Устойчивость почвы как системы

Устойчивость функционирования почв

В настоящей работе для почв — буферных открытых динамичных систем, связанных с окружающей средой потоками вещества и энергии — было дано следующее определение понятия устойчивости: устойчивость — это способность возвращаться после возмущения в исходное состояние и сохранять производительную функцию в социально-экономической системе. При составлении карты были использованы теоретические и практические подходы к проблеме из ряда опубликованных работ [26, 27, 50, 220, 222].

В целом на степень устойчивости почв к различным видам антропогенных воздействий в наибольшей степени влияет комплекс таких показателей, как положение почвы в ландшафте, мощность органогенного и гумусово-аккумулятивного горизонтов, кислотность почвы, емкость катионного обмена, содержание гумуса, гранулометрический состав почв.

Карта построена на основе почвенной карты*. Для всех почв легенды этой карты по опубликованным материалам получены значения параметров, использованных для оценки устойчивости почв с позиций сохранения нормального функционирования. Абсолютные показатели были переведены в условные баллы для получения суммарной оценки устойчивости..

Следует отметить, что выбор свойств, в той или иной степени определяющих устойчивость функционирования почв, — наиболее трудная задача по следующим причинам: неполнота аналитических данных по многим свойствам большинства почв того или иного региона, недостаточное экспериментальное подтверждение их относительной роли в устойчивости функционирования почв. В связи с этим оценка носит характер экспертной и зависит от взглядов на проблему конкретных исследователей.

Полученная оценка устойчивости функционирования почв на территории России варьирует от 11 до 29 баллов. При разработке легенды к карте по интегральным балльным оценкам была построена гистограмма, показавшая их нормальное распределение в исследованной совокупности почв. Далее с выбранным интервалом в 4 балла вся cовокупность почв была разбита на 5 классов по степени устойчивости функционирования и в программе MapInfo рассчитаны площади, занимаемые каждым классом.

В группу с низкой устойчивостью попадают арктические и глее-подзолистые почвы, подзолы и дерново-подзолы, горные примитивные и ряд других почв с кислой реакцией среды, низкой емкостью поглощения и малой мощностью органогенных и гумусово-аккумулятивных горизонтов. В группу с низкой устойчивостью попадают арктические и глее-подзолистые почвы, подзолы и дерново-подзолы, горные примитивные и ряд других почв с кислой реакцией среды, низкой емкостью поглощения и малой мощностью органогенных и гумусово-аккумулятивных горизонтов.

Следующая градация устойчивости — ниже средней— охватывает группу таких почв, как арктотундровые, подбуры тундровые, подзолистые и подзолисто- и торфяно-подзолисто-глеевые, буро-таежные, палевые и дерново-подзолистые, буроземы, торфяные болотные верховые и многие другие почвы. Эта градация занимает около 50% площади России.

Средняя устойчивость характерна для тундровых глеевых и тундрово-болотных почв, дерново-подзолистых со вторым гумусовым горизонтом, дерново-карбонатных и дерново-глеевых, подбелов, серых лесных почв, солончаков, солонцов, бурых пустынно-степных, некоторых каштановых почв и др. Почвы средней устойчивости занимают одну седьмую часть площади России.

В категорию устойчивости выше средней попадают перегнойно-карбонатные почвы, каштановые, некоторые подтипы черноземов (мицеллярно-карбонатные), лугово-черноземовидные, торфяные болотные переходные и низинные, многие крио- и гидроморфные комплексы и ряд других почв с хорошо выраженным гумусово-аккумулятивным горизонтом, нейтральной реакцией, высокой емкостью поглощения и тяжелым гранулометрическим составом.

Наиболее высокой степенью устойчивости функционирования характеризуются черноземы, лугово-черноземные и луговые почвы. Наиболее высокий балл — 29 получили при оценке черноземы выщелоченные высокогумусные тяжелосуглинистого гранулометрического состава и черноземы типичные, лугово-черноземные почвы, в том числе солонцеватые и солончаковатые. Почвы выше средней и высокой устойчивости функционирования занимают около 20% площади страны.

Таким образом, на 65% территории России развиты почвы с низкой и пониженной устойчивостью функционирования.

