11. Химическая деградация почв.
Химическая деградация представляет собой потерю почвенного плодородия в результате обеднения почв элементами минерального питания, неблагоприятных изменений почвенного поглощающего комплекса, реакции среды, обеднения минералогического состава, уменьшения содержания и ухудшения качества органического вещества, развития неблагоприятного комплекса почвенной биоты. Она обусловлена, нарушением системы земледелия при возделывании культур в сельскохозяйственном производстве и сопровождается физической деградацией почв.
Химическая Д может быть вызвана как с/х влиянием, так и промышленными производствами, транспортом, поселениями человека. Последствия могут быть различные.
Потери гумуса характерны для пахотных почв. При хорошо организованном земледелии возможно и накопление в почве гумуса, но это наблюдается редко.
Накопление нежелательных балластных веществпроисходит при химических мелиорациях и внесении удобрений.
Усиление выноса некоторых полезных химических элементов возможно при орошении.
Химические негативные процессы, обусловленные сельскохозяйственными воздействиями, легче преодолеть, нежели техногенные – нефте- и газодобыча, металлургическая промышленность.
Химическая деградация почв неизбежно происходит даже при их обычном сельскохозяйственном использовании. При развитии и расширении различных видов производства, городских поселений, транспорта, нарушения почвенного покрова могут приобретать огромные размеры.
12. Биологическая деградация почв.
Изучение процессов биологической деградации связано с ролью биоты в функционировании почв. Почвенные организмы обеспечивают осуществление многих экологических функций почв. При любых видах деградации почв первыми на них реагируют именно организмы. В первую очередь нарушается биоразнообразие, происходит его обеднение, изменяются доминирующие виды, некоторые виды вообще исчезают.
При воздействии деградационных факторов различают четыре зоны со сдвигами в составе биоты:
— зона гомеостаза с нормальным составом организмов;
— зона стресса с перестройкой в количественных соотношениях видов, но без изменения качественного состава;
— зона развития резистентных организмов;
Почвенные организмы страдают от всех видов деградации. При ветровой или водной эрозии почв организмы частично или почти полностью уносятся, причем для восстановления биоты требуется восстановление самой почвы.
Почвенные организмы резко реагируют на деградацию химического состояния почв. Любые изменения ведут к изменению биоты. Однако организмы являются фактором борьбы с химической деградацией почв, так как они могут очищать почву от нефти и пестицидов, способствовать образованию минеральных соединений, разрушать вредные природные органические соединения.
Таким образом, деградация биологических свойств почв наносит опасный и многосторонний вред как для почв, так и для биосферы в целом/
13. Деградация почв в результате перевыпаса.
Нерегулируемый выпас приводит к смене растительного покрова и, как следствие, к деградации почв. Явление это именуют пастбищной дигрессией. Развитие дигрессии зависит от видовых особенностей выпасаемых животных, интенсивности и длительности использования пастбищ, выносливости пастбищной растительности к вытаптыванию.
Под влиянием выпаса существенно изменяются свойства почв, прежде всего их физические свойства. Непременное следствие перевыпаса — уплотнение почвы, происходящее под влиянием копыт животных. Иногда уплотнение сопровождается сдвигом почвенной массы, особенно весной в период переувлажнения почвы. Значительная величина давления копыт передается на глубину до 8—12 см, глубже она ослабевает и на глубине 20 см составляет уже только 10 —20 % от исходной. Уплотнение почвы связано с уменьшением пористости, прежде всего межагрегатной, и ухудшением водно-воздушного режима. Существенно деградирует структура почвы, при этом не только увеличивается глыбистость почвы, но резко уменьшается водопрочность агрегатов. В меньшей степени проявляются отмеченные явления в высокогумусных почвах.
Изменение физических свойств почв сопровождается ухудшением химических свойств. Наиболее существенное изменение в результате перевыпаса — дегумификация почв. Связано это с тем, что перевыпас существенно меняет биологический круговорот в экосистеме, значительная доля надземной фитомассы поедается животными и не поступает в сферу гумификации. И хотя часть органического вещества поступает с экскрементами животных, но компенсации не происходит, к тому же экскременты распределяются по территории пастбища неравномерно. Вторая причина дегумификации — эрозия почв.
Выпас приводит к обеднению почвы питательными элементами. На уплотнение почвы существенное влияние оказывает дернина. В случае хорошей выраженности она препятствует деформации почвы, и плотность меняется не столь сильно.
Пастбищная дигрессия имеет место как в горных районах, так и на равнине. Сельскохозяйственное освоение горных территорий охватывает все высотные пояса за исключением субнивального и нивального.
