Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Плодородие почв экологические, социальные и почвенно-генетические особенности. Монография
.pdf
171
констатируя факты падения запасов органического вещества, запасов гумуса и снижения активности тех или иных ферментов, групп микроорганизмов и др. при сравнении с целинными вариантами почв и при несомненном
росте урожайности полей? Это не деградация, а количественное изменение
компонентов новой сложившейся системы в соответствии с новыми внешними условиями ее
существования. Не логично звучат утверждения: «На
пахотных почвах происходит деградация гумусового состояния и биологической активности», но при этом эффективное плодородие остается на высоком уровне. Хороши старые названия – «освоение целинных земель», но
как не называй, все же – это деградация естественных биогеоценозов.
После освоения природных почв под сельскохозяйственные растения
их
плодородие изменяется в зависимости от способов производственного
использования. Плодородие осваиваемых почв не соответствует агроценотическому уровню культур-освоителей. Не все свойства почв, сформированные природными факторами почвообразования, благоприятны для
культурных растений. В агроценозах количественно-качественные критерии почвенной массы претерпевают определенные изменения и тем значительнее, чем дальше возделываемые растения по
своим экологическим параметрам отстоят от растительности исходных целинных сообществ. Создается ситуация, в которой формируется совершенно иной тип плодородия,
известный как экономическое или эффективное плодородие. Это плодородие почв по экологическим качественным и количественным параметрам
очень часто не соответствует уровню естественного плодородия исходных
биогеоценозов. Так, целинные черноземы, переходя в
пашню, хороши для
многих зерновых культур, но неудачны для виноградников, гречихи, картофеля, некоторых бахчевых растений. На освоенных рендзинах южных
регионов успешны плантации винограда, но эти почвы проблематичны для
плодовых насаждений и овощных культур и т.д.
172
Деградация биогеоценозов типа солонцов, солончаков, болот и т.д.
Этот особый тип деградационных процессов, полностью ликвидирующий
первозданное состояние почв, по праву называют «мелиоративным окультуриванием малоплодородных земель» при котором естественное плодородие во многом теряет свои черты, заменяясь эффективным плодородием
агроценозов. Вполне приемлемо положение: солонец деградирует, превращаясь в окультуренную пахотную
почву.
Вовлечение в сельскохозяйственный оборот природных почв всегда
есть процесс деградации их естественного плодородия и создание нового
типа плодородия, эффективного плодородия конкретных агроценозов. В
данном случае процессы деградации старого уровня и создания нового неразрывны, неизбежны. Однако следует четко представлять, что естественные почвы климаксных биогеоценозов (разные типы лесов, степей,
лугов,
солонцов и т.д.) всегда обладают оптимальным уровнем условий, обеспечивающих стабильность и наивысшую продуктивность конкретной экосистемы.
Деградация почв агроценозов справедливо понимается как снижение
их эффективного плодородия, что часто называют «выпаханностью» и связывают с разрушением структуры, уплотнением, дегумификацией, обеднением элементами питания, излишней кислотностью или щелочностью и
т
.д., включая утомление почв (биогенная токсичность, монокультура), факторы закона убывающего плодородия и разные формы антропогенного загрязнения. Однако не всякое снижение запасов гумуса, биологической активности можно назвать деградацией, что распространено при оценке земель пашни. Так популистски выгодно, хотя экологическая справедливость
требует объективного признания: современные черноземные агроценозы
при
высокой культуре земледелия и нормальных погодных условиях кон-
кретного года обеспечивают высокую продуктивность земледелия, хотя
173
количество органики в них сейчас на 20-30% меньше, чем это было 100 лет
назад. Иногда нас больше заботят проблемы не высоких урожаев и его надлежащего качества, а проценты гумуса и азота в почвах, хотя еще К. Маркс
очень хорошо отметил: «Земля постоянно улучшается, если правильно обращаться с ней».
