Эрозия почвы сжигание ископаемого топлива

Тест по теме Биосфера

А) эрозия почвы
Б) сжигание ископаемого топлива
В) активный выпас скота
Г) таяние вечной мерзлоты
Д) активное использование аэрозолей
Е) оставление голой почвы после сбора урожая

РЕЗУЛЬТАТЫ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

1) опустынивание
2) выделение парниковых газов

Верный ответ: 121221

К опустыниванию ведет эрозия почвы (А — разрушение верхнего плодородного слоя), перевыпас скота (В), оставление голой почвы после сбора урожая (Е).

Парниковые газы выделяются вследствие сжигания ископаемого топлива (Б), таяния вечной мерзлоты (Г) — таяние сопровождается значительным выделением углекислого газа, метана. Также парниковые газы выделяются вследствие активного использования аэрозолей (Д), например выделение фреона из холодильных установок.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5353.

1) Возможно искусственное разведение рыбы на фермах, сокращая вылов рыбы в диких популяциях
2) Можно вводить квоты (часть чего-либо допускаемого) на вылов рыбы, чтобы количество вылавливаемой рыбы не превышало прирост популяции
3) Рыбу можно заменить орехами, грибами или морской капустой (но тем кто любит рыбу и суши — это точно ее не заменит :))

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5361.

1) При сжигании ископаемого топлива человек повышает концентрацию углекислого газа в атмосфере
2) Человек вырубает леса, тем самым снижая скорость поглощения углекислого газа растениями
3) Антропогенное влияние человека приводит к нарушению баланса круговорота углерода, в результате чего могут измениться условия на нашей планете (глобальное потепление напрямую связано с концентрацией углекислого газа в атмосфере)

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5389.

1) гибель животных
2) поедание травоядных животных хищными
3) поедание растений травоядными животными
4) поступление углекислого газа в атмосферу
5) фотосинтез
6) дыхание почвенных гнилостных бактерий

Верный ответ: 532164

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5410.

1) азотфиксация
2) поступление нитратов в корни растений
3) синтез белков растениями
4) поедание растений животными
5) выделение аммиака в почву
6) насыщение почвы нитратами

Верный ответ: 162345

Азотфиксирующие (клубеньковые) бактерии осуществляют азотфиксацию (1), благодаря чему почва насыщается нитратами (6). Затем происходит поступление нитратов в корни растений (2), в клетках растений из них синтезируются белки (3). Растения поедаются травоядными животными (4). После смерти животных происходит аммонификация — азотсодержащие вещества (аммиак) выделяются в почву (5).

Источник

Загрязнение почвы: причины, последствия и пути решения

Источники загрязнения почвы – это химические вещества и микроорганизмы, присутствие которых изменяет физические, химические и биологические свойства почвы, что приводит к снижению плодородия почвы, то есть её полезности. Ухудшение состояния и качества почвы также вызвано чрезмерной эксплуатацией и неправильным ее использованием фермерами.

Типы и источники загрязнения и деградации почв

Загрязнение почвы в России вызывается всеми химическими соединениями, радиоактивными элементами и микроорганизмами, присутствующими в почве в повышенных количествах. Результат –изменения характеристик почвы, что препятствует ее нормальному использованию.

Причины загрязнения почвы отмечаются в следующем:

Газы и пыль, выбрасываемые промышленными предприятиями (химическими, нефтехимическими, цементными, сталелитейными заводами, электростанциями и т. д.);
Твердые и жидкие промышленные и городские отходы;
Химикаты, используемые в сельском хозяйстве (удобрения, химические средства защиты растений);
Выбросы транспортных средств.

Другие факторы, разрушающие почву, – это природные явления, происходящие без вмешательства человека. К ним относятся такие естественные виды загрязнения почвы, как землетрясения, эрозия, засуха, пожары.

Эрозия почвы

Эрозия почвы – это процесс вымывания или растворения поверхностного слоя почвы. Другое определение – перемещение, сортировка и осаждение в другом регионе частиц почвы, вызванное вымыванием поверхностного слоя почвы дождевой или речной водой (водная эрозия) или сдуванием — ветровой эрозией.

Эрозия также может быть вызвана деятельностью человека, а именно:

Неправильно проведенной мелиорацией;
Вырубкой и сжиганием лесов;
Слишком интенсивным выпасом животных;
Ведением интенсивного сельского хозяйства;
Чрезмерной эксплуатацией водных ресурсов.

Все это вместе или по отдельности приводит к постепенному ухудшению качества земли. Когда почва на участке полностью теряет свою потребительскую ценность, происходит ее опустынивание.

Почвы, на которых невозможно выращивание сельскохозяйственных культур, называют мертвыми почвами. В естественных условиях они встречаются:

в непосредственной близости от действующих вулканов;
в пустынных районах;
в промышленных ландшафтах, например, в отвалах.

