Начальная

Windows Commander

Far
WinNavigator
Frigate
Norton Commander
WinNC
Dos Navigator
Servant Salamander
Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins
Необходимые Утилиты
Текстовые редакторы
Юмор

File managers and best utilites

Реферат: Деградация почвенных ресурсов и проблема их оптимизации. Деградация почв реферат


Курсовая: "Деградация почв"

Выдержка из работы

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА

Географический факультет

Кафедра геохимии ландшафтов и географии почв

«Деградация почв»

Москва-2009

Оглавление

Введение

Глава 1. Определение термина «деградация почв». Типы, виды и факторы деградации почв

Глава 2. Деградация почв в различных природных зонах

Глава 3. Методы охраны почв от деградации. Основные законодательные акты

Заключение

Список литературы

Введение

Почвенный покров выполняет множество функций в биосфере. Почва — один из важнейших биогеохимических барьеров на пути миграции веществ. Благодаря своим специфическим свойствам, она определяет условия существования человека как через качество и количество продукции сельского хозяйства, так и через санитарные функции. Поэтому на фоне всевозрастающей антропогенной и техногенной нагрузок на биосферу очень важное место должна занимать проблема деградации и охраны почвы. Правильный подход к преодолению процессов деградации почв является залогом к сохранению растительного и животного мира, чистоты воды и воздуха.

На сегодня состояние почв России оценивается как не удовлетворительное, а в ряде районов критическое (Добровольский, 1997). На всей территории страны сельскохозяйственные угодья занимают 186 млн га, что составляет около 9% от всего земельного фонда. Из них около 60 млн га подвержены эрозии и дефляции, 73 млн га имеют повышенную кислотность, более 40 млн га в разной степени засолены, 26 млн га — переувлажнены и заболочены, 12 млн га каменисты, 7 млн га заросли кустарниками и мелколесьем, около 5 млн га загрязнены радионуклидами, более 1 млн га подвержены опустыниванию (Добровольский, 1997). Отсюда следует вывод, что в нашей стране значительная часть сельскохозяйственных земель деградирована. К тому же, нерациональное использование сельскохозяйственных угодий приводит к их ежегодному сокращению.

Основная цель данной работы заключается в ознакомлении с понятием «деградация почв», изучении процессов, составляющих это понятие, а также причин возникновения этих процессов. Предполагается также изучение особенностей деградации почв различных природных зон, проведение сравнения этих особенностей и получение представлений о методах восстановления и охраны почв от процессов деградации.

Глава 1. Определение термина «деградация почв». Типы, виды и факторы деградации почв

почва деградация охрана

На сегодняшний день четкого определение термина «деградация почв» не существует. Точнее, имеется много определений и представлений. Связано это, в первую очередь, с невозможностью до конца определить, что понимать под деградацией. Однако совершенно ясно, что это понятие включает в себя процессы ухудшения свойств и качества почв с точки зрения их продуктивности. Сегодня люди, так или иначе связанные с использованием почв, знают об их деградации. Поэтому оно нуждается в четком общеприЗНАНном определении. Ниже будут приведены несколько определений этого явления, по смыслу близкие друг другу.

Европейский Почвенный научный центр (г. Вагенинген, Нидерланды, 1988): «Деградация почв — это совокупность процессов, вызванных деятельностью человека и уменьшающих способность почв к поддержанию жизни людей». Такое определение не раскрывает сущности и характера процессов, которые ее вызывают, а устанавливает только последствия.

В «Методике определения размеров ущерба и деградации почв и земель» (1994) дается следующее определение: «Деградация почв и земель представляет совокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к изменению функций почв, количественному и качественному ухудшению их состава и свойств, снижению природно-хозяйственной значимости земель». Как и в предыдущем определении, здесь больше говорится о последствиях деградации. А понятия «почва» и «земля» ставятся в один ряд, предполагая, что это слова синонимы. Возможно, это неправомерно, поскольку деградация земель может происходить от чрезмерного их дробления, неправильного землеустройства, что никак не повлияет на деградацию почв как таковых.

Собственно почвенное определение деградации почв было предложено М. И. Герасимовой, Н. А. Караваевой и В. О. Таргульяном, (2000): «Деградация почв — изменения в почвенной системе, иили в составе и строении твердой фазы почв, иили регуляторной функции почв, имеющие результатом отклонение от экологической нормы и ухудшение параметров, важных для функционирования биоты и человека».

Деградация почв представляют собой ухудшение любых их биосферно-экологических функций под влиянием ускорения, замедления, искажения естественных элементарных почвенных процессов (Крупенников, 2008). Действительно, в почве протекает огромное число непрерывных процессов, как в органической, так и в минеральной ее частях, и любое нарушение естественных циклов может вести к деградации. Кроме того, почва постоянно взаимодействует с атмосферой и гидросферой, компоненты которых в ней всегда присутствуют в самых различных своих проявлениях, поэтому нарушения в педосфере ведут к нарушениям и в других сферах.

Н.Б. Хитров (1998) дал близкое этому определение деградации: «Деградация почв — это вызванный человеком процесс ухудшения и/или утраты свойств и качества почвы (в пределах элементарного почвенного ареала), результат которого способствует увеличению затрат различного рода ресурсов (энергетических, сырьевых, информационных и пр.) для достижения ранее получаемого количества и качества продукции и/или увеличению ограничений на дальнейшую деятельность человека». А также предложил рассматривать и оценивать ее в пределах каждого конкретного элементарного почвенного ареала. Кроме этого, он ввел ряд понятий, детализирующих проявления деградации:

Степень деградации почвы — сравнительный уровень выраженности деградации почвы в целом к фиксированному моменту времени.

Скорость деградации почвы — быстрота изменения степени деградации почвы, которая считается, как степень изменения деградации за определенный период.

Вид деградации почвы — группа процессов ухудшения свойств и качества почвы, имеющая одинаковые общие механизмы осуществления и спектр результатов воздействия

Число совмещенности — число видов деградации почвы, диагностируемых одновременно в одной почве.

То же определение может быть применено и к понятию «деградация почвенного покрова», только речь будет идти о почвенной комбинации, а не о почве. Для деградации земель, по мнению Н. Б. Хитрова, может быть также сделано аналогичное определение (1998).

Таким образом, в современном почвоведении понятие «деградация почв» рассматривается с позиции удобства и благополучия человека и окружающей его природной среды. Такой подход к проблеме критически рассматривали Г. В. Добровольский и В. Д. Васильевская. Это очень важный момент, поскольку для почв как сложных систем, их деградация в приведенном выше понимании отнюдь не всегда является деградацией с точки зрения общей теории систем, т. е. потери элементов и упрощения структуры этой системы вплоть до исчезновения самой системы. Очевидно, что системное понятие деградации отвечает понятию деградации почв в случае таких разрушающих почву воздействий и процессов, как эрозия, дефляция, дегумификация, но не вполне соотносится с ним в случае, например, формирования солонцеватых черноземов при орошении.

Другой проблемой является то, что исследователи не могут сойтись в едином мнении по поводу принципов разделения процессов деградации на группы.

Ниже представлены одни из основных, на сегодняшний день, карты деградации земель составленные различными авторами (рис. 1, рис. 2).

На рисунке 1 представлена карта GLASOD, она была создана в 1990 году. В ней представлены основные типы деградаций почвы: водная эрозия, ветровая эрозия, ухудшение химических свойств, ухудшение физических свойств, а также отмечены зоны на территориях этих группах, в которых степень деградации отмечается как «серьезная».

На рисунке 2 представлена карта основных процессов деградации земель России, составленная В. В. Снакиным. В отличие от предыдущей карты, где авторы старались разделять области деградации по типу деградаций почв конкретных областей, в основе этой карты лежит принцип дифференциации земель по преобладающим процессам деградации почвы в каждой конкретной административно-территориальной единице Российской Федерации. Это такие процессы, как подкисление, заболачиваемость, ветровая и водная эрозии, опустынивание, деградация природных кормовых угодий, радиоактивное и техногенное загрязнение, а также переувлажнение, засоление, осолонцевание и каменистость. Если попытаться сравнить две карты, то можно отметить ряд сходств и различий. Карта GLASOD объединяет в себе самые распространенные проблемы деградации почв всего земного шара. И если мы говорим о проблемах деградации почв России, то по сравнению с картой Снакина, ее можно отнести к обзорному варианту карты. На рис. 1, территория восточнее Уральских гор и севернее 55 параллели, отмечается как стабильная, тогда как на рис. 2 территория разделена на районы по преобладающим в них процессам деградации почв. Сходства между картами можно увидеть на европейской части страны, особенно в средней и южной физико-географических областях Русской равнины. Авторы сходятся во мнении, что преобладающими процессами деградации почв здесь являются процессы водной и ветровой эрозии.

Рисунок 1. Карта «Glasod»

(www. fao. org/landandwater/agll/glasod/glasodmaps. jsp).

Рисунок 2. Карта «Основные процессы деградации земель России». (Составлена В. В. Снакиным, Национальный атлас России, 2000)

Рисунок 3. Карта «GLASOD европейской части территории России и легенда к ней». (World map of the status of human-induced soil degradation. Составлена L.R. Oldeman, R.T.A. Hakkeling, W.G. Sombroek. 1991 г.)

Рисунок 4. Карта «Основные процессы деградации земель европейской части России». (Составлена В. В. Снакиным, Национальный атлас России, 2000).

Рассмотрим эти сходства и различия более внимательно. Для этого возьмем фрагменты этих карт на европейскую территорию страны (рис. 3 и рис. 4). Вообще, граница между Европой и Азией весьма условная. Несмотря на то, что мы брали карты на одну территорию, площадь выделенных областей на рис. 4 несколько больше, и в ней присутствуют области из азиатской части страны. Это связано прежде всего с тем, что В. В. Снакин в основе деления областей деградации использовал административно-территориальные единицы страны. А значит, что выделенные им процессы деградации земель распространяе

Существуют разные критерии выделения групп процессов деградации. Ниже мы попытаемся рассмотреть наиболее распространенные.

Большинство исследователей деградационных явлений склоняются к мысли, что все виды деградации условно можно разделить на три группы: физическая, химическая и биологическая. Представленная ниже классификация заимствована из системы GLASOD В. В. Снакиным и другими авторами (2002).

Физическая деградация почвы

Характеризуется нарушением строения почвенного профиля, которое определяется по уменьшению мощности гумусового горизонта. Оно отражает воздействие водной и ветровой эрозии, механическое нарушение почвенного покрова (Снакин и др., 2002).

Другим видом нарушения почвенного профиля являются посторонние наносы, ухудшающие продукционную функцию почвы. При этом степень деградации почвы зависит от мощности абиотического наноса.

Использование сельскохозяйственной техники является следствием ухудшение структуры и увеличения плотности почвы, слитизации, коркообразования и ряда других негативных процессов.

Насыщение почвенного профиля влагой способствует проявлению признаков гидроморфизма и приводит к формированию гидроморфных почв. Среди причин, вызывающих процесс вторичного заболачивания, основной является повышение уровня грунтовых вод. Поскольку заболачивание приводит не только к изменению водно-физических свойств, но и к изменению физико-химических параметров, в качестве индикатора заболачивания В. В. Снакин и соавторы предлагают использовать снижение, по сравнению с нормой, величины окислительно-восстановительного потенциала почвы на глубине 15−20 см (Снакин и др., 2002). Говоря о таких глубинах, авторы скорее всего имели в виду мощность почвенного профиля, используемого в сельском хозяйстве.

Химическая деградация почвы

Истощение почвы в результате нерационального использования в сельскохозяйственном производстве может привести к существенному снижению ее плодородия. Этот процесс отражается в первую очередь снижением содержания питательных элементов (NPK).

Процесс снижения содержания гумуса, который происходит вследствие неумеренного использования земель, также свидетельствует о деградации почвы. Однако ввиду того, что при распахивании целинной почвы происходит резкое скачкообразное изменение этого показателя, и в дальнейшем он колеблется в зависимости от внесенных органических удобрений и вида возделываемой культуры, установление эталонных значений содержания гумуса для агропочв затруднено.

Содержание легкорастворимых солей отражает процесс вторичного засоления. Показателем процесса вторичного осолонцевания является увеличение содержание обменного натрия в ППК, а критерием деградации почвы — увеличение его доли в составе обменных катионов.

Снижение величины ОВП почвы, обычно вследствие орошения, может привезти к уменьшению продуктивности экосистемы. ОВП — количественный показатель окислительно-восстановительного потенциала почвы, отражающий совокупность химических и физико-химических показателей почвы. Его уровень определяет преобладание окислительных или восстановительных процессов в почве.

Загрязнение почвенного покрова различными токсичными веществами является причиной снижения, как количества, так и качества урожая. Для экотоксиологической оценки земель используют показатель предельно допустимой концентрации загрязняющего вещества (ТМ, пестициды, и др.) в почве. Степень загрязнения почвы по кратности превышения величины ПДК целесообразно дифференцировать в соответствии со степенью токсичности анализируемого поллютанта.

Биологическая деградация

Почвенные организмы играют ключевую роль в круговороте питательных веществ, разложении остатков в почве, детоксикации загрязнителей и подавлении патогенных форм микроорганизмов.

Микробиологические тесты, являющиеся раннедиагностическими, позволяют за короткое время, даже при незначительных изменениях окружающей среды, оценить отклонения в функционировании почвенной системы и поэтому могут служить показателями степени деградации почвы. Уровень активной микробной биомассы (это масса живых микроорганизмов в почве) является информативным показателем состояния почвенной микробиоты.

Биологическое загрязнение почв может характеризовать показатель, отражающий содержание патогенных форм микроорганизмов, т. е. их доли от общего пула микроорганизмов.

Показателем состояния почвенной биоты, который зависит от суммарного загрязнения почвы, содержания фитопатогенных и токсикогенных микроорганизмов, является фитотоксичность почвы.

