Почва как особый природный ресурс

Охрана труда и БЖД

Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

Почвы
Природные ресурсы

Почва — это поверхностный слой земной коры, формирующийся в течение тысячелетий из элементов биосферы под воздействием солнечной энергии, воды, воздуха, климатических факторов и различного рода организмов. Почвенный покров выполняет одну из основополагающих функций на Земле — обеспечивает существование жизни. Почва — важнейший природный ресурс, и главным ее свойством является плодородие.

Почвы производят примерно 95 % всех продовольственных ресурсов планеты. Плодородие почвы зависит от наличия в ней верхнего слоя — гумуса. Гумус — это органическое вещество почвы, образующееся в результате разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов. Гумус содержит основные элементы питания растений.

Почва весьма чувствительна к воздействию антропогенных факторов и очень часто подвергается разрушению. Почвенный покров является саморегулирующейся биологической системой. Но его разрушение все реже компенсируется почвообразовательными процессами.

Площади сельскохозяйственных угодий в мире постоянно сокращаются вследствие деградации (разрушения) почвенного покрова Земли под действием ветра, кислотных осадков, неправильной агротехники, засоления, загрязнения пестицидами,

Кроме того, происходит постоянный отвод все новых земель под застройку городов, поселков, под размещение промышленных предприятий.

Использование и охрана земли осуществляются на основе представлений о земле как о природном ресурсе, используемом в качестве средства производства в сельском и лесном хозяйствах и иной деятельности человека.

Источник

Литосфера, литобиосфера. Почва как природный ресурс. Функции почвы. Основные причины снижения плодородных площадей. Эрозия: геологическая, водная, ветровая.

Литосфера — твердая оболочка Земли мощностью 50. 250 км. В литосферу входит земная кора толщиной 5. 60 км на континентах, а также на дне океанов. Частью биосферы является только верхняя часть земной коры (литобиосфера) мощностью 2. 5 км.

В результате мощного воздействия технически вооруженного общества на окружающую среду литобиосфера испытывает наиболее сильное преобразование. Она подвергается загрязнению и засорению различными промышленными и бытовыми отходами, взрывается, перерабатывается на месте или увозится, рассеивается,

выдувается, размывается, покрывается водой, асфальтом, бетоном, камнем.

В первую очередь происходит загрязнение почвы как наиболее доступного элемента литосферы.

Почва как природный ресурс

Почва— это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система, располагающаяся в поверхностном слое коры выветривания горных пород и являющаяся комплексной функцией горной породы, живых организмов, климата, рельефа и времени. Иными словами, почва является продуктом совместной деятельности

б) растительных и животных организмов,

г) рельефа местности,

д) возраста территории.

По В.И.Вернадскому, почва является биокосным телом природы, занимая промежуточное положение между живыми организмами и косными телами (горными породами, минералами).

Исключение почвы из хозяйственного оборота исключительно опасно, т.к. пахотные земли составляют только 10% территории суши Земли, а сенокосы и пастбища — 20%; 70% территории — это зоны холодного климата, засух, крутые склоны.

Установлено, что климатические зоны со среднегодовой температурой ниже -2 0 С и высотой над уровнем моря более 2000 м малопригодны для постоянного проживания людей. Поэтому специалисты говорят об эффективной территории каждой страны, т.е. той ее части, которая лежит вне пространства с экстремальными условиями.

Россия по эффективной площади (5,51 млн. км 2 ) занимает всего лишь 5 место в мире: 1-е место занимает Бразилия (8,05 млн. км 2 ), 2-е — США (7,89 млн. км 2 ), 3-е — Австралия (7,68 млн. км 2 ), 4-е — Китай (5,95 млн. км 2 ). Эффективная площадь России составляет лишь 70% от эффективной площади США, в то время как фактическая площадь России превосходит площадь США в 1,8 раза.

При реализации наиболее неблагоприятных сценариев изменения климата на Земле среднегодовая изотерма -2 0 С сместится на север и северо-восток на расстояние до 1200 км. В результате этого эффективная площадь России удвоится и превысит 11 млн. км 2 . Вместе с тем, освоение в XXI в. новых земель представляется далеко не простым делом, т.к. большая часть этих земель будет выходить из режима «вечной мерзлоты». Кроме того, в результате потепления климата площадь подверженной засухе степной и лесостепной зоны России возрастет в 1,8 раза и эта зона распространится к северу вплоть до границ Московской, Владимирской и Нижегородской областей. Сухие же степи Поволжья и Северного Кавказа, по некоторым прогнозам, сменятся настоящей пустыней.