Нередко этот процесс необратим, сопровождается сильным преобразованием земель. Строительство домов, укладка асфальта, тротуаров, выкапыванием карьеров, все это пример человеческой деятельности, полностью разрушающей определенные элементы окружающей среды.

Химическое загрязнение почвы

Однако наибольшее влияние на нарушение биологического баланса почвы оказывает химическое загрязнение. Его основные источники – промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Воздействие этих отраслей человеческой деятельности может привести к усталости почвы, снижению ее плодородия.

В крайних случаях загрязнение приводит к деградации почвы и растительности — опустыниванию. Примером такой деградации является техническое разрушение почвы.

Промышленные предприятия выбрасывают пыль, содержащую тяжелые металлы (например, свинец, ртуть) и газы (например, соединения серы, азота, хлора). Также источником загрязнения являются сырая нефть и ее производные, радиоактивные вещества. Наконец, на загрязнение в значительной степени влияет захоронение промышленных отходов.

Сельское хозяйство и транспорт, как источники загрязнения почвы

Современные сельскохозяйственные технологии также оказывают значительное влияние на химическое загрязнение почв. Причина – химическая обработка сельскохозяйственных культур. Применяются средства защиты растений – пестициды и токсичные компоненты, содержащиеся в удобрениях и средствах для роста растений.

Особенно негативно влияет на качество почв автомобильный транспорт:

Загрязняет почву и растительность выхлопными газами, содержащими соединения свинца и вредные углеводороды;
Отрицательно влияет на состояние почв из-за вышеупомянутой технической деградации почв, вызванной строительством коммуникационных и транспортных путей.

Последствия загрязнения почвы

Загрязнение изменяет состав и состояние почвы химически, физически и биологически. Чрезмерное использование искусственных удобрений и использование средств защиты растений нарушают течение вегетации растений и ухудшают структуру почвы. Это приводит к снижению плодородия почвы, что, в свою очередь, снижает урожайность. Следствием этого является снижение качества пищи и качества кормов для животных.

Основные последствия загрязнения почвы:

Засоление, несоответствующая реакция (подщелачивание или закисление), сопровождающееся вымыванием питательных веществ, особенно калия;
Ухудшение структуры почвы – пересушивание или заиление;
Снижение плодородия почвы в результате изменения ее физических, химических и микробиологических свойств;
Отрицательное влияние загрязнения почвы на развитие растений и организмов на более высоких уровнях пищевой цепи (на животных и человеке).

Химические загрязнители почвы в результате промышленной деятельности могут проникать через сельскохозяйственные культуры, а затем попадать в организмы животных и людей. Они также могут оказывать прямое влияние на загрязнение поверхностных и подземных вод в результате вымывания вредных веществ из почв.

Техническое и химическое загрязнение разрушает экологическую и эстетическую ценность растительного покрова. Химическое воздействие на состояние почвы изменяет ее pH, вызывая закисление. Подкисление почв приводит к угнетению развития микроорганизмов, а под влиянием процессов разложения органических веществ, выделяются ядовитые вещества.

Пути решения загрязнения почвы

Основные пути решения проблемы загрязнения почвы:

Правильное земледелие с использованием преимущественно натуральных удобрений, рациональное использование искусственных удобрений и средств защиты растений;
Предотвращение эрозии – мелиоративные работы, среднеполевые насаждения, облесение пустошей;
Предотвращение загрязнения почвы из муниципальных источников – сокращение количества отходов и надлежащее управление (сортировка отходов, компостирование, сбор опасных отходов), очистка сточных вод;
Ограничение промышленных источников загрязнения почвы – использование современных экологически чистых технологий и правильное обращение с производственными отходами;
Очистка почвы от токсичных веществ и раскисление закисленной почвы;
Для восстановления загрязненных почв предпринимаются сложные, многоступенчатые меры по восстановлению их полезности – рекультивация почв. Но такой территории требуется много лет, чтобы снова образовался слой почвы.

К сожалению, некоторые химические загрязнители могут оставаться в почве веками, и никакая обработка не может этого изменить. Поэтому, чтобы ускорить процесс удаления токсичных веществ из почвы и их реабилитации, загрязненную почву смешивают с чистой.

Источник

Влияние органического углерода на плодородные почвы

Содержание углерода в почве прямым образом влияет на плодородие почвы, чем больше углерода в почве, тем более плодородной будет почва.

Углерод является ключевым химическим элементом на нашей планете. Например, мышцы человека состоят на 2/3 из углерода, кости на 1/3, растения состоят на ½ из углерода. Воздух содержит углерод в виде углекислого газа.

