Опустынивание

Одной из глобальных экологических проблем является опустынивание.

Опустынивание — это процесс необратимого измене­ния почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню [40].

Раличают две формы опустынивания:

• расширение ареала пустыни,

• углубление процесса опустынивания.

Опустынивание происходит в результате природных и антропогенных факторов. Природные факторы - это кли­матические условия, преобладание легких почв (песчаных, супесчаных), ветровая и водная эрозия, засоление почв я снижение уровня грунтовых вод. К антропогенным факто­рам относятся: сведение лесов, перевыпас скота, интен­сивная распашка почв, ускоренная дефляция и засоление почв, нерациональное водопользование, антропогенное изменение климата. Предполагают, что в результате парни­кового эффекта площадь пустынь увеличится на 17%.

Процесс опустынивания идет со скоростью 7 км² /ч. Особое положение сложилось в Африке в зоне Сахеля (Се­негал, Мали, Нигерия и др.) — переходной биоклимати­ческой зоне между пустыней Сахарой на севере и саван­ной на юге. Причины такого положения обусловлены сочетанием двух факторов: возрастающим антропогенным воздействием на природу с целью обеспечения продоволь­ствием населения; изменившимися климатическими усло­виями (например, длительными засухами). Чрезмерный выпас скота приводит к уничтожению разреженной расти­тельности. Нарушение травянистого покрова в результате перевыпаса скота ведет к нагреванию, иссушению и уп­лотнению почвы, ускоряя сток дождевых вод, вынос пи­тательных веществ и внедрение пустынных кустарников. Выбитая растительность и сильно разрыхленная почва создают условия для интенсивного выдувания поверхнос­тного слоя почвы.

Опустыниванию способствует также массовое выжига­ние прошлогодней сухой травы, особенно после периода дождей, интенсивная распашка почвы и др. Изменение природных комплексов особенно заметно в период засух.

Опустынивание характерно и для других регионов зем­ного шара. Пересыхание внутренних водоемов можно рас­сматривать как часть общего процесса опустынивания. Площадь Аральского моря с 60 гг. ХХ-х в. сократилась почти в два раза, соленость возросла в три раза. Опусты­ниванию подвержено Приаралье, Прибалхашье, Черные земли в Калмыкии и Астраханской области. Только за последние пять лет площадь подвижных песков в Калмы­кии увеличилась более чем на 50 тыс.га.

5.4. Оросительная и осушительная мелиорация почв Оросительная мелиораиия

Антропогенное воздействие на почвенный покров про­является при оросительной мелиорации. Наблюдаются следующие процессы деградации почв:

• ухудшение агрофизических свойств, уплотнение по­чвы, коркообразование;

• деструктурирование, уменьшение водопрочности аг­регатов;

• вторичное засоление и осолонцевание;

• ухудшение качества гумуса, усиление его подвиж­ности. Дегумификация;

• увеличение миграции веществ и подъем уровня грунтовых вод вследствие усиленной инфильтрации поливной воды;

• развитие ирригационной эрозии.

Выделяют несколько причин развития процессов дегра­дации почв при орошении: природные, технологические, экономические.

Среди природных причин можно назвать: глинистый состав почвы, небольшое содержание гумуса, наличие об­менного натрия и солей тяжелых металлов на небольшой глубине; слабая дренированность территории, близкое зале­гание грунтовых вод; наличие солевого, глеевого горизон­тов. К технологическим причинам деградации почв относятся неправильная агротехника, несовершенство оро­сительных систем, использование при поливах минерализо­ванных вод или вод неудовлетворительного качества и др.

Степень деградации почв различна, от слабой, практи­чески не влияющей на различные свойства почв и урожай­ность сельскохозяйственных культур (снижение < 10%) до катастрофической (уменьшение урожайности на 75-90%).

Ежегодно на земном шаре вследствие засоления выхо­дит из оборота 200-300 тыс.га орошаемых земель. Засоление почвы - это накопление легкорастворимых солей (хлоридов, сульфатов и др.) в количествах, не допусти­мых для нормального роста и развития растений (не бо­лее 0,1% солей по весу). Даже при слабом засолении уро­жайность кукурузы уменьшается на 40-50%, пшеницы -на 50-60%.

Засоление почв обусловлено засоленностью почвообразующих пород, привносом солей грунтовыми и поверхнос­тными водами. Оно возможно при выворачивании на по­верхность засоленных слоев, чрезмерной нагрузке скота на пастбищах. Причиной засоления почвы могут быть сами поливные воды, если они содержат повышенные концентрации растворимых солей. Часто засоление проис­ходит вследствие обогащения почвы солями, которые со­держатся в грунтовых водах. Одновременно с повышени­ем уровня грунтовых вод происходит подъем влаги по капиллярам к поверхности почвы, где накапливаются соли по мере испарения воды в ней. Чем суше климат и тяжелее почва по механическому составу, чем в большей степени выражен этот процесс. При увеличенных нормах полива, потерях оросительной воды из каналов повыша­ется уровень грунтовых вод. Следовательно, происходит вторичное засоление почв.

Один из факторов засоления — ветер. Он переносит соленую пыль в глубь континентов. Такое явление наблю­дается в Приаралье, где ветром усиливается вынос солей и ныли с осушенного дна моря. Засоление почвы происходит иногда под влиянием галофитной растительности.

Для борьбы с вторичным засолением проводятся сле­дующие мероприятия:

• дренаж территории с использованием труб, уклады­ваемых на глубину 1,0—1,8 м с расстоянием между дренами от 5 до 15 м;

• использование внутрипочвенного, капельного, мел­кодисперсного и импульсного орошения. В связи с малыми нормами орошения вероятность засоления уменьшается;

• бетонное экранирование русел магистральных кана­лов;

• промывка почвы пресными водами;

• создание лесных полос по каналам обеспечивает по­стоянство уровня грунтовых вод, так как деревья пе­рехватывают и транспирируют фильтрующуюся воду.

На солонцеватых почвах степи и полупустыни реко­мендуется гипсование, способствующее удалению солей натрия из почвы. На этих землях применяют трехярус­ную вспашку, при которой солонцовый горизонт переме­шивается с карбонатным.

Меры, восстановления и предотвращения деградации орошаемых почв:

• рационализация водопользования (режим орошения в СНГ и сопредельных странах с нормами до 300 м'/год). Увлажнение почвы производят, исхо­дя из расчетного слоя, в котором 85% корней, и в зависимости от фенофазы растений;

• противоэрозионные приемы: уменьшение диаметра капель искусственного дождя, предварительный по­лив малыми нормами, мульчирование поверхности соломой и др.;

• техническое совершенствование оросительной тех­ники, оросительных систем;

• применение научно-обоснованных приемов агротех­ники (щелевание, дискование и др.) и перенос час­ти ранневесенних обработок почвы (вызывающих уплотнение) на осенний период;

• меры для повышения устойчивости почв и улучше­ния структуры почв, содержания в них гумуса: применение удобрений, структурообразователей, ме­лиорантов, посев многолетних трав и запашка про­межуточных культур и т.д.;

• дренаж территории;

• промывка почв.