В.Д. Васильевская, Ю.Н. Зборищук, Е.А. Погожева

• Устойчивость функционирования почв, масштаб 1:30 000 000

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Устойчивость — почва

Устойчивость почв к химическому загрязнению связана с ее свойствами. Плодородные почвы с высоким содержанием гумуса связывают свинец и кадмий в менее доступную для растений форму. Подкисление почвы вызывает уничтожение азотфиксирующих бактерий, отравление разрыхляющих почву организмов ( дождевых червей), десорбцию питательных веществ растений, а также повреждение грибниц. Уплотнение почвы и нарушение окислительно-восстановительных условий вызывает увеличение подвижности металлов. Макро — и микроэлементный состав почвы также может менять токсичность свинца и кадмия, которые обнаруживают антагонизм при поступлении в растения с кальцием и фосфором. [1]

Мощным агротехническим средством повышения противоэрозионной устойчивости почв является применение органических и минеральных удобрений. [2]

С др. стороны, нроточность является условием устойчивости почвы к химич. [3]

Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы , наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы. [4]

Несмотря на высокие протекторные свойства почвы, особенно ее органической составляющей, устойчивость почв , биогеоценозов к химическому загрязнению не беспредельна. В экстремальных случаях техногенное воздействие приводит к такому глубокому изменению свойств почвы, биоты, что нормальное функционирование биогеоценоза становится возможным только после полной рекультивации почвы или создания нового почвенного слоя. Стратегия охраны биосферы от химических загрязняющих веществ в настоящее время предполагает такие мероприятия, как правильное хранение токсичных отходов различных производств, снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду, создание малоотходных и безотходных технологий, строгий контроль при использовании пестицидов и гербицидов, других химических веществ, разумное, экологически оптимальное применение минеральных и органических удобрений. [5]

При сочетании минимальных обработок и применении гербицидов обеспечивается эффективная борьба с сорняками и устойчивость почвы против ветровой эрозии . Двух -, трехкратной обработкой пара плоскорезами в течение весны и начала лета уничтожаются однолетние сорняки и значительно истощается корневая система корнеотпрыско-вых сорняков. [6]

Более важным и сложным вопросам, таким как прогнозирование возможных последствий строительства для эрозионной устойчивости почв , для сохранения лесов, фауны, исторических памятников, не уделяется важного внимания. Нередко упускается из вида анализ социальных условий и не рассматриваются последствия их неизбежных изменений. Следует отметить, что эти вопросы слабо изучены. [7]

Еще раз стоит подчеркнуть, что выявление площадей с очень высоким уровнем накопления гумуса или с пониженным его содержанием позволяет определить устойчивость почвы к загрязнению, оценить их протекторные свойства, по крайней мере, применительно к наиболее активному верхнему слою почвы. [8]

Лесомелиоративные противоовражные мероприятия проводятся для приостановления роста и закрепления действующих оврагов с целью перевода поверхностного стока во внутри почвенный, увеличения проти-воэрозионной устойчивости почвы , распыления поверхностного стока и скрепления почвенного грунта. Лесомелиоративные почвозащитные насаждения способствуют повышению эффективности всех мероприятий единого противоэрозионного комплекса. Применяются два вида насаждений: а) приовражные, прибалочные и надвершинные; б) облесение сетевого фонда — дна и откосов оврагов, балок. [9]

Агрономическое значение структуры заключается в том, что она оказывает положительное влияние на следующие свойства, а также режимы почв: физические свойства — пористость, плотность сложения; водный, воздушный, тепловой, окислительно-восстановительный, микробиологический и питательный режимы; физико-механические свойства — связность, удельное сопротивление при обработке, корко-образование; противоэрозионную устойчивость почв . [10]

Удобрения, в комплексе с мероприятиями по регулированию поверхностного стока на эродированных почвах, улучшают условия минерального питания растений, способствуют появлению дружных всходов, ускоряют их развитие и значительно повышают урожай сельскохозяйственных культур. Под действием удобрений возрастает устойчивость почв к эрозионным процессам, а растений — к почвенной засухе. [11]

На основании многолетних вегетационных микрополевых и полевых исследований установлено, что наиболее обобщающие показатели, влияющие на ПДК в почвах — их кислотно-основные свойства и содержание гумуса. Эти свойства в первую очередь определяют устойчивость почв к загрязнению тяжелыми металлами. [13]

Показателем первичной биологической продуктивности служит масштаб годичного прироста растений; интенсивность разложения растительных остатков оценивается на основании подстилочно-опа-дочных коэффициентов растительных сообществ. На основании балльной оценки составлена схематическая карта устойчивости почв к антропогенному воздействию. Показано, что для подзолистых почв характерна малая интегральная устойчивость к антропогенному воздействию, что обусловлено низкими запасами гумуса, кислой реакцией, низкой степенью насыщенности почв основаниями, расчлененными моренным рельефом. [14]

При оценке устойчивости экосистем к химическому загрязнению особое значение имеет устойчивость почв . Это связано с тем, что почвы являются практически невосполнимым ресурсом жизнеобеспечения на планете, кроме того, именно почвы могут выполнять защитную ( протекторную) роль по отношению к природным водам, атмосфере и растительности. Но в то же самое время, выполняя защитные функции, почвы могут стать основным источником многих химических веществ, загрязняющих природные воды и опасных для растений. В их числе избыточные концентрации нитратов и фосфатов, пестициды, тяжелые металлы, фториды. [15]

Источник

Устойчивость почвы — Soil resilience

Устойчивость почвы относится к способности почва сопротивляться или вернуть их здоровый состояние в ответ на дестабилизирующие воздействия. Это подмножество понятия экологическая устойчивость.