Вопрос о количественных
изменениях тех или иных характеристик
почвенной массы весьма актуален. В естественных и культурных ценозах
есть понятие норма содержания с определенными границами типичности
по данным вариационной статистики, отвечающая климаксному состоянию
биоценоза или агроценоза. Эта норма содержания количественных величин
компонентного состава почвы в решающей степени зависит от биологического наполнения естественного или
культурного сообщества. Например,
чернозем типичный будет отличаться при его использовании под лесом,
виноградниками, в севообороте под разными культурами и, конечно, будет
значительно отличаться от естественной растительности луговой степи.
Эта общая закономерность, характерная для всех биоценотически значимых почв, закономерность, которая до настоящего времени находится в начальных стадиях своего экспериментального подтверждения
Всякое отклонение количественных характеристик от нормы содержания свидетельствует о начале деградационных процессов. Опять же отметим, что деградационные процессы в утилитарном прагматическом плане
могут быть положительными (антропогенное и естественное окультуривание и т.д.) и отрицательными (снижение эффективного плодородия, опустынивание и т.д.). Отклонение от нормы содержания компоненты
может
быть связано как с недостатком (уменьшение количества), так и с избытком
(увеличение содержания). В почвоведении, агрохимии, наконец в экологии,
принято устанавливать определенные границы таких отклонений, от слабых изменений до деградационно-катастрофических. Такая действенная
174
попытка сделана в учебнике «Агропочвоведение» (Муха, Картамашеев,
Муха, 2003).
Давайте уважать русский язык, терминологическую сущность словесных понятий, наконец, истинную значимость слова. Поэтому к термину
«деградация» необходим весьма деликатный подход. Перенесение социальных понятий в естествознание, в нашем случае в почвоведение, может
привести к алогичности, абсурдности.
Таким образом, деградация почв и
деградационные процессы понима-
ются в почвоведении и экологии в узкосмысловом значении социально-
потребительского плана, что не отвечает истинному природному и ан-
тропогенному преобразованию экосистем, биогеоценозов и агроценозов.
Понятийно-классификационная проблема изменений экосистем и почвен-
ного покрова требует логической завершенности.
Вся доступная нам природа образует некую систему, некую совокупную
связь тел,
причем м понимаем здесь под словом тело все материальные ре-
альности, начиная звезды и кончая атомом и даже частицей эфира, по-
скольку признается реальность последнего. В том обстоятельстве, что
эти тела находятся во взаимной связи, уже заключено то, что, они воз-
действуют друг на друга, это их взаимное воздействие друг на
друга и
есть именно движение.
Ф. Энгельс, «Диалектика природы»
3.2. МЕТОДОЛОГИЯ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА ПРИ ОЦЕНКЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ
3.2.1. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Величайшие достижения естествознания — разработка учения о сис-
темном подходе к познанию явлений природы. В полной мере эта концеп-
175
ция была представлена на рубеже XIX и XX вв. Основа системного подхода в естествознании вообще и к географическим объектам в частности
впервые была разработана В.В. Докучаевым. Вот слова В.В. Докучаева:
«В прошлом... изучались, главным образом,
отдельные тела-минералы, горные породы,
растения и животные - и явления, отдельные
стихии - огонь (вулканизм), вода, земля, но не
их соотношение, не та генетическая вековая
и всегда закономерная связь, какая существует
между силами, телами и явлениями, между
мертвой и живой природой... А между тем
именно эти соотношения, эти закономерные
взаимодействия и составляют сущность познания
естества, ядро истинной натурфилософии -
лучшую и высшую прелесть естествознания».
Подчеркнем определение понятий:
Система - целостная природная реальность, представляющая единство закономерно расположенных и действующих частей, определенный порядок в расположенных и связи компонентов, составляющих их природную
целостность. Главная сущность системного подхода заключается в следующем: любой объект или явление природы рассматривается не изолированно, а во взаимосвязи и взаимообусловленности с окружающими его системами и явлениями. Современная природа поверхности Земли представляет собой сложную материальную систему, в которой все ее части взаимодействуют друг с другом, взаимообусловлены и существовать отдельно
друг от друга не могут. В первую очередь именно В. В. Докучаев, основоположник генетического почвоведения; доказал эту взаимообусловленность. Для В. В. Докучаева было характерно понимание материального
176
единства природы (целостности) и взаимосвязи ее тел и сил. В связи с этим
он писал, что важнейшей задачей должно быть познание тех соотношений
и взаимодействий, той закономерной связи, которые, несомненно, существуют между всеми силами, явлениями и телами природы.
