachylonymi powierzchniami o spadku do 1,5%, prędkość wiatru i siła parcia są jednakowe. Przy urozmaiconej topografii są one znacznie zróżnicowane (tab.4). Dlatego dla celów wyznaczania potencjalnej erozji wietrznej wyróżniono cztery typy rzeźby (Józefaciukowie, 1979):
1 - współczesne doliny rzeczne i lokalne obniżenia terenu;
2 - tereny płaskie i lekko faliste
3 - wierzchowiny i zbocza na wyżynach;
4 - wierzchowiny i zbocza w górach.
W warunkach zróżnicowania rzeźby deflacja jest tym silniejsza im teren ma większe wysokości bezwzględne (wzniesienie npm), a na równinach o wielkości deflacji decyduje stopień przesuszenia wierzchnicy gleby, co zwłaszcza dotyczy gleb organogenicznych - torfowych i murszowych.
Okrywa roślinna.
Okrywa roślinna jest przedostatnim z głównych czynników wyznaczających erozyjne zdolności wiatru. Przeciwdeflacyjna efektywność okrywy roślinnej zależy od stanu biomasy nadziemnej, to jest od wysokości i pokrycia projektywnego (zwarcia łodyg i liści roślin polowych i ścierni, korony drzew i kęp krzewów) i stanu biomasy podziemnej (gęstości korzeni).
Zdolność przeciwdziałania deflacji przez polowe gatunki w przyrodniczych warunkach Polski przedstawia. Duże możliwości w redukowaniu nasilenia erozji wietrznej tkwią równiż w przyorywaniu resztek pożniwnych.
Użytkowanie ziemi.
Najbardziej odporne na erozję wietrzną są tereny zalesione, a następnie trwale zadarnione (w przypadku torfów i murszy o odpowiednim poziomie wód gruntowych).
Podatność deflacyjna gruntów rolnych zależy od gatunku uprawianej rośliny (najmniej chronią okopowe, najbardziej mieszanki trawiaste) oraz od rodzaju zabiegów agrotechnicznych.
Najbardziej efektywnie przeciwdziała deflacji orka o głębokości 5-10 cm, ponieważ znacznie redukuje prędkość wiatru nad gruntem i zatrzymuje w bruzdach transportowane wiatrem cząstki (Ambrust 1966; źródło Troeh i in. 1980). Mówiąc o zabiegach agrotechnicznych nie można pominąć udziału mechanizacji upraw w stwarzaniu dogodnych warunków dla występowania procesów eolicznych. Wstępne badania wykazały, że ugniatanie piaszczystego gruntu kołami jezdnymi ciągnika powoduje fizyczne zmiany gleby, w rezultacie których wzrasta około pięciokrotnie podatność gleby na erozję wietrzną (Podsiadłowski, 1987). Jest to głównie wynikiem występowania erozji pulweryzacyjnej, która polega na wynoszeniu pyłu w powietrze energią mechaniczną (koła, narzędzia).
Również pozarolnicza działalność gospodarcza dostarcza źródeł deflacji. Są to między innymi hałdy, zwałowiska, wyrobiska, leje depresyjne, piaskownie i wiele innych.

