Заболачивание почв: причины, возможные проблемы и профилактические меры
Болота – это мрачные и таинственные участки планеты, не зря их в древности считали местом обиталища чертей и всякой нечисти. Только в России подобных территорий имеется множество, и некоторые из них достаточно обширны. Болота пугают, даже наводят ужас, но вместе с тем влекут людей. Там водятся самые необыкновенные виды животных и птиц. Есть и прекрасные по красоте места, весьма притягивающие туристов. Но все же болота действительно опасны. А потому заболачивание почв считается крайне нежелательным явлением. Эти территории часто оказываются непроходимыми. Существуют опасные участки на болотах, на которых трясина засасывает, а потому там гибнет множество людей. К тому же болота способны самым неожиданным образом возгораться из-за особого состава среды. И они являются непригодными для хозяйственной деятельности.
Особенности болотистой местности
Территории, где происходит заболачивание почв, в первую очередь располагаются в зонах, где наблюдается сильное переувлажнение. Подобное может происходить из-за особенностей климата. Примером тому в России служит север европейского края, болотистые местности Дальнего Востока, Сибирская тайга, Нечерноземье. Все это — в средней климатической зоне, где при высокой влажности обычно наблюдается недостаточное испарение ввиду температурных особенностей. Но болота возникают и южнее.
Одним из обширнейших болот мира является Судд. Эта местность расположена в русле Белого Нила на востоке Африки в Южном Судане. Размер данной необъятной топи составляет около 130 тысяч км 2 . За данным участком закрепилось прозвище «пожиратель воды». Течение Белого Нила в этих местах очень незначительное из-за небольшого уклона местности. А потому вода реки в тропических заводях по лабиринту лагун и каналов растекается свободно и не впитывается в землю из-за плотного глиняного ее основания. В этом разгадка того, почему происходит заболачивание почвы в этом крае.
Подробнее о причинах
Болота – это местности не только со значительным переувлажнением, но и, как правило, с плотным торфяным верхним слоем толщиной от трех десятков сантиметров и более. Близкое природное расположение слабопроточных водоемов с обилием растительности и отсутствием достаточного стока грунтовых вод провоцирует естественное скопление влаги. Чаще всего болота образуются в лесной зоне, но также и на равнинах, в низинах и поймах больших рек, выходящих из берегов достаточно часто. Усугубляют эти факторы недостаточное испарение, обилие осадков, наличие или постепенное образование плотного подпочвенного слоя, затрудняющего впитывание влаги в землю и уход в нижние ее слои. В этом заключаются основные причины заболачивания почв.
Вред хозяйственной деятельности
Болота на территории планеты возникают не только по естественным причинам. Часто этому способствует сам человек и проводимая им непродуманная хозяйственная деятельность: строительство обширных водохранилищ и оросительных систем, чрезмерная вырубка деревьев во влажных лесистых местностях. Испортить верхний слой земли, сделать его непроницаемым для влаги способно использование в слишком больших количествах тяжелой сельхозтехники. Кроме того, печальным следствием человеческой деятельности на планете является загрязнение почвы, скапливание в ней мусора, вредных веществ, твердых отходов. Токсичные элементы, которые вбирает в себя земля, вызывают засоление и заболачивание почв. Этому способствует отсутствие дренажа и бессистемный неумеренный полив культурных растений, в результате которого на орошаемых участках и возникает накапливание солей.
Если грунтовые минерализованные воды залегают в земле неглубоко, то, продвигаясь вверх по ее капиллярам и далее испаряясь, они способны оставить на поверхности ранее спустившиеся ниже вредные соли. От этого видимая поверхность грунта покрывается безобразными соляными белыми пятнами, а земля становится не только чрезмерно увлажненной, но и бесплодной. Это вторичное засоление и заболачивание почв. И подобный процесс способен привести к весьма пагубным последствиям.
Оглеение почвы
Обширный водный слой, скапливающийся в земле близко от ее поверхности и не имеющий возможности уходить ниже, лежит в основе таинства зарождения болот. Подобный процесс называют оглеением почвы. Рано или поздно в указанной среде образуются залежи торфа. Они возникают по причине невозможности отмирающих листьев, травы и животных останков естественным образом перегнить, так как органические вещества полностью не минерализуются из-за повышенной кислотности. Они-то вскоре естественным способом спрессовываются и образуют торфяные пласты, которые с течением времени только увеличиваются, создавая особый микроклимат и микрорельеф болот.