Экологический уровень почвенного покрова ландшафта определяет
экологические состояние растительности, животного мира, водной среды,
атмосферных слоев и т.д. и в то же время эти объекты ландшафта в свою
очередь детерминирует состояние почв.
Представления В.В. Докучаева о взаимосвязи и взаимообусловленности явлений и природных тел сейчас воспринимаются как обычные, само
собой разумеющиеся. Но для современников В. В. Докучаева его открытие
явилось необычайным откровением, было встречено восторженно, сравнивалось с открытием Дарвина в биологии и Лайеля в геологии.
Воззрения В.В. Докучаева нашли последователей во многих отраслях
естествознания. Достаточно назвать А.И. Воейкова в климатологии,
А.Е. Ферсмана в минералогии, В. Н. Сукачева в биоценологии, и, наконец,
венцом системного подхода становится учение В. И. Вернадского о биосфере и
ноосфере.
Известный географ, основатель русского лесоведения Г. Ф. Морозов
так высказывает свои впечатления об учении Докучаева:
«В моей жизни это учение сыграло решающую роль и внесло в мою
деятельность такую радость, такой свет и дало такое нравственное удовлетворение, что я и не представляю себе свою жизнь без основ докучаевской
школы в воззрениях ее на природу. Природа сомкнулась для меня в единое
целое, которое познать можно только стоя на исследовании тех факторов,
взаимодействие которых и дает этот великий синтез окружающей нас природы».
177
Воззрения о системном подходе позволили В. В. Докучаеву разработать основной метод исследования природы, который получил название
«сравнительно-географический». Этот метод со времен В. В. Докучаева до
настоящего времени является главным инструментом познания природных
объектов. Главная сущность метода заключается в том, что почва, растительность, животный мир и т.д. изучается не изолированно, а во взаимосвязи с окружающими их условиями, что вытекает из методологии системного
подхода к познанию объектов естествознания. Метод применяется не только при изучении почв в полевых условиях, но и при интерпретации экспериментальных данных, полученных любыми способами. Величайшая прелесть метода: зная один какой-либо компонент географической среды, естествоиспытатель может воссоздать всю природную обстановку той или
иной территории. Например, зная климатические условия, можно воссоздать облик растительности, облик животного мира, коры выветривания,
почв, грунтовых вод и т.д.
3.2.2. ИЕРАРХИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
Понятие о системах глубоко укоренилось в науке и практике естествознания. Природа - иерархическая лестница целостных систем различной организации и сложности: атомы химических элементов,
комолекулярные соединения, гены, вирусы, клетка с ядром, ткани, органы,
системы органов, образующих целостный организм, популяции, сообщества живых организмов и, наконец, вся совокупная жизнь на Земле, как цело-
высо-
стность.
В географии наблюдается та же иерархия. Сложной системой является наша планета. Для ее поверхности характерны две самостоятельные системы —
нальные биоклиматические системы, такие как тундра, тайга, степь, пусты-
суша и океан. Суша разделена на природно-географические зо-
178
ня, саванна, гилея и др. Для природной зона характерны закономерные сочетания ландшафтов, определяемых комплексом природных условий, преломлением на фоне биоклиматического положения зоны, особенности
рельефа, геологического строения, гидрологии и др. Известны разнообразные ландшафты тайги, лесостепи, степной полосы. Каждый ландшафт имеет индивидуальный внешний облик и конкретные границы. Например,
ландшафты
долин рек Дона или Маныча, степей Донского Кряжа или Приазовья, сухих степей Ергеней, Мещерской низменности, Карелии. Каждый
ландшафт представляет совокупность закономерных сочетаний биогеоценозов, а биогеоценоз понимается как целостное территориальнообособленное единство природных компонентов — растительного сообщества, животных, микроорганизмов, почвы, коры выветривания, грунтовых
вод, атмосферы.