Почва как связующее звено биологического и геологического круговоротов способствует биохимическому преобразованию верхних слоев литосферы, аккумулирует и передает в ее более глубокие слои солнечную энергию, является источником веществ для образования минералов, пород, полезных ископаемых, а также средой обитания, аккумулятором и источником веществ и энергии для организмов суши

Пропуская сквозь себя поверхностные воды, почва трансформирует их в грунтовые. При этом за счет сорбции различных загрязнений поверхностных вод она не допускает попадания вредных веществ в акватории. Почва участвует в формировании речного стока, а также, вследствие попадания в водоемы почвенных соединений, является фактором их биопродуктивности.

Почва поглощает и отражает солнечную радиацию, является важным фактором регулирования влагооборота атмосферы. Она является источником поступления в атмосферу твердых веществ и микроорганизмов, поглощает и удерживает от ухода в космическое пространство некоторые газы (например, радон).

Почва является практически невозобновимым природным ресурсом, т.к. процесс почвообразования протекает исключительно медленно: для создания пахотного слоя толщиной до 18 см требуется несколько тысяч лет. Поэтому, если почва исчезла, то для всех практических целей она пропала навсегда.

Земля — единственная из всех планет Солнечной системы, которая имеет почву.

В результате стихийной распашки земель и низкой культуры землепользования человечество потеряло за свою историю около 2 млрд. га некогда плодородных почв, что превышает всю площадь современного земледелия — 1,5 млрд. га. Данный процесс продолжается и в настоящее время, причем со все возрастающей скоростью: за год теряется около 7 млн. га пахотных земель и, как следствие этого, возрастают площади непродуктивных территорий.

Экологические функции почв в биосфере базируются на следующих основополагающих ее качествах. Во-первых, почва служит средой обитания и физической опорой для огромного числа организмов; во-вторых, почва является необходимым, незаменимым звеном и регулятором биогеохимических циклов, практически круговороты всех биогенов осуществляются через почву.

Главная функция почвы — это обеспечение жизни на Земле. Это определяется тем, что именно в почве концентрируются необходимые организмам биогенные элементы в доступных им формах химических соединений. Кроме того, почва обладает способностью аккумулировать необходимые для жизнедеятельности продуцентов биогеоценозов запасы воды, также в доступной им форме, равномерно обеспечивая их водой в течение всего периода вегетации. Наконец, почва служит оптимальной средой для укоренения наземных растений, обитания многочисленных беспозвоночных и позвоночных животных, разнообразных микроорганизмов. Собственно эта функция и определяет понятие «плодородие почв».

Вторая функция почв заключается в регулировании всех потоков вещества в биосфере. Все биогеохимические циклы элементов, включая циклы таких важнейших биогенов, как углерод, азот, кислород, фосфор, а также циклы воды осуществляются именно через почвы при ее регулирующем участии в качестве аккумулятора биогенных элементов. Почва — это связующее звено и регулирующий механизм в системах биологической и геологической циркуляции элементов.

Третья функция почвы — регулирование состава атмосферы и гидросферы. Атмосферная функция почвы осуществляется вследствие ее высокой пористости (40-60%) и плотной заселенности организмами, благодаря чему идет постоянный газообмен между почвой и атмосферой. Почва постоянно поставляет в атмосферу различные газы, в том числе и «парниковые» — СО₂, СН₄, а также множество так называемых «микрогазов». Одновременно почва поглощает кислород из атмосферы. Таким образом, в системе «почва — атмосфера» именно почва является генератором одних газов и «стоком» для других.

В сухопутной ветви глобального круговорота воды почва избирательно отдает в поверхностный и подземный сток растворимые в воде химические вещества, определяя тем самым гидрохимическую обстановку в водах и прибрежной части океана.

Четвертой важнейшей функцией почвы является накопление в поверхностной части коры выветривания, в почвенных горизонтах описанного выше специфического органического вещества — гумуса и связанной с ним химической энергии.