Обратите внимание, что за последние двести лет содержание в атмосфере углекислого газа увеличивается по экспоненте, это связано с деятельностью человека (вырубка лесов, являющихся основными потребителями углекислого газа во время фотосинтеза, сжигание ископаемого топлива, в виде нефти, газа, угля и так далее)

Большое количество углекислого газа ведет к глобальному потеплению, и эти изменения уже все видят. Данную проблему кардинальным образом можно решить с помощью перехода на зеленую энергетику, то есть не сжигать ископаемые топлива, а получать энергию от солнца, от ветра, от термальных источников и так далее. Так же человечество должно по-другому возделывать сельскохозяйственные культуры. Если человечество в ближайшие сто лет не решит эти две основные проблемы, то вероятнее всего выживание человека, как вида стоит под очень большим вопросом.

При фотосинтезе растения потребляют углекислый газ и вырабатывают углеродосодержащие органический соединения (сахара). 2/3 этих сахаров растения оставляют для своего роста, для роста надземной части и корневой системы, 1/3 отдает в почву через корневую систему в виде корневых выделений, которыми питается почвенная биота. В свою очередь почвенная биота, например та же микориза отдает растению через корневую систему фосфор, цинк, дополнительную воду и так далее. Азотфиксаторы отдают азот, силикатные бактерии отдают калий.

Так же в процессе дыхания, корневая система потребляет кислород, после чего выделяет углекислый газ, который взаимодействуя с почвенной влагой, преобразуется в угольную кислоту. Угольная кислота опускается ниже корневой системы растений и растворяет минералы, высвобождая тем самым дополнительное питание для корневой системы. После гибели растений и животных в почве, их перерабатывают микроорганизмы. Когда происходит разложение, части органического вещества минерализуются, высвобождая тем самым питание для последующих культур, и выделяется углекислый газ в почву, а часть органического вещества переходит либо в гумус, либо на болотистой местности переходит в состояние торфа. Образование гумуса – это очень долгий процесс, длящийся от десяти до ста лет, поэтому оценивать плодородие почвы с точки зрения содержания гумуса, не совсем корректно.

Оценка содержания органического вещества или органического углерода в почве – наиболее точный метод оценки плодородия почвы.

На следующем графике видно сколько было органического углерода в грунте штата Канзас за последние 100 лет.

На графике видно, что с 1907 по 1950 год в почве произошло резкое уменьшение количества углерода, почва пришла к равновесию по содержанию углерода только к 1960 году. Начиная с 1960 года, произошел небольшой рост количества углерода в почве.

Агроприемы позволяющие увеличивать и уменьшать количество органического углерода в грунте:

Обработка почвы. Обработка почвы плугом с оборотом пласта уменьшает содержание углерода в почве. При обработке почвы увеличивается аэрация почвы, то есть кислорода поступает больше, органический углерод вступает в химическую реакцию с кислородом и возникает углекислый газ, уходящий в атмосферу, происходит потеря органического углерода. Почвенные микроорганизмы для поддержания своей популяции вынуждены дополнительно искать источник углерода. После обработки почвы видны прибавки по урожаю, но в это время происходит снижение плодородия почвы. Возвращаясь к графику, можно увидеть, что начиная с 1950х годов, человек понял, что плуг является его врагом и начал постепенно изучать обработку почвы и поэтому, начиная с 1950-1960 годов количество углерода в почве начало увеличиваться.
Внесение азотных удобрений. Злоупотребление азотными удобрениями ведет к тому, что количество углерода в почве уменьшается. Если севооборот построен правильно и грамотно, то есть в нем присутствуют бобовые культуры, использование азотных удобрений можно свести к минимуму либо вообще от них отказаться.
Наличие паров в севообороте уменьшает содержание углерода в почве. В курской области был проведен любопытный опыт с бессменным чистым паром. Опыт начался в 1964 году и закончился в 2015 году. На графике видно как менялось содержание углерода в почве при бессменном паре.

С 1964 года содержание углерода в почве падало, а через 20-25 лет почва пришла в равновесие, и содержание углерода начало колебаться вот в этих пределах, которые на графике отмечены пунктирными линиями. В 1998 году в этот опыт внесли изменения. Участок поделили на две части, 2/3 остались дальше паровать, 1/3 осталась под залежь, грубо говоря, этот участок забросили.

На следующей таблице показаны изменения происходившие на этих участках с 1998 по 2015 год.

Стоит обратить внимание, что на участке где восстанавливалась естественная растительность, содержание почвенного углерода падало. Это происходило из-за того, что в почву начало поступать дополнительное органического вещество в виде растительных остатков растений. Микроорганизмам нужен был дополнительный азот, так как соотношение углерода к азоту сместилось в сторону углерода и микроорганизмы были вынуждены минерализовывать гумус и брать из него азот. После трех лет переходного периода содержание органического углерода начало расти, в то время, как на паровом участке содержание углерода падало. Эти первые три года опыта показывают, почему многие при переходе с традиционной технологии на нулевую технологию теряют урожайность. Чтобы этого не происходило, нужно вносить дополнительную дозу азотных удобрений.

