Антропогенная трансформация почв это

Антропогенная трансформация почв это

Таксономическое разделение антропогенно-преобразованных почв, впервые в таком объеме и качестве представленных в системе почвенной классификации, требует специального подробного комментария.

Антропогенно-преобразованные почвы в новой классификации почв России рассматриваются как определенный этап естественно-антропогенной эволюции почв, сопровождающийся генетически обусловленным изменением режимов, процессов, строения и свойств на всех стадиях преобразований. Степень антропогенных трансформаций весьма различна, затрагивает разные части профиля и зависит как от интенсивности и длительности воздействий, так и от свойств исходных почв. Классификационная оценка антропогенно-преобразованных почв не зависит от целей и механизмов антропогенных воздействий и учитывает исключительно их результаты, так или иначе отраженные в профиле почв и его свойствах. Почвы, подвергшиеся разным по интенсивности антропогенным воздействиям, рассматриваются в единой системе с естественными почвами, в которую не входят искусственные почвы или грунты — техногенные поверхностные образования (ТПО).

В классификации учитываются все стадии антропогенных трансформаций, соответствующие разным уровням в иерархической системе таксономических единиц — от отделов до подтипов. Следуя логике классификации, предусматривающей приоритет субстантивных характеристик, в ней на высоких уровнях выделяются почвы с новой, отличной от естественной системой горизонтов. Более низкие уровни отданы почвам с незначительными антропогенными изменениями или нарушениями профиля. Например, механические нарушения самой верхней части профиля при посадке лесных культур и ветровалах.

Среди антропогенно-преобразованных почв наиболее широко распространены агрогенные почвы разных стадий трансформации. Систему горизонтов этих почв в большинстве случаев определяет наличие нового поверхностного агрогеннопреобразованного горизонта (агрогоризонта), гомогенного, сформировавшегося при долговременных регулярных механических перемещениях почвенной массы и внесении различных органических и минеральных веществ. В результате горизонт приобретает отличную от естественных почв организацию почвенной массы, характеризуется изменением вещественного состава и особыми водно-физическими, физико-химическими и биологическими показателями.

Агрогенно-преобразованные горизонты образуются на месте одного или нескольких поверхностных горизонтов природных почв. В большинстве случаев они не являются прямыми производными от какого-либо одного естественного горизонта. Например, светло-гумусовые агрогоризонты могут быть следствием трансформации не только естественного гумусового, но и элювиального или подзолистого горизонта, перемешанного с подстилкой; темно-гумусовый агрогоризонт может быть результатом превращения перегнойного горизонта или проградации светло-гумусового горизонта. Агроторфяно-минеральный горизонт может формироваться во всех земледельчески-освоенных торфяных почвах, а не только в торфяно-минеральных почвах синлитогенного ствола, для которых естественный аналог этого горизонта является генетической особенностью их профиля.

В случае сильной абразии агрогоризонты формируются из материала срединных горизонтов или почвообразующих пород; возможно также их формирование в толще тем или иным способом нанесенного субстрата.

Антропогенно-преобразованные почвы, профиль которых под влиянием целенаправленных антропогенных или антропогенно-спровоцированных воздействий приобретает новую систему горизонтов, не имеющую аналогов среди естественных почв, группируются в особые «антропогенные» отделы с новыми названиями. Такая перестройка профиля возможна:

В результате глубокой и длительной агрогенной гомогенизации верхней части профиля. При этом почва утрачивает признаки, позволяющие идентифицировать ее исходную типовую принадлежность. Агрогенно-преобразованный горизонт залегает на остатках срединного горизонта или на почвообразующей породе. Почвы идентифицируются как агроземы и торфоземы.

В результате любой абразии или механического срезания верхних естественных горизонтов. На поверхность выходят либо срединные горизонты, либо сформированный из них агрогоризонт (агроабразионный). В первом случае почвы определяются как абраземы, во втором – агроабраземы.

В результате целенаправленного или спровоцированного поступления на поверхность естественной почвы минерального (часто гумусированного) материала. В толще привнесенного материала мощностью более 40см образуются стратоземы.

В результате длительного затопления, сочетающегося с частичными механическими нарушениями естественного профиля. Формируются акваземы, объединяющие почвы, используемые под культуру риса.

В результате антропогенно-спровоцированной трансформации свойств почвенного профиля без его морфологической перестройки. Почвы приобретают качественно новые особенности состава и свойств и определяются как хемодеграземы.