Mechanizm procesów erozji wietrznej

Napór wiatru na powierzchnię gruntu powoduje porywanie cząstek gleby i następnie ich transportowanie. Do wyruszenia cząstki gleby jest potrzebne przekroczenie określonej prędkości wiatru zwanej: progiem ruchliwości (Klimaszewski,1978; za Bagnoldem, 1941), krytyczną prędkością tarcia (Klimaszewski, 1978; za Scheideggerem,1961), prędkością poruszenia albo wleczenia (Klimaszewski, 1978; za Książkiewiczem, 1968) lub krytyczną prędkością wiatru (Troeh i inni, 1980; za Chepilem, 1945).
Porywane ziarno jest przemieszczane wskutek pchania przez wiatr i popychania przez ziarna uderzające, przy czym ziarna graniaste są przesuwane, a okrągłe toczone. Toczenie się ziarna z szybkością około 200 i powyżej obrotów na sekundę zalicza się do kategorii pełzania. Pełzaniu podlega najczęściej około 1 części całości eolicznie transportowanego piasku (Klimaszewski, 1978: za innymi). Jeżeli ruch obrotowy jest bardzo szybki to ziarno napotykając na jakąkolwiek przeszkodę może zostać wyrzucone w górę. Najczęściej jednak wyrzucanie ziarna jest wynikiem, bombardowania go przez inne ziarna spadające z góry (saltujące). Wyrzucone w górę ziarno może podlegać saltacji - skokowemu przemieszczeniu. Wysokość skoku ziarna zależy od siły uderzenia i charakteru podłoża. Najwyżej , 90-200 cm, odbija się ziarno od powierzchni skalnej, a 9-30 cm od powierzchni piaszczystej (Klimaszewski, 1978; za innymi). Długość skoku zależy natomiast od turbulencji i prędkości wiatru zwanej prędkością uderzenia, która jest mniejsza od prędkości krytycznej. Saltacyjnemu przemieszczeniu podlega 3/4 - 9/10 masy piasku, przy czym prędkość salutujących ziaren równa się połowie prędkości wiatru (Klimaszewski, 1978). Część wyrzucanych w górę ziaren głównie pyłu może podlegać suspensji - zawieszeniu i utrzymaniu się w powietrzu, na przestrzeni od kilku metrów do kilku tysięcy kilometrów. Transportowany wiatrem materiał może być osadzany (deponowany - akumulowany) drogą;
- sedymentacji - powolnego opadania ziarn i pozostania w bezruchu na gruncie;
- akrecji - spadania ziarn połączonego z saltacją i pełzaniem, a następnie osadzaniem się przemieszczanego materiału w zacisznych miejscach (np. zagłębieniach).
- inkursji - akumulowania przemieszczających się (pełzających, toczących, osuwających) ziarn za załomami, zwłaszcza na stokach odwietrznych;
- dekantacji - wytrącaniu zawieszonego pyłu.

Rozpoznanie zagrożeń erozją wietrzną

Erozja eoliczna występuje powszechnie na obszarze Polski, jednak jej rzeczywiste rozmiary są jeszcze niedostatecznie rozpoznane, chociaż prowadzi się coraz więcej badań w tym zakresie.
Przedstawiona przez Józefacuków metoda oceny stanu zagrożenia erozją eoliczną danego obszaru ma charakter przeglądowy (Józefaciukowie, 1979). Szacuje natężenie procesów eolicznych w określonych warunkach naturalnych, ale nie uwzględnia stopnia erozyjności wiatru (jest podobna do zastosowanej przez Wojtanowicza, 1986).
Zaznaczyć należy, że pojęcie erozja eoliczna w tej metodzie, obejmuje deflację (proces inicjalny) oraz transport i akumulację (procesy pochodne). W wyniku zastosowania metody otrzymuje się mapę zagrożenia erozją eoliczną, opracowaną na podkładzie mapy topograficznej w skali 1 : 10 000 lub 1 : 25 000 oraz dane liczbowe z planimetrowania.
Sposób wykonania mapy zagrożenia deflacją jest następujący:
- na mapie topograficznej wyznacza się obszary z określoną rzeźbą terenu i powierzchnie o różnej lesistości, według kryteriów podanych w tabeli 3 (najmniejsza powierzchnia 1 km-2);
- na podkładzie mapy topograficznej (z typami rzeźby i różną lesistością) i mapy podatności gleb na deflację wyznacza się zagrożenie erozją eoliczną według kryteriów podanych w tabeli 3.

