Введение
Почва занимает особое положение в природныхландшафтах и в экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, выступаеткак фактор плодородия для растений и как самая насыщенная организмами средстважизни.
Исследуя верхний, плодородный слой почвы, можнообнаружить сложное сочетание следующих компонентов: минеральные частицы;детрит, т.е. мертвое органическое вещество растений и животных, включая отходыих жизнедеятельности на разных стадиях разложения; множество живых организмовот редуцентов (грибов и бактерий) до более крупных детритофагов (дождевыхчервей, моллюсков, насекомых), формирующих сложную пищевую сеть, основанную надетрите.
Исключительно важна роль почвы как санитарногобарьера. Последнее свойство также связано с высокой насыщенностью жизнью, черезпосредство которой вещества поступают в цепи питания, а затем включаются вкруговорот. Почва отличается высокими буферными функциями, способностью противостоятьнагрузкам, гасить их.
Почва — один из важнейших компонентов окружающейприродной среды. Все основные ее экологические функции замыкаются на одномобобщающем показателе — почвенном плодородии.
В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем.Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощеннымфитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянствоструктуры и продуктивности. И если у природных экосистем биологическаяпродуктивность обеспечивается действием естественных законов природы, то выходпервичной продукции (урожая) в агроэкосистемах всецело зависит от такогосубъективного фактора, как человек, уровня его агрономических знаний,технической оснащенности, социально-экономических условий и т. д., а значит,остается непостоянным.
К деградации почв (земель) ведут и другие причины,преимущественно антропогенного характера.
Основныевиды антропогенного воздействия на почвы следующие:
· эрозия(ветровая и водная);
· загрязнение;
· вторичноезасоление и заболачивание;
· опустынивание;
· отчуждениеземель для промышленного и коммунального строительства.
· истощениеземель
Эрозия почв (земель)
Эрозия почв (от лат. Eros — разъедание) — разрушениеи снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром(ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиесяразрушению в процессе эрозии, называют эродированными.
К эрозионным процессам относят также промышленнуюэрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработкекарьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (приинтенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладкеканалов и нарушении норм поливов) и др.
Однако настоящим бичом земледелия у нас в стране и вмире остаются водная эрозия (ей подвержены 31% суши) и ветровая эрозия(дефляция), активно действующая на 34% поверхности суши. В США эродировано, т.е. подвержено эрозии, 40% всех сельскохозяйственных земель, а в засушливыхрайонах мира еще больше — 60% от общей площади, из них 20% сильно эродированы.
Эрозия оказывает существенное негативное влияние насостояние почвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полностью.Падает биологическая продуктивность растений, снижаются урожаи и качествозерновых культур, хлопка, чая и др.
Ветровая эрозия (дефляция) почв. Под ветровойэрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частицветром. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивостипочвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от другихфакторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы.Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильноеприменение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.
Различают местную (повседневную) ветровую эрозию ипыльные бури. Первая проявляется в виде поземок и столбов пыли при небольшихскоростях ветра. Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительныхветрах. Скорость ветра достигает 20-30 м/с и более. Наиболее часто пыльные буринаблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Пыльныебури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способныразвеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, негативно влияют навсе компоненты окружающей природной среды, загрязняют атмосферный воздух,водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.
В настоящее время крупнейший источник пыли — Арал.На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от Арала намногие сотни километров. Общая масса переносимой ветром пыли в районе Араладостигает 90 млн. т. в год. Другой крупный пылевой очаг в России — Черные землиКалмыкии.
Поскольку основной причиной эрозионных явленийслужит подверженность почв разрушению в результате уничтожения природнойрастительности либо нарушения процессов почвообразования, то и меры борьбы сэрозией, вызываемой воздушным и водным агентами, в ряде случаев совпадают.
В ряде случаев приходится бороться с последствиямиэрозии почв. Так, чтобы остановить процессы оврагообразования, используются какагротехнические (лесопосадки, посевы трав), так и инженерные мероприятия(строительство лотков для стока воды, сположивание склонов, занятие ихмноголетними травами и др.). Для прекращения ветровой эрозии (дефляционныхпроцессов) — нанесение на поверхность почв связующих химических веществ(различного рода полимеров) при одновременном посеве многолетних трав, посадкекустарников и деревьев.