14. Деградация при воздействии пожаров. Интегральное действие пожаров заключается в перестройке биогеоценоза в целом. Происходят смены основных растений-эдификаторов, животного населения, микроорганизмов. Меньшее воздействие высоких температур испытывают почвообразующие породы, за исключением тех случаев, когда они выходят на поверхность. Более устойчивыми к пожарам оказываются гидроморфные почвы.
Пожары приводят к серьезным изменениям в пределах почвенного профиля. Особенно активны процессы потери гумуса при выгорании подстилки и верхнего гумусового горизонта. Кроме того, происходит деградация первичных минералов и глинистой плазмы. Изменения в морфологии наиболее заметны в верхних горизонтах (широкое распространение угольков, сохранение охристых тонов в окраске горизонтов).
Выгорание подстилки приводит к изменению залегания почвенных горизонтов. По мере становления растительности начинает формироваться новая подстилка, но бывшие пирогенные горизонты сохраняются длительное время. В результате пожаров изменяется кислотность почв, обычно в сторону подщелачивания. В образующейся после пожаров золе отмечается потеря наиболее подвижных элементов. К их числу относятся калий, натрий, магний, марганец.
В послепожарный период увеличивается подвижность органического вещества, в их составе увеличивается количество наиболее агрессивных фракций, представленных фульвокислотами.
Существенные изменения происходят и в термическом режиме почв. На гарях, по сравнению с ненарушенными участками, отмечается увеличение температуры от 3 до 6-10о. К деградационным явлениям относятся также ухудшение структуры, увеличение плотности, возникновение трещин. Деградация лесных почв после пожаров связана и с изменением водного режима. Как правило, лесные почвы после пожаров склонны к временному или длительному заболачиванию. Период заболачивания сопровождается интенсивным проявлением процессов оглеения, сегрегацией железа, господством восстановительных процессов. Это приводит к потере важнейших элементов из профиля почвы.
Восстановление свойств почв происходит в зависимости от силы воздействия огня и их гранулометрического состав. Например, в меньшей степени воздействие пожаров касается песчаных и супесчаных почв. Длительность восстановления может растягиваться от 1 до 20 лет. Некоторые изменения могут сохраняться чрезвычайно длительное время.
Таким образом, под воздействием пожаров возникают следующие деградационные процессы в почвах:
● выгорание подстилки и потеря гумуса, увеличение в его составе агрессивных фракций;
● нарушение водного режима;
● временное или длительное заболачивание;
● потеря почвенного мелкозема, иногда всей почвенной массы;
● изменение термического режима почв;
● ухудшение структуры, увеличение плотности.
Важнейшим последствием этих нарушений является как изменение собственно почвенных свойств, снижающих устойчивость почв, так и кардинальная смена биологического круговорота.
Источник
2.2 Химическая деградация почв
Химическая деградация почв включает изменение многих почвенных свойств вследствие различных причин природного и антропогенного происхождения. Факторы и причины химической деградации можно разделить на две группы:
— изменения, вызванные сельскохозяйственными процессами, связанные с потерей элементов минерального питания, гумуса, подкисления за счет высоких доз кислых удобрений и за счет окисления сульфидов в почвах, где они имеются;
— изменения, вызванные загрязнением почв промышленными и коммунальными отходами, избыточными дозами навоза и пестицидов, кислотными дождями и разливами нефти [1].
В большинстве случаев для пахотных почв характерна потеря гумуса, что, как правило, можно считать негативным явлением. При хорошо спланированном земледелии и высоких урожаях в почве иногда наблюдается и накопление органического вещества. Качественный состав гумуса может изменяться в любую сторону. Изменения предсказать трудно, поскольку они зависят как от набора возделываемых культур, так и от химизации земледелия и применяемых мелиоративных приемов [1].
Гипсование и известкование почв, направленное на регулирование степени почвенной реакции не всегда оказывают только хорошее воздействие на почву. В почву могут попадать нежелательные компоненты, усиливаться вертикальная миграция почвенных компонентов, повышаться растворимость веществ [1].
Щелочные и кислотные дожди — антропогенное явление, обусловленное накоплением в атмосфере оксидов азота, серы, ионов хлора или фтора, и пылевидных выбросов заводов. При взаимодействии таких выбросов с парами воды накапливаются кислоты, которые вместе с осадками поступают на поверхность почвы и затем просачиваются вниз по почвенному профилю. Кислые осадки, как правило, усиливают почвенную кислотность, вызывая деградационные процессы [1].
Добыча и переработка различных полезных ископаемых характеризуется различными химическими процессами, которые сопровождаются выбросами в атмосферу различных газов. Они воздействуют на почвы или непосредственно в газовой форме (поглощаясь почвенным покровом) или предварительно взаимодействуют с парами воды и выпадают на поверхность Земли в виде дождя и снега [1].
