Зміст
Найважливіше значення ґрунтів складається в акумулюванні органічної речовини, різних хімічних елементів, а також енергії. Ґрунтовий покрив виконує функції біологічного поглинача, руйнівника й нейтралізатора різних забруднень. Якщо ця ланка біосфери буде зруйновано, то сформоване функціонування біосфери необратимо порушиться. Саме тому надзвичайно важливе вивчення глобального біохімічного значення ґрунтового покриву, його сучасного стану й зміни під впливом антропогенної діяльності.
Важливим етапом у розвитку біосфери зявилося виникнення такої її частини, як ґрунтовий покрив. З утворенням досить розвиненого ґрунтового покриву біосфера - стає цілісною завершеною системою, всі частини якої тісно взаємозалежні й залежать друг від друга.
1.1. Значення ґрунту
Ґрунтовий покрив є найважливішим природним утворенням. Його роль у житті суспільства визначається тим, що ґрунт являє собою основне джерело продовольства, що забезпечує 95-97% продовольчих ресурсів для населення планети. Площа земельних ресурсів миру становить 129 млн. км2 або 86,5% площі суши. Рілля й багаторічні насадження в складі сільськогосподарських угідь займають близько 15 млн. км2 (10% суши), косовиці й пасовища-- 37,4 млн. км2 (25% суши). Загальна пахотно - придатність земель оцінюється різними дослідниками по-різному: від 25 до 32 млн. км2.
Подання про ґрунт, як про самостійне природне тіло з особливими властивостями зявилися лише наприкінці XIX в., завдяки В. В. Докучаєву, - основоположникові сучасного ґрунтознавства. Він створив вчення про зони природи, ґрунтових зонах, факторах ґрунтоутворення.
1.2. Структура ґрунту
Ґрунт - це особливе природне утворення, що володіє рядом властивостей, властивій живій і неживій природі. Ґрунт - це те середовище, де взаємодіє більша частина елементів біосфери: вода, повітря, живі організми. Ґрунт можна визначити як продукт вивітрювання, реорганізації й формування верхніх шарів земної кори під впливом живих організмів, атмосфери й обмінних процесів. Ґрунт складається з декількох обріїв (шарів з однаковими ознаками), що виникають у результаті складної взаємодії материнських гірських порід, клімату, рослинних і тварин організмів (особливо бактерій), рельєфу місцевості. Для всіх ґрунтів характерне зменшення змісту органічних речовин і живих організмів від верхніх обріїв ґрунтів до нижнього.
Обрій A l - темно-темно-пофарбований, утримуючий гумус, збагачений мінеральними речовинами й має для біогенних процесів найбільше значення.
Обрій А 2 - елювіальний шар, має звичайно попелястий, ясно-сірий або жовтувато-сірий колір.
Обрій В - елювіальний шар, звичайно щільне, бурий або коричневе фарбування, збагачений колоїдно-дисперсними мінералами.
Обрій З - змінена почвообразующими процесами материнська порода.
Обрій В - вихідна порода.
Поверхневий обрій складається із залишків рослинності, що становлять основу гумусу, надлишок або недолік якого визначає родючість ґрунту.
Гумус -- органічна речовина, найбільш стійке до розкладання й тому зберігається після того, як основний процес розкладання вже завершений. Поступово гумус також минерализуется до неорганічної речовини. Перемішування гумусу із ґрунтом надає їй структуру. Збагачений гумусом шар називається орним, а нижележащий шар -- підорним. Основні функції гумусу зводяться до серії складних обмінних процесів, у яких беруть участь не тільки азот, кисень, вуглець і вода, але й різні мінеральні солі, що є присутнім у ґрунті. Під гумусовим обрієм розташовується підґрунтовий шар, що відповідає вилуженої частини ґрунту, і обрій, що відповідає материнській породі.