Кроме нее следует выделить генотоксичность почвы — ее способность влиять на структурно-функциональное состояние генетического аппарата почвенной биоты, включая микроорганизмы, растительность, почвенную фауну. На примере пестицидов прослеживается четкое влияние вносимых в почву веществ — мутагенов на здоровье населения: повышенная заболеваемость, обусловленная вновь возникающими мутациями в клетках человека или патологической реакцией на экзогенетические факторы. Мутагенное действие показывают 80% пестицидов, испытанных на клетках млекопитающих (Снакин и др., 2002).

Другой способ выделения групп деградаций почв предлагают Г. В. Добровольский, В. Д. Васильевская и др. авторы (Деградация…, 2002). Они считают, что на сегодняшний день в качестве причин возникновения процессов деградации почвы выделяются 2 основных фактора: антропогенный (агрогенный и техногенный) и природный.

М.Н. Заславским еще в начале 30-х годов прошлого века было сформулировано понятие «почворазрушающие процессы» — процессы и явления, снижающие плодородие почв, ухудшающие условия сельскохозяйственного использования земель, увеличивающие эрозионную опасность и интенсивность эрозии, разрушающие почвенный покров. Хотя эти слова относились автором только к эрозии почв, можно считать их предпосылкой зарождения представлений о деградации почв.

Были выделены процессы, проявление которых не может быть предотвращено человеком, т. е. природные, и которые могут вести к деградации почв и нарушениям или уничтожению почвенного покрова. Это землетрясения, извержения вулканов, различные склоновые процессы и т. п.

Процессы, интенсивность которых в большей или меньшей степени определяется антропогенным фактором: оползни, сели, эрозия почв, дефляция, пирогенная деградация и др. и вызываемые антропогенными факторами: термокарст, вторичное засоление, пересушка торфяников и т. д. (Деградация…, 2002)

Техногенные процессы: загрязнение почв токсическими веществами, затопление плодородных почв при строительстве водохранилищ, нарушения почв при геологоразведочных работах и эксплуатации месторождений полезных ископаемых, дегумификация пахотных почв и многие другие. (Деградация…, 2002)

И.А. Крупенниковым в его работе «Черноземы. Возникновение, совершенство, трагедия деградации, пути охраны и возрождения» (2002) составлена таблица «Типы и виды деградации обрабатываемых черноземов» по процессам деградации в черноземах Молдовы. Эта таблица характеризует основные группы процессов деградации черноземов. Однако представленные в этой таблице проблемы можно рассмотреть несколько шире, т. е. не только в черноземах. Для этого, мы добавили в нее последний столбец, в котором степень возможного проявления перечисленных деградационных процессов сравнивается между тремя типами почв разных природных зон: дерново-подзолистые (Пд), черноземов типичных (Ч) и пустынных серо-бурых (СБ). Ниже таблицы в тексте приведены комментарии к ней, а именно как те или иные виды деградационных процессов сказываются на рассматриваемых группах почв, и почему мы считаем, что в каких-то почвах воздействие больше, меньше или одинаково.

Таблица 1

Типы и виды деградации разных групп почв

Процессы деградации

Эффект деградации

Способ преодоления или минимализации эффекта

Степень выраженности процессов

Химические деградации

1

Преобладание разложения гумуса над его ресинтезом

Гумусовая деградация, дегумификация,

Расчетное внесение навоза, полное использование растительных остатков, уменьшение доли пропашных, травы, щадящие обработки почвы

Ч=Пд=СБ

2

Преобладание потерь азота (NO3, Nh5), воздушным путем и на питание растений над его биологическим накоплением

Азотная деградация, денитрИфикация. Вымывание N-NO3

В дополнение к № 1 внесение азотных удобрений по дефициту N в слое 0−60 см, увеличение посевов бобовых (люцерны и др.)

Ч=Пд=СБ

3

Потери фосфора на питание растений без его компенсационного внесения

Фосфорная деградация, дефосфатизация

В дополнение к № 1 внесение фосфорных удобрений по дефициту P в слое 0−60 см

Ч=Пд=СБ

4

Потери калия на питание растений без компенсационного внесения

Калиевая деградация, депоташизация

В дополнение к № 1 внесение калиевых удобрений под требовательные к ним культуры (сахарная свекла, виноград). В основном использование почвенных резервов

Ч=Пд=СБ

5

Вынос отдельных форм кальция, рост гидролитической кислотности, снижение величины рН

Кальциевая деградация, подкисление почв, декальцинация

Физиологически щелочные удобрения, умеренное известкование или внесение отходов сахарной промышленности

Пд> Ч

6

Недостаток в почве некоторых микроэлементов — йода, фтора, цинка

Микроэлементная недостаточность

Навозные удобрения, использование отходов промышленности, внесение микроудобрений

Ч=Пд=СБ

7

Повышенный вынос солей поверхностным и речным стоком

Гидрохимическая деградация, вынос химических элементов за пределы данного ландшафта

Снижение склонового стока и эрозия в речных бассейнов, недопущение смыва удобрений со стоком

Ч=СБ

8

Засоление почв при использовании для орошения минерализованных вод

Галургическая деградация, избыточное засоление почв

Неприменение для орошения некондиционных вод (профилактика), промывка пресной водой

Ч=СБ

9

Заражение почв радионуклидами при атомных выбросах

Радионуклидное заражение, атомная радиация

Межгосударственные соглашения по недопущению аварий на атомных электростанциях и других радиовыбросов в атмосферу. Спец. мониторинг.

Ч=Пд=СБ

Физические деградации

10

Разрушение зернистой структуры при длительной и плохой обработке почвы

Обесструктуривание, дезагрегация

Обработка почвы в состоянии спелости, посевы злаковых трав, полимеры

Ч> Пд

11

Переуплотнение почвы до глубины 0,5 м, сокращение порового пространства и фильтрации воды

Переуплотнительная деградация, уменьшение пустот для «депо» семян

Недопущение использования для обработки почвы тяжелых колесных тракторов (профилактика), глубокое рыхление почвы

Ч=Пд=СБ

12

В дополнение к № 11−12 бесполезный поверхностный сток и физическое испарение воды

Иссушительная деградация, смыкание с атмосферной засухой.

Зяблевая вспашка, неглубокая обработка почвы, лесокустарниковая защита

Ч> Пд

13

Огрубление структуры почвы (глыбы, «чемоданы») из-за нарушения правил и сроков ее обработки

Агротехническая деградация, ухудшение строения пахотного слоя, выпахивание почвы

Соблюдение нормативов обработки, использование адекватных орудий тяги и вспашки

Ч

14

Псевдослитизация нижней части пахотного слоя при высвобождении минеральных коллоидов из-за дегумификации

Псевдослитизационное уплотнение, деградация пахотного слоя №№ 11,12,14 — гидролизная деградация

В дополнение к №№ 1,11,12,13 специальные приемы обработки пахотного слоя, слежение за его состоянием

Ч> СБ

15

Ухудшение газообмена между атмосферой и почвой, проникновения в нее кислорода и выделения CO2 из-за переуплотнения

Аэрологическая деградация, подавление газоатмосферной функции

Выполнение способов №№ 11,12,14,15

Ч> СБ

16

Избыточное увлажнение при подъеме уровня грунтовых вод или их выклинивания на склонах, иногда сопровождаемое осолонцеванием

Образование мочаров — очагов избыточного увлажнения, мочаристая деградация

Осущение методом дренажа и сброса избытка воды. Превращение наиболее «трудных» мочаров в биосферно-экологические оазисы для дикой флоры и фауны

Ч> СБ>Пд

17

Нарушение теплового режима почв из-за их осветления при снижении гумусности

Деколоризация почв, осветительная деградация

Все способы повышения гумусности почв, в отдельных случаях применение черных покрытий

Пд> Ч

Биологические деградации

18

Полное или частичное оголение почвы от растительности

Дефолиация, дефольная деградация

Недопущение изреженности посевов, оголения почвы

СБ> Ч>Пд

19

Истребление землероев (грызунов), сокращение образования кротовин

Девертебрация, девертебратная деградация

Элементы переложной системы на части земель, терпимое отношение к землероям

Ч> Пд>СБ

20

Угнетение и подавление мезофауны из-за №№ 1,9,12, уменьшение ее численности и видового разнообразия, особенно земляных червей

Снижение активности мезофауны, мезофаунистическая деградация

Выполнение способов №№ 1,9,12,14,15, иногда интродукция червей

Ч> Пд>СБ

21

Подавление деятельности микроорганизмов из-за №№ 1,2,9,12, снижение их видового разнообразия

Уменьшение активности микроорганизмов, микробиологическая, биохимическая деградация

Выполнение способов №№ 1,9,12,14,15, иногда интродукция полезных микроорганизмов

Ч=Пд=СБ

22

Уменьшение кол-ва энзимов из-за №№ 1,2,9,12,22

Снижение активности энзимов, деэнзиматическая деградация

То же, что и для активизации микроорганизмов (№ 22)

Ч=Пд=СБ

23

Заражение почвы фитопатогенными микроорганизмами и веществами

Почвоутомление, фитотоксическая деградация

Недопущение монокультуры растений, чувствительных к токсикозу

Ч=Пд=СБ

24

Временное оглеение нижней части профиля почвы при подъеме грунтовых вод или образовании верховодок

Установление анаэробного режима, восстановительная деградация

Правильное управление гидрологическим режимом окружающей территории

Ч> Пд=СБ

25

Уменьшение турбации (обмена) материалом нижних и верхних горизонтов почвы при сокращении работы землероев (№ 20) и земляных червей (№ 21)

Антитурбационная, зооантитурбационная деградация

Выполнение способов №№ 20,21

Ч=Пд=СБ

Профильные деградации

26

Гидромеханический смыв половины горизонта А

Слабоэрозионная деградация

Обработка поперек склона, простые почвозащитные приемы

Ч=СБ> Пд

27

Гидромеханический смыв всего горизонта, А и части В

Среднеэрозионная деградация

В дополнение к № 27 ограничение доли пропашных культур, фитомелиорация

Ч=СБ> Пд

28

Гидромеханический смыв горизонта, А и половины горизонта В

Сильноэрозионная деградация

Исключение пропашных культур, лучше отвод на отдых или землевание местными мелиорантами

Ч=СБ> Пд

29

Смыв всего почвенного профиля, выход на поверхность почвообразующей породы

Геологизация почвенного покрова, контрэволюция почв

То же, что и № 29, но с меньшим успехом

Ч=СБ> Пд

30

Сильное развитие линейной эрозии, образование склоновых оврагов

Овражная деградация почвенного покрова, усложнение СПП

Коренные мелиорации: полная засыпка или выполаживание оврагов, землевание местными мелиорантами

Ч=Пд> СБ

31

Погребение гумусированного делювия на глубину более 0,5 м материалом сильноэродированных почв

Инвертизация профиля почв, делювиально-инверсионная деградация

Строительство мелких прудов, при орошении и удобрении выращивание овощей

Ч> Пд

32

Вертикальная турбация и горизонтальное перемещение под влиянием оползней

Оползневая деградация почв, хаотизация почвенного профиля

Сложные гидротехнические мелиорации с последующим землеванием

Ч=Пд

33

Развевание, дефляция почв под воздействием ветров большой скорости

Сокращение мощности почв из-за ее сдувания, дефляционная деградация

Мелкая (плоскорезная) обработка почв, фитозащита

СБ> Ч

34

Засоление и осолонцевание почв при кратковременном поливе некондиционными водами при умренных поливных нормах

Галосолонцовая деградация, формирование солонцового горизонта. Первая стадия выхода из черноземного типа

Гипсование, применение отходов сахарной промышленности образовании глубоких солонцов, невозможность восстановления черноземного профиля

СБ> Ч

35

Трансформация минералогического состава, вынос гумуса, карбонатов, оглеение, осолонцевание в результате длительного орошения некондиционными водами при больших поливных нормах

Ирригационно-минералогическая деградация, радикальное ухудшение минералогического состава, формирование нового ущербного типа почв

Вывод из активного поливного режима, разработка новых подходов к использованию и мелиорации почв

СБ=Ч

Географические и общебиосферные деградации

36

Из-за неравномерного внесения удобрений, проведения обработки поле приобретает пестроту плодородия и урожайности

Внутрипольная деградация плодородия, пестрополье

Регламентация внесения удобрений по расчету их содержания в отдельных частях поля, прецисионное земледелие

Пд=СБ> Ч

37

Усложнение сложения почвенного профиля под влиянием неравномерного развития многих видов деградации

Географическая, пространственная деградация

Гомогенизация почвенного покрова, землевание смытых почв, засыпка оврагов, консолидация земель

Ч=Пд=СБ

38

Под влиянием нескольких деградаций резко ослабеваются экологические функции почв

Биосферно-экологическая, общефункциональная деградация

Комплексы приемов преодоления деградации (№№ 1−38)

Ч=Пд=СБ

39

Снижение биопродуктивности и бонитета почв, урожайности сельскохозяйственных культур и пурификационной функции почв

Контрпродуктивная деградация, сильное снижение плодородия почв и их защитного действия на здоровье человека и животных

Экологизация земледелия на ландшафтной или геобиоценотической основ, укрупнение обрабатываемых площадей

Ч=Пд=СБ

Примечания.

«Ч» — Черноземы типичные

«Пд» — Дерново-подзолистые

«СБ» — Пустынные серо-бурые

«=» — воздействие деградационных процессов равноценно, «> «, «<» — больше или меньше в одной из групп почв по сравнению с другой (другими)

Сравним основные химические деградации, характерные для разных типов почв, из перечисленных в таблице.

В процессах, под номерами 1−4 и 6 таблицы мы считаем, что воздействие дегумификации, а также отсутствие или уменьшение запаса питательных элементов (N, P, K), негативным образом сказывается для всех рассматриваемых групп почв, независимо от природной зоны и экологических условий их образования и функционирования. Вынос отдельных форм кальция (пункт 5) более негативно скажется на Пд, чем на Ч, т.к. и без того кислые Пд станут еще более кислыми, в отличие от насыщенного кальцием ППК черноземов либо полностью окарбоначенного профиля серо-бурых почв.