Tabela 3. Kryteria wyznaczania stopni zagrożenia erozją wietrzną (Józefaciukowie, 1979)
Współczesne doliny rzeczne i lokalne obniżenia terenu Tereny płaskie i lekko faliste Wierzchowiny i zbocza na wyżynach Wierzchowiny i zbocza w górach
Gleby wg podatności na deflację Lesistość (%)
>25 25�15 <15 >25 25�15 <15 >25 25-15 <15 >25 25-15 <15
Bardzo silnie podatne: piaski luźne drobnoziarniste (w tym wydmowe), mursze na torfach, mursze na podłożu mineralnym, gleby murszowate 2/3 3/4 4/5 3/4 4/5 5 4 5 5 5 5 5
Silnie podatne: piaski lużne gruboziarniste, piaski gliniaste lekkie silnie pylaste, piaski słabogliniaste (różne), lessy i utwory lessowate 1 2 3 2 3 4 3 4 4 4 4 5
Średnio podatne: piaski gliniaste lekkie (z wyjątkiem silnie pylastych), gleby pyłowe zwykłe (z wyjątkiem wymienionych w punkcie 2) - 1 2 1 2 3 2 3 3 3 3 4
Umiarkowanie podatne: piaski gliniaste mocne (różne), gleby pyłowe ilaste - - 1 - 1 2 1 2 2 2 2 3
Słabo podatne: gliny i iły - - - - 1 - 1 1 1 1 2
/3/, /4/, /5/ dotyczy piasków wydmowych
Jak wynika z tabeli wyznacza się pięć stopni nasilenia procesów eolicznych
1 - erozja słaba - powoduje niewielkie wywiewanie cząstek glebowych i minimalnie degraduje glebę;
2 - erozja umiarkowana - zapoczątkowuje proces ubytku poziomu orno-próchnicznego wskutek wywiewania cząstek mineralnych i organicznych jak również niewielkie zapylenie atmosfery materiałem glebowym;
3 - erozja średnia - wyraźnie redukuje miżąższość poziomu orno-próchnicznego. Oprócz zapylenia atmosfery może już powodować szkody w uprawach - odsłanianie systemu korzeniowego, uszkadzanie mechaniczne i zasypywanie roślin;
4 - erozja silna - prowadzi do trwałych zmian morfologicznych wyrażających się w powstawaniu gleb zwiewanych o zredukowanym profilu oraz nawiewanych o profilu nadbudowywanym nanosami deflacyjnymi. Powoduje silne zanieczyszczenie atmosfery, zdzieranie lub zasypywanie upraw polowych, występowanie burz pyłowych, piaskowych i czarnych zim oraz tworzenie się wydm;
5 - erozja bardzo silna - dotyczy terenów rozwydmianych.
Następnie dla badanego obszaru określa się stopnie pilności ochrony gruntów przed erozją eoliczną:
stopień 1 - ochrona niezbędna: powyżej 25% użytków rolnych i bezleśnych gruntów nieprodukcyjnych badanego obszaru jest zagrożone deflacją o stopniu nasilenia 4 i 5;
stopień 2 - ochrona potrzebna: zagrożenie jak wyżej, lecz dotyczy 10-25% gruntów wyżej wymienionych;
stopień 3 - ochrona wskazana lokalnie: zagrożenie jak wyżej lecz dotyczy poniżej 10% gruntów wyżej wymienionych.
Oceny potencjalnego zagrożenia erozją wietrzną dokonano z uwzględnieniem kilku podstawowych kryteriów determinujących występowanie i nasilenie erozji wietrznej takich jak: typ rzeźby terenu, podatność gleb na deflację (wywiewanie) i stopień lesistości terenu.
Z przeprowadzonych badań kartograficznych wynika, że około 28% (9,8 mln ha) ogółu użytków rolnych w kraju jest zagrożone erozją wietrzną, w tym około 10% erozją średnią i około 1% silną. Potencjalne zagrożenie erozją silną koncentruje się głównie w centralnej części pasa nizin środkowopolskich i na przyległych terenach Pojezierza Wielkopolskiego i Chełmińsko-Dobrzyńskiego oraz w pasie wyżyn południowo-wschodnich i na Przedgórzu Sudeckim. Generalnie obszar największego zagrożenia erozją wietrzną obejmuje centralna i południową część nizinnych terenów Polski. Jest to wyjątkowo niekorzystne, ze względu na przewagę gleb piaszczystych przy małej lesistości terenu oraz na postępujące "stepowienie".
Silne zagrożenie na niżu jest determinowane przewagą gleb lekkich, na wyżynach i pogórzu - występowaniem gleb pyłowych oraz urozmaiconą rzeźbą, a w jednym i drugim przypadku małą lesistością terenu. Najmniej zagrożone erozją wietrzną są obszary pojezierzy i gór, o czym niewątpliwie decyduje duży udział lasów.