Ecolog Natural
Экология и природопользование
Антропогенная деградация почв
Деградация почв — явление столь же естественное, сколь и социальное. По определению Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), деградация почв — антропогенный процесс снижения способности почв обеспечивать существование людей. Явление деградации почв состоит из множества локальных проблем, складывающихся в общемировую мозаику.
В проблеме деградации почвенного покрова многочисленные и разнообразные локальные вопросы складываются в глобальную проблему. Деградация педосферы — одна из самых серьезных, долгосрочных, общемировых проблем, стоящих перед человечеством, потому что она играет столь важную роль в функционировании экосферы, и потому также, что она — один из важнейших факторов в проблеме обеспечения населения мира продовольствием.
Деградацию почв можно охарактеризовать как “ползучую”, как процесс, постепенно и потому незаметно ухудшающий их состояние
Глобальная оценка деградации почв (Global Assessment of Soil Degradation — GLASOD), была выполнена ЮНЕП (1990 г.). Согласно оценке, только малонаселенные районы бореальных лесов и пустынь не затронуты антропогенной деградацией почв. По оценке ЮНЕП, 15% деградированных сельскохозяйственных земель относятся к категории “сильно деградированных”. Это почвы, у которых исходные биотические функции — превращать биогенные вещества в формы, ассимилируемые растениями — преимущественно разрушены, и они более непродуктивны. Эти почвы столь сильно деградированы, что их восстановление или невозможно, или же трудно достижимо из-за технических сложностей и крайне высокой цены такой работы. Например, восстановление богарных (неполивных) почв в США обходится в среднем в 4000 американских долларов на гектар. Другая часть деградированных почв (46%) относится к категории “умеренно деградировавших”, со значительно сократившейся продуктивностью.
Деградация почв происходит вследствие различных причин антропогенного характера. Водная и ветровая эрозия почв — важнейшие процессы, распространенные на 84% деградировавших почв. К другим основным процессам деградации можно отнести ухудшение структуры почвы, ее техногенное загрязнение, засоление, заболачивание и подтопление. Площадь и степень деградации почв мира, по данным GLASOD, приведены в табл. 12. Основные причины деградации почв мира: сведение лесов, главным образом для сельского хозяйства; перевыпас скота; несовершенное и неправильное сельское хозяйство; переэксплуатация почв. Категории эти не имеют четких границ и переходят одна в другую.
Как и в целом для мира, почвы на территории России значительно деградированы, при этом географическое распределение степени деградации неравномерное.
В России преобладают следующие процессы деградации почв:
) Снижение содержания гумуса (дегумификация);
) Обесструктуривание, в том числе уплотнение из-за использования тяжелой сельскохозяйственной техники;
) Ветровая эрозия, или дефляция;
) Техногенное подкисление (выбросами промышлености и от удобрений);
) Промышленное загрязнение (вокруг крупных городов и мест горно-добывающей промышленности);
) Деградация вечной мерзлоты;
) Заболачивание и подтопление;
В особенности следует отметить, что около 2/3 всей пашни России располагается на черноземах различных типов, то-есть исходно на богатейших, наиболее плодородных почвах мира. Качество этих почв весьма сильно ухудшилось, как это демонстрируют данные для черноземов Русской равнины, с интервалом в 100 лет (табл. 1).
Изменение содержания гумуса в пахотном слое (0-30 см) черноземов центральной части Русской равнины за 1881-1981 гг.
Таким образом, за сто лет эксплуатации почв и концентрация, и запасы гумуса существенно уменьшились. Запасы гумуса сократились примерно на одну четверть. Несмотря на то, что почвенный ресурс относиться к возобновимыми ресурсам планеты, но интенсивное использование данного ресурса не способствует его восстановлению. Строго говоря, вследствие малых скоростей естественных процессов по сравнению с антропогенными, этот ресурс в большинстве ситуаций может рассматриваться как невозобновимый. Использование почв зачастую приводит к ухудшению их природных свойств, то есть к их деградации.
Другие статьи по теме
Определение степени и оценка загрязнения рек
В настоящее время проблема загрязнения водных объектов является наиболее актуальной, т.к. всем известно выражение — «вода — это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, н .
Экология природопользования
Проблема взаимодействия природы и общества приобрела особую остроту на современном этапе, который характеризуется переходом от индустриальной к постиндустриальной фазе развития. На этом э .
Исторический портрет Г.Ф. Гаузе
Окружающая природная среда служит условием и средством жизни человека, территории, на которой он проживает, пространственным пределом осуществляемой государственной власти, местом для размещ .
Источник
Глобальная оценка деградации почв.
Почвы — это возобновимый природный ресурс, но практически, вследствие малых скоростей естественных процессов по сравнению с антропогенными, этот ресурс в большинстве ситуаций может рассматриваться как невозобновимый. Использование почв зачастую приводит к ухудшению их природных свойств, то есть к их деградации. Деградация почв — антропогенный процесс снижения способности почв обеспечивать существование людей.
