Лекции мудл / 2.6_Современное состояние и охрана литосферы

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОХРАНА ЛИТОСФЕРЫ

Почва (педосфера) – это верхний плодородный слой литосферы, благодаря которому человечество удовлетворяет основную часть своих потребностей в продуктах питания.

Экосистемные функции почвенного слоя. В общем виде их можно подразделить на биогеоценотические и глобальные.

Почва является тем субстратом, на котором у живых организмов получается закрепиться и продолжать свою жизнь. предоставляя для них такие возможности, как убежище от непогоды, жилище на время анабиоза, временное убежище для выращивания потомства или засады во время охоты и другие полезные функции. Также почва важна как механическая опора так как силы гравитации заставляют все объекты на поверхности планеты стремиться к земле, и чтобы удерживаться в вертикальном положении, растения используют силу своей корневой системы. Почвенный слой используется как депо семян т.к. многие животные, птицы и насекомые создают подземные хранилища еды на зимний период. Почва – это важный источник элементов питания для растений. В ней находятся такие минеральные вещества как азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, марганец, цинк необходимые растениям для роста и развития. В почвы одновременно или последовательно в течение какого-то периода поступают различные вещества, например, продукты жизнедеятельности растений, микробов, животных, которые могут как угнетать, так и стимулировать различные почвенные процессы. Информационные свойства почв проявляются в виде сигналов для сезонных и других биологических процессов. Например, повышение температуры почвы приводит к активизации всех процессов: переносу почвенной влаги, интенсивному растворению питательных веществ, вегетации корневой системы растений, активизации микробных и других биотических сообществ в почве. Энергетическая функция заключается в выделении энергии в процессе преобразования веществ в почве.

Глобальные функции - это функции, посредством которых осуществляется взаимодействие и взаимовлияние всех природных сред: атмосферы, гидросферы, литосферы и биосферы. Почва действительно выступает связующим звеном в этом взаимодействии, в основном аккумулируя в себе различные вещества. Реализация этих функций представлена в таблице.

На нашей планете в качестве пашни обрабатывается около 10% суши. Несмотря на огромные усилия человечества, рост площадей возделываемых земель низок, и обеспеченность ими на душу населения постоянно снижается. Стремясь повысить урожаи выращиваемых культур, человек широко применяет удобрения,

пестициды, строит оросительные и осушительные системы. Интенсификация сельскохозяйственной деятельности человека и прежде всего химизация вызывают изменения в устоявшихся процессах превращения веществ и энергии в природе. Значительные потери веществ, например, азота, происходят в результате их улетучивания из почвы и вымывания.

Для земледелия особенно важен баланс фосфора в экологических системах. Фосфор — важнейший биогенный элемент, и его дефицит резко снижает продуктивность растений. Фосфор не имеет естественных источников пополнения запаса в почве. Восполнение потерь возможно только путем внесения фосфорных и органических удобрений. Потери фосфора в экосистемах происходят в результате изъятия его с урожаем и за счет эрозии почвы. Подкисление почв, вызываемое выпадением кислотных осадков, переводит фосфор в формы, не доступные для растений.

Сегодня человечество уже не может использовать экстенсивный путь развития сельского хозяйства, в то же время интенсивный путь, основанный на поддержании и повышении плодородия почв, связан с обязательным применением удобрений. Однако при нарушении технологии использования удобрений их неблагоприятное воздействие на окружающую природную среду многосторонне сказывается на различных компонентах биосферы. При этом может происходить:

нарушение круговорота и баланса питательных веществ, снижение плодородия почв;

снижение урожаев сельскохозяйственных культур и качества продуктов;развитие грибковых и других заболеваний растений,рост сорняков из-за нарушения соотношения макро- и микроэлементов в

почве;попадание питательных элементов удобрений и почвы со стоками в грунто-

вые воды, а далее в поверхностные водоемы, что вызывает их эвтрофикацию;проникновение в стратосферу оксидов азота, образующихся при денитри-

фикации азотных соединений почвы и удобрений, способствует разрушению озонового слоя.

Одним из видов антропогенной трансформации педосферы является усиление или ускорение процессов водной и ветровой эрозии. Эрозия — процесс разрушения и переотложения почвенных частиц воздушными или водными потоками. Эрозия почвы происходит и в естественных условиях, однако она значи-

тельно ускоряется вследствие антропогенного воздействия на экосистемы, выражающегося в чрезмерной и неправильной распашке земли, в том числе без учета рельефа, сведения лесов, не проведения противоэрозионных агрохимических мероприятий.