При загрязнении почв нефтью в них возрастает доля углеводородов, снижаются подвижность и доступность многих элементов питания растений, изменяется химический состав почвенного воздуха.
В заключение можно отметить, что химическая деградация почв неизбежно происходит даже при их обычном сельскохозяйственном использовании. При развитии и расширении различных видов производства, городских поселений, транспорта, нарушения почвенного покрова могут приобретать огромные размеры.
Источник
Типы деградации почв, причины, последствия и решения
деградация почвы это серьезная проблема, которая включает снижение или полную потерю физической, химической, биологической и экономической продуктивности земель. Одним из присущих этому процессу недостатков является огромная скорость разрушения полов и крайне низкая скорость их регенерации..
Это явление охватывает потерю огромного количества земли. Например, согласно оценкам, в Европейском Союзе процессы деградации затронули приблизительно 52 миллиона гектаров. Эта тревожная цифра соответствует почти 16% ее территории.
Деградация — это процесс, который происходит в самых разных временных масштабах: он может происходить в течение одного шторма, охватывающего десятилетия и многие пространственные масштабы..
Факторы, которые вызывают деградацию почвы, чрезвычайно разнообразны, и многие из них связаны, что затрудняет изучение и указание.
Среди наиболее выдающихся — эрозия почвы, которая считается наиболее серьезной, вызванная воздействием воздуха или воды, изменениями температуры и структуры, вызванными деятельностью человека, загрязнением, энкротамиенто, наводнениями, опустыниванием, химическим ухудшением, другие.
Деградация почвы не является специфической проблемой нашего времени. Фактически, этот термин использовался со времен великих мыслителей и философов. Платон, например, описал явление деградации и связал его с обезлесением экосистем.
- 1 Что такое почва?
- 2 Типы деградации почвы
- 2.1 Ухудшение плодородия и загрязнение почвы
- 2.2 Биологическая деградация
- 2.3 Физическая деградация
- 2.4 Химическая деградация
- 2.5 Деградация воды
- 2.6 Ухудшение ветра
- 3 причины
- 3.1 Эрозия
- 3.2 Изменение климата
- 3.3 Наводнения и оползни
- 4 Последствия
- 4.1 Краткосрочные и долгосрочные последствия
- 5 этапов процесса деградации почвы
- 6 решений
- 7 ссылок
Что такое почва?
Земля включает в себя поверхностную часть земной коры. Учитывая его богатый состав в фауне и флоре, он считается биологически активным. Почва формируется благодаря процессам распада различных пород, а также разложения и остатков деятельности живых организмов, которые на ней живут..
Подходящие свойства почвы были определены авторами Арчером и Смитом в 1972 году как «те, которые обеспечивают максимальную доступность воды и, по меньшей мере, 10% воздушного пространства в почве, подвергаемой всасыванию в 50 мб»..
Следуя этому принципу, плотность должна составлять 1,73 г / см. 3 для рыхлого песчаного пола, 1,50 г / см 3 для супесей 1,40 г / см 3 в суглинистых и суглинистых почвах 1,20 г / см 3 для глинисто-суглинистых почв.
Когда эти и другие свойства почвы изменяются и теряют свою структуру и плодородие, говорят, что почва подвергается процессу деградации.
Типы деградации почвы
Существуют разные классификации деградации почв. Для некоторых это можно разделить на ухудшение плодородия и загрязнение почвы.
Деградация плодородия и загрязнение почвы
При потере плодородия происходит значительное снижение способности указанной почвы поддерживать и стимулировать развитие живых организмов, а загрязнение определяется увеличением количества вредных или токсичных веществ в составе почвы..
С другой стороны, мы также можем классифицировать их как биологическую, физическую, химическую, деградацию воды и ветра.
Биологическая деградация
Биологическая деградация относится к увеличению минерализации гумуса, который существует в поверхностном слое земли, что является непосредственным следствием физической деградации. Они обычно испытывают потерю питательных веществ и вызывают увеличение стока и эрозии.
Физическая деградация
Физическая деградация заключается в уменьшении содержания органического вещества в результате рубок в растительном покрове и чрезмерной практики неадекватных культур..
Диагностическим признаком является уменьшение пористости, и почва имеет компактную и спекшуюся текстуру..
Химическая деградация
Химическая деградация, также называемая «промывкой основания», — это событие, при котором водный компонент вытягивает необходимые питательные вещества для растений в более глубокие области почвы..
Это явление приводит к ухудшению плодородия и значительно снижает значения рН почвы, делая ее более кислой..