Деградации, связанные с повышением содержания солей в почве в результате орошения (пункты 7 и 8) одинаково негативно сказываются как на Ч, так и на СБ, учитывая, что Пд мало орошают.

Сравним основные физические деградации.

Переуплотнение почвы (пункт 11) одинаково вредно для всех типов почв, а разрушение зернистой структуры и бесполезный поверхностный сток (пункты 10 и 12) более характерны для Ч, чем для Пд и СБ. В Пд практически не встречается зернистая структура, а СБ расположены преимущественно в аридной зоне, где большие объемы воды и связанный с нею поверхностный сток — редкость.

Огрубление структуры почвы, появление «чемоданов», глыб в пахотном горизонте (пункт 13) характерно исключительно для Ч и выделено специально для этой группы почв.

Псевдослитизация нижней части пахотного слоя и ухудшение газообмена между атмосферой и почвой (пункты 14 и 15) более негативно сказывается на Ч вследствие появления в них солонцеватых свойств, чем на СБ почвах, окарбоначенных с поверхности. И отсутствует в Пд почвах

Избыточное увлажнение при подъеме уровня ГВ, иногда сопровождаемое осолонцеванием (пункт 16). Из трех типов почв Ч наиболее чувствительны к этой проблеме, поскольку для Ч в естественных условиях почвообразования совершенно не характерны процессы оглеения, слитизации, осолонцевания, и др., ведущие к резкому ухудшению плодородия. Условия развития СБ почв аридные, т. е. с недостатком увлажнения, и поэтому проявление этой проблемы здесь маловероятно. А Пд почвы развиваются во влажных условиях, и оглеение для них — абсолютно нормальное явление.

Сравним основные биологические деградации

Пункт 18, деградация растительного покрова почв, наиболее отрицательно скажется на СБ почвах, нежели на каких-то других, т.к. при характерном для них экстрааридном типе климата сильно повышается вероятность опустынивания территории.

Девертебратная и мезофаунистическая деградации (пункты 19 и 20) более актуальны для Ч, чем Пд, из-за многочисленности и большого видового разнообразия почвенной фауны и мезофауны в Ч и, соответственно, более важной роли, которую они играют в развитии этих почв. В свою очередь, это практически не относится к П почвам из-за низкой распространенности педофауны в них. Однако микроорганизмы (пункт 21) и энзимы (пункт 22) одинаково широко проявляют свою деятельность во всех почвах, а значит и уменьшение их активности одинаково негативно скажется для всех типов почв.

Временное оглеение нижней части ПП при подъеме уровня ГВ или образование верховодок (пункт 24) затрудняет дыхание почвенной фауны, что негативно сказывается на развитии почв. А наиболее богаты почвенной фауной Ч, поэтому негативные последствия развития этого процесса для них наиболее существенны Рассматриваемый в п. 24 процесс деградации в гораздо меньшей степени сказывается на Пд и СБ почвах, т.к. состояние оглеенности нижней части ПП свойственно Пд, а в СБ почвах кол-во почвенной фауны очень мало.

Заражение почвы фитопатогенными микроорганизмами и веществами (пункт 23), а также уменьшение турбации материала при сокращении работы землероев и земляных червей (пункт 25), негативно скажутся на всех типах почв. В первом случае речь идет о почвоутомлении, а во втором о снижении численности почвенной фауны, что является индикатором ухудшения свойств почв.

Сравним основные профильные деградации

Пункты 26, 27, 28 и 29 схожи по своей структуре. В них речь идет о различной степени разрушения ПП вследствие гидромеханического смыва. Причиной подобных процессов могут являться как природные факторы (сильный дожди и ливни), так к и антропогенные (чрезмерное орошение). Однако Пд почвы практически не орошаются. Поэтому чаще всего подобные деградации встречаются в Ч и СБ почвах.

Сильное развитие линейной эрозии, образование склоновых оврагов (пункт 30) являются следствием дождей ливневого характера, характерные для почв гумидного и семи-аридного типов климата (Пд и Ч), чем аридного и экстра-аридного (СБ).

Пункт 31, погребение гумусированного делювия на глубину более 0,5 м материалом сильноэродированных почв довольно специфический процесс, выделенный И. А. Крупенниковым для Ч Молдавии, однако теоретически Пд почвы также могут быть подвержены подобным процессам.

Пункт 32 — вертикальная турбация и горизонтальное перемещение под влиянием оползней. Подобные процессы являются следствием переувлажнения. Происходят перемещения переувлажненной почвенной массы по водоупорному горизонту. Этому виду деградации могут подвергнуться Ч и Пд почвы, но не СБ из-за малого кол-ва влаги в тех условиях, в которых последние развиваются.

Дефляция и засоление почв (пункты 33 и 34) не угрожают Пд, однако в принципе являются основной проблемой СБ почв, в связи с аридным типом климата, и менее — для Ч.

Ухудшение свойств почв в результате длительного орошения некондиционными водами (пункт 35) может случиться как с Ч, так и с СБ, но не с Пд, т.к. их не орошают в широком масштабе, и в зоне их развития нет засоленных вод.

Географические и общебиосферные деградации

Внутрипольной деградации плодородия или пестрополью, (пункт 36) могут быть подвержены все почвы. Однако, из-за малой мощности гумусового горизонта Пд и СБ более чувствительны к подобного рода деградациям.

В пункте 9, оставшихся пунктах (37−39) географических и общебиосферных деградаций, а также пунктах (40−44), относящихся к техногенным деградациям, рассматриваются виды деградаций более крупномасштабные и общего плана, вред от которых примерно одинаков для всех групп почв.

По проявлению деградационных процессов в почвах может быть выделено несколько степеней. В современных классификациях подходы к их выделению существенно различаются. Так, в Международном руководстве по деградации (Деградация…, 2002) выделяется 5 степеней каждого из типов деградации: деградации нет, слабая деградация, средняя, сильная и экстремальная. Для каждой степени даются количественные придержки изменения конкретного свойства: количество промоин и их частота, степень засоления и т. д. В ряде рекомендаций по оценке степени деградации почв в мерзлотных регионах предлагается оценивать степень нарушенности почвенного покрова по возможной скорости восстановления растительного покрова.

Глава 2. Деградация почв различных природных зон

Деградация черноземов. Еще В. В. Докучаев, в XIX в. первым обратил внимание на начавшиеся уже тогда процессы деградации черноземов. Но в то время исследователи почв могли судить о наличии проблемы только при длительных наблюдениях, в т. ч. по разрушению зернистой структуры гумусового горизонта черноземов, а также по статистическим данным об ухудшении сбора урожая по сравнению с предыдущими сезонами. И здесь легко войти в заблуждение.

Раньше в сфере сельского хозяйства под деградацией почв понимали снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Однако, при заметно выраженной дегумификации урожайность может не падать, а даже наоборот, вырасти, если вносить большие дозы минеральных удобрений. Особенно резкое несовпадение показателей урожайности и деградации почв наблюдается при орошении черноземов. Урожайность может вырасти в 1,5 раза на длительный период, до 10 лет, однако в почве идет сразу несколько видов деградации: дегумификация, осолонцевание, слитизация, разрушение глинистых минералов.

Черноземы типичные Молдовы развиваются на равнинах, на карбонатных породах, лессовидных суглинках или лессах, в условиях умеренно-континентального климата, с количеством осадков меньше, чем испарение. Расходная статья водного баланса преобладает над приходной, влагооборотом охвачен лишь почвенный профиль, грунтовые воды залегают глубоко, нисходящие токи преобладают над восходящими (так как главный расход воды приходится не на физическое, а на транспирационное испарение). Водный режим здесь непромывной. Эти почвы распространены в зоне развития луговой злаково-разнотравной и разнотравно-злаковой растительности в сочетании с дубовыми лесами.

Падение гумусности, осветление, последствия водной эрозии, которая не только ухудшала чернозем, а, по сути, уничтожала его — все это беспокоило И. А. Крупенникова, когда он начинал свои исследования в области деградации черноземов, и обратил внимание на эти проблемы в своей книге «Чернозем — наше богатство» (1979). Крупенников занимался исследованиями почв преимущественно Молдовы — самой «черноземной» страны в мире. В книге «Сохраним и преумножим» (1985) подробно рассказывалось о продолжающейся дегумификации черноземов, почвенной эрозии, оврагообразовании, затрагивалась деградация почв при орошении минерализованными водами. Одновременно подчеркивались факты уменьшения дегумификации наполовину благодаря довольно значительному и систематическому применению больших доз минеральных удобрений и меньших доз органических. В этих и других работах того времени не делалось попыток систематизировать материалы о деградации, провести их типизацию.

Деградация пустынных почв. Основной проблемой почв, сформировавшихся в зоне пустынь и полупустынь, является процесс опустынивания. Рассмотрим эту проблему на примере серо-бурых пустынных почв.

Серо-бурые почвы развиваются на равнинных территориях, почвообразующих породах различного генезиса. Климатические особенности характеризуются малым кол-вом осадков, около 100−150 мм. Весной и осенью почва может быть переувлажнена выше порогового значения влажности, летом почва высыхает. Основными представителями растительного покрова являются полыни и солянки. Они не образуют сомкнутого покрова.

Доминирующим типом опустынивания является пастбищная дигрессия. Анализ современной динамики типологического состава пастбищ указывает на постоянную галоксерофитизацию растительного покрова под влиянием чрезмерного выпаса. По существующим оценкам (Ковда, 1982), климатические зоны, в которых наиболее вероятно возникновение опустынивания и засух, занимают около 47,5% суши, причем на 69% этих засушливых регионов уже происходит опустынивание. Деградировано 30% орошаемых земель, 47% богарных и 73% пастбищных. Более чем в 110 государствах мира имеются засушливые территории, для которых существует угроза опустынивания и засухи. Засушливые и полузасушливые районы занимают значительную часть России. По существующим расчетам, площадь сухих и засушливых регионов с отношением осадков к потенциальной испаряемости < 0,65 составляет здесь свыше 610 тыс. кв. км (Ташнинова, 1997). Наиболее остро эта проблема стоит в Калмыкии.

Опустынивание означает деградацию земель в аридных, полуаридных и сухих субгумидных районах в результате различных факторов, включая климатические изменения и воздействия человека. Опустынивание степи сопровождается становлением пустынных природных комплексов. Эти изменения нарушают видовое разнообразие и структуру фитоценозов и приводят к смещению биологического равновесия, к снижению биологической продуктивности, и, в конечном счете, к уменьшению роли одного из важнейших факторов почвообразования — растительности. На орошаемых землях Калмыкии росту площади засоленных и солонцеватых земель способствует отсутствие дренажной сети, а также несоблюдение сроков и норм полива. Характер изменения структуры почвенного покрова на орошаемых землях связан с процессами вторичного засоления.

Профилактика деградации земель значительно эффективнее и дешевле, чем их восстановление. Поэтому первой по приоритетности задачей считается защита земель, незатронутых деградацией, и поддержание их продуктивности. На втором месте стоит задача о принятии корректирующих мер и поддержанию продуктивности засушливых земель, подверженных умеренной деградации. Третьей задачей является восстановление сильно и очень сильно пострадавших засушливых земель и их возвращение в сельскохозяйственное производство.

Деградация дерново-подзолистых почв. Дерново-подзолистые почвы формируются в подзоне южной тайги на холмистых равнинах, преимущественно на породах ледникового происхождения суглинистого состава, а также на покровных и моренных суглинках. Осадков выпадает больше, чем испаряется. Нисходящие токи воды преобладают над восходящими и почва промывается до уровня грунтовых вод. Грунтовые воды в данных условиях как правило залегают не глубже 2 м от поверхности. Режим увлажнения соответственно промывной. Растительность представлена широколиственно-темнохвойными лесами, такими как: грабово-дубово-еловые, дубово-еловые, дубово-пихтово-еловые.

В основном для этих почв характерны механические деградационные процессы, которые проявляются в виде физической деградации (Рожков и Карпачевский, 2006). Физическая деградация, как один из видов механической, проявляется в уплотнении почв, уменьшении ДОЛИ агрономически ценных агрегатов, образовании плужной подошвы. Диагностическими критериями уплотнения почв служат их плотность сложения и общая пористость. Основными причинами развития механической деградации в дерново-подзолистых почвах являются использование тяжелой сельскохозяйственной техники, чрезмерное использование почв с недостаточным естественным увлажнением в полевых севооборотах, низкие дозы и нерегулярное внесение органических удобрений.

Глава 3. Методы охраны. Основные законодательные акты

Если загрязнение воздуха, воды, исчезновение редких видов животных и растений ощущается и воспринимается быстро, то о деградации и эрозии почв этого нельзя сказать. Они менее заметны. Однако последствия весьма ощутимы. Пронесшиеся в начале 30-х годов над США пыльные бури побудили правительство уже в 1935 г. Организовать Государственную службу охраны почв, а в 1938 г. принять закон о сохранении почв.

Сильная ветровая эрозия почв и сопровождающие ее пыльные бури отмечались и в СССР, в 60−70е годы как следствие неумеренной распашки целинных земель.

Первая Всемирная конференция ООН по окружающей среде в Стокгольме в 1972 г. обратила серьезное внимание на состояние почвенного покрова планеты и приняла соответствующие рекомендации.

Всемирная конференция ООН по опустыниванию, созванная в 1977 г. в Найроби констатировала, что опустынивание всегда сопровождается деградацией почв.

В 1992 г. правительство Российской Федерации утвердило Государственную комплексную программу повышения плодородия почв. В ней отмечается неудовлетворительное состояние сельскохозяйственных угодий, тенденция ухудшения почвенного покрова и соответственно предусматривается комплекс мер по охране и повышению плодородия почв.

В действующем законодательстве отдельные правовые нормы, регулирующие отношения в сфере использования и охраны почв рассредоточены по разным отраслям права, но, в основном, содержатся в земельном законодательстве, частично в природоохранительном и законодательстве, регулирующем отдельные аспекты сельскохозяйственной деятельности.