Торфяные пласты
Торфяные почвы болот бедны полезными веществами. Фосфор, кальций, азот в них присутствуют лишь в небольшом количестве. А потому в подобной среде приживаются лишь определенные типы растительности, и в первую очередь сфагновые мхи. Толстый слой образовавшейся дернины пропускает недостаточное количество воздуха. А химические процессы с выделением метана и сероводорода, происходящие в подобной биомассе, убивают полезных бактерий. Это приводит к новой смене растительного покрова, способного прижиться в таких условиях. Он, в свою очередь, отмирает, не успевая перегнивать. Все это приводит к увеличению плотного торфяного слоя, состоящего из нижнего, полностью разложившегося пласта; переходного среднего и неразложившегося верхнего. Это водонепроницаемое основание провоцирует вторичное заболачивание почв.
Профилактические меры
Для сельского хозяйства подобные участки совершенно непригодны. Кислорода и питательных веществ для роста и развития растений там недостаточно, тем более что дает о себе знать торфяная кислая реакция. Там невозможно выращивать зерновые и овощные культуры, устраивать сенокосы и пастбища.
Но для борьбы с заболачиванием почв применяются различные профилактические меры. К ним относится прежде всего ведение продуманной хозяйственной деятельности с учетом влияния ее на всю экосистему, системное орошение земли, строительство каналов и водохранилищ лишь на подходящих для этого участках, а также умеренная вырубка лесов в местностях с влажным климатом и низкой испаряемостью влаги с поверхности земли. Все это должно производиться с учетом возможных последствий. Но самым эффективным способом решения проблемы заболачивания почв является осушение.
Осушение болот
Суть этого метода заключается в отводе с определенного участка излишней влаги. Для этого создаются открытые канавы и дренажные системы, когда для отведения воды под землю закапываются специальные трубки. Сухость, явившаяся следствием этого, предотвращает вымывание из земли ценных минеральных веществ. Таким образом они постепенно начинают скапливаться в почве. Вскоре содержание гумуса в ней повышается.
Но для продуктивного ведения сельского хозяйства на данном участке указанных мер бывает недостаточно. Необходимы также регулярные минеральные подкормки почв фосфорными, азотными и калийными удобрениями с добавлением медного купороса. В качестве органической подкормки часто применяют навоз и его заменители. На освобожденной от болот территории первое время высаживаются кормовые культуры и многолетние травы, и лишь только потом выращиваются фруктовые деревья и возделываются овощные культуры.
Также часто осушение болот производится для упрощения процесса вырубки лесов и облегчения добычи торфа.
Роль болот в экосистеме
Заболачивание почв принято считать негативным явлением. И осушение болот, без сомнения, важное и полезное мероприятие. Но помимо пользы оно может принести и значительный вред. А потому, производя это действие, важно учитывать последствия, просчитывать не только преимущества, но также недостатки.
У болот есть свои положительные стороны. Они являются замечательными хранилищами влаги, питая реки, и оказываются уникальными природными фильтрами для естественной очистки вод. С учетом того, как происходит заболачивание почв, можно считать естественным, что болота содержат в себе огромное количество углекислого газа. И при непродуманном уничтожении данной среды он весь попадает в атмосферу. Кроме того, страдает растительность: хвойные леса, заросли голубики, клюквы, морошки, а также вымирают многие уникальные представители фауны таких территорий.
Следует ли уничтожать болота?
В установлении экологического баланса в природе болотам, несомненно, принадлежит далеко не последняя роль. А потому, осушая их, люди впоследствии очень часто понимают, что совершили ошибку и, признавая ее, восстанавливают естественное состояние местности. Однако часто осушение болот действительно необходимо, так как освобожденные от них участки используются людьми разумно и для всеобщего блага. Но следует помнить, что образование подобных территорий – процесс естественный. И возникновение их – не обязательно явление негативное, если новые болота не занимают слишком большие участки. Ведь они важны для природы и являются ее составной частью.
Источник
Вторичное засоление и заболачивание почв
В процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление почв. Такое явление носит название вторичного засоления и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. Во всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30% орошаемых земель. Площадь засоленных почв в России составляет 36 млн га (18% общей площади орошаемых земель). Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.
Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв сопровождается деградационными процессами в биоценозах, появлением признаков оглеения и накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Заболачивание ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.
Опустынивание. Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей среды в целом, является опустынивание. По Б. Г. Розанову (1984), опустынивание — это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню. Всего в мире подвержено опустыниванию более 1 млрд га
практически на всех континентах (рис. 15.3). Причины и основные факторы опустынивания различны (рис. 15.4). Как правило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких факторов, совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию. На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться. «И если эрозию можно назвать недугом ландшафта, то опустынивание — это его смерть» (Доклад ФАО ООН). Процесс этот получил столь широкое распространение, что явился предметом международной программы «Опустынивание». В докладе ЮНЕП (организация ООН по окружающей среде) подчеркивается, что опустынивание — это результат длительного исторического процесса, в ходе которого неблагоприятные явления природы и деятельность человека, усиливая друг друга, приводят к изменению характеристик природной среды. Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд га земель, на которых проживают более 700 млн человек. Особенно опасное положение сложилось в Африке в зоне Сахеля (Сенегал, Нигерия, Буркина Фасо, Мали и др.) — переходной’биоклиматической зоне (шириной до 400 км) между пустыней Сахара на севере и саванной на юге.