Пятая функция заключается в ее защитной роли по отношению к литосфере. Почва защищает литосферу от воздействия экзогенных факторов, регулируя процессы денудации суши.

Наконец, еще одна, шестая функция почвы — это генерирование и сохранение биологического разнообразия. Почва, являясь средой обитания для огромного числа организмов, ограничивает жизнедеятельность одних и стимулирует активность других. Чрезвычайно большое разнообразие почвенных свойств по кислотности, щелочности, засоленности или отсутствию солей; окислительная или восстановительная обстановка-все это создает огромные возможности жизнедеятельности различных организмов. По отношению к человеку почва имеет еще одну специфическую функцию, являясь главным средством сельскохозяйственного производства и местом поселения людей.

Влияние некоторых элементов на состояние организмов

Основные причины снижения площадей и объемов земель, пригодных для сельского хозяйства, следующие:

Источник

Почва как среда обитания и природный ресурс

Природные ресурсы, их классификация

Природные ресурсы являются первоисточником и исходной оc новой развития человеческой цивилизации. Человек может получать необходимые для своего существования ресурсы только из природной среды. Развитие технологии серьезно изменяет направления, формы и масштабы использования природных ресурсов. Люди своим трудом создают материальные блага, производные от природных ресурсов. Но первоисточником современного материального потенциала человеческого общества все равно остаются природные биологические и минеральные ресурсы земли. К природным ресурсам относятся природные объекты и явления (тела и силы природы), используемые для прямого и непрямого потребления, способствующие созданию материальных богатств, воспроизводству трудовых ресурсов, поддержанию условий существования человека и повышению качества жизни людей. Природные ресурсы могут быть использованы в качестве:

• средств труда (земля, водные пути, вода для орошения);

• источников энергии (запасы горючих полезных ископаемых, гидроэнергия, геотермальная энергия, атомное топливо и т.д.);

• сырья и материалов (минералы, древесина, вода, используемая для технических нужд);

• предметов потребления (питьевая вода, лечебные грязи и минеральные воды, дикорастущие растения, грибы, животные, водные биоресурсы и т.д.);

• мест отдыха и лечения;

• объектов научного изучения (материалы для фармацевтики, косметологии; генетические ресурсы, используемые в селекции т.д.);

• ресурсов, оказывающих экосистемные услуги и поддерживающие экологический баланс и приемлемое качество окружающей среды (предотвращение эрозии, смягчение климата, регулирование водного режима и т.д.)

Природные ресурсы подразделяются на:

• возобновимые ; • невозобновимые ; • условно возобновимые .

К возобновимым относятся биологические ресурсы, основными видами которых являются:

• растительные ресурсы, к которым относятся лес или лесные насаждения, используемые для получения древесины и другой продукции; дикорастущие пищевые, лекарственные и технические растения (грибы, ягоды, орехи, травы и т.д.);

• наземные животные (охотничьи и промысловые животные);

• водные организмы (рыба, морепродукты, морской зверь);

• генетические ресурсы, (генетический материал, получаемый от диких форм животных и растений и используемый в медицине производстве натуральных пестицидов, селекции растений и животных в сельском хозяйстве);

К невозобновимым ресурсам относятся полезные ископаемые, которые подразделяются на:

• топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран);

• черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и. др.);

• цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.);

• благородные металлы (золото, серебро, платиноиды);

• химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.);

• техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье;

• строительные материалы (глина, гравий, песок). Последнюю категорию минеральных ресурсов называют общераспространенными полезными ископаемыми.

К условно возобновимым относятся ресурсы почв, иногда отождествляемые с земельными ресурсами, ресурсы подземных вод. Земля считается условно возобновимым природным ресурсом, поскольку почва, являющаяся основой ее плодородия, может самовоспроизводиться, но период ее образования длится сотни и тысячи лет.

Почва по определению Докучаева — наружный слой горных пород, измененный под влиянием воды, воздуха и различных организмов.

Почвообразующие факторы: различают 6 почвообразующих факторов.

Первым почвообразующим фактором является материнская порода, она

подразделяется на три виды: магматические породы, метаморфические породы, осадочные породы.

Второй почвообразующий фактор — возраст почвы. Чем раньше начался процесс почвообразования, тем толще слой почвы.