Обособление таксономических единиц антропогеннопреобразованных почв на уровне типа опирается на те же принципы, что и выделение типов естественных почв. Основанием служит строение их профиля как вновь сложившейся системы горизонтов, не характерной для природных почв и состоящей из комбинации унаследованных естественных и вновь созданных горизонтов.

Характер антропогенной трансформации почв и, следовательно, их отнесение к перечисленным «антропогенным» отделам или отделам естественных почв зависит не только от характера, продолжительности и интенсивности антропогенных (преимущественно агрогенных) воздействий, но и в значительной степени от строения исходных природных почв.

При агрогенных преобразованиях, затрагивающих только верхнюю часть профиля, когда полностью или частично сохраняются в ненарушенном состоянии гумусово-аккумулятивные, элювиальные и другие диагностические горизонты, агрогеннопреобразованные почвы идентифицируются по сохранившимся горизонтам. В этом случае почвы рассматриваются как агроестественные. Подобные почвы включаются на правах самостоятельных типов в соответствующие отделы наряду с естественными типами. Наименование таких почв строится путем присоединения слова «агро-» к названиям соответствующих естественных типов почв. Следует подчеркнуть, что тип агроестественной почвы далеко не всегда является агрогенным аналогом какого-либо одного определенного типа, но может образоваться при слиянии двух и более типов естественных почв.

Так, агродерново-подзолистые почвы могут сформироваться в результате агрогенной трансформации двух типов естественных почв с текстурно-дифференцированным профилем – подзолистых и дерново-подзолистых. Соответственно, отдел текстурнодифференцированных почв включает типы подзолистых, дерново-подзолистых и агродерново-подзолистых почв. Следовательно, типовой спектр агроестественных почв не дублирует полностью систематический список типов природных почв.

Естественные почвы с одним органогенным горизонтом небольшой мощности при земледельческом освоении трансформируются непосредственно в агроземы, минуя стадию агроестественных почв. Напротив, стадия агроестественных почв является практически единственной для профилей с мощным гумусовым или органогенным горизонтом, нижняя часть которого не затрагивается при освоении (черноземы).

Почвы, изначально имеющие с поверхности серию разнообразных маломощных диагностических горизонтов и относящиеся к одному отделу (например, подбуры, подзолы, дерново-подзолы и другие типы отдела альфегумусовых почв), в процессе формирования гомогенного агрогоризонта утрачивают признаки типовой принадлежности и сливаются в один тип агроземов альфегумусовых. Если же под антропогенно-преобразованным горизонтом сохраняется полностью или частично диагностический горизонт (в данном случае элювиальный горизонт подзолов и дерново-подзолов), почвы приобретают статус агроестественных почв (тип агродерново-подзолов в отделе альфегумусовых почв).

Сказанное еще раз подтверждает, что объем и содержание типов агроестественных и сходных с ними по названиям естественных почв не вполне совпадают, так как могут формироваться при освоении нескольких типов последних.

Подтипы в любых агрогенно-преобразованных почвах выделяются как на основании качественных особенностей естественных генетических горизонтов, так и в связи с признаками, приобретенными в ходе агрогенных преобразований.

Подтипы, выделяемые на основании антропогенных признаков, как правило, универсальны, т.е. могут присутствовать в различных агрогенно-преобразованных почвах. Например, агрогетерогенные подтипы, верхний горизонт которых содержит фрагменты механически перемешанных горизонтов, агрогеннопереуплотненные, абрадированные и стратифицированные.

Антропогенные подтипы в естественных почвах соответствуют начальным стадиям антропогенных преобразований, ограничивающихся частичной перестройкой верхних горизонтов при сохранении целостности исходного почвенного профиля. Примером таких подтипов являются образования с поверхностнотурбированным горизонтом, с признаками поверхностной аккумуляции материала, химического загрязнения и др. Они являются переходным звеном между агроестественными и естественными почвами.

Таким образом, субстантивно-генетические принципы классификации антропогенно-преобразованных почв позволяют отразить реальную специфику их строения и свойств, а, следовательно, идентифицировать их на основании объективных показателей. При таком подходе определение таксономического положения антропогенно-преобразованных почв не требует реконструкции профиля исходных почв по косвенным, часто субъективным признакам.

Источник

Антропогенная трансформация почв

Под антропогенной трансформацией почв обычно понимают направленное изменение их характеристик, происходящее под воздействием антропогенных факторов. Трансформация в отличии от динамики свойств, характеризуется устойчивым преобразованием объекта. Степень антропогенной трансформации земель определяется не только характером использования и силой хозяйственного воздействия на них, но и всем комплексом свойств, от которых зависит устойчивость ландшафтов [3].