Загрязнение почв
Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большиеконцентрации в почве различных химических соединений — токсикантов пагубновлияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способностьпочвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов,что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животногомира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могутсохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных — лишь в течениедвух-трех суток.
Основныезагрязнители почвы:
· пестициды(ядохимикаты);
· минеральныеудобрения;
· отходыи отбросы производства;
· газодымовыевыбросы загрязняющих веществ в атмосферу;
· нефтьи нефтепродукты.
Вмире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в Россиииспользуется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме ихпроизводства — 100 тыс. т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являютсяКраснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг на 1 га). ВРоссии на одного жителя в год приходится около 1 кг пестицидов, во многихдругих развитых промышленных странах мира эта величина существенно выше.Мировое производство пестицидов постоянно растет.
К интенсивному загрязнению почв приводят отходы иотбросы производства. В нашей стране ежегодно образуется свыше миллиарда тоннпромышленных отходов, из них более 50 млн. т. особо токсичных. Огромные площадиземель заняты свалками, золоотвалами и др., которые интенсивно загрязняютпочвы, а их способность к самоочищению, как известно, ограничена.
Огромный вред для нормального функционирования почвпредставляют газодымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладаетспособностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющиевещества, например тяжелые металлы.
Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почвеиз-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации, в сотни разпревышающих допустимые.
Значительное количество свинца содержат почвы,находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог.
Результаты анализа образцов почвы, отобранных нарасстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышениеконцентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почвенезагрязненных районов.
По данным агрохимической службы России (2007), почти0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др.Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами врезультате Чернобыльской катастрофы.
Вторичное засоление и заболачивание почв
В процессе хозяйственной деятельности человек можетусиливать природное засоление почв. Такое явление носит название вторичногозасоления и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель взасушливых районах.
Во всем мире процессам вторичного засоления иосолонцевания подвержено около 30% орошаемых земель. Площадь засоленных почв вРоссии составляет 36 млн. га (18% общей площади орошаемых земель). Засолениепочв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ.Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растениягалофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи сухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.
Основная мера предотвращения вторичного засоления — умеренные поливы, исключающие просачивание влаги в глубинные горизонты и подъемуровней грунтовых вод.
Должны быть исключены примитивные методы поливов(например, напуском воды), неконтролируемое дождевание и др. Их необходимозаменять более прогрессивными (локальное увлажнение посредством капельниц,подземное орошение через пористые трубы и др.).
Заболачивание почв наблюдается в сильнопереувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, наЗападно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почвсопровождается деградационными процессами в биоценозах, появлением признаковоглеения и накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Заболачиваниеухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.
Наиболее рациональный и перспективный способ борьбыс постоянным заболачиванием — мелиорация почв закрытым дренажем; временноезаболачивание предотвращают глубокой вспашкой, устройством временных канав,борозд.
Опустынивание
Одним из глобальных проявлений деградации почв, да ивсей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание- это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижениябиологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести кполному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню.
Всего в мире подвержено опустыниванию более 1 млрд.га практически на всех континентах. Причины и основные факторы опустыниванияразличны. Как правило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких факторов,совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию.
На территории, подверженной опустыниванию,ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, заселяютсягрунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно,подрывается и способность экосистем восстанавливаться. Процесс этот получилстоль широкое распространение, что явился предметом международной программы“Опустынивание”.
Опустынивание является одновременносоциально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд.га земель, на которых проживают более 700 млн. человек.
Причинакатастрофического опустынивания обусловлена сочетанием двух факторов:
· усилениемвоздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствиембыстро растущего населения;
· изменившимисяметеорологическими условиями (длительными засухами).
Интенсивныйвыпас скота приводит к чрезмерной нагрузке на пастбища и уничтожению и без тогоразреженной растительности с низкой естественной продуктивностью. Опустыниваниюспособствует также массовое выжигание прошлогодней сухой травы, особенно послепериода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод и др.Выбитая растительность и сильно разрыхленные почвы создают условия для интенсивноговыдувания (дефляции) поверхностного слоя земли. Изменение природных комплексови их деградация особенно заметны в период засух.
Многие экологи считают, что в списке злодеянийпротив окружающей среды на второе место после гибели лесов можно поставить“опустынивание”.