4.Посев покровных культур в промежутке между коммерческими позволяет увеличить содержание углерода в почве. Покровные культуры выполняют ряд очень важных функций:

Покровные культуры после себя оставляют органическое вещество, которое переходит в органический углерод.
Предотвращение эрозии почвы. При водной и ветровой эрозии с поверхности поля удаляется самый плодородный слой, поэтому вклад покровных культур в восстановление почвенного плодородия примерно такой же, как отказ от парового клина.

Особенно посев покровных культур крайне важен, если вы кукурузу сеете на силос, где растения практически удаляются с почвы. Так же крайне важно сеять покровные культуры после уборки с поля картофеля, моркови, свеклы и остальных корнеплодов.

5. Пожнивные остатки и органические удобрения так же влияют на содержание углерода в почве. Если солому с поля вывозить после уборки урожая, то содержание органического углерода резко падает, а при сжигании этой соломы, почва очень страдает.

Внесение органических удобрений в виде компоста, перегноя, навоза и так далее, будет увеличивать содержание углерода в почве при условии, что почва не будет обрабатываться.

Органический углерод и гломалин, который вырабатывается микоризой, участвует в создании структурных агрегатов почвы. Такая структурированная почва напоминает губку, она отлично впитывает в себя влагу. 1% органического углерода в почве способен удерживать до двух ста тонн воды на гектаре. Особенно повышение органического углерода в почве актуально для степных зон и для легких песчаных и тяжелых глинистых почв. Так же структурированная почва с помощью гламолина и с помощью углерода меньше подвержена ветровой и водной эрозии.

Следующей важной функцией углерода в почве является то, что углерод – это источник питания для микроорганизмов. Чем более разнообразен состав культур в севообороте и покровных культур, тем боле разнообразную почвенную бионту можно накормить. Растения через грибы и бактерии получают и питание в виде микро и макроэлементов и дополнительную влагу с более глубоких слоев. Чем более разнообразная популяция микроорганизмов, тем меньше в этом общем пироге содержится патогенной микрофлоры, то есть растения в такой почве меньше болеют грибковыми заболеваниями.

Как управлять углеродом в почве?

Согласно литературе, идеальным соотношением углерода к азоту в почве является 25 к 1, но агрономы считают, что это соотношение зависит от типа почвы и от способа обработки почвы. Как только вы отказываетесь от обработки почвы и вводите дополнительно покровные культуры, то есть вы переходите на нулевую или на минимальную технологию, у вас начинает меняться соотношение грибов к бактериям в сторону увеличения грибов.

Тело бактерии на пять частей состоит из углерода и одна часть азота, а грибы на двенадцать частей углерода и одна часть азота. То есть при переходе на нулевую технологию нужно первые три года вносить большое количество азотных удобрений, на третий-пятый год начинает меняться соотношение грибов и бактерий, в сторону увеличения грибов, соответственно вот этот балансовый показатель углерода к азоту 25 к 1 смещается в сторону 30 к 1.

Соотношение углерода к азоту в почве можно менять с помощью культур входящих в севооборот и с помощью азотных удобрений. Каждая культура оставляет после себя пожнивные остатки с разным соотношением углерода к азоту.

В следующей таблице можно видеть какое соотношение углерода к азоту содержится в различных растительных остатках и в органических удобрениях.

Если, например вы посеяли яровую пшеницу, то у нее соотношение углерода к азоту в пожнивных остатках будет 65 к 1, а вам нужно довести баланс до 30 к 1. Нужно либо внести дополнительный азот при посеве следующей культуры, либо посеять покровные культуры и упор в этих культурах сделать на бобовые, а на следующий год уже посеять бобовую коммерческую культуру.

Есть товаропроизводители, которые сеют бинарные посевы, это когда сеется бобовая и не бобовая культура, в этом случае на выходе получается сбалансированное соотношение углерода к азоту в почве.

При регулировании соотношения углерода к азоту в почве, так же следует учитывать, что чем моложе растение, тем меньше соотношение углерода к азоту, например покровные культуры, которые погибли от мороза до цветения, будут иметь низкое соотношение углерода к азоту.

При переходе с традиционной технологии на минимальную или нулевую, происходит увеличение содержания углерода в почве, то есть увеличивается плодородие в почве.
Разумно используйте азотные удобрения и если в севообороте есть бобовые культуры и покровные культуры, то внесение азотных удобрений нужно свести к минимуму или же полностью от них отказаться.
Отказ от паров позволяет восстановить содержание углерода в почве. Пары — один из главных врагов плодородия почвы.
Нужно правильно выстраивать севооборот с точки зрения соотношения углерода к азоту в почве. Если в севообороте будут покровные культуры, то содержание углерода в почве можно будет повысить очень быстро.

Источник