Природные географические системы — это
неразрывное единство
части и целого, что вытекает из иерархической сущности системной природной обстановки. Разберем это положение на примере географических
зон и почвенного покрова. Все географические зоны (геомы) такие как тундра, тайга, степь, саванна, гилея и т.д. представляют собой целостные самостоятельные природные образования (системы). В эти системы, как
их составные части включаются климатические условия, биоценозы (фито-, зоо-,
микробоценозы и др.), почвы, кора выветривания, грунтовые и поверхностные воды.
Составные части геомов одновременно являются самостоятельными
природными системами меньшего ранга. Так, почва, входящая в природные
зоны как составная часть, признается самостоятельным природным телом,
которое имеет системные связи с внешними
условиями (приземный слой
атмосферы, растительность, животный мир, материнская почвообразующая
порода, рельеф, грунтовые воды и др.). Почва же состоит из своих состав-
179
ных систем. Это минеральная часть, органическая часть, почвенный воздух, почвенная влага, живые организмы. Таким образом представляется в
природе диалектическое единство целого и части.
3.2.3. ОТКРЫТОСТЬ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ: ОБМЕН ВЕЩЕСТВОМ,
ЭНЕРГИЕЙ И ИНФОРМАЦИЕЙ
Характерным признаком всех природных систем следует назвать обмен веществ и других видов материи и обмен энергией. Этот обмен происходит как внутри системы, между ее отдельными компонентами, так и между системой в целом и окружающей ее средой. Для природных систем
географического порядка, т.е. тундры, тайги, степи, пустыни, гилеи
, внешней средой является космическое пространство с одной стороны и внутренние слои литосферы ниже коры выветривания — с другой. Внутренние
компоненты этих систем — почва, кора выветривания (материнские породы), грунтовые воды, биомы, атмосфера.
Для почвы также характерен обмен материей и энергией как внутри
компонентов почвы, самостоятельного природного образования, так и
между почвой и внешней средой. Внешней средой для почвы становятся:
биомы, атмосфера, материнские породы, гидросфера с определенным составом и режимом, рельеф и др.
Обмен веществ и энергии происходит между почвой и растительными организмами. Растительные остатки с массой разнообразных органических веществ, образованных в процессе фотосинтеза вместе с накопленной
в них солнечной энергией, включаются в процесс почвообразования. При
этом в почве формируется ее самостоятельная органическая система — гумусовые вещества почвы. Значительная часть энергии солнечных лучей из
растительных остатков переходит и закрепляется в почвенном гумусе. В то
же время, почвенная масса возвращает в окружающую среду, в том числе и
180
для жизнедеятельности фитоценозов различные минеральные вещества,
образующиеся при минерализации растительных остатков и гумуса почвы,
а также углекислый газ, столь необходимый для процессов фотосинтеза.
Эти явления, безусловно, не могут протекать без непосредственного участия животных, как наземных, так и почвенных, микроорганизмов, грибов
и других живых существ.
Энергетический вещественный обмен происходит между почвой
и
материнской породой. Первичная минеральная часть почвы достается ей в
наследство от материнской породы. В процессах почвообразования образуются новые минеральные соединения, которых не было в первичной литосфере. Это вторичные глинистые минералы, типа каолинита, монтмориллонита, гидрослюд и др. Материнская порода и вся кора выветривания испытывает на себе
влияние почвенного покрова: фильтрация почвенной влаги с растворенными в ней минеральными и органическими веществами,
проникновения газов, тепловой энергии, перемещения почвенной массы
животными и многое другое.
Интенсивен обмен между почвенным и атмосферным воздухом. Животные и микроорганизмы почвы выделяют в атмосферу громадное количество углекислого газа, поддерживая стабильный состав земной атмосфе
-
ры вот уже многие миллионы лет. Нагревание почвы, ее охлаждение, увлажнение и высыхание постоянно способствуют обмену газами между земной и почвенной атмосферами.
Впечатляет также влагообмен между почвенной влагой и гидросферой в целом. Вода атмосферных осадков преобразует свой химический состав в соответствии с зональными особенностями почвенного покрова
и
биосферы в целом. Грунтовые воды, формируясь в почвенных горизонтах,
имеют свои зональные особенности, которые передаются рекам, озерам и
другим водоемам. Грунтовые воды, родники, озера таежной зоны с кислы-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]