Способы борьбы с опустыниванием:
— оптимизация использования природных ресурсов,оптимизация структуры сельскохозяйственных угодий, специализация хозяйств,совершенствование структуры посевных площадей, нормированное использованиепастбищ;
— мелиорация природных условий, проведениекомплексных мероприятий, включая защитное лесоразведение, борьбу с эрозиейпочв, улучшение солонцовых почв, рекультивацию техногенно нарушенных земель;
— расширение запасов водных ресурсов, включаярегулирование поверхностного стока, поиск и добычу пресных подземных вод,защиту поверхностных и подземных вод от загрязнения;
— адаптивно-ландшафтное землепользование, разработкаи освоение ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих высокую и устойчивуюпродуктивность, адаптация систем землепользования применительно кмногоукладности хозяйствования;
— фитомелиорация пастбищ, в особенности — современных очагов опустынивания, использование растений-закрепителей песка споследующим их включением в пастбищеобороты;
Истощение земель
Истощение земель – еще один масштабный фактор,приносящий большой вред земельным ресурсам.
Причины истощения земель различны. Это и отчуждениепитательных веществ с урожаем при последующем их неполном возврате, и потеригумуса, и ухудшение водного режима и других (физико-химических) свойств почв. Вконечном счете, результатом истощения почв является потеря ими плодородия иопустынивание.
Наиболее экологичным методом возврата питательныхвеществ в почву, изымаемых с урожаем, является внесение органических удобрений(навоза, компостов и т.п.), травосеяние, особенно с последующей запашкой трав,предоставление отдыха почвам через парование и другие методы.
Отчуждение земель
Почвенный покров агроэкосистем необратимо нарушаетсяпри отчуждении земель для нужд несельскохозяйственного пользования:строительства промышленных объектов, городов, поселков, для прокладкилинейно-протяженных систем (дорог, трубопроводов., линий связи), при открытойразработке месторождений полезных ископаемых и т. д. По данным ООН, в миретолько при строительстве городов и дорог ежегодно безвозвратно теряется более300 тыс. га пахотных земель. Конечно, эти потери в связи с развитиемцивилизации неизбежны, однако они должны быть сокращены до минимума.
Заключение
Жизненная необходимость поставила человеческоеобщество перед задачей восстановления ресурсов почв. С середины прошлого веканачалось промышленное производство минеральных удобрений, внесение которыхкомпенсировало элементы питания растений, отчуждаемых с урожаем.
Рост населения и ограниченность площадей, пригодныхдля земледелия выдвинули на передний план проблему мелиорации (улучшения) почв.Мелиорация направлена, в первую очередь, на оптимизацию водного режима.Территории излишнего увлажнения и заболачивания осушаются, в аридных районах –искусственное орошение. Кроме того, ведется борьба с засолением почв, кислыепочвы известкуют, солонцы гипсуют, восстанавливают и рекультивируют площадигорных выработок, карьеров, отвалов. Мелиорация распространяется и на высококачественныепочвы, еще выше поднимая их плодородие.
В результате деятельности человека возниклисовершенно новые типы почв. Например, в результате тысячелетнего орошения вЕгипте, Индии, государствах Центральной Азии созданы мощные искусственныенаносные почвы с высоким запасом гумуса, азота, фосфора, калия имикроэлементов. На обширной территории лессового плато Китая трудом многихпоколений созданы особые антропогенные почвы – хейлуту. В некоторых странахболее сотни лет проводилось известкование кислых почв, которые постепенно былипреобразованы в нейтральные. В особый тип культурных почв превратились почвывиноградников южного берега Крыма, используемые более двух тысяч лет. Отвоеваныморя и превращены в плодородные земли измененные побережья Голландии.
Широкий размах получили работы по предупреждениюпроцессов, разрушающих почвенный покров: создаются лесозащитные насаждения,сооружаются искусственные водоемы и ирригационные системы.
Список использованной литературы:
1. НиколайкинН.И. Экология: Учебник для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П.Мелихова – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004.-624 с.
2. КоробкинВ.И. Экология. Учебник для вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. Изд. 10-е.– Ростов н/Д: Феникс, 2006. – 576 с.
3. www.krugosvet.ru/node/19416