Ґрунт складається із трьох фаз: твердої, рідкої й газоподібної. У твердій фазі переважають мінеральні утворення й різні органічні речовини, у тому числі гумус, або перегній, а також ґрунтові колоїди, що мають органічне, мінеральне або органоминеральное походження. Рідку фазу ґрунту, або ґрунтовий розчин, становить вода з розчиненими в ній органічними й мінеральними сполуками, а також газами. Газову фазу ґрунту становить "ґрунтове повітря", що включає гази, що заповнюють вільні від води пори.
Важливим компонентом ґрунту, що сприяє зміні її фізико-хімічних властивостей, є її біомаса, що включає крім мікроорганізмів (бактерії, водорості, гриби, одноклітинні) ще й хробаків і членистоногих.
Утворення ґрунтів відбувається на Землі з моменту виникнення життя й залежить від багатьох факторів:
Субстрат, на якому утворяться ґрунти. Від характеру материнських порід залежать фізичні властивості ґрунтів (пористість, водоудерживающая здатність, рыхлость і т.д.). Вони визначають водний і тепловий режим, інтенсивність перемішування речовин, мінералогічний і хімічний склади, первісний зміст елементів харчування, тип ґрунту.
Рослинність - зелені рослини (основні творці первинних органічних речовин). Поглинаючи з атмосфери вуглекислоту, із ґрунту воду й мінеральні речовини, використовуючи енергію світла, вони створюють органічні сполуки, придатні для харчування тварин.
За допомогою тварин, бактерій, фізичних і хімічних впливів органічна речовина розкладається, перетворюючись у ґрунтовий гумус. Зольні речовини наповнюють мінеральну частину ґрунту. рослинний матеріал, Що Не Розклався, створює сприятливі умови для дії ґрунтової фауни й мікроорганізмів (стійкий газообмін, тепловий режим, вологість).
Тваринні організми, що виконують функцію перетворення органічної речовини в ґрунт. Сапрофаги (земляні хробаки й Ін.), що харчуються мертвими органічними речовинами, впливають на зміст гумусу, потужність цього обрію й структуру ґрунту. З наземного тваринного миру на ґрунтоутворення найбільше інтенсивно впливають всі види гризунів і травоїдних тварин.
Мікроорганізми (бактерії, одноклітинні водорості, віруси) розкладницькі складні органічні й мінеральні речовини на більше прості, які надалі можуть використовуватися самими мікроорганізмами й вищими рослинами.
Одні групи мікроорганізмів беруть участь у перетвореннях вуглеводів і жирів, інші - азотистих сполук. Бактерії, що поглинають молекулярний азот повітря, називають азотофиксирующими. Завдяки їхній діяльності, атмосферний азот можуть використовувати (у вигляді нітратів) інші живі організми. Ґрунтові мікроорганізми беруть участь у руйнуванні токсичних продуктів обміну вищих рослин, тваринних і самих мікроорганізмів у синтезі вітамінів, необхідних для рослин і ґрунтових тварин.
Клімат, що впливає на тепловий і водний режими ґрунту, а значить на біологічний і фізико-хімічні ґрунтові процеси.
Рельєф, що перерозподіляє на земній поверхні тепло й вологу.
Господарська діяльність людини в цей час стає домінуючим фактором у руйнуванні ґрунтів, зниженні й підвищенні їхньої родючості. Під впливом людини міняються параметри й фактори ґрунтоутворення - рельєфи, мікроклімат, створюються водоймища, проводиться меліорація.
Основна властивість ґрунту - родючість. Воно повязане з якістю ґрунтів. У руйнуванні ґрунтів і зниженні їхньої родючості виділяють наступні процеси:
Аридизация суши - комплекс процесів зменшення вологості великих територій і викликане цим скорочення біологічної продуктивності екологічних систем. Під дією примітивного землеробства, нераціонального використання пасовищ, безладного застосування техніки на вгіддях ґрунту перетворюються в пустелі.