Конституцией Российской Федерации определено, что земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территории (статья 9). Владение, пользование и распоряжение землей и другими природными ресурсами осуществляется их собственниками свободно, если это не наносит ущерба окружающей среде (статья 36).

Сфера взаимодействия общества и природы подразделяется на три группы отношений: природопользование, охрана окружающей среды, обеспечение экологической безопасности. С позиций этих групп отношений вопросы рационального использования и охраны почв и земель регулируются природоохранительным, земельным, лесным, горным, гражданским, административным, уголовным и другим федеральными законодательствами; Указами Президента Российской Федерации и нормативными правовыми актами Правительства Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, а также нормативными правовыми актами и инструктивными документами федеральных органов исполнительной власти.

Земельный кодекс — основной законодательный акт, регулирующий земельные отношения и определяющий понятие и содержание рационального использования и охраны земельных ресурсов, контроля за использованием и охраной земель. Существующие в настоящее время законы, регулирующие охрану природных объектов и иные правовые нормы ограничения антропогенных нагрузок на окружающую природную среду, в том числе, выбросов и сбросов, не обеспечивают сохранения благоприятной для жизнедеятельности человека окружающей среды. Выбросы и сбросы аккумулируются почвой, зачастую необратимо теряющей при этом способность обеспечивать выполнение своих экологических функций.

Многие страны, такие, как США, Китай, Германия, Франция, Канада, уже пришли к пониманию того, что охрана почв, борьба с деградацией и загрязнением почв может проводиться только на государственном уровне. Основным принципом зарубежного законодательства является недопустимость воздействий на почвы, приводящих к ухудшению их качества, деградации, загрязнению и разрушению. Законами этих стран регламентируется деятельность органов, предприятий, организаций и граждан в области охраны почв, установлены требования и ограничения для территорий с загрязненными почвами, предусматривающие мероприятия по очистке почв и предотвращению их воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Предусмотрено ведение государственного учета качества почв, создание банка данных о почвах, включающего мониторинг почв и банк проб почв.

Охрана почв должна стать государственной задачей. Необходимо совершенствование государственного управления и экономического регулирования деятельности в области охраны почв. В связи с чем, подготовка и принятие федерального закона «Об охране почв» — базового законодательного акта, который должен быть направлен на утверждение правового статуса почв как особого природного объекта, определяющего устойчивость биосферы, является одной из неотложных и первоочередных мер по охране почв — основного богатства России.

Заключение

Итак, в данной работе, были рассмотрены особенности деградации почв в различных природных зонах на примере основных почв, характерных для данных природных зон. Описаны основные типы, виды и факторы деградации почв. Рассмотрены и проанализированы последствия процессов, составляющих деградацию почв, для окружающей среды.

Деградация почв представляют собой ухудшение любых их биосферно-экологических функций под влиянием ускорения, замедления, искажения естественных элементарных почвенных процессов (Крупенников, 2008). И в самом деле, в почве протекает огромное число непрерывных процессов, как в органической, так и в минеральной ее частях, и любое нарушение естественных циклов может вести к деградации. Кроме того, почва постоянно взаимодействует с атмосферой и гидросферой, компоненты которых в ней всегда присутствуют в самых различных своих проявлениях, поэтому нарушения в педосфере ведут к нарушениям и в других сферах.

Деградация почв является следствием антропогенных и техногенных, реже природных, факторов. Все деградационные процессы почв подразделяются на три группы: физическая, химическая и биологическая

В качестве главного вывода следует отметить, что изучение влияния человека на окружающую среду еще долгое время будет являться важной и актуальной задачей. Это вызвано непрерывно возрастающим и усложняющимся взаимодействием человека и природной среды.

В финансовом обеспечении природоохранных мероприятий существует явное непонимание и недооценка важности охраны почв.

В сложившейся ситуации особую актуальность приобретают не только законодательно-правовые и организационные меры по борьбе с деградацией и эрозией почв, но и фундаментальные научные исследования, направленные на познания разнообразия процессов деградации почв, выявление причин их возниконовения и развития, а также на поиск оптимальных методов защиты почв от деградации. На эти вопросы мы и попытались ответить в этой работе.

Список литературы

1. Герасимова М. И., Караваева Н. А., В. О. Таргульян. Деградация почв: методология и возможности картографирования // Почвоведение. 2000. № 3. С. 358−366.

2. Добровольский Г. В. Тихий кризис планеты. // Вестник РАН. М.: 1997. № 4. С. 313−321.

3. Деградация и охрана почв под ред. Добровольского Г. В. М.: Изд-во МГУ, 2002. 654 с.

4. Ковда В. А., Глазовская М. А., Соколов М. С., Стрекоза Б. П. О прогнозировании загрязнения пестицидами и их остатками территории сельскохозяйственного района. Пущино: ОТНИ НЦБИ АН СССР, 1976. 6 с.

5. Ковда В. А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана. М.: Наука, 1981. 179 с.

6. Ковда В. А. Проблемы опустынивания и засоления почв аридных регионов мира. М.: Наука, 1982. 414 с.

7. Ковда В. А. Сохранить и рационально использовать черноземы СССР. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1983. 27 с.

8. Ковда В. А. Почвенный покров, охрана окружающей среды и земледелие. Пущино: ОТНИ НЦБИ АН СССР, 1987. 31 с.

9. Ковда В. А. Патология почв и охрана биосферы планеты. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1989. 36 с.

10. Ковда В. А., Я. А. Пачепский. Почвенные ресурсы СССР, их использование и восстановление. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1989. 35 с.

11. Ковда В. А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. Пущино: ОТНИ НЦБИ АН СССР, 1989. 156 с.

12. Ковда В. А. Государственная экологическая политика использования и охраны биосферы Земли. Пущино: ОТНИ НЦБИ АН СССР, 1990. 34 с.

13. Крупенников И. А. Чернозем-наше богатство. Кишинев: Картя Молдовеняскэ. 1979. 106 с.

14. Крупенников И. А. Сохраним и приумножим (рассказы об охране почв). Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1985. 136 с.

15. Крупенников И. А. Черноземы. Возникновение, совершенство, трагедия деградации, пути охраны и возрождения. Кишинев: Pontos, 2008. 285 с.

16. Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель // Препринт. Упр. охраны почв и земельных ресурсов Минприроды России и Упр. мониторинга земель и охраны почв Роскомзема. М., 1994. 13 с.

17. Моторина Л. В., Овчинникова В. А. Промышленность и рекультивация земель. М.: Мысль, 1975. 240 с.

18. Панникова В. Д. Эрозия почв и борьба с ней. М.: Колос, 1980. 367 с.

19. Снакин В. В., Кречетов П. П., Кузовникова Т. А., и др. Система оценки степени деградации почв. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1992. 20с.

20. Снакин В. В. Химическое загрязнение почв и возможность его нормирования. // Теоретические основы охраны почв. Сб. науч. тр. М.: 1992. С. 17−21.

21. Рожков В. А., Л. О. Карпачевский. Лесной покров России и охрана почв // Почвоведение. 2006. № 10. С. 1157−1165.

Показать Свернуть

referat.bookap.info

Курсовая работа - Деградация почвенных ресурсов и проблема их оптимизации

Б.П.Ахтырцев

XXI век человечество встречает в условиях острейшего экологического кризиса, обусловленного ограниченностью почвенных ресурсов и их интенсивным нерациональным использованием. Современная площадь пахотных земель в мире составляет 1,5 млрд. гектаров или 0,25 га на душу населения. Лишь за последние 25 лет количество пашни в расчете на душу населения сократилось вдвое. Резервы расширения пашни крайне ограничены и составляют 1,2 млрд. га, из них в тропическом поясе — 870, субтропическом -168, суббореаль-ном -80 и бореальном — 82 млн. га. Однако освоение этих земель связано с уничтожением лесов на огромных площадях в тропическом и субтропическом поясах, что усугубит экологическую ситуацию на Земном шаре. Оно потребует огромных капитальных затрат и может лишь обеспечить поддержание площади пашни на современном ограниченном уровне. За исторический период потери пашни составили 2 млрд. га. Если темпы потерь пашни в Мире сохранятся на современном уровне, то даже при полном использовании резервов ее останется около 1 млрд. га.

Острая экологическая ситуация с использованием земельных ресурсов сложилась и в нашей стране. В пределах СНГ после освоения целинных и залежных земель количество пашни на душу населения достигло 1,25 га и в настоящее время снизилось до 0,75 га. Резервы земель для пашни не превышают 60 млн. га, из них 34 в тайге, 18 в пустынных и горных областях и лишь 10 млн. га в благоприятных для земледелия лесостепной и степной зонах.

Наиболее богатое почвенными ресурсами Среднерусское Черноземье также характеризуется неуклонным сокращением площади пашни. Распаханность его территории достигла 66%, тогда как в целом по России — 10,2%. Обеспеченность пашней на душу населения составляет 1,42 га. Это высокая землеобеспе-ченность по сравнений с мировым уровнем, но она неизбежно сокращается как за счет отчуждения почв для несельскохозяйственных целей, роста численности населения, так и деградации их вследствие неразумной деятельности человека. Резервы расширения пашни исчерпаны. Земельные ресурсы в областях Черноземного центра — Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской — составляют 16,8 млн. га, из них земли Гослесфонда, городские, промышленности, транспорта и другого несельскохозяйственного назначения занимают 11,6% этой площади, сельскохозяйственные земли — 88,4%.

На грани полного уничтожения находятся богатейшие в прошлом естественные растительные ресурсы: степи полностью распаханы, ценнейшие дубравы на большей территории своей истреблены, а лесистость региона сократилась в 3-4 раза по сравнению с началом земледельческого освоения. Очень неблагоприятным является и соотношение угодий на сельскохозяйственных землях, в которых абсолютно преобладает пашня (81,8% от общей площади этих земель), а на долю сенокосов приходится 4,0%, пастбищ — 12,9% и многолетних насаждений — 1,3%. Грубо нарушено оптимальное соотношений пашни, лугов, лесов и вод, без которого невозможно поддерживать экологический баланс территории и разработать оптимальную стратегию земледелия.

Сейчас важно уяснить, что резко обострившаяся экологическая ситуация в Российском черноземье создана не развитием природных условий, а неразумной деятельностью человека.

Комплексные почвенно-археологические исследования показывают, что на само формирование природной среды непосредственное влияние в течение последних 3-4 тысячелетий оказывал человек. Уже в конце прошлого века антропогенные изменения ее достигли угрожающих размеров. Классические исследования выдающихся естествоиспытателей В.В. Докучаева и А.А. Измаильского, относящиеся к 90 — годам прошлого столетия, показали глубокую перестройку ландшафтов Российского черноземья, связанную с повсеместным истреблением лесов, сплошной распашкой степей, неправильной обработкой почв, которые привели к разрушению структуры черноземов, интенсивному развитию поверхностного стока вод, росту оврагов, нарушению водного режима и неуклонно прогрессирующему иссушению черноземной полосы.

Наибольшим злом неразумной культуры земледелия в то время В.В. Докучаев считал вызванное ею развитие оврагов, значительно понижающих уровень грунтовых вод, и разрушение зернистой структуры черноземов в пыль. В ней он видел главное достоинство черноземов и считал, что в первую очередь надо заботиться не об удобрениях, а о восстановлении этой чудной структуры. Для восстановления плодородия почв он уже тогда предлагал и осуществил в Каменной Степи Воронежской области экологически щадящую систему земледелия и комплекс мер по оптимизации ландшафтов. Однако докучаевские идеи и начинания не получили развития. Вместо этого произошло резкое усиление давления антропогенного пресса на природу. В XX столетии неизмеримо возросли техногенные нагрузки и распашка почв, химическое и радиоактивное загрязнение, чрезмерное насыщение севообо-ро тов пропашными культурами и исключение из них многолетних трав, что привело Мир на грань экологической катастрофы.

Непрерывно возрастающая техногенная нагрузка на земли способствует развитию негативных процессов природного и антропогенного характера. Среди многочисленных процессов, наносящих большой ущерб всем категориям земель, главное значение имеют эрозия, высокие темпы отчуждения земель для промышленных целей, транспорта, строительства, локальное переувлажнение и осолонце-вание, загрязнение тяжелыми металлами и радионуклидами, пестицидами и другими ядохимикатами почв, сельскохозяйственная деградация почв (разрушение почвенной структуры, переуплотнение, ухудшение водно-физических свойств, дегумификация почв под влиянием чрезмерной техногенной нагрузки). Продуктивность на смытых землях в зависимости от степени смыва упала от 25 до 80%.

Наибольший ущерб почвенным ресурсам причиняет водная эрозия. Общая площадь смытых земель превышает 3,3 млн. га и в ближайшее время она может удвоиться за счет развития смыва на потенциально опасных в эрозионном отношении почвах Черноземного Центра.

В пределах административных районов Воронежской, Липецкой и Тамбовской областей, расположенных на Окско-Донском плос-коместье, существенный ущерб наносит переувлажнение земель, которое имеет пятнистый характер и поражает пространства с наиболее плодородными лугово-черноземными и луговыми почвами на площади 1,3 млн. га. Повторное почвенное картирование земель на Окско-Донской низменности подтвердило значительное увеличение площади переувлажненных земель в последние 15 лет. Поэтому необходим мониторинг переувлажненных земель, по результатам которого можно разграничить типы земель по степени увлажнения и разработать пути их оптимального использования. Качество земель в Воронежской, Тамбовской, Липецкой и Белгородской областях сильно ухудшают процессы осолонцевания. Площадь солонцеватых земель превышает 600 тыс. га. Залегая пятнами на пашнях, сенокосах, пастбищах, они создают неоднородность почвенного покрова и снижают продуктивность всех категорий земель.

В условиях интенсивной нагрузки и нарушения севооборотов происходит ухудшение качества всех типов почв вследствие разрушения почвенной структуры, ухудшения агрофизических свойств, дегумификации, загрязнения и т.п.

