Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экология почв. Учение об экологических функциях почв. Учебник
.pdf
Гл. 12. Научные основы сохранения и рационального использования почв
301
разрабатываемые в настоящее время в различных странах мира
аэрофото- и космические методы, которые позволяют выявлять не
только структуру почвенного покрова или состояние растительности, но путем изменения спектральной отражательной способности почв количественно (или полуколичественно) характеризовать температуру почв, уровни содержания гумуса, обнаруживать
развитие соленакопления и эрозионных процессов. Хотя дистанционные оптические методы и позволяют получить быструю и
большую по объему информацию, они не могут заменить наземные
наблюдения, и, более того, для дешифрирования такого рода информации необходимы стандартные показатели отражательной
способности почв, ее функциональной зависимости от состава и
свойств почвы и контрольные (реперные) измерения абсолютных
величин измеряемых показателей, которые могут быть найдены
только в лабораторных условиях. Поэтому параллельно с налаживанием регулярных аэрокосмических наблюдений должна быть
создана сеть стационарных режимных наблюдений, которые поддаются практически полной автоматизации при дистанционной
регистрации (по радиоканалу) результатов измерений. Этими методами можно контролировать влажность почв, температуру, рН,
активность важнейших ионов, электропроводность, окислительно-восстановительный потенциал. Непосредственно в полевых
условиях в дополнение к автоматическим или полуавтоматическим анализаторам должны определяться размеры твердого стока
или дефляции, уровень дыхания почвы, некоторые биологические
показатели.
В лабораторных условиях в периодически отбираемых пробах
почв обязательны определения содержания гумуса, карбонатов,
легкорастворимых солей, тяжелых металлов, кислотности или щелочности, состава обменных катионов. К числу лабораторных
определений следует отнести также анализ биологических, биохимических показателей, включая численность определенных видов
микрофлоры, азотфиксирующую способность, ферментативную
активность почв. Нет необходимости обосновывать включение
в число контролируемых параметров показатели развития урожайности сельскохозяйственных культур.
Почвенный мониторинг позволит не только научно обоснованно осуществлять охрану почв, но уже в первые годы несомненно
даст значительный экономический эффект. Он позволит подготовить текущие и долгосрочные прогнозы на проведение необходимых мероприятий по улучшению свойств почв и повышению их
плодородия (Мотузова, Безуглова, 2007 и др.).
302
Ч. IV. Сохранение и рациональное использование почв
Несмотря на продолжающийся процесс деградации почв, нельзя сказать, что преодоление этого губительного для человека и
биосферы явления дело безнадежное.
Во многих странах мира, в том числе в России, имеется немало
примеров успешного ведения сельского хозяйства, где высокая и
устойчивая его продуктивность гармонично сочетается с охраной
и повышением плодородия почв. Задача заключается в том, чтобы
всеми средствами распространять этот опыт, показывая его экологическую необходимость и экономическую обоснованность.
Блестящим и широко известным примером рационального
землепользования в условиях засушливых степей России является
знаменитая “Каменная степь” под Воронежем, где размещается
научно-исследовательский институт Центрально-черноземной полосы имени В.В. Докучаева. Здесь по проекту Докучаева был полнее всего осуществлен комплекс работ по борьбе с засухой, что
привело к удивительным результатам: прежде мертвая земля стала
живой, а опытное хозяйство на ней служит эталоном подлинно
разумного, экологически сбалансированного и высокопродуктивного земледелия с неизменно устойчивыми урожаями сельскохозяйственных культур даже в самые засушливые годы.
В еще более критических условиях полупустынных ландшафтов
Ногайской степи, где в результате бесконтрольного использования пастбищ начался процесс “опустынивания” с образованием
сыпучих песков, удалось приостановить наступление пустыни.
Лесные насаждения, созданные здесь работниками Очикулакской
лесной станции, преобразовали пустыню в оазис разумного землепользования.
В результате исследовательских и опытных работ под руководством ученого-почвоведа А.А. Роде на Джанибекском стационаре
в полупустыне Прикаспийской низменности была не только доказана, но и осуществлена возможность преобразования скудных
солонцовых и солончаковых земель в культурные производительные агролесные ландшафты (Роде, 1974, 2005).