Понятие устойчивости геосистем базируется на представлениях о динамическом равновесии как формы их существования. В оценке устойчивости используются свойства пластичности, инертности, буферности, то есть способность геосистем сохранять структурно-функциональное ядро в изменяющихся условиях окружающей среды и возвращаться в исходное состояние. Устойчивость обеспечивают обратимые, преимущественно циклические, процессы, проявляющиеся в стабилизирующей динамике и в способности к восстановлению после снятия нагрузок. Критерии оценки устойчивости различны в зависимости от природных особенностей гиосистем.

Для степей на равнинах устойчивость во многом обусловлена направленностью водно-солевого режима почвогрунтов, емкостью коллоидного комплекса почв, их буферностью, которая в свою очередь определяется составом поглощенных оснований и степенью гумусированности.

Интегральным показателем устойчивости геосистем, очевидно, может служить стабильная биопродуктивность, отвечающая уровню плодородия конкретных почв как компонентов конкретных ландшафтов. Чем устойчивее геосистема, тем ниже степень ее трансформированности, даже при сильном хозяйственном прессинге. Поэтому под трансформацией сельскохозяйственных земель следует понимать изменения их свойств в сравнении с исходным состоянием (естественный ландшафт) при неспособности к полному восстановлению этих свойств после прекращения нагрузок. Кроме того, имеется в виду степень отклонения качества сельскохозяйственных земель от оптимального варианта культурного ландшафта, в котором минимальны проявления негативных почвенных процессов.

Процесс изменения ландшафтов происходил вслед за сменой социально-экономической обстановки в Крыму, заселения и освоения его территории. Использование данных о прошлых этапах развития Крыма, позволит в дальнейшем более точно решать задачи прогноза и оперативного управления ландшафтами. Изучению влияния длительного использования земель на ландшафты и почвенный покров отдельных территорий Крыма уделяли внимание многие авторы. Что позволяет процесс антропогенной трансформации почв Крыма условно разбить на несколько этапов [5].

Первый этап.

Минимальное воздействие на почвы Крыма (100–35 тыс. лет назад).

Древнейший человек долгое время оказывал минимальное воздействие на природу, т. к. основным его занятием было собирательство и охота.

Второй этап.

Незначительное воздействие на почвы Крыма (35–3 тыс. лет назад).

В этот период охота и скотоводство составляли основу хозяйства в Крыму. Плотность населения была низкой. Ее показатель был равен 1 человеку на 25 км 2 .

Третий этап.

Переменно-активное воздействие на почвы Крыма (3–1 тысячелетие до н.е.)

В конце эпохи неолита (3,2–1,9 тыс. лет назад) формируется развитое земледелие в Крыму (землю начинают обрабатывать мотыгами), население занимается разведением домашних животных. Происходит “неолитическая революция” — переход от присваивающего хозяйства к производящему.

Конец II – начало I тысячелетия до н. е. (эпоха бронзы — начало железного века). Характеризуется значительными площадями поселений , по сравнению с предшествующими эпохами, наличием каменных жилых и хозяйственных построек. Кости домашних животных, каменные зернотерки, кремниевые вкладыши серпов — показатели сложившегося скотоводческого (производящего хозяйства). В это время одно поселение численностью 6200 человек должно было содержать стадо крупного рогатого скота поголовьем 120 голов или 730 овец. Для трех поселений число их увеличивалось соответственно до 360 или 2190 голов. Для содержания такого количества крупного рогатого скота необходимо 549 га пастбищ, для овец — 2580 га. Это без учета площадей угодий для выпаса лошадей, сенокосов, обрабатываемой почвы. Нагрузка на природные ландшафтные комплексы и почвы возросла. Появляются ярко выраженные антропогенные ландшафты. Но такая нагрузка была не постоянна.

Четвертый этап.

Значительное воздействие на почвы (1 тысячелетие до н.э.– 3 век н.э.).

На территории Крыма формируются довольно крупные поселения, с более высокой плотностью населения, по сравнению с ранее описанными периодами. Вся территория Крыма разделена между различными государственно-территориальными образованиями. Возникают системы земледелия, значительно влияющие на почвенный слой и растительный мир полуострова. Следует отметить следы древнего размежевания сельскохозяйственных угодий в хоре Херсонеса, т.н. клеры, (ограды земельных наделов (до 100 км 2 ), которые особенно хорошо прослеживаются на поверхности полуостровов Гераклея, Маячном, Тарханкутском.

