- •И. Н. Волкова экологическое почвоведение
- •Рецензенты:
- •Место экологического почвоведения в системе других наук, цель и задачи курса
- •1. Развитие почвенного покрова Земли
- •2. Учение об Экологических функциях почв
- •2.1. Становление и сущность учения об экофункциях почвы
- •2.2. Биогеоценотические функции почв
- •2.2.1. Функции, обусловленные физическими
- •2.2.2. Функции, связанные с химическими свойствами почв
- •2.2.3. Функции, определяемые физико-химическими параметрами почв
- •2.2.4. Информационные функции
- •2.2.5. Целостные биогеоценотические функции почвы
- •3. Глобальные функции почв
- •3.1. Почва и литосфера
- •3.1.1. Биохимическое преобразование верхнего слоя литосферы
- •3.1.2. Почва – защитный барьер литосферы от чрезмерной эрозии
- •3.1.3. Почва – источник вещества для образования пород
- •3.1.4. Передача аккумулированной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли
- •3.2. Почва и гидросфера
- •3.2.1. Участие почвы в формировании речного стока
- •3.2.2. Трансформация почвой атмосферных осадков в почвенно-грунтовые и грунтовые воды
- •3.2.3. Почва как фактор биопродуктивности водоемов
- •3.2.4. Почва – защитный барьер для акваторий
- •3.3. Почва и атмосфера
- •3.3.1. Почва как фактор формирования, эволюции
- •3.3.2. Почва как источник твердого вещества и микроорганизмов, поступающих в атмосферу
- •3.3.3. Влияние почвы на энергетический режим
- •4. Естественная и антропогенная динамика почвенных свойств
- •4.1. Изменчивость факторов почвообразования
- •4.2. Природная и антропогенная динамика
- •4.3. Динамика физических свойств почвы
- •4.3.1. Природная динамика физических свойств почвы
- •4.3.2. Антропогенная динамика физических свойств почвы
- •4.4. Динамика химических свойств почв
- •4.4.1. Естественная динамика химических свойств почв
- •4.4.2. Изменения химических свойств почв под влиянием
- •4.5. Деградация микробиологических
- •5. Почвенный экологический мониторинг:
- •5.1. Показатели почвенного экологического мониторинга
- •5.2. Виды почвенного экологического мониторинга
- •5.3. Объекты почвенного экологического мониторинга
- •5.4. Выбор тестовых участков при контроле состояния загрязненных почв
- •5.5. Экологическое нормирование качества загрязненных почв
- •Список литературы
- •Экологическое почвоведение
- •150000, Ярославль, ул. Советская, 14.
3.2.2. Трансформация почвой атмосферных осадков в почвенно-грунтовые и грунтовые воды
К грунтовым водам относят подземные воды, расположенные ниже почвенной толщи, дренируемые реками или вскрываемые эрозионной сетью. Если зеркало вод постоянно или временно располагается в пределах почвенного профиля, то их можно выделить в категорию почвенно-грунтовых вод, ниже они будут рассмотрены совместно с грунтовыми.
В формировании грунтовых вод принимают участие конденсационные воды и осадки, фильтрующиеся через почвенную толщу (инфильтрация). Состав осадков при прохождении их через почву постепенно меняется и во многом зависит от конкретных свойств почвы: реакции почвенной среды, ее газового состава, скорости просачивания вод, генетических свойств почв, унаследованных от материнской породы. Поэтому можно утверждать, что почвой контролируются все основные составляющие механизма образования грунтовых вод. Кроме почвенного звена, в формировании грунтовых вод участвуют климат и рельеф, в современную эпоху – человек.
Фильтрующиеся через почвенную толщу атмосферные осадки постепенно меняют свой состав и связывают такие разные воды, как дождевую (кислородно-азотную, пресную), воды почвенного раствора и речные (кислородно-азотно-углекислые, пресные) и морскую (кислородно-азотно-углекислую, соленую).
В настоящее время в связи со значительным загрязнением атмосферы кислотность атмосферных осадков уменьшается от 5,6 до 3,0. При этом усиливается вымывание кальция, магния и калия, активизируются железо, алюминий и марганец, связывается фосфор. Это заметно снижает почвенное плодородие, заставляя вносить минеральные удобрения. Удобрения, в свою очередь, меняют состав грунтовых вод, и появляется проблема защиты подземных вод от сельскохозяйственного загрязнения.
3.2.3. Почва как фактор биопродуктивности водоемов
Эта функция связана с рассмотренными выше и является их логическим следствием: почвы определяют химический состав поверхностных и грунтовых вод суши, из почв в водоемы поступают основные биогены (макро-, микроэлементы и гумус). Соединения, поступившие с континентов в конечные водоемы стока, активно вовлекаются в продукционный процесс водных экосистем и их биохимические циклы. По подсчетам В. В. Пономаревой, только воды Невы приносят в Балтийское море ежегодно около 2 млн т растворенного органического вещества. Ежегодный ионный речной сток в Мировой океан, формирующийся при существенном участии почвенных соединений, составляет 3,1 109 т солей и составляет примерно 63 % общего годового поступления ионов в океан.
По подсчетам Б. Б. Полынова, до 95 % кальция, 50 % магния и 30 % калия, образующихся при выветривании первичных пород на водоразделах и попадающих в моря и океаны, извлекаются из растворов главным образом живыми организмами. Подводные осадки океанов включают значительную долю углекислого кальция, который входит в состав панцирей и раковин морских животных, которыми потом слагаются мощные толщи субаквальных отложений. Не случайно именно в области контакта морских и речных вод, приносящих мобилизованные на водоразделах элементы, обособляются зоны высокой биологической продуктивности акваторий (устья рек, особенно крупных, являются местами «сгущения жизни»).
На суше ландшафтами наивысшей плотности жизни оказываются поймы рек, которые условно можно назвать «земноводными» ландшафтами. Именно на поймах частично оседают соединения, поступившие из водораздельных почв на пути их миграции в моря. В умеренном поясе на заливных лугах объем биологического круговорота может составлять более 1000 кг/га. Одновременно поймы рек Русской равнины выступают как ландшафты, обладающие наибольшим биологическим разнообразием.
В регионах интенсивного антропогенного воздействия современные почвы иначе влияют на продукционный процесс в водоемах. Техногенное и сельскохозяйственное загрязнение почв формирует потоки, обогащенные биогенами, в первую очередь фосфором, азотом и органическим углеродом, вызывающими эвтрофирование водоемов.