Подобная научная и производственная деятельность по борьбе
с деградацией почв и опустыниванием земель нуждается в государственной и общественной поддержке. Необходимы международные конференции, решения, концепции, рекомендации, внутригосударственные законы и правительственные постановления
и программы, которые стимулировали бы экологически обоснованные почвоохранные системы землепользования и земледелия
и в то же время предусматривали бы меры административного и
экономического контроля и наказания за нарушения правил почвоохранного землепользования.
Гл. 12. Научные основы сохранения и рационального использования почв
303
За последние годы значительно интенсифицировались научные
разработки по основам ландшафтно-экологического земледелия
(Каштанов и др., 1994), адаптивно-ландшафтного земледелия (Кирюшин, 1993, 2010), оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах (Зайдельман, 2009 и др.).
Все большее внимание уделяется проблемам охраны почв в университетах и сельскохозяйственных высших учебных заведениях,
в этом направлении издаются специальные учебники и учебные
пособия (Добровольский, Гришина, 1985; Почвенно-экологический мониторинг, 1994; Кузнецов, Глазунов, 2004). Несомненно,
это является свидетельством понимания опасности дальнейшего
расширения деградации почв и необходимости подготовки специалистов по борьбе с этим губительным для человека и биосферы
процессом (Добровольский, Никитин, 2006, 2011).
Основные принципы сохранения почв и биосферы
Вопросы, рассмотренные в настоящем учебнике, свидетельствуют о явной неэффективности существующей системы охраны
окружающей природной среды и ее компонентов, в особенности
почв (табл. 74, 75, 76). Причины этой неэффективности многочисленны и сложны и требуют специального всестороннего анализа и
рассмотрения. Уже сейчас ясно, что охрана почв и биосферы в
целом во многом не дает нужного результата из-за явно недостаточной разработки ее теоретических и методических основ.
Таблица 74
Площадь и степень деградации почв
(Global Assesment of Soil degradation, 1991)
Деградация
Ти п
Смыв и разрушение водной эрозией 1093,7 55,6
Размывание и разрушение ветровой эрозией 548,3 27,9
Химическая деградация (обеднение элементами питания,
засоление, загрязнение, закисление)
Фактическая деградация (переуплотнение, заболачивание,
просадки)
Площадь
млн га %
239,1 12,2
83,6 4,2
304
Ч. IV. Сохранение и рациональное использование почв
Окончание табл. 74
Деградация
Всего 1964,4 100
Степень
Слабая 749,0 38,1
Умеренная 910,5 46,4
Сильная 295,7 15,1
Очень сильная 9,3 0,5
(Global Assesment of Soil degradation, 1991)
Континент
Африка 67 243 121 63 +
Азия 298 1997 204 46 1
Южная Америка 110 68 64 12 —
Северная и Централь-
ная Америка
Европа 84 50 64 1 21
Австралия 12 83 8 — 21
Всего 579 679 552 133 23
Причины деградации почв
Причина деградации
сведение
лесов
18 38 91 11 +
пере-
выпас
неправиль-
ная агро-
культура
переэкс-
Площадь
млн га %
плуата-
ция
Таблица 75
промыш-
ленное воз-
действие
Таблица 76
Площадь разных по экологическим свойствам земель планеты
Ледниковые покровы 1440 10
Очень холодные земли 2235 15
Очень сухие земли 2533 17
(Розанов А.Б., Розанов Б.Г., 1990)
Характер почвы
Площадь земель
млн га
площади суши
% от общей
Гл. 12. Научные основы сохранения и рационального использования почв
Окончание табл. 76
Площадь земель
Характер почвы
Очень крутые склоны 2682 18
Очень маломощные почвы 1341 9
Очень влажные почвы 596 4
Очень бедные почвы 745 5
Итого, непригодные земли 11 622 78
Малопродуктивные почвы 1937 13
Умереннопродуктивые почвы 894 6
Высокопродуктивные почвы 447 3
Итого, пахотнопригодные земли 3278 22
Общая площадь суши Земли 14 900 100
млн га
% от общей
площади суши
305
По существу, до последнего времени охрана естественной окружающей среды связывалась почти целиком с ее защитой от факторов разрушения. Недостаточность данного подхода сейчас очевидна, поскольку в тени остаются такие важнейшие направления, как
реально осуществляемое на практике использование природных
ресурсов и своевременное природовосстановление.