На огромных площадях произошло разрушение структуры пахотного горизонта и почвы характеризуются неудовлетворительным структурным состоянием, что резко снижает их плодородие. Однако, систематический контроль за структурным состоянием земель фактически не осуществляется, оценочные критерии и оптимальные параметры структурного состояния конкретных почв не разработаны.

Комплексная чрезмерная механизация полевых работ привела к переуплотнению почв, что снизило водопроницаемость в 2-3 раза и урожайность сельскохозяйственных культур на 25-30%. В настоящее время деформация почв под влиянием тяжелой техники распространилась до глубины 60-80 см. Катастрофическое ухудшение структурного состояния и плотности сложения черноземов и других почв, которые в наибольшей степени влияют на урожай, требует организация мониторинга за их изменениями с целью прогноза состояния и качества земель и определения пути оптимизации структурного состава и плотности почв.

В числе других сложных проблем сохранения и повышения продуктивности почв важнейшее значение приобретает сокращение потерь гумуса в пахотном горизонте. Длительная распашка привела к уменьшению содержания и запасов гумуса в метровой толще несмытых почв в среднем на 20-25%. Процесс дегумификации пахотного горизонта усилился в последнее время. Средние потери гумуса за последние 15 лет в несмытых почвах составили 9,5 % от исходного запаса. Катастрофические потери гумуса наблюдаются на эродированных почвах. Среднее содержание гумуса в пахотном горизонте их сократилось в слабосмытых почвах на 15-20%, среднесмытых — на 28-40% и сильносмытых — на 47-55% по отношению к несмытым аналогам. Дегумификация снижает производительность почв, так как потеря 10 т/га гумуса сопровождается потерей потенциальной продуктивности почв на 2 ц/га зерна. Отсюда очевидна целесообразность организации мониторинга гумусного состояния почв на всех категориях земель.

Возросшее применение различных пестицидов вызвало загрязнение черноземов и других почв остаточными продуктами превращения их. На больших площадях земель обнаруживаются остатки пестицидов, превышающие ПДК. Долгоживущие токсиканты и их метаболиты концентрируются в почве, которая становится источником загрязнения растительных продуктов, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха. В конечном итоге это сказывается на здоровье человека и животных. Возникла острая необходимость составить на ближайшую перспективу прогноз загрязнения земель, сельскохозяйственной продукции и водоисточников исходя из фактических данных по содержанию пестицидов в почвах. Составление картосхем загрязнения следует осуществлять, базируясь как минимум на данных за последние 3-5 лет о фактическом применении пестицидов в конкретном районе.

В связи с Чернобыльской катастрофой произошло радиактивное загрязнение земель на всей территории Черноземного Центра, но степень его неодинакова в разных районах. Уже к 10 мая 1986 г. на обширной территории сформировалась зона загрязнения средне- и долго-живущими радионуклидами (йод, стронций, цезий и др.). Плотность загрязнения по цезию возросла в среднем в 10 раз с колебаниями от 3 до 40 раз, по стронцию — в несколько раз.

Проведенные исследования еще не дают полной картины загрязнения земель радионуклидами. Для этого необходимо проведение широких наземных исследований на всей территории Черноземного Центра. При этом необходимо обратить особое внимание на процессы миграции радионуклидов и факторы, определяющие скорость этих процессов, оценку воздействия радионуклидов на человека и животных. Первоочередным должно быть изучение запаса стронция-90 и цезия-137 на всех категориях земель и выявление путей миграции радионуклидов.

Исследование динамики содержания цезия-137 до и после Чернобыльской катастрофы показало, что количество его в Черноземном Центре резко возросло и достигло своего пика в 1986-1988 гг. Затем началось постепенное снижение содержания цезия-137 в пахотном слое почвы и проникновение в подпахотные и более глубокие слои почв. Выявленная активная вертикальная миграция цезий-137 требует расширения наземных радиохимических исследований загрязненных земель с обязательным послойным определением его содержания во всей корнеобитаемой толще почв. Определение радионуклидов лишь в верхнем слое почв дает неверное представление о степени радиоактивного загрязнения земель.

Исходя из современного состояния почвенного покрова Черноземного Центра и оценки факторов его деградации, необходимо разработать программу почвенно-экологичес-ких исследований, включающую крупные направления, разработка которых даст возможность определить пути оптимизации состояния почвенных ресурсов и составить научный прогноз изменения этого состояния на ближайшую и отдаленную перспективу.

Возникла острая потребность организации мониторинга деградационных процессов на всех категориях земель с целью выявления не только количественных изменений площадей их, но и качественного состояния. В первую очередь следует улучшить учет, картографирование и мониторинг эродированных, переувлажненных, солонцовых земель, оценку современного агрофизического и химического состояния черноземов и сопутствующих почв, а также радиоактивного загрязнения и его динамики в пространстве и времени.

Для разработки новой стратегии природопользования, ориентированной на предотвращение экологического кризиса, адаптивных систем земледелия и землепользования, совершенствования работ по кадастру и мониторингу земель необходима достоверная комплексная информация о всех категориях их. Фундаментальной естественно-научной основой для получения такой информации о земле с присущим ей пространством, гидрогеолого-гео-морфологическими и климатическими условиями, почвенным и растительным покровом должна служить специальная синтетическая карта, контуры которой изображают ландшаф-тно-экологические выделы земель, сравнительно однородные по своим природным особенностям и одинаковые по направлению их сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рекреационного и других видов использования. Для создания таких карт необходим анализ и синтез обширного природоведческого материала и соответствующая ландшафтно-экологичес-кая типология земель с выделением иерархической системы таксономических единиц.

С этой целью на основе обобщающей характеристики почвенно-географического пространства как многофакторной системы с учетом новых достижений учения о структуре почвенного покрова, учения о ландшафте в целом и принципов ландшафтно-типологичес-кого районирования, разработанного воронежскими ландшафтоведами во главе с Ф.Н. Миль-ковым, выполнена ландшафтно-экологическая типология земель. Земля понимается как многофакторное почвенно-географическое пространство с присущим ему определенным видом рельефа, грунтов, вод, климатических условий, почвенного и растительного покрова.

Разработанная ландшафтно-экологическая типизация земель создает научную основу для принципиально нового подхода к землеустройству сельскохозяйственных территорий с соблюдением оптимального соотношения площадей пашни, луга и воды, обеспечивающего охрану и воспроизводство производительной способности земель и ландшафта в целом. Она имеет существенное значение для земельного кадастра оценки земель, уточнения системы земледелия, для различных вариантов районирования и создания агроэкологичес-ких карт разного масштаба. Карты земель должны являться логическим завершением крупномасштабного почвенного картирования сельскохозяйственных угодий нашей страны.

Экологические проблемы, связанные с использованием земельных как и других природных ресурсов в Мире, возникли под влиянием глубокого внутреннего раскола естествознания на рубеже 20-го столетия, когда главное внимание стало уделяться изучению отдельных тел и стихий, а не закономерным связям между ними, и стали нарастать с 30-х годов XX столетия, когда возникли два мощных направления развития науки — физическое и биосферное или «два синтеза космоса» по В.И. Вернадскому — физико-механическое, не принимающее во внимание явления жизни или объясняющее их с физико-химической точки зрения, и биосферное.

Под влиянием социально-политических факторов приоритетное развитие получило линейное технологическое направление научной мысли, не считавшееся с законами биосферы, с великим космическим законом сопряженной эволюции биосферы и человечества. Итогом развития технологического направления в земледелии явилось нарушение главного свойства почв — их организованности и биоразнообразия, нарушение великого закона содружества мира живой и неживой природы, согласно которому происходит формирование почвы как особого тела природы с уникальным свойством биопродуктивности. Успех технологического земледелия привел к разрушительным экологическим последствиям в биосфере. Сейчас необходимо не только осознать необходимость, но и как можно скорее приблизить земледельческую практику к законам жизни естественных природных сообществ, используя естественные механизмы восстановления биопродуктивности почв. Угроза экологической катастрофы Мира требует перехода к биосферному типу мышления, соединения науки о природе с науками о человеке, заставляет обратиться к проблемам биосферно-духовного развития человечества.

www.ronl.ru

Деградация почвенных ресурсов и проблема их оптимизации - Реферат

Б.П.Ахтырцев

XXI век человечество встречает в условиях острейшего экологического кризиса, обусловленного ограниченностью почвенных ресурсов и их интенсивным нерациональным использованием. Современная площадь пахотных земель в мире составляет 1,5 млрд. гектаров или 0,25 га на душу населения. Лишь за последние 25 лет количество пашни в расчете на душу населения сократилось вдвое. Резервы расширения пашни крайне ограничены и составляют 1,2 млрд. га, из них в тропическом поясе - 870, субтропическом -168, суббореаль-ном -80 и бореальном - 82 млн. га. Однако освоение этих земель связано с уничтожением лесов на огромных площадях в тропическом и субтропическом поясах, что усугубит экологическую ситуацию на Земном шаре. Оно потребует огромных капитальных затрат и может лишь обеспечить поддержание площади пашни на современном ограниченном уровне. За исторический период потери пашни составили 2 млрд. га. Если темпы потерь пашни в Мире сохранятся на современном уровне, то даже при полном использовании резервов ее останется около 1 млрд. га.

Острая экологическая ситуация с использованием земельных ресурсов сложилась и в нашей стране. В пределах СНГ после освоения целинных и залежных земель количество пашни на душу населения достигло 1,25 га и в настоящее время снизилось до 0,75 га. Резервы земель для пашни не превышают 60 млн. га, из них 34 в тайге, 18 в пустынных и горных областях и лишь 10 млн. га в благоприятных для земледелия лесостепной и степной зонах.

Наиболее богатое почвенными ресурсами Среднерусское Черноземье также характеризуется неуклонным сокращением площади пашни. Распаханность его территории достигла 66%, тогда как в целом по России - 10,2%. Обеспеченность пашней на душу населения составляет 1,42 га. Это высокая землеобеспе-ченность по сравнений с мировым уровнем, но она неизбежно сокращается как за счет отчуждения почв для несельскохозяйственных целей, роста численности населения, так и деградации их вследствие неразумной деятельности человека. Резервы расширения пашни исчерпаны. Земельные ресурсы в областях Черноземного центра - Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской - составляют 16,8 млн. га, из них земли Гослесфонда, городские, промышленности, транспорта и другого несельскохозяйственного назначения занимают 11,6% этой площади, сельскохозяйственные земли - 88,4%.

На грани полного уничтожения находятся богатейшие в прошлом естественные растительные ресурсы: степи полностью распаханы, ценнейшие дубравы на большей территории своей истреблены, а лесистость региона сократилась в 3-4 раза по сравнению с началом земледельческого освоения. Очень неблагоприятным является и соотношение угодий на сельскохозяйственных землях, в которых абсолютно преобладает пашня (81,8% от общей площади этих земель), а на долю сенокосов приходится 4,0%, пастбищ - 12,9% и многолетних насаждений - 1,3%. Грубо нарушено оптимальное соотношений пашни, лугов, лесов и вод, без которого невозможно поддерживать экологический баланс территории и разработать оптимальную стратегию земледелия.

Сейчас важно уяснить, что резко обострившаяся экологическая ситуация в Российском черноземье создана не развитием природных условий, а неразумной деятельностью человека.

Комплексные почвенно-археологические исследования показывают, что на само формирование природной среды непосредственное влияние в течение последних 3-4 тысячелетий оказывал человек. Уже в конце прошлого века антропогенные изменения ее достигли угрожающих размеров. Классические исследования выдающихся естествоиспытателей В.В. Докучаева и А.А. Измаильского, относящиеся к 90 - годам прошлого столетия, показали глубокую перестройку ландшафтов Российского черноземья, связанную с повсеместным истреблением лесов, сплошной распашкой степей, неправильной обработкой почв, которые привели к разрушению структуры черноземов, интенсивному развитию поверхностного стока вод, росту оврагов, нарушению водного режима и неуклонно прогрессирующему иссушению черноземной полосы.

Наибольшим злом неразумной культуры земледелия в то время В.В. Докучаев считал вызванное ею развитие оврагов, значительно понижающих уровень грунтовых вод, и разрушение зернистой структуры черноземов в пыль. В ней он видел главное достоинство черноземов и считал, что в первую очередь надо заботиться не об удобрениях, а о восстановлении этой чудной структуры. Для восстановления плодородия почв он уже тогда предлагал и осуществил в Каменной Степи Воронежской области экологически щадящую систему земледелия и комплекс мер по оптимизации ландшафтов. Однако докучаевские идеи и начинания не получили развития. Вместо этого произошло резкое усиление давления антропогенного пресса на природу. В XX столетии неизмеримо возросли техногенные нагрузки и распашка почв, химическое и радиоактивное загрязнение, чрезмерное насыщение севообо-ро тов пропашными культурами и исключение из них многолетних трав, что привело Мир на грань экологической катастрофы.

Непрерывно возрастающая техногенная нагрузка на земли способствует развитию негативных процессов природного и антропогенного характера. Среди многочисленных процессов, наносящих большой ущерб всем категориям земель, главное значение имеют эрозия, высокие темпы отчуждения земель для промышленных целей, транспорта, строительства, локальное переувлажнение и осолонце-вание, загрязнение тяжелыми металлами и радионуклидами, пестицидами и другими ядохимикатами почв, сельскохозяйственная деградация почв (разрушение почвенной структуры, переуплотнение, ухудшение водно-физических свойств, дегумификация почв под влиянием чрезмерной техногенной нагрузки). Продуктивность на смытых землях в зависимости от степени смыва упала от 25 до 80%.

Наибольший ущерб почвенным ресурсам причиняет водная эрозия. Общая площадь смытых земель превышает 3,3 млн. га и в ближайшее время она может удвоиться за счет развития смыва на потенциально опасных в эрозионном отношении почвах Черноземного Центра.