Рельеф поверхности. На горных склонах происходит сползание почвенного слоя.

Почвенные организмы. От набора и количества организмов зависит как количество почвы, так и ее качество.

Деятельность человека. В результате жизнедеятельности человека, работы транспорта, промышленности почва становится причиной изменений в состоянии здоровья человека.

В настоящее время почва рассматривается как саморазвивающаяся система, обеспечивающая круговорот веществ в природе. В почве происходит обезвреживание всех видов отходов (функция самоочищения почвы).

К физическим свойствам почвы относятся:

1.Пористость (зависит от величины и формы зерен) крупнозернистые почвы содержат мало пор, примерно до 25% на песке или гравии, а на черноземе пористость достигает 85%, на глинистой почве пористость составляет 40-45%.

2.Капиллярность почвы. Способность почвы поднимать влагу. Капиллярность выше у мелкозернистых почв.

3 Влагоемкость почвы — то есть способность почвы удерживать влагу:

высокую влажность будет иметь чернозем, меньше подзолистая и еще меньше песчаная почва.

4.Гигроскопичность почвы — это способность притягивать водяные пары из воздуха. Минимальной гигроскопичностью обладают крупнозернистые почвы, свободные от загрязнений.

5 Почвенный воздух. Он заполняет поры между частицами почвы, находясь в непосредственном контакте с атмосферным воздухом, отличается по составу от атмосферного. Если в атмосферном воздухе содержание кислорода достигает 21%, то в почвенном воздухе содержание кислорода значительно меньше — 18-19%.

6.Почвенная влага — существует в химически связанном, в жидком и газообразном состоянии. Влага почвы оказывает влияние на микроклимат и на выживание микроорганизмов в почве.

7 Химический состав почвы. В почве могут содержатся все химические элементы. Земля – один из компонентов окружающей среды, важнейший природный ресурс, на протяжении всей истории используемый для удовлетворения различных потребностей.

Издревле человек вел на земле сельское хозяйство, размещал жилые и производственные объекты, получал через нее доступ к другим природным объектам – лесам, недрам.

Почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты.

И в современный период в условиях научно-технического прогресса земля не потеряла ни одного из своих назначений. Наука и производство, достигнув успехов в освоении природы, все же не нашли замены земле. Более того, в последние годы появилось особое понимание ценности земель и земельных ресурсов как незаменимого элемента единого мира природы, участвующего в поддержании необходимого для жизни человека экологического баланса.

Вместе с этим возникли опасения сохранения устойчивой способности земель отвечать общественным потребностям. Существует предположение, что в дальнейшем общество может не только не утратить потребности в использовании земель, но и в своем развитии создаст угрозу исчезновения земельных ресурсов.

Отсюда возникает необходимость обеспечить такой порядок, при котором хозяйственное использование земель, удовлетворение иных общественных интересов не будут приводить к потере полезных свойств земель, их деградации, сокращению площадей и, как следствие, вызывать опасные социальные и экономические последствия и угрозу устойчивому развитию общества.

Среди негативных последствий использования земельных ресурсов на первых местах стоит уменьшение плодородия (уменьшение гумусного слоя), опустынивание, эрозия почв, загрязнение почв.

Опустынивание — процесс, как и эрозия, ускорившийся в новейшее время по вине человека. Общая площадь антропогенных пустынь мира составляет боле 9 млн км2 (т. е. равна площади США). И еще 19% суши находится на грани опустынивания. Возрастающее опустынивание в мире представляет одну из самых больших проблем для окружающей среды и откладывает борьбу с бедностью, говорится в докладе ООН. Опустынивание определяется как разрушение засушливых и полузасушливых земель в результате климатических изменений и деятельности человека и «числится среди основных опасностей для окружающей среды всей планеты и общества», — подчёркивает документ созданный в рамках проекта эволюции экосистемы на грани тысячелетия, возглавляемого ООН. Опустынивание становится глобальной проблемой, которая затрагивает всех и которой уделяется слишком мало внимания. Это явление может оказать воздействие на два миллиарда человек, живущих в засушливых и полузасушливых зонах.