Глобальная оценка деградации почв (ЮНЕП, 1990 г.).
Согласно оценке, только малонаселенные районы бореальных лесов и пустынь не затронуты антропогенной деградацией почв.
а) «Сильно деградированные» (15 %). Эти почвы столь сильно деградированы, что их восстановление или невозможно, или же трудно достижимо из-за технических сложностей и крайне высокой цены такой работы. Так, восстановление неполивных почв в США обходится в среднем в 4000 американских долларов на гектар.
б) «Умеренно деградированные» (46%) со значительно сократившейся продуктивностью.
Деградация почв происходит вследствие различных причин антропогенного характера. Основные процессыдеградации почв: водная и ветровая эрозия почв — важнейшие процессы, распространенные на 84% деградировавших почв; ухудшение структуры почвы; техногенное загрязнение; засоление; заболачивание и подтопление. Основные причиныдеградации почв мира: сведение лесов, главным образом для сельского хозяйства; перевыпас скота; несовершенное и неправильное сельское хозяйство; переэксплуатация почв.
3. Геоэкологические проблемы земледелия.
Естественные экосистемы, как правило, замкнуты, то есть отличаются весьма малыми потоками вещества и энергии через их границы. Любая сельскохозяйственная экосистема существенно отличается от природных экосистем значительными потоками вещества и энергии через ее границы из-за выноса веществ с урожаем, поступления удобрений, воды для орошения, пестицидов. При этом возникает ряд проблем окружающей среды на (1) уровне отдельного сельскохозяйственного поля. Другая группа проблем связана с воздействием сельского хозяйства на окружающую среду (2) за пределами поля, и часто весьма далеко за пределами. Основные неблагоприятные процессы на уровне поля снижают плодородие почв, модифицируя их физическое, химическое и биологическое состояние.К ним относятся: водная и ветровая эрозия, последствия применения удобрений и пестицидов, уплотнение почвы, ее загрязнение, а также засоление, подтопление и заболачивание почв.
1.Водная и ветровая эрозия почв.Эрозия почв — это естественный геоморфологический процесс, неотъемлемое звено, как глобальных биогеохимических циклов, так и глобального цикла денудации-аккумуляции. Наибольшие величины естественной водной эрозии вне горных территорий наблюдаются в зонах полупустынь и степей. Здесь количество осадков, составляющее около 250-500 мм в год, еще достаточно велико, чтобы обеспечить размыв и смыв почвы, а естественная растительность уже не полностью защищает почву от воздействия дождевых капель. Максимум естественной ветровой эрозии располагается в аридных зонах (полупустыни и пустыни). На глобальном уровне роль ветровой эрозии приблизительно вдвое меньше, чем водной эрозии. Главная причина эрозии почв — сельское хозяйство.
Пример.В США за последние 200 лет смыто около трети верхнего слоя почвы, и естественное плодородие сократилось на 10-15%. Около двух третей пашни США нуждаются в защите от эрозии. Почвенная эрозия в США уносит приблизительно вдвое больше биогенных веществ, чем их вносится в почву в виде удобрений. Около половины наносов рек США обязаны своим происхождением эрозии почв.
2.Геоэкологические последствия применения удобрений. В агроэкосистемах скорость выноса питательных веществ на 1-3 порядка больше, чем в природных системах, причем, чем выше урожай, тем относительно больше интенсивность выноса. Всего в мире с урожаем зерна выносится, например, около 40 млн. т азота в год, или примерно 63 кг на 1 га площади зерновых. Отсюда следует необходимость применения удобрений для поддержания плодородия почвы и повышения урожаев, так как при интенсивном земледелии без удобрений плодородие почвы снижается уже на второй год. Обычно применяются азотные, фосфорные и калийные удобрения в различных формах и сочетаниях, в зависимости от местных условий. В то же время, применение удобрений маскирует деградацию почв, заменяя естественное плодородие на искусственное.
Производство и потребление удобрений в мире неуклонно росло, увеличившись за 1950-1990 гг. приблизительно в 10 раз. Среднее мировое использование удобрений в 1993 г. составляло 83 кг на 1 га пашни, из них примерно половина — азотных удобрений. За этой средней величиной скрыта большая разница в потреблении различных стран. В Нидерландах применяется больше всего удобрений, и там уровень применения удобрений в последние годы даже сократился: от 820 кг/га до 560 кг/га. С другой стороны, среднее потребление удобрений в Африке в 1993 г. составляло лишь 21 кг/га, причем в 24 странах применяли 5 кг/га и менее.
В настоящее время рост применения удобрений вызывает все меньшее приращение урожая. В то же время, развивающиеся страны нуждаются в более высоком уровне применения удобрений для повышения сельскохозяйственной продукции, что, с другой стороны, неизбежно повлечет за собой рост геоэкологических проблем.
