- •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.
4.3.2. Антропогенная динамика физических свойств почвы
Физические свойства почв очень сильно изменяются под воздействием человека. Уже при простом рекреационном использовании ландшафта возникает сеть тропинок, дорожек, вытоптанных площадок. Они сильно уплотняют почву, что ведет к гибели растений, в том числе древесных. По данным Л. А. Соколова, в лесных биогеоценозах, используемых в рекреационных целях, около деревьев образуются так называемые «вазоны» – объемы почвы, в меньшей степени уплотненные. Они окружены уплотненными почвенными стенками. Многолетняя рекреация создает постоянную сетчатую структуру почвенного покрова, характерную для парков, лесопарков и лесов с большой антропогенной нагрузкой. В вазонах устанавливается специфический режим влажности, тропы и дорожки на склонах часто способствуют усилению эрозии.
Под влиянием вспашки почвенные свойства и структура меняются еще более существенно. Основной причиной изменения свойств почвы является многоразовая вспашка, при которой теряется гумус, уплотняются под действием тяжелой техники верхние горизонты, усиливается эрозия. Необходимость распашки определяется свойствами почвы: хорошо агрегированные черноземы можно не пахать, дерново-подзолистые почвы дают урожай только при глубоком рыхлении. При распашке уменьшается плотность, увеличивается водопроницаемость, аэрированность, улучшается тепловой режим. Но при этом создаются два слоя, резко отличающиеся по порозности: верхний, вспаханный – более рыхлый; нижний, подпахотный – более плотный. Поступление капиллярной воды из подпахотного слоя в пахотный несколько затруднено. В середине вегетации это благоприятно, но затрудняет подток воды к семенам в начале их развития, поэтому почву прикатывают.
Многообразие условий, необходимых для роста растений в разные периоды их вегетации и многообразие самих почв требуют индивидуального подхода и разных приемов обработки в зависимости от типа почвы. Благоприятные физические свойства почвы – одно из главных условий получения урожая. При этом гранулометрический состав, являясь консервативным свойством, практически не поддается регулированию со стороны человека, тогда как агрегированность и плотность можно оптимизировать.
Физические нагрузки в случае необрабатываемых почв (природные экосистемы при рекреационной нагрузке) относительно невелики. В городских экосистемах и агроценозах антропогенная нагрузка может принимать более широкие масштабы. Это относится и к большей части почв, возникающих в процессе рекультивации бывших горных выработок.
Причинами физических нагрузок на почву являются:
а) прямые механические воздействия:
- повышенное давление на поверхность почвы (транспорт, вытаптывание);
- особые агротехнические мероприятия, проводимые в пахотном слое почвы или в подпочве;
б) процессы, связанные с перемещением почвы:
- водная эрозия;
- эоловые отложения (особенно вследствие промышленных выбросов).
Изменения почвенных параметров касаются, прежде всего, сложения, структуры и плотности и приводят к уменьшению вентиляции и дренажа. Так, оптимальная плотность пахотного горизонта для большинства культурных растений 1,0–1,2 г/см2, а в уплотненных городских она выше 1,4–1,6 г/см2. На уровне фитоценозов это сказывается в затруднении прорастания семян и проникновения корней в почву с последующим замедлением роста корней и побегов. Следует различать воздействия, проявляющиеся первично только в почве, и те, что затрагивают одновременно и напочвенный ярус (нагрузка на растительность в результате вытаптывания).
В результате таких воздействий в почвенных ценозах происходит снижение обилия организмов и их активности, особенно разлагающих органические вещества.