В пределах административных районов Воронежской, Липецкой и Тамбовской областей, расположенных на Окско-Донском плос-коместье, существенный ущерб наносит переувлажнение земель, которое имеет пятнистый характер и поражает пространства с наиболее плодородными лугово-черноземными и луговыми почвами на площади 1,3 млн. га. Повторное почвенное картирование земель на Окско-Донской низменности подтвердило значительное увеличение площади переувлажненных земель в последние 15 лет. Поэтому необходим мониторинг переувлажненных земель, по результатам которого можно разграничить типы земель по степени увлажнения и разработать пути их оптимального использования. Качество земель в Воронежской, Тамбовской, Липецкой и Белгородской областях сильно ухудшают процессы осолонцевания. Площадь солонцеватых земель превышает 600 тыс. га. Залегая пятнами на пашнях, сенокосах, пастбищах, они создают неоднородность почвенного покрова и снижают продуктивность всех категорий земель.

В условиях интенсивной нагрузки и нарушения севооборотов происходит ухудшение качества всех типов почв вследствие разрушения почвенной структуры, ухудшения агрофизических свойств, дегумификации, загрязнения и т.п.

На огромных площадях произошло разрушение структуры пахотного горизонта и почвы характеризуются неудовлетворительным структурным состоянием, что резко снижает их плодородие. Однако, систематический контроль за структурным состоянием земель фактически не осуществляется, оценочные критерии и оптимальные параметры структурного состояния конкретных почв не разработаны.

Комплексная чрезмерная механизация полевых работ привела к переуплотнению почв, что снизило водопроницаемость в 2-3 раза и урожайность сельскохозяйственных культур на 25-30%. В настоящее время деформация почв под влиянием тяжелой техники распространилась до глубины 60-80 см. Катастрофическое ухудшение структурного состояния и плотности сложения черноземов и других почв, которые в наибольшей степени влияют на урожай, требует организация мониторинга за их изменениями с целью прогноза состояния и качества земель и определения пути оптимизации структурного состава и плотности почв.

В числе других сложных проблем сохранения и п

овышения продуктивности почв важнейшее значение приобретает сокращение потерь гумуса в пахотном горизонте. Длительная распашка привела к уменьшению содержания и запасов гумуса в метровой толще несмытых почв в среднем на 20-25%. Процесс дегумификации пахотного горизонта усилился в последнее время. Средние потери гумуса за последние 15 лет в несмытых почвах составили 9,5 % от исходного запаса. Катастрофические потери гумуса наблюдаются на эродированных почвах. Среднее содержание гумуса в пахотном горизонте их сократилось в слабосмытых почвах на 15-20%, среднесмытых - на 28-40% и сильносмытых - на 47-55% по отношению к несмытым аналогам. Дегумификация снижает производительность почв, так как потеря 10 т/га гумуса сопровождается потерей потенциальной продуктивности почв на 2 ц/га зерна. Отсюда очевидна целесообразность организации мониторинга гумусного состояния почв на всех категориях земель.

Возросшее применение различных пестицидов вызвало загрязнение черноземов и других почв остаточными продуктами превращения их. На больших площадях земель обнаруживаются остатки пестицидов, превышающие ПДК. Долгоживущие токсиканты и их метаболиты концентрируются в почве, которая становится источником загрязнения растительных продуктов, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха. В конечном итоге это сказывается на здоровье человека и животных. Возникла острая необходимость составить на ближайшую перспективу прогноз загрязнения земель, сельскохозяйственной продукции и водоисточников исходя из фактических данных по содержанию пестицидов в почвах. Составление картосхем загрязнения следует осуществлять, базируясь как минимум на данных за последние 3-5 лет о фактическом применении пестицидов в конкретном районе.

В связи с Чернобыльской катастрофой произошло радиактивное загрязнение земель на всей территории Черноземного Центра, но степень его неодинакова в разных районах. Уже к 10 мая 1986 г. на обширной территории сформировалась зона загрязнения средне- и долго-живущими радионуклидами (йод, стронций, цезий и др.). Плотность загрязнения по цезию возросла в среднем в 10 раз с колебаниями от 3 до 40 раз, по стронцию - в несколько раз.

Проведенные исследования еще не дают полной картины загрязнения земель радионуклидами. Для этого необходимо проведение широких наземных исследований на всей территории Черноземного Центра. При этом необходимо обратить особое внимание на процессы миграции радионуклидов и факторы, определяющие скорость этих процессов, оценку воздействия радионуклидов на человека и животных. Первоочередным должно быть изучение запаса стронция-90 и цезия-137 на всех категориях земель и выявление путей миграции радионуклидов.

Исследование динамики содержания цезия-137 до и после Чернобыльской катастрофы показало, что количество его в Черноземном Центре резко возросло и достигло своего пика в 1986-1988 гг. Затем началось постепенное снижение содержания цезия-137 в пахотном слое почвы и проникновение в подпахотные и более глубокие слои почв. Выявленная активная вертикальная миграция цезий-137 требует расширения наземных радиохимических исследований загрязненных земель с обязательным послойным определением его содержания во всей корнеобитаемой толще почв. Определение радионуклидов лишь в верхнем слое почв дает неверное представление о степени радиоактивного загрязнения земель.

Исходя из современного состояния почвенного покрова Черноземного Центра и оценки факторов его деградации, необходимо разработать программу почвенно-экологичес-ких исследований, включающую крупные направления, разработка которых даст возможность определить пути оптимизации состояния почвенных ресурсов и составить научный прогноз изменения этого состояния на ближайшую и отдаленную перспективу.

Возникла острая потребность организации мониторинга деградационных процессов на всех категориях земель с целью выявления не только количественных изменений площадей их, но и качественного состояния. В первую очередь следует улучшить учет, картографирование и мониторинг эродированных, переувлажненных, солонцовых земель, оценку современного агрофизического и химического состояния черноземов и сопутствующих почв, а также радиоактивного загрязнения и его динамики в пространстве и времени.

Для разработки новой стратегии природопользования, ориентированной на предотвращение экологического кризиса, адаптивных систем земледелия и землепользования, совершенствования работ по кадастру и мониторингу земель необходима достоверная комплексная информация о всех категориях их. Фундаментальной естественно-научной основой для получения такой информации о земле с присущим ей пространством, гидрогеолого-гео-морфологическими и климатическими условиями, почвенным и растительным покровом должна служить специальная синтетическая карта, контуры которой изображают ландшаф-тно-экологические выделы земель, сравнительно однородные по своим природным особенностям и одинаковые по направлению их сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рекреационного и других видов использования. Для создания таких карт необходим анализ и синтез обширного природоведческого материала и соответствующая ландшафтно-экологичес-кая типология земель с выделением иерархической системы таксономических единиц.

С этой целью на основе обобщающей характеристики почвенно-географического пространства как многофакторной системы с учетом новых достижений учения о структуре почвенного покрова, учения о ландшафте в целом и принципов ландшафтно-типологичес-кого районирования, разработанного воронежскими ландшафтоведами во главе с Ф.Н. Миль-ковым, выполнена ландшафтно-экологическая типология земель. Земля понимается как многофакторное почвенно-географическое пространство с присущим ему определенным видом рельефа, грунтов, вод, климатических условий, почвенного и растительного покрова.

Разработанная ландшафтно-экологическая типизация земель создает научную основу для принципиально нового подхода к землеустройству сельскохозяйственных территорий с соблюдением оптимального соотношения площадей пашни, луга и воды, обеспечивающего охрану и воспроизводство производительной способности земель и ландшафта в целом. Она имеет существенное значение для земельного кадастра оценки земель, уточнения системы земледелия, для различных вариантов районирования и создания агроэкологичес-ких карт разного масштаба. Карты земель должны являться логическим завершением крупномасштабного почвенного картирования сельскохозяйственных угодий нашей страны.

Экологические проблемы, связанные с использованием земельных как и других природных ресурсов в Мире, возникли под влиянием глубокого внутреннего раскола естествознания на рубеже 20-го столетия, когда главное внимание стало уделяться изучению отдельных тел и стихий, а не закономерным связям между ними, и стали нарастать с 30-х годов XX столетия, когда возникли два мощных направления развития науки - физическое и биосферное или "два синтеза космоса" по В.И. Вернадскому - физико-механическое, не принимающее во внимание явления жизни или объясняющее их с физико-химической точки зрения, и биосферное.

Под влиянием социально-политических факторов приоритетное развитие получило линейное технологическое направление научной мысли, не считавшееся с законами биосферы, с великим космическим законом сопряженной эволюции биосферы и человечества. Итогом развития технологического направления в земледелии явилось нарушение главного свойства почв - их организованности и биоразнообразия, нарушение великого закона содружества мира живой и неживой природы, согласно которому происходит формирование почвы как особого тела природы с уникальным свойством биопродуктивности. Успех технологического земледелия привел к разрушительным экологическим последствиям в биосфере. Сейчас необходимо не только осознать необходимость, но и как можно скорее приблизить земледельческую практику к законам жизни естественных природных сообществ, используя естественные механизмы восстановления биопродуктивности почв. Угроза экологической катастрофы Мира требует перехода к биосферному типу мышления, соединения науки о природе с науками о человеке, заставляет обратиться к проблемам биосферно-духовного развития человечества.

www.litsoch.ru

Реферат - Деградация почвенных ресурсов и проблема их оптимизации

Б.П.Ахтырцев

XXI век человечество встречает в условиях острейшего экологического кризиса, обусловленного ограниченностью почвенных ресурсов и их интенсивным нерациональным использованием. Современная площадь пахотных земель в мире составляет 1,5 млрд. гектаров или 0,25 га на душу населения. Лишь за последние 25 лет количество пашни в расчете на душу населения сократилось вдвое. Резервы расширения пашни крайне ограничены и составляют 1,2 млрд. га, из них в тропическом поясе — 870, субтропическом -168, суббореаль-ном -80 и бореальном — 82 млн. га. Однако освоение этих земель связано с уничтожением лесов на огромных площадях в тропическом и субтропическом поясах, что усугубит экологическую ситуацию на Земном шаре. Оно потребует огромных капитальных затрат и может лишь обеспечить поддержание площади пашни на современном ограниченном уровне. За исторический период потери пашни составили 2 млрд. га. Если темпы потерь пашни в Мире сохранятся на современном уровне, то даже при полном использовании резервов ее останется около 1 млрд. га.

Острая экологическая ситуация с использованием земельных ресурсов сложилась и в нашей стране. В пределах СНГ после освоения целинных и залежных земель количество пашни на душу населения достигло 1,25 га и в настоящее время снизилось до 0,75 га. Резервы земель для пашни не превышают 60 млн. га, из них 34 в тайге, 18 в пустынных и горных областях и лишь 10 млн. га в благоприятных для земледелия лесостепной и степной зонах.

Наиболее богатое почвенными ресурсами Среднерусское Черноземье также характеризуется неуклонным сокращением площади пашни. Распаханность его территории достигла 66%, тогда как в целом по России — 10,2%. Обеспеченность пашней на душу населения составляет 1,42 га. Это высокая землеобеспе-ченность по сравнений с мировым уровнем, но она неизбежно сокращается как за счет отчуждения почв для несельскохозяйственных целей, роста численности населения, так и деградации их вследствие неразумной деятельности человека. Резервы расширения пашни исчерпаны. Земельные ресурсы в областях Черноземного центра — Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской — составляют 16,8 млн. га, из них земли Гослесфонда, городские, промышленности, транспорта и другого несельскохозяйственного назначения занимают 11,6% этой площади, сельскохозяйственные земли — 88,4%.

На грани полного уничтожения находятся богатейшие в прошлом естественные растительные ресурсы: степи полностью распаханы, ценнейшие дубравы на большей территории своей истреблены, а лесистость региона сократилась в 3-4 раза по сравнению с началом земледельческого освоения. Очень неблагоприятным является и соотношение угодий на сельскохозяйственных землях, в которых абсолютно преобладает пашня (81,8% от общей площади этих земель), а на долю сенокосов приходится 4,0%, пастбищ — 12,9% и многолетних насаждений — 1,3%. Грубо нарушено оптимальное соотношений пашни, лугов, лесов и вод, без которого невозможно поддерживать экологический баланс территории и разработать оптимальную стратегию земледелия.

Сейчас важно уяснить, что резко обострившаяся экологическая ситуация в Российском черноземье создана не развитием природных условий, а неразумной деятельностью человека.

Комплексные почвенно-археологические исследования показывают, что на само формирование природной среды непосредственное влияние в течение последних 3-4 тысячелетий оказывал человек. Уже в конце прошлого века антропогенные изменения ее достигли угрожающих размеров. Классические исследования выдающихся естествоиспытателей В.В. Докучаева и А.А. Измаильского, относящиеся к 90 — годам прошлого столетия, показали глубокую перестройку ландшафтов Российского черноземья, связанную с повсеместным истреблением лесов, сплошной распашкой степей, неправильной обработкой почв, которые привели к разрушению структуры черноземов, интенсивному развитию поверхностного стока вод, росту оврагов, нарушению водного режима и неуклонно прогрессирующему иссушению черноземной полосы.

Наибольшим злом неразумной культуры земледелия в то время В.В. Докучаев считал вызванное ею развитие оврагов, значительно понижающих уровень грунтовых вод, и разрушение зернистой структуры черноземов в пыль. В ней он видел главное достоинство черноземов и считал, что в первую очередь надо заботиться не об удобрениях, а о восстановлении этой чудной структуры. Для восстановления плодородия почв он уже тогда предлагал и осуществил в Каменной Степи Воронежской области экологически щадящую систему земледелия и комплекс мер по оптимизации ландшафтов. Однако докучаевские идеи и начинания не получили развития. Вместо этого произошло резкое усиление давления антропогенного пресса на природу. В XX столетии неизмеримо возросли техногенные нагрузки и распашка почв, химическое и радиоактивное загрязнение, чрезмерное насыщение севообо-ро тов пропашными культурами и исключение из них многолетних трав, что привело Мир на грань экологической катастрофы.