Особенно отстающим звеном оказалось восстановление разрушенной и деградированной природы, хотя оно должно было бы
идти примерно в том же объеме и с той же активностью, что использование природных ресурсов. На это, в частности, обращает
внимание В.В. Крючков (1996): “Природопользование и природовосстановление — это двуединый процесс, так как природопользование всегда ведет к нарушению и разрушению природных
систем, и для того чтобы природные системы в дальнейшем вырабатывали для нас потребительские стоимости (воду, леса, кислород, фитонциды, животных и т.п.), их надо восстанавливать”.
В связи со сказанным считаем, что должна быть выработана
более широкая природоохранная концепция, которую мы предлагаем предварительно именовать природосохранением. Природосохранение — это система тесно взаимосвязанных локальных,
местных, региональных и глобальных мер, в которой успешно
реализуются все три базовых природосберегающих направления:
1) охрана природы (защита от факторов разрушения и деградации);
306
Ч. IV. Сохранение и рациональное использование почв
2) рациональное использование природных ресурсов; 3) природовосстановление.
Программы и реальные шаги природосохранения необходимо
увязать с рядом исходных положений и постулатов (табл. 77). Первым установочным положением, как нам представляется, должно
быть признание незаменимости для человека естественно-исторической биосферы и почвенной оболочки — ее важнейшего структурно-функционального компонента. Другие исходные положения: 1) наличие организованности структурно-функциональных
составляющих биосферы на уровне глобальной органически целостной системы; 2) взаимопроникновение и полифункциональность приповерхностных геосфер и роль почвы как планетарного
узла экологических связей; 3) неспособность биосферы и педосферы далее выдерживать возрастающую антропогенную нагрузку
и реальная опасность стремительного развития региональноглобальных экологических катастроф.
Перечисленные исходные положения определяют принципиальные установки природосохранения по всем основным направлениям. Так, в области рационального использования природных
ресурсов ориентирами должны служить: использование ресурсов
биосферы и педосферы в пределах природно-ресурсного потенциала (табл. 77), пространственно-временная дифференциация
природопользования в соответствии с логикой организации биосферной системы; использование компонентов биосферы и педосферы с учетом их полифункциональности и исторически сложившихся взаимосвязей; кардинальное снижение хаотичности,
экстенсивности и антиэкологичности использования ресурсов
биосферной системы.
К сожалению, ни одна из названных установок рационального
природопользования не выдерживается. Так, эксплуатация биосферной системы давно вышла за рамки природно-ресурсного
потенциала, который определяется как способность природных
систем без ущерба для себя (а следовательно, и для людей) отдавать необходимую человечеству продукцию или производить полезную для него работу в рамках хозяйства данного исторического
типа (Реймерс, 1990).
Не выдерживается и большая часть установок охраны природы:
блокировка деградации и разрушения структурно-функциональных компонентов биосферы; прекращение дальнейшего роста и
существенное снижение химической, радиоактивной, эрозионной,
строительной и другой нагрузки на экосистемы, педосферу и биосферу и др. (Атлас почв Республики Коми, 2010).
