Введение
Почва играет важнейшую роль в природных ландшафтах ив экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, выступает как факторплодородия для растений и как самая насыщенная организмами среда. Нигде болеенельзя встретить такой плотности биоты, как в почве. Именно здесь постоянноидут процессы жизнедеятельности сотен тысяч видов растений, животных, бактерий,грибов. Именно в почве берут свое начало практически все пищевые цепи, забираяиз нее минеральные вещества и создавая из них органику, и здесь же онизаканчиваются, замыкая круговорот веществ в природе.
Если взглянуть на верхний плодородный слой почвы,можно обнаружить сложное сочетание самых разных компонентов: минеральныечастицы; детрито; множество живых организмов от редуцентов (грибов и бактерий)до более крупных детритофагов (дождевых червей, моллюсков, насекомых),формирующих сложную пищевую сеть.
Исключительно важна роль почвы как санитарногобарьера. Последнее свойство также связано с высокой насыщенностью жизнью, черезпосредство которой вещества и поступают в цепи питания, а затем включаются вкруговорот. Почва отличается высокими буферными функциями, способностьюпротивостоять нагрузкам, гасить их.
То, что почва — один из важнейших компонентовокружающей природной среды не случайно. Все основные ее экологические функциизамыкаются на одном обобщающем показателе — почвенном плодородии.
В наибольшей степени деградируют почвыагроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена ихупрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию,постоянство структуры и продуктивности. И если у природных экосистембиологическая продуктивность обеспечивается действием естественных законовприроды, то выход первичной продукции (урожая) в агроэкосистемах всецелозависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его агрономическихзнаний, технической оснащенности, социально-экономических условий и т. д., азначит, остается непостоянным.
Почва, как и большинство других естественныхэкосистем имеет очень большую устойчивость и «запас прочности». Это означает,что она может выдерживать значительные внешние воздействия и эффективно послених восстанавливаться. Однако, в настоящее время она не в силах справиться стой нагрузкой, что обрушивает на нее человеческая цивилизация. Именно поэтому,к деградации почв (земель) ведут причины преимущественно антропогенногохарактера.
Основныевиды антропогенного воздействия на почвы следующие:
· эрозия(ветровая и водная);
· загрязнение;
· вторичноезасоление и заболачивание;
· опустынивание;
· истощениеземель
[КоробкинВ.И., Л.В. Передельский: Экология. Учебник для вузов. Изд. 10-е. – Ростов н/Д:Феникс, 2006. – 576 с.]
Подробнее о каждом виде неблагоприятных факторов и ометодах борьбы с ними мы поговорим ниже.
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), а также связанные сантропогенными факторами: сельским хозяйством, промышленностью, военным делом.
Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии,называют эродированными. 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.
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 наибольшей степени нас в данной работе волнуютименно антропогенные фактроры: промышленную эрозию (разрушениесельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров), военнуюэрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота),ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов)и др. Как видно из описания каждого вида антропогенных факторов, связаны они счеловеком лишь на начальном этапе, когда происходит вмешательство человека вприроду и определенное воздействие, которое нарушает естественный ход событий.Скажем, военное воздействие само по себе не оказывает эродирующего действия, нооставляет воронки и траншеи, которые в последствии подвергаются ветровойэрозии.
Это означает, что существует два пути борьбы сантропогенными факторами эрозии. Первый – это борьба с последствиями самойдеятельности человека, когда еще ветер и вода не успели усугубить ущербмногократно. В этом случае зачастую бывает достаточно проведениярекультивационных работ, т.е. восстановления первоначального состояния почвы,включая нанесение плодородного слоя и высадку растительности.
Но в ряде случаев приходится бороться уже споследствиями эрозии почв усугубленной водой и ветром. Так, чтобы остановитьпроцессы оврагообразования, используются как агротехнические, так иинженерно-технические мероприятия. К агротехническим относят лесопосадку,посевы многолетних трав. К инжинерно-техническим относятся сположение склонов,их укрепление, строительство лотков для стока вод.
Для прекращения ветровой эрозии (дефляционныхпроцессов) также используют сочетание нанесения на поверхность почв связующиххимических веществ (различного рода полимеров) при одновременном посевемноголетних трав, посадке кустарников и деревьев.
Все эти методы позволяют укрепить, консолидироватьверхний слой почвы, предотвратив вымывание и выдувание отдельных его частицводой и ветром и таким образом бороться с эрозией.
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;
«В мире ежегодно производится более миллиона тоннпестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидовпри общем годовом объеме их производства — 100 тыс. т. Наиболее загрязненнымипестицидами районами являются наш Краснодарский край и Ростовская область (всреднем около 20 кг на 1 га). В России на одного жителя в год приходится около1 кг пестицидов, во многих других развитых промышленных странах мира этавеличина существенно выше. Мировое производство пестицидов постоянно растет.»[Коробкин В.И., Л.В. Передельский: Экология. Учебник для вузов. Изд. 10-е. –Ростов н/Д: Феникс, 2006г., 576 с.]