Содержание

Обзор

Устойчивость почвы следует прежде всего рассматривать с точки зрения образования и развития почвы (почвообразование), непрерывный процесс, занимающий тысячи лет — это ставит в контекст того короткого времени, которое люди так широко использовали, изменяли и напрямую зависели от почвы. Почвообразование является результатом пяти факторов: первые два — это материнский материал и топография, которые являются пассивными и влияют на массу и положение почвы; следующие два климат и биосфера, которые активны и снабжают энергией почвообразование. Наконец-то есть время. [1]

Именно активные факторы почвообразования изменяются таким образом, чтобы составлять изменение окружающей среды или шок. Со временем изменения были значительными:

• На протяжении миллионов лет почва выдерживала различные атмосферные условия, включая полное отсутствие кислород и связанное с ним поведение элементов почвы в сокращение окружающая среда и создание жизни, особенно наземной растительности 420 миллионов лет назад.
• Более десяти тысяч лет и после последнего Ледниковый периодХотя средний климат оставался относительно стабильным, почва переживала периоды продолжительных влажных, сухих и пожаров.

Если бы почва не была упругой, то перед лицом прошлых влияний она была бы не в состоянии поддерживать природные и коммерческие услуги, которые мы ожидаем от нее в настоящее время. Итак, что мы ожидаем от устойчивости почвы?

• Постоянное или развивающееся состояние? — Ожидаем ли мы, что почва останется неизменной — чтобы и дальше обеспечивать такую ​​же относящийся к окружающей среде и коммерческие услуги в настоящее время, или; что он создаст новый равновесие?
• Как много времени это займет? — Как долго мы ожидаем, что почвы «продержатся» или приспособятся, и реалистичны ли мы в отношении почвенного времени?

Австралийский контекст

В Австралия, вышеперечисленные вопросы актуальны, учитывая сильную зависимость от почвы, но деградация почв чуть более 200 лет из-за принятия европейского стиля сельское хозяйство. Это в контексте реальной перспективы изменение климата, циклическая засуха и другие унизительные аффекты.

В интересах людей поддерживать почвы, поскольку это суть нашего существования: [2] поддержание плодородная почва является «одной из важнейших экологических услуг, которые выполняет живой мир»; «Минеральное и органическое содержание почвы должно постоянно пополняться, поскольку растения потребляют элементы почвы и передают их вверх пищевая цепочка”.

Уотсон (1992) утверждает, что экосистемы Австралии, которые развивались тысячелетиями, были уничтожены за последние 200 лет. Мы надеялись на постоянное оказание экологических и коммерческих услуг, однако применяемые методы были неустойчивыми и привели к таким проблемам, связанным с почвой, как засоление, кислотность, снижение содержания питательных веществ, эрозия и ухудшение структуры. [3]

Барроу (1991) утверждает, что, несмотря на то, что люди десятилетиями говорили о надвигающемся экологическом кризисе, включая критический момент плодородия наших почв, угрозы окружающей среде продолжали расти быстрее, чем желание контролировать их. Даже с добрыми намерениями и лучшими сельское хозяйство практики, мы по-прежнему страдаем от засухи и влажных периодов, которые вызывают неустойчивую деградацию. [4]

Давление, которое мы оказываем на почву с точки зрения биосферы (прямое человеческие воздействия включены) и климат составляют изменение окружающей среды — скорость этого изменения по сравнению с другими изменениями за педологическое время вызывает шок. Устойчивость почвы ограничивается скоростью и степенью изменений, которые мы вносим по сравнению со временем, которое требуется почве для восстановления.

Вывод

Почвы устойчивы к изменениям окружающей среды и потрясениям — то есть они восстановятся или приспособятся к изменениям, если будет предоставлено достаточно «педологического» времени. В управление почвой Практика, применяемая людьми в короткие сроки, является неустойчивой — ухудшение здоровья почвы угрожает жизни людей. Устойчивость почвы с точки зрения человеческих ожиданий и сроков будет зависеть от ее способности восстанавливаться до состояния равновесия после широкого применения улучшенных методов.

Источник