Ерозія ґрунтів, руйнування ґрунтів під дією вітру, води, техніки й іригації. Найнебезпечніша водна ерозія -- змив ґрунту поталими, дощовими й зливовими водами. Водні ерозії відзначаються при крутості вже 1-2°. Водної ерозії сприяє знищення лісів, оранка по схилі.
Вітрова ерозія характеризується виносом вітром найбільш дрібних частин. Вітрової ерозії сприяє знищення рослинності на територіях з недостатньою вологістю, сильними вітрами, безперервним випасом худоби.
Технічна ерозія повязана з руйнуванням ґрунту під впливом транспорту, землерийних машин і техніки.
Іригаційна ерозія розвивається в результаті порушення правил поливу при зрошуваному землеробстві. Засолення ґрунтів в основному повязане із цими порушеннями. У цей час не менш 50% площі зрошуваних земель засолено, загублені мільйони раніше родючих земель. Особливе місце серед ґрунтів займають орні вгіддя, тобто землі, що забезпечують харчування людини. За висновком учених і фахівців, для харчування однієї людини варто обробляти не менш 0,1 га ґрунту. Ріст чисельності жителів Землі прямо повязаний із площею орних земель, що неухильно скорочується. Так у РФ за останні 27 років площа сільськогосподарських угідь скоротилася на 12,9 млн. га, з них ріллі - на 2,3 млн. га, косовиць - на 10,6 млн. га. Причинами цього є порушення й деградація ґрунтового покриву, відвід земель під забудову міст, селищ і промислових підприємств.
На більших площах відбувається зниження продуктивності ґрунтів через зменшення змісту гумусу, запаси якого за останні 20 років скоротилися в РФ на 25-30%, а щорічні втрати становлять 81,4 млн. т. Земля сьогодні може прокормити 15 млрд. людина. Дбайливий і грамотний обіг із землею сьогодні стало самою актуальною проблемою.
Із сказаного випливає, що ґрунт включає мінеральні частки, детрит, безліч живих організмів, тобто ґрунт - це складна экосистема, що забезпечує ріст рослин. Ґрунти - це повільно поновлюваний ресурс. Процеси ґрунтоутворення протікають дуже повільно, зі швидкістю від 0,5 до 2 див за 100 років. Потужність ґрунту невелика: від 30 див у тундрі до 160 див - у західних чорноземах. Одна з особливостей ґрунту - природна родючість -формується дуже тривалий час, а знищення родючості відбувається всього за 5-10 років. Із сказаного випливає, що ґрунт менш рухливий у порівнянні з іншими абиотическими тридцятимільйонної біосфери.
Господарська діяльність людини в цей час стає домінуючим фактором у руйнуванні ґрунтів, зниженні й підвищенні їхньої родючості.
Так, якщо зернові культури вирощують із високим природним змістом селен, те сіра в амінокислотах (цистеин, метіонін) заміщається селеном. Образовавшиеся "селенові" амінокислоти можуть привести до отруєння тварин і людини. Недолік молібдену в ґрунті приводить до нагромадження в рослинах нітратів; у присутності природних вторинних амінів починається послідовність реакцій, які можуть ініціювати в теплокровних тварин розвиток ракових захворювань.
У ґрунті завжди присутні канцерогенні (хімічні, фізичні, біологічні) речовини, що викликають пухлинні захворювання в живих організмів, у т.ч. і ракові. Основними джерелами регіонального забруднення ґрунту канцерогенними речовинами є вихлопи автотранспорту, викиди промислових підприємств, продукти нафтопереробки.
Антропогенне втручання може впливати на підвищення концентрації природних речовин або вносити нові, сторонні для навколишнього середовища речовини, такі, як пестициди, іони важких металів. Тому концентрація цих речовин (ксенобиотиков) повинна визначатися як в обєктах навколишнього середовища (ґрунту, воді, повітрі), так і в харчових продуктах. Гранично припустимі норми на присутність залишків пестицидів у продуктах харчування різні в різних країнах і залежать від характеру економіки ( імпорту-експорту продовольства), а також від звичної структури харчування населення.