Это также может происходить путем увеличения концентрации определенных токсичных компонентов, таких как алюминий. Хотя химическое загрязнение может происходить из природных источников, наиболее распространенным является то, что люди вызывают дисбаланс в составе земли благодаря использованию пестицидов и удобрений..
Деградация воды
Причиной деградации воды является вода, которая влияет на разрушение и перенос элементов почвы..
Ухудшение ветра
Деградация ветра — это явление, возникающее в результате воздействия ветра, которое вызывает зачистку, истирание и сопротивление частиц почвы..
причины
эрозия
Эрозия почвы — это естественное явление потери почвенных частиц, которое было частью динамики геологии на протяжении тысячелетий, являясь частью геологических процессов и климатических изменений..
Таким образом, концепция эрозии является широкой, являющейся физическим, химическим и антропогенным процессом. Если мы исключим людей из уравнения, потеря почв, вызванная эрозией, будет компенсирована образованием новых почв в других областях..
В настоящее время эрозия стала серьезной проблемой, которая затрагивает почти 2 миллиарда гектаров земли во всем мире..
Это число соответствует площади, превышающей площадь Соединенных Штатов и Мексики вместе взятых. Ежегодно теряется от 5 до 7 миллионов гектаров земли, подверженной обработке почвы..
Эрозия классифицируется как вода и ветер. Первая причина является причиной 55% ранее упомянутого ухудшения, в то время как ветер вызывает около 33%.
Изменение климата
Изменение климата приводит к изменению характера выпадения осадков и эвапотранспирации, что может привести к усилению деградации земель..
Например, в странах с очень заметными сезонами климат является решающим фактором. Сухой и засушливый периоды характеризуются недостаточным количеством осадков, в то время как сезон дождей в основном проливной, который легко разрушает землю.
Наводнения и оползни
Эти природные явления связаны с объемом дождевой воды и интенсивностью, с которой она падает.
воздействие
Деградация земель охватывает широкий спектр последствий, которые влияют как на ее структуру, состав и продуктивность. Во-первых, потеря ионов и питательных веществ, таких как натрий, калий, кальций, магний и другие..
Плодородие почвы снижается за счет уменьшения содержания органических веществ. Они также уменьшают количество организмов, живущих в почве.
Потеря структуры почвы и рассеивание частиц каплями воды на голой почве вызывают поверхностное уплотнение последнего, что препятствует проникновению воды и корней растений..
Пористость почвы, инфильтрационная способность и способность удерживать воду и влагу уменьшаются и, в свою очередь, влияют на растения, которые создают жизнь в почве. Кроме того, значения стока увеличиваются и, следовательно, их потенциал эрозии.
Потеря тонкодисперсных материалов, расположенных на поверхности, препятствует суспензии корневой системы растений и, следовательно, их прикреплению к субстрату..
Краткосрочные и долгосрочные последствия
Последствия также могут быть классифицированы на временном уровне: в краткосрочной перспективе деградация почвы приводит к снижению производительности, что влияет на увеличение эксплуатационных расходов. В этом случае со временем почве понадобится все больше и больше удобрений, а урожайность будет значительно ниже.
С другой стороны, в долгосрочной перспективе последствия могут включать общее бесплодие земель, заброшенность и опустынивание территории..
Этапы процесса деградации почвы
Деградация обычно происходит в три этапа: первый состоит в постепенном разрушении исходных характеристик почвы. Этот этап практически незаметен, поскольку его можно быстро исправить с помощью удобрений и других продуктов. Таким образом, достигается практически неизменное производство.
Далее происходит более выраженная потеря органического вещества почвы. Второй этап характеризуется структурным обвалом земли. Кроме того, существует поверхностное повреждение, препятствующее проникновению воды и правильному проникновению корней растений.
Последняя стадия повреждения состоит из обвалов пористого пространства. Существует высокий уровень эрозии, и в этом районе трудно эксплуатировать сельскохозяйственную технику. Производительность в этот момент обычно минимальна или отсутствует.
Время перехода от одного этапа к другому зависит от степени интенсивности землепользования и внедрения ненадлежащих методов в культуре.
решения
Как уже упоминалось, основной причиной деградации почвы является эрозия. Чтобы противодействовать его эффектам, были предложены два метода: один биологический и один физический.
Первый состоит из адаптации культур к почве, таких как замена однолетних культур многолетними растениями; в то время как физические методы основаны на строительстве террас и плотин, предотвращении образования оврагов и управлении водосборным бассейном.
Кроме того, должна быть экологическая политика, которая сокращает использование химикатов, удобрений и пестицидов в избытке. Жизнеспособной альтернативой являются инструменты агроэкологии, которые сегодня приобрели большую популярность.
Источник