Непрерывно возрастающая техногенная нагрузка на земли способствует развитию негативных процессов природного и антропогенного характера. Среди многочисленных процессов, наносящих большой ущерб всем категориям земель, главное значение имеют эрозия, высокие темпы отчуждения земель для промышленных целей, транспорта, строительства, локальное переувлажнение и осолонце-вание, загрязнение тяжелыми металлами и радионуклидами, пестицидами и другими ядохимикатами почв, сельскохозяйственная деградация почв (разрушение почвенной структуры, переуплотнение, ухудшение водно-физических свойств, дегумификация почв под влиянием чрезмерной техногенной нагрузки). Продуктивность на смытых землях в зависимости от степени смыва упала от 25 до 80%.

Наибольший ущерб почвенным ресурсам причиняет водная эрозия. Общая площадь смытых земель превышает 3,3 млн. га и в ближайшее время она может удвоиться за счет развития смыва на потенциально опасных в эрозионном отношении почвах Черноземного Центра.

В пределах административных районов Воронежской, Липецкой и Тамбовской областей, расположенных на Окско-Донском плос-коместье, существенный ущерб наносит переувлажнение земель, которое имеет пятнистый характер и поражает пространства с наиболее плодородными лугово-черноземными и луговыми почвами на площади 1,3 млн. га. Повторное почвенное картирование земель на Окско-Донской низменности подтвердило значительное увеличение площади переувлажненных земель в последние 15 лет. Поэтому необходим мониторинг переувлажненных земель, по результатам которого можно разграничить типы земель по степени увлажнения и разработать пути их оптимального использования. Качество земель в Воронежской, Тамбовской, Липецкой и Белгородской областях сильно ухудшают процессы осолонцевания. Площадь солонцеватых земель превышает 600 тыс. га. Залегая пятнами на пашнях, сенокосах, пастбищах, они создают неоднородность почвенного покрова и снижают продуктивность всех категорий земель.

В условиях интенсивной нагрузки и нарушения севооборотов происходит ухудшение качества всех типов почв вследствие разрушения почвенной структуры, ухудшения агрофизических свойств, дегумификации, загрязнения и т.п.

На огромных площадях произошло разрушение структуры пахотного горизонта и почвы характеризуются неудовлетворительным структурным состоянием, что резко снижает их плодородие. Однако, систематический контроль за структурным состоянием земель фактически не осуществляется, оценочные критерии и оптимальные параметры структурного состояния конкретных почв не разработаны.

Комплексная чрезмерная механизация полевых работ привела к переуплотнению почв, что снизило водопроницаемость в 2-3 раза и урожайность сельскохозяйственных культур на 25-30%. В настоящее время деформация почв под влиянием тяжелой техники распространилась до глубины 60-80 см. Катастрофическое ухудшение структурного состояния и плотности сложения черноземов и других почв, которые в наибольшей степени влияют на урожай, требует организация мониторинга за их изменениями с целью прогноза состояния и качества земель и определения пути оптимизации структурного состава и плотности почв.

В числе других сложных проблем сохранения и повышения продуктивности почв важнейшее значение приобретает сокращение потерь гумуса в пахотном горизонте. Длительная распашка привела к уменьшению содержания и запасов гумуса в метровой толще несмытых почв в среднем на 20-25%. Процесс дегумификации пахотного горизонта усилился в последнее время. Средние потери гумуса за последние 15 лет в несмытых почвах составили 9,5 % от исходного запаса. Катастрофические потери гумуса наблюдаются на эродированных почвах. Среднее содержание гумуса в пахотном горизонте их сократилось в слабосмытых почвах на 15-20%, среднесмытых — на 28-40% и сильносмытых — на 47-55% по отношению к несмытым аналогам. Дегумификация снижает производительность почв, так как потеря 10 т/га гумуса сопровождается потерей потенциальной продуктивности почв на 2 ц/га зерна. Отсюда очевидна целесообразность организации мониторинга гумусного состояния почв на всех категориях земель.

Возросшее применение различных пестицидов вызвало загрязнение черноземов и других почв остаточными продуктами превращения их. На больших площадях земель обнаруживаются остатки пестицидов, превышающие ПДК. Долгоживущие токсиканты и их метаболиты концентрируются в почве, которая становится источником загрязнения растительных продуктов, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха. В конечном итоге это сказывается на здоровье человека и животных. Возникла острая необходимость составить на ближайшую перспективу прогноз загрязнения земель, сельскохозяйственной продукции и водоисточников исходя из фактических данных по содержанию пестицидов в почвах. Составление картосхем загрязнения следует осуществлять, базируясь как минимум на данных за последние 3-5 лет о фактическом применении пестицидов в конкретном районе.

В связи с Чернобыльской катастрофой произошло радиактивное загрязнение земель на всей территории Черноземного Центра, но степень его неодинакова в разных районах. Уже к 10 мая 1986 г. на обширной территории сформировалась зона загрязнения средне- и долго-живущими радионуклидами (йод, стронций, цезий и др.). Плотность загрязнения по цезию возросла в среднем в 10 раз с колебаниями от 3 до 40 раз, по стронцию — в несколько раз.

Проведенные исследования еще не дают полной картины загрязнения земель радионуклидами. Для этого необходимо проведение широких наземных исследований на всей территории Черноземного Центра. При этом необходимо обратить особое внимание на процессы миграции радионуклидов и факторы, определяющие скорость этих процессов, оценку воздействия радионуклидов на человека и животных. Первоочередным должно быть изучение запаса стронция-90 и цезия-137 на всех категориях земель и выявление путей миграции радионуклидов.

Исследование динамики содержания цезия-137 до и после Чернобыльской катастрофы показало, что количество его в Черноземном Центре резко возросло и достигло своего пика в 1986-1988 гг. Затем началось постепенное снижение содержания цезия-137 в пахотном слое почвы и проникновение в подпахотные и более глубокие слои почв. Выявленная активная вертикальная миграция цезий-137 требует расширения наземных радиохимических исследований загрязненных земель с обязательным послойным определением его содержания во всей корнеобитаемой толще почв. Определение радионуклидов лишь в верхнем слое почв дает неверное представление о степени радиоактивного загрязнения земель.

Исходя из современного состояния почвенного покрова Черноземного Центра и оценки факторов его деградации, необходимо разработать программу почвенно-экологичес-ких исследований, включающую крупные направления, разработка которых даст возможность определить пути оптимизации состояния почвенных ресурсов и составить научный прогноз изменения этого состояния на ближайшую и отдаленную перспективу.

Возникла острая потребность организации мониторинга деградационных процессов на всех категориях земель с целью выявления не только количественных изменений площадей их, но и качественного состояния. В первую очередь следует улучшить учет, картографирование и мониторинг эродированных, переувлажненных, солонцовых земель, оценку современного агрофизического и химического состояния черноземов и сопутствующих почв, а также радиоактивного загрязнения и его динамики в пространстве и времени.

Для разработки новой стратегии природопользования, ориентированной на предотвращение экологического кризиса, адаптивных систем земледелия и землепользования, совершенствования работ по кадастру и мониторингу земель необходима достоверная комплексная информация о всех категориях их. Фундаментальной естественно-научной основой для получения такой информации о земле с присущим ей пространством, гидрогеолого-гео-морфологическими и климатическими условиями, почвенным и растительным покровом должна служить специальная синтетическая карта, контуры которой изображают ландшаф-тно-экологические выделы земель, сравнительно однородные по своим природным особенностям и одинаковые по направлению их сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рекреационного и других видов использования. Для создания таких карт необходим анализ и синтез обширного природоведческого материала и соответствующая ландшафтно-экологичес-кая типология земель с выделением иерархической системы таксономических единиц.

С этой целью на основе обобщающей характеристики почвенно-географического пространства как многофакторной системы с учетом новых достижений учения о структуре почвенного покрова, учения о ландшафте в целом и принципов ландшафтно-типологичес-кого районирования, разработанного воронежскими ландшафтоведами во главе с Ф.Н. Миль-ковым, выполнена ландшафтно-экологическая типология земель. Земля понимается как многофакторное почвенно-географическое пространство с присущим ему определенным видом рельефа, грунтов, вод, климатических условий, почвенного и растительного покрова.

Разработанная ландшафтно-экологическая типизация земель создает научную основу для принципиально нового подхода к землеустройству сельскохозяйственных территорий с соблюдением оптимального соотношения площадей пашни, луга и воды, обеспечивающего охрану и воспроизводство производительной способности земель и ландшафта в целом. Она имеет существенное значение для земельного кадастра оценки земель, уточнения системы земледелия, для различных вариантов районирования и создания агроэкологичес-ких карт разного масштаба. Карты земель должны являться логическим завершением крупномасштабного почвенного картирования сельскохозяйственных угодий нашей страны.

Экологические проблемы, связанные с использованием земельных как и других природных ресурсов в Мире, возникли под влиянием глубокого внутреннего раскола естествознания на рубеже 20-го столетия, когда главное внимание стало уделяться изучению отдельных тел и стихий, а не закономерным связям между ними, и стали нарастать с 30-х годов XX столетия, когда возникли два мощных направления развития науки — физическое и биосферное или «два синтеза космоса» по В.И. Вернадскому — физико-механическое, не принимающее во внимание явления жизни или объясняющее их с физико-химической точки зрения, и биосферное.

Под влиянием социально-политических факторов приоритетное развитие получило линейное технологическое направление научной мысли, не считавшееся с законами биосферы, с великим космическим законом сопряженной эволюции биосферы и человечества. Итогом развития технологического направления в земледелии явилось нарушение главного свойства почв — их организованности и биоразнообразия, нарушение великого закона содружества мира живой и неживой природы, согласно которому происходит формирование почвы как особого тела природы с уникальным свойством биопродуктивности. Успех технологического земледелия привел к разрушительным экологическим последствиям в биосфере. Сейчас необходимо не только осознать необходимость, но и как можно скорее приблизить земледельческую практику к законам жизни естественных природных сообществ, используя естественные механизмы восстановления биопродуктивности почв. Угроза экологической катастрофы Мира требует перехода к биосферному типу мышления, соединения науки о природе с науками о человеке, заставляет обратиться к проблемам биосферно-духовного развития человечества.

www.ronl.ru

Деградация почв | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

Деградация почвы – это постепенное ухудшение ее свойств, которое сопровождается уменьшением содержания гумуса и снижением плодородия. В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности.

Почва – один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные ее экологические функции отражает один обобщающий показатель – почвенное плодородие. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот … веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера.

Эрозия почв – разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). К эрозионным процессам относят также промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и при разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др. Однако ведущая роль в процессах эрозии принадлежит действию воды и ветра.

Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Как и в случае ветровой эрозии условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека. Так, появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы, – одна из причин активизации водной эрозии в последние десятилетия. Другие негативные антропогенные факторы: уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.

Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия.

Загрязнение почв также является одной из возможных причин утраты почвой плодородия. Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных – лишь в течение двух  трех суток.

Основными загрязнителями почвы являются пестициды, минеральные удобрения, отходы производства, нефть и нефтепродукты.

Пестициды способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно страдают популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных. Кроме выраженного негативного влияния на здоровье человека с длительным применением пестицидов связывают развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.

Минеральными удобрениями почвы загрязняются в результате их избыточного использования, вследствие потерь при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Даже при самых благоприятных условиях растения поглощают в среднем только половину вносимых азотных удобрений. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота и других элементов, одним из тяжелых последствий которых является эвтрофия водоемов.

Неумеренное потребление нитратов кроме того снижает содержание кислорода в почве, что способствует повышенному выделению в атмосферу закиси азота и метана, являющимися основными парниковыми газами. Неумеренное употребление минеральных удобрений вызывает в ряде районов нежелательное подкисление почв, снижающее урожайность.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства, включая газодымовые выбросы. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы. Значительное количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог.

Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в нефтедобывающих районах (Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др.). В результате аварий на нефтепроводах, несовершенства технологии нефтедобычи и т.п. в отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150–250 раз.

Вторичное засоление почв – это усиление природного засоления почв в результате хозяйственной деятельности человека. Развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах.

Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв сопровождается деградационными процессами в биоценозах, ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.

Опустынивание также является одним из глобальных проявлений деградации почв. Это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному превращению территории в пустыню. На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться.

Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом. Его основными причинами чаще всего являются усиление воздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствием быстро растущего населения и изменение метеорологических условий (прежде всего, длительные засухи). Опустыниванию способствует также интенсивный выпас скота массовое выжигание прошлогодней сухой травы, особенно после периода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод и др. На территории СНГ опустыниванию подвержены территории Приаралья, Прибалхашья, Калмыкии, Астраханской области и некоторые другие районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия, и их состояние продолжает ухудшаться.

Отчуждение земель для нужд несельскохозяйственного пользования (строительства промышленных объектов, городов, поселков, для прокладки дорог, трубопроводов, линий связи, при открытой разработке месторождений полезных ископаемых) также приводит к нарушению почвенного покрова экосистемы.

refac.ru

Доклад - Деградация почвенных ресурсов и проблема их оптимизации

Б.П.Ахтырцев

XXI век человечество встречает в условиях острейшего экологического кризиса, обусловленного ограниченностью почвенных ресурсов и их интенсивным нерациональным использованием. Современная площадь пахотных земель в мире составляет 1,5 млрд. гектаров или 0,25 га на душу населения. Лишь за последние 25 лет количество пашни в расчете на душу населения сократилось вдвое. Резервы расширения пашни крайне ограничены и составляют 1,2 млрд. га, из них в тропическом поясе — 870, субтропическом -168, суббореаль-ном -80 и бореальном — 82 млн. га. Однако освоение этих земель связано с уничтожением лесов на огромных площадях в тропическом и субтропическом поясах, что усугубит экологическую ситуацию на Земном шаре. Оно потребует огромных капитальных затрат и может лишь обеспечить поддержание площади пашни на современном ограниченном уровне. За исторический период потери пашни составили 2 млрд. га. Если темпы потерь пашни в Мире сохранятся на современном уровне, то даже при полном использовании резервов ее останется около 1 млрд. га.