3. Геоэкологические последствия применения пестицидов.Одно из основных направлений борьбы с вредителями сельского хозяйства (насекомыми, грызунами, грибками, сорняками) — это применение химических веществ, называемых пестицидами
Пестициды— общее название для всех химических веществ, применяемых для борьбы с вредителями, а также и более узкое название для части веществ, применяемых против насекомых. Гербициды применяются для контроля сорняков, фунгициды — против грибков, родентициды — против грызунов. Основной потребитель пестицидов — сельское хозяйство.
Всего в мире используется не менее 180 пестицидов в виде нескольких тысяч препаративных форм. Большинство проблем применения пестицидов, возникает потому, что практически все пестициды являются ксенобиотиками — чуждыми для природы химическими соединениями. Ежегодно в мире от применения пестицидов умирают 20000 человек и около 1 млн. человек получают отравление со значительными последствиями для здоровья. Многочисленные исследования однозначно свидетельствуют, что любое увеличение пестицидных нагрузок повышает частоту распространения самых различных патологий, ведет к увеличению заболеваемости (в особенности детей) не только посредством прямого поражения организма человека, но и путем подавления иммунной системы, нарушения процессов роста, развития и обмена веществ. Обычно менее одного процента применяемых пестицидов достигает цели. Остальные 99% попадают в окружающую среду, загрязняя почву, воздух и воду и, отравляя биоту, часто с непредсказуемыми последствиями.
Многообразные пестициды различным неблагоприятным образом воздействуют на ландшафты и их компоненты. Группы животных, наиболее страдающих от пестицидов, оказываются (в порядке увеличения степени поражения): беспозвоночные, рыбы, птицы, млекопитающие, микроорганизмы. Пестициды сыграли, например, немалую роль в ухудшении состояния Аральского моря, его притоков и бассейна. Попавший в окружающую среду пестицид включается в процессы биоаккумуляции,когда может происходить многократное (до сотен тысяч раз) повышение его концентрации по мере продвижения пестицидов по пищевым цепям. В результате отдельные, иногда отдаленные от пестицидной мишени звенья пищевых цепей могут оказаться крайне токсичными (ДДТ). Резистентность,привела к тому, что более десятка массовых видов насекомых развили нечувствительность ко всем основным классам применяемых соединений. К ним относятся домовая муха, таракан, колорадский картофельный жук, капустная моль и др. Резистентность к применяемым пестицидам вырабатывается через 10-30 поколений, так что в недалеком будущем, при современной стратегии применения пестицидов, все основные вредители могут стать резистентными.
Таким образом, основная опасность пестицидов заключается в нарушении жизнеобеспечивающих свойств экосферы и ухудшении состояния здоровья людей.
В долгосрочной перспективе большая часть применяемых химических веществ должна быть запрещена и заменена на биологические средства борьбы (или на интегрированные биологические, химические и другие средства защиты урожая). Должны применяться пестициды с относительно коротким временем распада.
4. Уплотнение почвы. При технологически интенсивном сельском хозяйстве (где производится около половины продовольствия мира на одной пятой пахотной площади) широко используются сельскохозяйственные машины. Всего в мире в сельскохозяйственном производстве используется более 30 млн. тракторов, не считая комбайнов, плугов, сеялок и пр., а также грузовиков. Почти все эти машины очень тяжелые. Некоторые сельскохозяйственные машины превышают допустимую нагрузку даже на асфальтированные дороги.
Многократное использование тяжелых сельскохозяйственных машин за сезон и за многие годы приводит к уплотнению почв. Разрушается структура почвы, снижается ее пористость, ограничивается развитие корней растений, и таким образом неуклонно снижается плодородие почвы. Если эти процессы развиваются в верхнем слое почвы, то ситуация может быть скорректирована ежегодной вспашкой. Но все более интенсивное использование тяжелых машин приводит к уплотнению глубоких горизонтов почвы, что не может быть исправлено снятием нагрузки или вспашкой.
5. Геоэкологические проблемы орошения.Орошение применяется издавна, чтобы обеспечить повышенный и устойчивый урожай. На 1995 г. площади орошаемых земель в мире составляют около 250 млн. га. Это всего лишь 17% пашни, но они обеспечивают около одной трети всех продуктов земледелия.Большинство древних цивилизаций основывалось на орошаемом земледелии.
Имеется несколько причин современного снижения темпов развития орошения:
— высокая стоимость новых проектов, в среднем не менее 1000-2000 долларов США за гектар;
— невыгодность вложения средств в проекты орошения по сравнению с другими областями инвестиций;
— дефицит водных ресурсов;
— дефицит подходящих земель;
— потеря орошаемых территорий вследствие засоления, заболачивания и подтопления почвы;
Источник