Сельскохозяйственная продукция производится не только для внутреннего потребления хозяйством, но и для торгового обмена. Население располагается вдоль речных долин на территориях с плодородными почвами, неудобные для земледелия склоны гор, балок, плато яйл используются для скотоводства.

С греческой колонизацией края связано внедрение интенсивных форм земледелия, интродукция средиземноморских плодовых, декоративных и технических культур, виноградника.

Основу Боспора составляло земледелие, основными культурами которого были: зерновые и зернобобовые. У села Семеновка, при раскопках поселения были обнаружены лемеха, позволяющие осуществлять вспашку глубиной до 9 см. Урожаи в Боспорском царстве составляли в среднем 10 гектолитров (около 50 пудов) зерна с гектара (14,74 ц/га).

Скифы — кочевники оставались на одном месте столько времени, сколько хватало травы для стад лошадей и коров, а затем переходили на другой участок степи. При таком способе использования степной растительности, она не подвергалась пагубному скотосбою. Умеренный выпас был даже благоприятен для нее, так как препятствовал разрастанию сорняков. Почвенный слой деформировался незначительно. Однако изменялись ее физические свойства за счет уплотнения, динамики механического и гранулометрического состава.

С возникновением Позднескифского государства главным занятием местного населения оставались земледелие и виноградарство. Выращивали, главным образом зерновые и бобовые культуры. На значительных площадях обрабатываемых земель, урожайность пшеницы в Крыму могла быть сам-шесть (около 5 ц/га), а ячменя сам-пять (около 4 ц/га). Значительную роль в хозяйстве поздних скифов также играло скотоводство. Разводили, главным образом, мелкий рогатый скот. В первые века увеличивается количество крупного рогатого скота. Отрицательно на гумусное состояние и физические свойства почв воздействовали степные пожары, так как скифы, (особенно в военное время) выжигали траву, применяя “тактику опустошенной земли”.

Пятый этап.

Восстановительный этап динамики почвенного покрова Крыма

После распада Скифского и Боспорского государств, упадка Херсонеса на значительной территории Крыма установился период восстановления почвенного покрова. На рубеже 4–5 вв. н.э., с начала процесса Великого переселения народов, начинается эпоха Средневековья.

Кочевники, жившие в южной полосе Причерноморья, а позднее крымские татары одинаково относились к природе, так как образ их жизни во многом имел общие черты. Их воздействие на ландшафты Крыма сводилось к умеренному выпасу скота и выжиганию травяной растительности. Соотношение площадей, занятых степью и лесом почти не изменялось со времени Геродота и до середины 18в.н.э. В это время травянистые степи преобладали над другими угодьями.

Шестой этап

Активное использование почв и ландшафтов.

В 13в. в Крыму обособляются княжества Феодоро и Кырк-Орское, население которых занималось полеводством, плодоовощеводством и виноградарством, а также скотоводством горного типа. В горных районах создавались лесные сады – чаиры. В Крымских леса и сейчас можно встретить фрагменты былого горного плодоводства. С развитием скотоводства в горном Крыму усиливается антропогенная нагрузка на ландшафты предгорных и горных районов. Происходит вырубка лесов и создание на их месте пастбищ, а позже леса сводятся по причине использования древесины в строительстве.

С проникновением в Крым венецианцев и генуэзцев продолжается активное антропогенное воздействие на ландшафты Южнобережья и Южных склонов Главной гряды, где развивается виноградарство.

Седьмой этап.

Интенсивное преобразование почв Крыма (18- начало20 вв.)

Самый решительный перелом в истории народов степной зоны Крыма произошел в рассматриваемом периоде. Переход Черноморского и Азовского степного побережья во владения Российской Империи повлек за собой быстрое заселение этой территории украинцами и русскими. Уменьшилась численность кочевых и полукочевых народов. Вследствие изменений в численности населения, трансформируется и природа степной зоны Северного Причерноморья Крыма. Увеличилась площадь распаханных земель. В целом, из-за удаленности Крыма, особенностей политико-экономической обстановки, темпы освоения Таврической губернии были ниже, чем в соседних губерниях: Херсонской, Екатеринославской, Бессарабской. К концу 18 в. распашка Херсонской губернии составляла 10%, Екатеринославской — 32%, Бессарабской — 38%, а Таврической — только 18% от площади сельскохозяйственных угодий. Чрезвычайно крупный рост абсолютных размеров пахотной площади во всех губерниях наблюдался в период 1861 — 1887 гг.