Гл. 12. Научные основы сохранения и рационального использования почв
Таблица 77
роды
Задачи восстановления при-
Восстановление утраченных
под натиском цивилизации
позиций биосферы и педо-
сферы
Регенерирование разрушен-
ных “тканей” и “органов”
биосферы и географической
оболочки (ландшафтов, фи-
зико-географических районов
и природных зон)
Восстановление утраченных
и усиление ослабленных эко-
логических функций и пла-
нетарных связей биосферы и
педосферы
Периодическое выведение из
эксплуатации ослабленных
техногенезом экосистем и
Задачи охраны природы
Недопущение действия фак-
торов взрывного региональ-
но-глобального уничтожения
биосферы и поэтапное их
снятие
Блокировка постепенной де-
градации и разрушения струк-
турно-функциональных ком-
понентов биосферы и педо-
сферы
Прекращение дальнейшей
разбалансировки приповерх-
ностных геосфер и ослабле-
ния их экофункций
Прекращение дальнейшего
роста и существенное сниже-
ние химической, радиоактив-
307
восстановление их потенциа-
ла
ной, эрозионной, строитель-
ной и другой нагрузки на
экосистемы, педосферу и
биосферу в целом
ресурсов
Принципы рационального
использования природных
Использование биосферы и
почвенного покрова в преде-
лах восстановимости при-
родно-ресурсного потенциала
Пространственно-временна´я
дифференциация природо-
пользования в соответствии
со сложной организацией
биосферной системы
Использование компонентов
биосферы и педосферы с уче-
том их полифункционально-
сти и исторически сложив-
шихся взаимосвязей
Кардинальное снижение хао-
Основные направления и принципы природосохранения
стулаты
Исходные положения и по-
Незаменимость для человека
естественно-исторической био-
сферы и педосферы
Наличие организованности
структурно-функциональных
составляющих биосферы на
уровне глобальной органиче-
ски целостной системы
Взаимопроникновение и эко-
логическая полифункциональ-
ность приповерхностных гео-
сфер и роль почвы как пла-
нетарного узла экологических
тичности и антиэкологично-
связей
Неспособность биосферы и
педосферы далее выдерживать
сти использования ресурсов
биосферной системы
возрастающую антропогенную
нагрузку и реальная опасность
развития регионально-глобаль-
ных экологических катастроф
308
Ч. IV. Сохранение и рациональное использование почв
Не реализуется и природовосстановление, которое должно
включать: восстановление утраченных под натиском цивилизации
позиций биосферы и педосферы; регенерирование разрушенных
“тканей” и “органов” биосферы и географической оболочки —
природных ландшафтов, физико-географических районов и природных зон; периодическое выведение из эксплуатации ослабленных техногенезом экосистем и восстановление их потенциала и др.
В связи с явно недостаточной разработанностью проблемы
природовосстановления возникает вопрос: актуально ли вообще
возрождение разрушенных естественных природных ландшафтов
и целых территорий?
На поставленный вопрос могут быть достаточно разные по
своей сути ответы. Так, еще сравнительно недавно многие были
увлечены идеями коренного преобразования природы, выражением чего, например, явились проекты переброски стока северных
рек на юг. Некоторые географы хотели видеть Землю благоустроенной в соответствии с интересами людей и небольшими заповедными островками, выполняющими роль естественной летописи и
знакомящими людей с природой, которая когда-то господствовала
на нашей планете.
Мы исповедуем иную точку зрения и опираемся на функционально-экологический подход, согласно которому наша планета
и ее приповерхностные геосферы, включая биосферу и почвенную
оболочку в ней, относятся к особому классу планетарных органически целостных систем. Функционирование этих систем во многом подчиняется тем же законам, что и жизнь биологических
объектов (живых организмов), в связи с чем они нуждаются в таком же комплексном бережном отношении и сохранении, как и
детища живой природы (Никитин, 1982, 2009, 2010; и др.).
Глава 13
ОХРАНА ПОЧВ И ПУТИ ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ
*
Положения, изложенные в предыдущих главах, со всей очевидностью свидетельствуют, что подавляющая часть антропогенных
изменений биосферы отличается разрушительной направленностью, что ведет к структурно-функциональной разбалансировке
∗
Глава подготовлена совместно с С.А. Шобой, Е.Б. Скворцовой, Е.П. Сабо-
диной.
Гл. 13. Охрана почв и пути ее реализации
и деградации биосферной системы и почвенной оболочки Земли.
В связи с этим при определении путей охраны почв важно найти
перспективные подходы к ее реализации. Это одна из наиболее
сложных задача. До последнего времени она воспринималась
упрощенно, и когда речь заходила об охране почв, то в основном
имелась в виду их защита от ветровой и водной эрозии, а также
химического загрязнения.