Земельні ресурси Москви піддані забрудненню й захламлению. Для характеристики забруднення ґрунту уведений сумарний показник забруднення ґрунту (СПЗ): при СПЗ < 15 у.е. ґрунт не небезпечний для здоровя населення; при СПЗ 16--32 у.е. -- приводить до деякого захворювання дітей. На 25% площі Москви СПЗ > 32 у.е. (32-128 у.е.). При СПЗ > 128 у.е. дуже часто хворіють дорослі й діти, і особливо сильно рівень СПЗ відбивається на репродуктивній функції жінок.
Для стійкого розвитку людині необхідно усвідомити свій негативний вплив на ґрунт і вжити заходів по зниженню цього впливу.
Збільшення чисельності людства приводить до більше інтенсивного землекористування. Характер діяльності людини досить різноманітний, і умовно можна виділити наступні аспекти:
а) сільське й лісове господарство;
б) різноманітне будівництво;
в) горнотехнические заходу.
Сільське й лісове господарство включає землеробство, скотарство, осушення заболочених територій, зрошення, обводнювання земель, оранку цілини, вирубку лісів і ін. Різноманітне будівництво також зменшує кількість орних земель - будівництво великих водоймищ, каналів, гребель, ГЕС, промислових комплексів, міст, залізниць, населених пунктів, комунікацій. Горнотехнические заходу, такі, як розробка й експлуатація мінеральної сировини, видобуток корисних копалин, у тому числі нафти й підземних вод, також вилучають більші території орних земель із природних і агроэкосистем. У результаті руйнування природних экосистем відбувається втрата ґрунту.
Самий руйнівний вплив на ґрунт робить ерозія, тобто процес захоплювання часток ґрунту і їхнього виносу водою (водяна ерозія) або вітром (вітрова ерозія). Винос може бути повільний і слабким, коли ґрунт повільно видувається в ході вітрової ерозії, і катастрофічним, коли водна ерозія утворить глибокі яри після сильної зливи (яружна ерозія). Рослинний покрив або природний опал (опалі листи) забезпечують захист землі від всіх видів ерозії. Водна ерозія починається із краплинної ерозії -- дії ударів дощових крапель; рівномірне змивання ґрунту з поверхні називається площинною ерозією. Для втримання води й биогенов у ґрунті важливіше всього гумус і глина, видалення яких за рахунок ерозії приводить до опустыниванию ґрунту.
Земельний фонд Росії має багато незручних земель: вічна мерзлота - 47-49%, піски, пустелі, напівпустелі - 14-15%, заболочені землі й болота - 9-10%, тундра - 8%, високогіря - 3%, міста й населені пункти - 3% і тільки 15% - орні землі, площа яких становить близько 230 млн га. З них 160 млн га піддані ерозії (здебільшого - це чорнозем і 137 червонозем).
Знаменитий воронезький чорнозем, 1м3 якого зберігається в Парижу як еталон родючості, уже не дає того врожаю, що був раніше (зменшився в 1,5--3 рази). За останні 25 років площа сільськогосподарських угідь зменшилася на 24%, а ріллі - на 18%. На кожного жителя Росії доводиться 1,5 га орних земель, у той час як на душу населення планети (обробляється всього 10,4% всієї суши) землі доводиться менш 0,5 га, і цей показник має тенденцію до подальшого зниження.
Причинами втрати ґрунту є виорювання, перевипас, відомість лісів і засолення ґрунту при зрошенні.
Виорювання збільшує ерозію ґрунту, зменшує її влагоудерживающую здатність, інфільтрація й аерація також зменшуються.