В Таврической губернии с 1881 по 1888 гг. посевная площадь возросла только на 16,2%, а с 1888 года по 1899 увеличилась на 35%. Основное увеличение пахотных земель приходилось на Днепровский, Перекопский, Евпаторийский, Феодосийский и Симферопольский уезды. Особенно большие изменения происходили в степной части, где в связи с новым ростом спроса на пшеницу, эта культура занимала значительные площади. В 1889-1900 гг. ее посевы составляли 43,1% от всей площади посевов зерновых.

Население Крыма с 1865 по 1890 гг. возросло вдвое. Быстро сводились леса. На Южном берегу возникали вторичные леса или заросли типа шибляка.

За период с1860 по 1917 площади земельных угодий занятых под лесом сократились на одну треть и составляли 221 тысячу гектаров. В это время наблюдается переход от залежной к паровой зерновой системе полеводства. Значительные изменения происходили в системе обработки почв. По инструкциям помещиков или управляющих хозяйствами и имениями плугари должны были взметывать паровое поле в среднем на 3,5 вершка (15,6 см), должно было приходится 7–8 борозд на сажень (2,13 м). В связи с интенсивным развитием овцеводства, целинные степи превращались в скотосбои.

Столь быстрая трансформация природных ландшафтов привела к процессам разрушения почв, развитию интенсивных эрозионных процессов. Смена естественной растительности человеком привела к образованию в этот период агроландшафтов – особенной самостоятельной категории геосистем, сочетающей природные и антропогенные свойства.

Восьмой этап.

Незначительное восстановление почвенного покрова

1913-середина 20 гг.

С началом Первой мировой войны начинается кратковременный период восстановления природных ландшафтов Крыма. К 1913 г. посевная площадь вновь уменьшается до 655 тыс. десятин (715 тыс.га). Сокращается численность овец. В 1919 г. Крым был преимущественно аграрным. Из общей площади сельскохозяйственных земель Крыма в 2360,4 тысячи десятин (2577,6 тыс.га) под сельскохозяйственными культурами и подсобными угодьями находилось 1588,3 тыс. десятин (1734,4 тыс. га) или 63%. Эти земли в основном были заняты пашней.

Девятый этап

Конец 20-х — конец 90-х лет.

Максимальное влияние на геосистемы.

Для этого периода характерно интенсивное развитие народного хозяйства. Особенно во второй половине 20 века антропогенные нагрузки привели к коренному преобразованию ландшафтов. Среди них выделим основные причины трансформации геосистем:

Ø -увеличение площадей пахотных земель, уменьшение площади пастбищ;

Ø увеличение площадей под виноградниками, эфиромасличными культурами, садами;

Ø вторичное засоление, подтопление земель;

Ø возрастание использования гербицидов, пестицидов, минеральных удобрений

Ø строительство химических предприятий;

Ø строительство водохранилищ, транспортных магистралей, сети коммуникаций;

Ø создание предприятий курортной инфраструктуры;

Ø увеличение плотности населенных пунктов.

В настоящее время Крымский полуостров входит в число земледельчески интенсивно освоенных территорий. Для него характерно зерновое земледелие и интенсивные отрасли земледелия — садоводство и виноградарство. В результате экстенсивного развития сельскохозяйственного производства и не учета ландшафтных особенностей территории, на Крымском полуострове произошла значительная трансформация земель. В степном Крыму практически исчезли естественные ландшафты. Антропогенное воздействие на ландшафты, и в особенности на почвы возросло с введением в действие Северо-Крымского канала. Расширение площадей орошаемых земель позволило перейти к более прогрессивной системе земледелия. Но значительные площади орошаемых земель оказались подтопленными и отчасти засоленными, поврежденными эрозией (табл.8 и 9).

Таблица 8 Площади эрозионно-опасных земель ( в тыс. га.)

Таблица 9 Площади агроландшафтов Крыма, подверженныу эрозии

Виды сельскохозяйственных угодий

Подверженные совместному воздействию

всего тыс. га. в % к виду угодий всего тыс. га. в % к виду угодий всего тыс. га. в % к виду угодий 1 Пашня 823,2 66,0 96,0 7,6 31,8 2,5 2 Многолетние насаждения 46,8 37,4 10,8 8,6 0,3 0,2 3 Залежи — — — — — — 4 Сенокосы — — — — — — 5 Пастбища 247,2 62,2 92,5 23,3 15,8 4,0 6 Итого сельхоз. угодий 1117,2 63,1 199,3 11,3 47,9 2,7