Причина катастрофического положения в Сахеле обусловлена сочетанием двух факторов: 1) усилением воздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствием быстро растущего населения и 2) изменившимися метеорологическими условиями (длительными засухами). Интенсивный выпас скота приводит к чрезмерной нагрузке на пастбища и уничтожению и без того разреженной растительности с низкой естественной продуктивностью. Опустыниванию способствует также массовое выжигание прошлогодней сухой травы, особенно после периода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод и др. Выбитая растительность и сильно разрыхленные почвы создают условия для интенсивного выдувания (дефляции) поверхностного слоя земли.
Изменение природных комплексов и их деградация особенно заметны в период засух. Многие экологи считают, что в списке злодеяний против окружающей среды на второе место после гибели лесов можно поставить «опустынивание». На территории СНГ опустыниванию подвержено Приаралье, Прибалхашье, Черные земли в Калмыкии и Астраханской области, Дагестан и некоторые другие районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия и их состояние продолжает ухудшаться. В результате непродуманной хозяйственной деятельности на этих территориях произошли глубокие необратимые деградационные изменения природной среды и в первую очередь ее эдафической части. Это повлекло за собой резкое снижение биоразнообразия фито- и зооценозов и разрушение природных экосистем. Специалисты отмечают, что там, где по условиям рельефа, качества почвы, мощности первостоя можно было выпасать только одну овцу, выпасалось в десятки раз больше. В результате травянистые пастбища превратились в эродированные земли. Так, например, только за последние пять лет площадь подвижных песков в Калмыкии увеличилась более чем на 50 тыс. га. Стала очевидной необходимость планомерного перевода сельско-хозяйственного производства на эколого-адаптивную основу, предусматривающую развитие комплексной мелиорации (Петров, 1994).
Антропогенные воздействия на горные породы и их массивы. В процессе инженерно-хозяйственной деятельности человека горные породы, слагающие верхнюю часть земной коры в той или иной степени, претерпевают сжатие, растяжение, сдвижение, водонасыщение, осушение, вибрации и другие воздействия.
К числу основных антропогенных воздействий на породы относятся: а )статические и динамические нагрузки,
б)тепловое воздействие,
в)электрические воздействия и др.
А) Статические нагрузки . Это наиболее распространенный вид антропогенного воздействия на горные породы. Под действием статических нагрузок от зданий и сооружений, достигающих 2 МПа и более, образуется зона активного изменения горных пород, достигающая глубин 70—100 м. Динамические нагрузки . Вибрации, удары, толчки и другие динамические нагрузки типичны при работе транспорта, ударных и вибрационных строительных машин, заводских механизмов и т. д. Прочность пород заметно снижается, они уплотняются (равномерно или неравномерно), структурные связи нарушаются, возможно внезапное разжижение и образование оползней, обвалов, плывунных выбросов и других неблагоприятных процессов. Другим видом динамических нагрузок являются взрывы, действие которых сходно с сейсмическими воздействиями. Горные породы разрушают взрывным способом при строительстве автомобильных и железных дорог, идротехнических плотин, добыче полезных ископаемых и т. д. Очень часто взрывы провождаются нарушением природного равновесия — возникают оползни, обвалы, осовы и т. п.
Б)Тепловое воздействие . Повышение температуры горных пород наблюдается при подземной газификации углей, в основании доменных и мартеновских печей и др. В ряде случаев температура пород повышается до 40—50°С, а иногда и до 100 °С и более (в основании доменных печей). В зоне подземной газификации углей при температуре 1000—1600°С породы спекаются, «каменеют», теряют свои первоначальные свойства. Как и другие виды воздействия, тепловой антропогенный поток влияет не только на состояние горных пород, но и на другие компоненты окружающей среды. Изменяются почвы, подземные воды, растительность.
В),Электрическое воздействие . Создаваемое в горных породах искусственное электрическое поле (электрифицированный транспорт, ЛЭП и др.) порождает блуждающие токи и поля. Наиболее заметно они проявляются на городских территориях, где имеется наибольшая плотность источников электроэнергии.
При этом изменяются электропроводность, электросопротивляемость и другие электрические свойства пород. Динамическое, тепловое и электрическое воздействие на горные породы создают физическое загрязнение окружающей среды.
Источник