Перевипас знищує травяний покрив. За рахунок зазначених дій відбулося опустынивание 61% родючих земель посушливих районів, зокрема: у Південній Африці - 80%, Західної й Південної Азії - 82-83%, азіатської частини колишнього СРСР - 55% і т.д. Щорічно перетворюється в пустелю 6 млн га природних ґрунтів.
Відомість лісів. Лісовий покрив особливо ефективно охороняє ґрунт від ерозії й утримує ґрунтову вологу, тому що приймає на себе удари дощових крапель і дозволяє усмоктуватися в пухкий, орний шар ґрунту, покритий опалом. Крім цього лісу ефективно засвоюють елементи харчування, звільнені при розкладанні детриту, т. е, рециркулируют їх. Отже, вирубка лісу не тільки приводить до ерозії ґрунту, але й збіднює її біогенна сполука. Відомість лісів відбувається по трьох основних причинах: освоєння нових територій під сільськогосподарські вгіддя, одержання деревини для будівництва й паперової промисловості, використання як паливо.
До втрати ґрунту приводить і її зрошення -- штучне постачання водою орних земель. Зрошення приводить до істотного збільшення сільськогосподарської продукції в регіонах, де опадів випадає недостатньо, але часто приводить до засолення ґрунту (тобто солоності ґрунту, що виходить за межі стійкості рослин), оскільки навіть дуже гарна поливна вода містить солей 500--600 мг/л. При випарі води із ґрунту й транспірації через листи рослин розчинені у воді солі залишаються в ґрунті. 30% зрошуваних земель уже засолені. Засолення ґрунту приводить до її опустыниванию (азіатська частина колишнього СРСР засолена на 30%, у США - на 22%, у Китаї - на 30%). Однієї із причин падіння найбагатшої колись Римської імперії було засолення й опустынивание раніше богатых орних земель.
Процеси вивітрювання й ґрунтоутворення сильно залежать від клімату й сполуки материнської породи. Якщо швидкість ерозії не буде перевищувати швидкості формування ґрунту, то втрати ґрунту не відбудеться. Однак у більшості агроэкосистем цих балансів порушений, оскільки швидкість ерозії в 2-10 разів вище припустимої.
У цей час ерозія ґрунту набирає силу, оскільки ріст населення й економічні труднощі змушують людей вирубувати лісу, розорювати схили гір і малопридатні посушливі території, використовувати методи інтенсивного землеробства, які ненадовго підвищують урожай за рахунок додаткової ерозії.
Ґрунт є найбільш чутливою до антропогенного впливу. Із всіх оболонок Землі ґрунтовий покрив - сама тонка оболонка, потужність найбільш родючого гумусированного шару навіть у чорноземах не перевищує, як правило, 80-100 див, а в багатьох ґрунтах більшості природних зон вона становить усього лише 15-20 див. Пухке ґрунтове тіло при знищенні багаторічної рослинності й оранці легко піддається ерозії й дефляції.
При недостатньо продуманому антропогенному впливі й порушенні збалансованих природних екологічних звязків у ґрунтах швидко розвиваються небажані процеси мінералізації гумусу, підвищується кислотність або лужність, підсилюється соленакопление, розвиваються відбудовні процеси - все це різко погіршує властивості ґрунту, а в граничних випадках приводить до локального руйнування ґрунтового покриву. Висока чутливість, уразливість ґрунтового покриву обумовлені обмеженої буферностью й стійкістю ґрунтів до впливу сил, не властивих йому в екологічному відношенні.
Усе в більше широких масштабах проявляється забруднення ґрунту важкими металами, нафтопродуктами, підсилюється вплив азотної й сарною кислот техногенного походження, що ведуть до формування техногенних пустель на околицях деяких промислових підприємств.
Відновлення порушеного ґрунтового покриву вимагає тривалого часу й більших капіталовкладень.
! |
Как писать рефераты Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов. |
! | План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом. |
! | Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач. |
! | Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты. |
! | Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ. |
→ | Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре. |