Анализ проблемы охраны почв показывает, что это весьма многоплановая задача (Никитин, 1982; Добровольский, Гришина, 1985;
Никитин, Скворцова, 1994, 2002), в которой выделяется несколько
взаимосвязанных уровней (Никитин, 1990, 1997, 2010).
309
Уровни и виды охраны почв
Первый уровень — защита почв от прямого уничтожения и полной гибели. Это ограничение отведения новых земель под строительство различных объектов; ограничение и запрещение открытых
и нерациональных разработок полезных ископаемых; максимальное использование для промышленных и других объектов ранее
выведенных из биосферы территорий и участков; своевременное
проведение рекультиваций в полном объеме и др. (табл. 78).
Особенно слабо контролируемые потери почв отмечаются при
добыче, разведке и транспортировке полезных ископаемых. Эта
проблема весьма значима для многих стран, в том числе для России,
где добывается нефти около 17%, газа — 25%, каменного угля —
15%, товарной железной руды — 14% объема мировой добычи этих
ископаемых. Добыча полезных ископаемых часто осуществляется
нерационально, приводя к неоправданно большим потерям земель. В огромных объемах продолжают накапливаться в отвалах
вскрытые породы и отходы переработки минерального сырья, в
значительной части пригодные для использования в народном хозяйстве. Из хозяйственного оборота выведены крупные массивы
земель. Вместе с тем в стране действуют тысячи мелких ведомственных карьеров по добыче общераспространенных полезных
ископаемых, которые во многих случаях можно с успехом заменить отходами горнодобывающих предприятий (Протасов, Молчанов, 1995; Добровольский, Никитин, 2006, 2010).
В этой связи особое значение приобретают почвовосстановительные рекультивационные работы, являющиеся важнейшим
направлением реального сохранения разрушаемого почвенного
покрова. Актуальность этой проблемы давно осознается отечественными и зарубежными учеными. Особо остро она прозвучала
310
Таблица 78
Ч. IV. Сохранение и рациональное использование почв
Система почвосохраняющих мероприятий
УРОВНИ И ВИДЫ ОХРАНЫ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ
Защита почв от пря- Защита освоенных Предотвращение нега- Восстановление Сохранение и
мого уничтожения почв от качествен- тивных структурно- деградированных восстановление
ной деградации функциональных изме- освоенных почв естественных почв
нений освоенных почв
Ограничение отве- Защита почв от Оптимизация пище- Постановка точного Резервирование целинных
дения новых земель водной и ветровой вого режима почв диагноза патологии почв с целью ограничения
под строительство эрозии почв и исключения их хозяйст-
различных объектов венного использования
Установление объектив- Предотвращение дегра- Оптимизация водного Снятие дальнейшего Полное соблюдение
ных цен на земли, отводи- дации почв из-за нера- и теплового режима действия факторов, требований охраны
мые под строения, водо- ционального проведения почв вызвавших деграда- почв особо охраняе-
хранилища, свалки и др. водных мелиораций цию почв мых территорий
Ограничение и запре- Предотвращение Оптимизация газо- Временное исключе- Исключение части осво-
щение открытых раз- химического и вого режима почв ние деградированных енных редких и эталон-
работок полезных ис- радиоактивного земель из активного ных почв из хозяйствен-
копаемых загрязнения почв хозяйственного ис- ного использования и
пользования восстановление их есте-
ственного состояния
Максимальное использо- Защита почв от Поддержание биохи- Биологизация почв и вос- Соблюдение особого
вание для промышленных биологического мической активности становление устойчивости режима использова-
и других объектов ранее загрязнения и сохранение полно- их плодородия (внесение ния и охраны высоко-
выведенных из биосферы ценной биоты почв органических удобрений, бонитетных и “опыт-
территорий и участков травосеяние и др.) ных” почв
Своевременное прове- Оптимизация физиче- Организация новых
дение рекультиваций в ского состояния почв комплексных и почвен-
полном объеме и пра- и предотвращение их ных заказников, запо-
вовая ответственность обесструктуривания ведников, памятников
за их невыполнение и уплотнения природы и др.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]