Взависимости от причин возникновения этого процесса различают ветровую, водную и техногенную эрозию. Водная эрозия может быть плоскостной, при которой разрушается поверхностный слой почвы, и линейной, вызывающей процесс разрушения почвенного профиля в глубину и почвообразующих пород. Борьбе с эрозией почв способствует безотвальная обработка земли и создание ветрозащитных полос.

Ущерб плодородию почв наносят нерегулируемые ливневые осадки и паводки, ненормированный выпас скота, распашка целинных земель, проводимая без учета возможной эрозии. За год с сельскохозяйственных угодий только вода уносит почти 3 миллиарда тонн плодородной земли. Большая часть унесенного слоя оседает в реках, озерах и искусственных водоемах, что наносит ущерб водным биоценозам. Большие территории ранее плодородных целинных земель, освоенные под пашню, становятся бесплодными из-за неправильной обработки. Оставаясь лишенными на длительное время какой-либо растительности, эти земли оголены ветрами, которые уносят верхний гумусовый слой.

Усилению эрозии почвы, обмелению рек и озер способствует вырубка лесов. В результате сведения лесов почва, лишенная растительного покрова, слабо поглощает осадки, и в сезон дождей плодородный слой легко вымывается.

Вряде стран сокращение земель, используемых в сельском хозяйстве, происходит из-за чрезмерного выпаса скота: в Аргентине и Чили из-за этого выведено из использования свыше 100 миллионов гектар некогда обрабатываемых земель. Выпас скота привел в негодность пастбища и способствует продвижению пустынь в Ираке, Сирии и Индии.

Значительно снижает плодородие почв их засоление т.е. повышение содержания легкорастворимых солей. Оно может быть вызвано, например, привнесением солей грунтовыми и поверхностными водами. Наиболее часто засоление вызывается нерациональной системой орошения земель.

Быстрый рост поселений планомерно отторгает у дикой природы участки лесов, лугов и других естественных экосистем, для возведения городов и поселков, строительства дорог, промышленных предприятий, свалок и т.д. Происходящее в развитых странах сокращение удельного количества пашни, приходящегося

на душу населения, обусловлено также изъятием земель для промышленных нужд.

Меры, которые предпринимаются для охраны и защиты почв от ухудшения их свойств и от разрушения:

1.Защита почв от прямого уничтожения, т.е. ограничение отведения но-

вых земель под строительство различных объектов; установление объективных цен на земли, отводимые под строительство, водохранилища, свалки и другие объекты.; ограничение и запрещение открытых разработок полезных ископаемых; максимальное использование для промышленных и других объектов ранее выведенных из биосферы территорий и участков; своевременное проведение рекультиваций в полном объеме и правовая ответственность за их невыполнение;

2.Защита освоенных почв от качественной деградации. Сюда относятся мероприятия по защите от водной и ветровой эрозии; предотвращение деградации почв из-за нетрадиционного проведения водных мелиораций; предотвращение химического и радиоактивного загрязнения; защита от биологического загрязнения;

3.Предотвращение негативных структурно-функциональных измене-

ний освоенных почв: т.е. оптимизация пищевого, водного, газового и теплового режимов; поддержание биохимической активности и сохранение полноценной биоты почв;

4.Восстановление деградированных освоенных почв. Например, поста-

новка точного диагноза патологии почв; снятие дальнейшего развития факторов, вызвавших их деградацию; временное исключение деградированных земель из активного хозяйственного использования; восстановление плодородия;

5.Сохранение и восстановление естественных почв: т.е. резервирование целинных почв для ограничения и исключения их из хозяйственного использования; соблюдение требований охраны почв особо оберегаемых природных территорий; исключение части освоенных редких и эталонных почв из хозяйственного использования и восстановление их естественного состояния; организация новых комплексных и почвенных заказников, заповедников, памятников природы и др.

С целью сохранения высокоценных и редких видов почв в мире проводится работа по созданию и ведению Красной книги почв различного уровня. В Красную книгу заносятся почвы, имеющие исключительные характеристики, которые, будучи утерянными, не могут быть воссозданы.

Плодородные земли относятся к условно возобновимым ресурсам, однако время, необходимое для их восстановления, т.е. формирования плодородного

слоя, достаточного для сельскохозяйственного использования, может исчисляться сотнями или даже тысячами лет.

1.Потапов А.Д. Экология: Учебник для вузов, обучающихся по направлению "Строительство", 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высшая школа, 2000,

2002.

2.Гусакова Н.В., Воробьев Е.В. Экология для технических ВУЗов: Учебное пособие. -Ростов-на-Дону, 2008. - 400 с.

3.Олейник, Я. Б. «Основы экологии» / Я. Б. Олейник.– Одесса, 2008 г. –

622 c.