Острая экологическая ситуация с использованием земельных ресурсов сложилась и в нашей стране. В пределах СНГ после освоения целинных и залежных земель количество пашни на душу населения достигло 1,25 га и в настоящее время снизилось до 0,75 га. Резервы земель для пашни не превышают 60 млн. га, из них 34 в тайге, 18 в пустынных и горных областях и лишь 10 млн. га в благоприятных для земледелия лесостепной и степной зонах.

Наиболее богатое почвенными ресурсами Среднерусское Черноземье также характеризуется неуклонным сокращением площади пашни. Распаханность его территории достигла 66%, тогда как в целом по России — 10,2%. Обеспеченность пашней на душу населения составляет 1,42 га. Это высокая землеобеспе-ченность по сравнений с мировым уровнем, но она неизбежно сокращается как за счет отчуждения почв для несельскохозяйственных целей, роста численности населения, так и деградации их вследствие неразумной деятельности человека. Резервы расширения пашни исчерпаны. Земельные ресурсы в областях Черноземного центра — Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской — составляют 16,8 млн. га, из них земли Гослесфонда, городские, промышленности, транспорта и другого несельскохозяйственного назначения занимают 11,6% этой площади, сельскохозяйственные земли — 88,4%.

На грани полного уничтожения находятся богатейшие в прошлом естественные растительные ресурсы: степи полностью распаханы, ценнейшие дубравы на большей территории своей истреблены, а лесистость региона сократилась в 3-4 раза по сравнению с началом земледельческого освоения. Очень неблагоприятным является и соотношение угодий на сельскохозяйственных землях, в которых абсолютно преобладает пашня (81,8% от общей площади этих земель), а на долю сенокосов приходится 4,0%, пастбищ — 12,9% и многолетних насаждений — 1,3%. Грубо нарушено оптимальное соотношений пашни, лугов, лесов и вод, без которого невозможно поддерживать экологический баланс территории и разработать оптимальную стратегию земледелия.

Сейчас важно уяснить, что резко обострившаяся экологическая ситуация в Российском черноземье создана не развитием природных условий, а неразумной деятельностью человека.

Комплексные почвенно-археологические исследования показывают, что на само формирование природной среды непосредственное влияние в течение последних 3-4 тысячелетий оказывал человек. Уже в конце прошлого века антропогенные изменения ее достигли угрожающих размеров. Классические исследования выдающихся естествоиспытателей В.В. Докучаева и А.А. Измаильского, относящиеся к 90 — годам прошлого столетия, показали глубокую перестройку ландшафтов Российского черноземья, связанную с повсеместным истреблением лесов, сплошной распашкой степей, неправильной обработкой почв, которые привели к разрушению структуры черноземов, интенсивному развитию поверхностного стока вод, росту оврагов, нарушению водного режима и неуклонно прогрессирующему иссушению черноземной полосы.

Наибольшим злом неразумной культуры земледелия в то время В.В. Докучаев считал вызванное ею развитие оврагов, значительно понижающих уровень грунтовых вод, и разрушение зернистой структуры черноземов в пыль. В ней он видел главное достоинство черноземов и считал, что в первую очередь надо заботиться не об удобрениях, а о восстановлении этой чудной структуры. Для восстановления плодородия почв он уже тогда предлагал и осуществил в Каменной Степи Воронежской области экологически щадящую систему земледелия и комплекс мер по оптимизации ландшафтов. Однако докучаевские идеи и начинания не получили развития. Вместо этого произошло резкое усиление давления антропогенного пресса на природу. В XX столетии неизмеримо возросли техногенные нагрузки и распашка почв, химическое и радиоактивное загрязнение, чрезмерное насыщение севообо-ро тов пропашными культурами и исключение из них многолетних трав, что привело Мир на грань экологической катастрофы.

Непрерывно возрастающая техногенная нагрузка на земли способствует развитию негативных процессов природного и антропогенного характера. Среди многочисленных процессов, наносящих большой ущерб всем категориям земель, главное значение имеют эрозия, высокие темпы отчуждения земель для промышленных целей, транспорта, строительства, локальное переувлажнение и осолонце-вание, загрязнение тяжелыми металлами и радионуклидами, пестицидами и другими ядохимикатами почв, сельскохозяйственная деградация почв (разрушение почвенной структуры, переуплотнение, ухудшение водно-физических свойств, дегумификация почв под влиянием чрезмерной техногенной нагрузки). Продуктивность на смытых землях в зависимости от степени смыва упала от 25 до 80%.

Наибольший ущерб почвенным ресурсам причиняет водная эрозия. Общая площадь смытых земель превышает 3,3 млн. га и в ближайшее время она может удвоиться за счет развития смыва на потенциально опасных в эрозионном отношении почвах Черноземного Центра.

В пределах административных районов Воронежской, Липецкой и Тамбовской областей, расположенных на Окско-Донском плос-коместье, существенный ущерб наносит переувлажнение земель, которое имеет пятнистый характер и поражает пространства с наиболее плодородными лугово-черноземными и луговыми почвами на площади 1,3 млн. га. Повторное почвенное картирование земель на Окско-Донской низменности подтвердило значительное увеличение площади переувлажненных земель в последние 15 лет. Поэтому необходим мониторинг переувлажненных земель, по результатам которого можно разграничить типы земель по степени увлажнения и разработать пути их оптимального использования. Качество земель в Воронежской, Тамбовской, Липецкой и Белгородской областях сильно ухудшают процессы осолонцевания. Площадь солонцеватых земель превышает 600 тыс. га. Залегая пятнами на пашнях, сенокосах, пастбищах, они создают неоднородность почвенного покрова и снижают продуктивность всех категорий земель.

В условиях интенсивной нагрузки и нарушения севооборотов происходит ухудшение качества всех типов почв вследствие разрушения почвенной структуры, ухудшения агрофизических свойств, дегумификации, загрязнения и т.п.

На огромных площадях произошло разрушение структуры пахотного горизонта и почвы характеризуются неудовлетворительным структурным состоянием, что резко снижает их плодородие. Однако, систематический контроль за структурным состоянием земель фактически не осуществляется, оценочные критерии и оптимальные параметры структурного состояния конкретных почв не разработаны.

Комплексная чрезмерная механизация полевых работ привела к переуплотнению почв, что снизило водопроницаемость в 2-3 раза и урожайность сельскохозяйственных культур на 25-30%. В настоящее время деформация почв под влиянием тяжелой техники распространилась до глубины 60-80 см. Катастрофическое ухудшение структурного состояния и плотности сложения черноземов и других почв, которые в наибольшей степени влияют на урожай, требует организация мониторинга за их изменениями с целью прогноза состояния и качества земель и определения пути оптимизации структурного состава и плотности почв.

В числе других сложных проблем сохранения и повышения продуктивности почв важнейшее значение приобретает сокращение потерь гумуса в пахотном горизонте. Длительная распашка привела к уменьшению содержания и запасов гумуса в метровой толще несмытых почв в среднем на 20-25%. Процесс дегумификации пахотного горизонта усилился в последнее время. Средние потери гумуса за последние 15 лет в несмытых почвах составили 9,5 % от исходного запаса. Катастрофические потери гумуса наблюдаются на эродированных почвах. Среднее содержание гумуса в пахотном горизонте их сократилось в слабосмытых почвах на 15-20%, среднесмытых — на 28-40% и сильносмытых — на 47-55% по отношению к несмытым аналогам. Дегумификация снижает производительность почв, так как потеря 10 т/га гумуса сопровождается потерей потенциальной продуктивности почв на 2 ц/га зерна. Отсюда очевидна целесообразность организации мониторинга гумусного состояния почв на всех категориях земель.

Возросшее применение различных пестицидов вызвало загрязнение черноземов и других почв остаточными продуктами превращения их. На больших площадях земель обнаруживаются остатки пестицидов, превышающие ПДК. Долгоживущие токсиканты и их метаболиты концентрируются в почве, которая становится источником загрязнения растительных продуктов, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха. В конечном итоге это сказывается на здоровье человека и животных. Возникла острая необходимость составить на ближайшую перспективу прогноз загрязнения земель, сельскохозяйственной продукции и водоисточников исходя из фактических данных по содержанию пестицидов в почвах. Составление картосхем загрязнения следует осуществлять, базируясь как минимум на данных за последние 3-5 лет о фактическом применении пестицидов в конкретном районе.

В связи с Чернобыльской катастрофой произошло радиактивное загрязнение земель на всей территории Черноземного Центра, но степень его неодинакова в разных районах. Уже к 10 мая 1986 г. на обширной территории сформировалась зона загрязнения средне- и долго-живущими радионуклидами (йод, стронций, цезий и др.). Плотность загрязнения по цезию возросла в среднем в 10 раз с колебаниями от 3 до 40 раз, по стронцию — в несколько раз.

Проведенные исследования еще не дают полной картины загрязнения земель радионуклидами. Для этого необходимо проведение широких наземных исследований на всей территории Черноземного Центра. При этом необходимо обратить особое внимание на процессы миграции радионуклидов и факторы, определяющие скорость этих процессов, оценку воздействия радионуклидов на человека и животных. Первоочередным должно быть изучение запаса стронция-90 и цезия-137 на всех категориях земель и выявление путей миграции радионуклидов.

Исследование динамики содержания цезия-137 до и после Чернобыльской катастрофы показало, что количество его в Черноземном Центре резко возросло и достигло своего пика в 1986-1988 гг. Затем началось постепенное снижение содержания цезия-137 в пахотном слое почвы и проникновение в подпахотные и более глубокие слои почв. Выявленная активная вертикальная миграция цезий-137 требует расширения наземных радиохимических исследований загрязненных земель с обязательным послойным определением его содержания во всей корнеобитаемой толще почв. Определение радионуклидов лишь в верхнем слое почв дает неверное представление о степени радиоактивного загрязнения земель.

Исходя из современного состояния почвенного покрова Черноземного Центра и оценки факторов его деградации, необходимо разработать программу почвенно-экологичес-ких исследований, включающую крупные направления, разработка которых даст возможность определить пути оптимизации состояния почвенных ресурсов и составить научный прогноз изменения этого состояния на ближайшую и отдаленную перспективу.

Возникла острая потребность организации мониторинга деградационных процессов на всех категориях земель с целью выявления не только количественных изменений площадей их, но и качественного состояния. В первую очередь следует улучшить учет, картографирование и мониторинг эродированных, переувлажненных, солонцовых земель, оценку современного агрофизического и химического состояния черноземов и сопутствующих почв, а также радиоактивного загрязнения и его динамики в пространстве и времени.

Для разработки новой стратегии природопользования, ориентированной на предотвращение экологического кризиса, адаптивных систем земледелия и землепользования, совершенствования работ по кадастру и мониторингу земель необходима достоверная комплексная информация о всех категориях их. Фундаментальной естественно-научной основой для получения такой информации о земле с присущим ей пространством, гидрогеолого-гео-морфологическими и климатическими условиями, почвенным и растительным покровом должна служить специальная синтетическая карта, контуры которой изображают ландшаф-тно-экологические выделы земель, сравнительно однородные по своим природным особенностям и одинаковые по направлению их сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рекреационного и других видов использования. Для создания таких карт необходим анализ и синтез обширного природоведческого материала и соответствующая ландшафтно-экологичес-кая типология земель с выделением иерархической системы таксономических единиц.

С этой целью на основе обобщающей характеристики почвенно-географического пространства как многофакторной системы с учетом новых достижений учения о структуре почвенного покрова, учения о ландшафте в целом и принципов ландшафтно-типологичес-кого районирования, разработанного воронежскими ландшафтоведами во главе с Ф.Н. Миль-ковым, выполнена ландшафтно-экологическая типология земель. Земля понимается как многофакторное почвенно-географическое пространство с присущим ему определенным видом рельефа, грунтов, вод, климатических условий, почвенного и растительного покрова.

Разработанная ландшафтно-экологическая типизация земель создает научную основу для принципиально нового подхода к землеустройству сельскохозяйственных территорий с соблюдением оптимального соотношения площадей пашни, луга и воды, обеспечивающего охрану и воспроизводство производительной способности земель и ландшафта в целом. Она имеет существенное значение для земельного кадастра оценки земель, уточнения системы земледелия, для различных вариантов районирования и создания агроэкологичес-ких карт разного масштаба. Карты земель должны являться логическим завершением крупномасштабного почвенного картирования сельскохозяйственных угодий нашей страны.

Экологические проблемы, связанные с использованием земельных как и других природных ресурсов в Мире, возникли под влиянием глубокого внутреннего раскола естествознания на рубеже 20-го столетия, когда главное внимание стало уделяться изучению отдельных тел и стихий, а не закономерным связям между ними, и стали нарастать с 30-х годов XX столетия, когда возникли два мощных направления развития науки — физическое и биосферное или «два синтеза космоса» по В.И. Вернадскому — физико-механическое, не принимающее во внимание явления жизни или объясняющее их с физико-химической точки зрения, и биосферное.

Под влиянием социально-политических факторов приоритетное развитие получило линейное технологическое направление научной мысли, не считавшееся с законами биосферы, с великим космическим законом сопряженной эволюции биосферы и человечества. Итогом развития технологического направления в земледелии явилось нарушение главного свойства почв — их организованности и биоразнообразия, нарушение великого закона содружества мира живой и неживой природы, согласно которому происходит формирование почвы как особого тела природы с уникальным свойством биопродуктивности. Успех технологического земледелия привел к разрушительным экологическим последствиям в биосфере. Сейчас необходимо не только осознать необходимость, но и как можно скорее приблизить земледельческую практику к законам жизни естественных природных сообществ, используя естественные механизмы восстановления биопродуктивности почв. Угроза экологической катастрофы Мира требует перехода к биосферному типу мышления, соединения науки о природе с науками о человеке, заставляет обратиться к проблемам биосферно-духовного развития человечества.

www.ronl.ru


Смотрите также

 

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..

 

     

 

 

.