Кинтенсивному загрязнению почв приводят отходы производства. В нашей странеежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, часть из нихтоксичны. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, которыеинтенсивно загрязняют почвы.
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 выбросов может в сотни раз превышать допустимую концентрацию.
Борьба с этой категорией негативных факторов должнав первую очередь вестись в направлении законодательного ограничения использованияпестицидов и минеральных удобрений в сельском хозяйстве. Эта задача не таклегко выполнима, как кажется на первый взгляд. «Основное условие получениявысоких урожаев – это содержание достаточного количества необходимых веществ впочве, а также защита растений от внешних негативных воздействий» (автор:Николайкин Н.И.) Это означает, что снижение использования удобрений ипестицидов может привести к существенному падению урожайности большинствакультур. Таким образом, регулирование применения пестицидов и удобрений – этопостоянное балансирование между падением урожайности и безопасностью.
Второе направление борьбы – это правовоерегулирование сброса промышленных отходов, которое уже сейчас достаточнорегламентировано, но ему не хватает достаточного контроля со стороныгосударства.
Ну и третье направление – это утилизация ТБО.«Проблема утилизации ТБО – одна из важнейших экологических проблемсовременности. Особенно она остро стоит в крупных городах. Даже самыесовершенные технологии переработки ТБО подразумевают захоронение определеннойчасти на специально отведенных территориях. А конечные продукты разложения ТБОбывают не менее опасны и токсичны, чем промышленные отходы.» (автор: НиколайкинН.И.) Таким образом, третье направление борьбы с загрязнением почв – эторазработка новых методов утилизации бытовых отходов.
Вторичное засоление и заболачивание почв
Засоление почв — процесс накопления в почве солей(главным образом хлористого и сернокислого натрия и магния) в количествах,вредных для растений. Засоленными считают горизонты почвы с содержанием солейболее 0,25%. В природных условиях Засоление почв происходит в засушливыхрайонах Поволжья, юга Украины, Южного Казахстана и Средней Азии.[http://physiography.ru/content/view/634/51] Во всем мире процессам вторичногозасоления и осолонцевания подвержено около 30% орошаемых земель. Площадьзасоленных почв в России составляет 36 млн. га (18% общей площади орошаемыхземель). Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологическогокруговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляютсяновые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземныхпопуляций в связи с ухудшением условий жизни организмов. Основная мерапредотвращения вторичного засоления — умеренные поливы, исключающиепросачивание влаги в глубинные горизонты и подъем уровней грунтовых вод. Должныбыть исключены примитивные методы поливов (например, напуском воды),неконтролируемое дождевание и др. Их необходимо заменять более прогрессивными(локальное увлажнение посредством капельниц, подземное орошение через пористыетрубы и др.).
Заболачивание почв наблюдается в сильнопереувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на Западносибирскойнизменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв сопровождаетсядеградационными процессами и снижением урожайности. Наиболее рациональный иперспективный способ борьбы с постоянным заболачиванием — мелиорация почвзакрытым дренажем; временное заболачивание 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 измененияпочвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который вэкстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферногопотенциала и превращению территории в пустыню. (автор: Ю. Одум)
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 обеспеченияпродовольствием быстро 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 дляинтенсивного выдувания (дефляции) поверхностного слоя земли. Изменениеприродных комплексов и 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. (автор: Ю. Одум)
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 эффективным методом возврата питательныхвеществ в почву, изымаемых с урожаем, является внесение органических удобрений(навоза, компостов и т.п.), травосеяние, особенно с последующей запашкой трав,что приводит к ускоренному гумусообразованию.» [Экология общая, социальная,прикладная. Воронков Н.А., 1999г.] Однако, этот путь несколько идет в разрез сдругим ранее рассмотренным направлением охраны почв – с защитой от загрязнения.
А вот наиболее проверенным и экологичным методом охраныземель от истощения является предоставление «отдыха» пашне. Он заключается втом, что на одном и том же поле высевается определенная культура лишь в течениеодного года или нескольких лет подряд, после чего поле либо используется длявыращивания совершенно других культур, либо вовсе оставляется без обработки нанесколько лет. Это позволяет почве восстановить свой естественный состав, чтопредотвращает истощение.
почва экосистема аетропогенныйдеградационный
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 навысококачественные почвы, 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.
Вцелом же, работы по охране и восстановлению почв ведутся и на это тратится всебольше и больше средств. Однако, этого едва хватает, чтобы поспевать за всевозрастающей нагрузкой.
Список использованной литературы:
1. НиколайкинН.И., Н.Е. Николайкина, О.П. Мелихова: Экология: Учебник для вузов – 3-е изд.,стереотип. – М.: Дрофа, 2004.-624 с.
2. КоробкинВ.И., Л.В. Передельский: Экология. Учебник для вузов. Изд. 10-е. – Ростов н/Д:Феникс, 2006. – 576 с.
3. Экологияобщая, социальная, прикладная. (Учебник) Воронков Н.А. (1999, 424с.)
4. Экология.В 2-х томах. Юджин Одум (1986; 328с., 376с.)
5. physiography.ru/content/view/634/51