Деградация почв — это процесс постепенного снижения плодородия почвы, происходящего по различным причинам. Попытки оценить состояние почвы — основы основ существования человечества — предпринимаются последние три десятилетия в рамках программы, которая называется «Глобальные Оценки Деградации Почв». Эти оценки базируются на экспертных заключениях специалистов. В 2008 году Программа сообщила, что в процессе деградации находится 15% почв. Новое исследование на эту тему опубликовано неправительственным фондом ISRIC — World Soil Information и дало намного более негативные результаты. Основой этого метода оценки стал анализ спутниковых фотографий поверхности земли за период с 1981 по 2003 год. Как оказалось, в состоянии деградации ныне находятся 24% почв. Авторы исследования, которое опубликовано журналом Soil Use and Management, утверждают, что причиной этого процесса является неразумное использование сельскохозяйственных земель и различные природные процессы.

Эрозия почв (лат. Erosio – разъедание) – процесс разрушения и сноса верхних, обладающих самым большим плодородием слоев почвы. Различают естественную и ускоренную (антропогенную) эрозии почв. Естественная эрозия протекает очень медленно, и в ходе ее плодородие почв не снижается. Ускоренная эрозия почв вызвана нерациональной хозяйственной деятельностью человека, в результате которой активизируются и усиливаются естественные эрозии (неправильная обработка и орошение почвы, чрезмерное внесение в нее удобрений, бесконтрольный выпас скота, вырубка лесов, осушение болот и т.п.) Существует два основных вида эрозии почв: ветровая и водная эрозии. Ветровая эрозия (дефляция) почв – выдувание и перенос мельчайших почвенных частиц ветром. Наиболее сильные и продолжительные ветра перерастают в пыльные (черные) бури. За несколько дней они способны полностью снести верхний плодородный слой почвы мощностью до 30см. Пыльные бури загрязняют водоемы, атмосферу, негативно влияют на человеческое здоровье. Сейчас самым большим источником пыли являются высохшие земли Аральского моря. Водная эрозия почв – разрушение и смыв почвы под действием водных потоков.

Экологический ущерб от водной эрозии огромен. Вода, стекая, образует промоины и овраги, вымывает из земли органические и минеральные вещества. Это приводит к потере плодородия почвы, образованию оврагов. В оврагах невозможна никакая сельскохозяйственная деятельность.

Загрязнение почв — вид антропогенной деградации почв, при которой содержание химических веществ в почвах, подверженных антропогенному воздействию, превышает природный региональный фоновый уровень их содержания в почвах.

Существует целый комплекс мероприятий по повышению эффективности использования земель. Это повышение общей культуры земледелия, совершенствование структуры (состава) посевных площадей сельскохозяйственных культур, борьба с вредителями, болезнями и сорняками, совершенствование агротехники возделывания культур, рациональное и разумное использование сельскохозяйственной техники. В целях сохранения и повышения плодородия почв важное значение имеет широкое внесение органических и минеральных удобрений, особенно первых ; посев многолетних трав, особенно бобовых. Важное значение имеет применение особых способов посева – полосного, кулисного и пожнивных посевов. В целях защиты почв от водной эрозии используются глубокая вспашка, разные способы регулирования снеготаяния – посев кулис, прикатывание снега, валкование и другие. Полезными мероприятиями по повышению плодородия на кислых почвах являются известкование, на соленых – гипсование. Для борьбы с ветровой эрозией обязательна плоскорезная обработка почвы вместо вспашки, оставление стерни, полосное размещение культур, широкое применение многолетних трав, залужение сильно эрозированных земель. В последнее время за рубежом, до определенного времени и в нашей стране находит применение, так называемое, альтернативное земледелие, иначе называемое органическим или биологическим. Сущность альтернативного земледелия, в отличие от традиционного (химического или технологического) заключается в полном или частичном отказе от минеральных (синтетических) удобрений, ядохимикатов, регуляторов роста растений. Альтернативное земледелие – это целостный подход, агротехнические мероприятия в нем рассматриваются в комплексе со всеми возможными последствиями для почвы, флоры и фауны.

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы задачи и цели природопользования?

2. Каковы правила рационального природопользования?

3. Что такое природные ресурсы, их классификация?

4. Какие почвообразующие факторы Вам известны?

5. Назовите физические свойства почвы.

6. Каковы негативные последствия использования земельных ресурсов?

7. Какие мероприятия применяются для повышения эффективности использования земель?

Источник