Свойства почв и их место в экосистемах

Тема

Экологические проблемы земельных ресурсов

Цель изучения темы: место почв в экосистемах; проблемы земледелия: истощение и отчуждение земель; экологические последствия использования удобрения и пестицидов.

План изучения темы

1. Свойства почв и их место в экосистемах

2. Эрозия почв, ее причины, районы проявления

3. Проблемы орошаемого земледелия, истощения и отчуждения земель

4. Экологические следствия использования минеральных удобрений

5. Проблемы пестицидов

6. Сделайте собственный вывод по данной теме.

Свойства почв и их место в экосистемах

Почва занимает особое положение в природных ландшафтах и в экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, высту­пает как фактор плодородия для растений и как самая насыщенная организмами среда жизни Почву можно рассмат­ривать и как самостоятельную экосистему. Еще В. В. Докучаев в начале XX столетия подчеркивал, что почва является естествен­но-историческим телом со своими взаимосвязями, закономернос­тями существования и возможностями саморегулирования.

Почва - важнейшее звено круговорота веществ. Именно в ней начинается биологический круговорот, из нее поглощаются мине­ральные элементы и влага, здесь же замыкается круговорот дея­тельностью организмов-редуцентов. Почва - это то важнейшее звено экосистем, в котором не только высвобождается, но и на длительное время аккумулируется часть энергии и химических элементов, прежде всего в детрите и гумусе, а также в других структурах поглощающего комплекса.

Исключительно важна роль почвы как санитарного барьера. Пос­леднее свойство также связано с высокой насыщенностью жизнью, через посредство которой вещества поступают в цепи питания, а за­тем включаются в круговорот.

Нельзя не упомянуть о таком свойстве почвы, как способность накап­ливать и длительное время хранить информацию об экосистемах. Эта информация прежде всего фиксируется в генетических горизо! ггах (сло­ях), а также в присущих им структурах, носящих название новообразова­ния, включения и др. Такая информация сохраняется в течение тысяч лет. Так в нынешних тундрах находят ископаемые почвы, несущие при­знаки степного и субтропического типов их образования. В сухих степях встречаются песчаные почвы со следами подзолистого типа почвообра­зования, что свидетельствует о формировании их в условиях более влаж­ного климата под хвойными (наиболее вероятно, сосновыми) лесами.

Воздействия человека на почвы. С воздействиями человека на почвы связано разрушение ес­тественных ландшафтов, обеднение видового разнообразия, резкое сни­жение устойчивости экосистем, их продуктивности и биомассы. Воздействие на земельные ресурсы - важнейшая причина измене­ния круговоротов веществ на суше и между сушей и океаном, а также изменения радиационного и водного балансов, а следовательно, и кли­матических параметров. Следствием уничтожения естественных эко­систем является увеличение твердого (взвешенного) и химического (ра­створенные вещества) стока. С этими явлениями связано заиление ру­сел рек, ухудшение качества воды, в том числе за счет сдвигов в разви­тии экосистем, проявляющихся через эвтрофикацию и «цветение» вод и другие экологические аспекты использования земельных ресур­сов.

  Эрозия почв, ее причины, районы проявления

Под эрозией почв понимают их разрушение в результате дей­ствия воды или ветра. Различают водную и ветровую, или дефляцию, эрозии. В первом случае в качестве разрушающей силы выступает текущая вода, во втором - движение воздуха. Эрозия существовала и до начала интенсивной деятельности чело­века. Об этом, в частности, свидетельствует снос твердых частиц поверхностными водами в океан, постоянное наличие в воздухе по­чвенной пыли. Имеются сведения, что такие поверхностные слои ли­тосферы, как лес (на юге и юго-востоке) и покровные суглинки (на севере) - результат осаждения из воздуха продуктов ветровой эрозии. Под влиянием человека эрозионные процессы резко увеличились (на порядки значений). Вместе с почвой при этом выносится такое количество питатель­ных для растений веществ, которое в 1,5-2 раза превышает вноси­мые с удобрениями. Эрозия начинается, прежде всего, там, где унич­тожается естественный растительный покров, выполняющий по крайней мере две функции. Во-первых, растения скрепляют почву корнями. Во-вторых, надземные части растений резко снижают ин­тенсивность и силу водных и особенно воздушных потоков. Рас­тительность способна защищать почву от ветровой эрозии не толь­ко в месте произрастания, но и на расстоянии. Чем выше растения (больше их биомасса), тем значительнее их влияние на прилежа­щие пространства. Именно на этом принципе основывается почво­защитное и полезащитное лесоразведение.

Ветровая эрозия почв. Интенсивность этого вида эрозии нахо­дится в прямой зависимости от скорости ветра и его продолжи­тельности, степени открытости пространств (наличие или отсут­ствие древесной растительности, рельеф) и состояния самих почв. При прочих равных условиях эрозия проявляется сильнее на легких (песчаных и супесчаных) почвах, характеризующихся слабой ус­тойчивостью к разрушениям. Эрозию усиливает также сухость почв, бедность их гумусом.

Перечисленные факторы наиболее полно сочетаются в степях, полупустынях и пустынях, особенно там, где распространены пес­чаные почвогрунты.

На территории бывшего СССР ветровая эрозия («пыльные бури») сильно проявлялись в 60-70-х годах настоящего столе­тия. Особенно пострадали распаханные легкие почвы в период освоения целинных земель. Они были практически уничтожены на площади около 6-7 млн. га. О силе эрозии, в частности, сви­детельствует тот факт, что даже в ряде крупных городов юга и юго-востока страны в дневное время можно было передвигать­ся на автомобилях только при свете фар. В местах гашения воздушных потоков (строения, механические защиты в виде щитов, полезащитные полосы и т. п.) накапливались валы эрозионного материала высотой до 1,5-2 м. Особый вид ветровой эрозии свойственен осушенным землям, особенно торфяникам, характеризующимся низкой связностью ма­териала. Такие эрозионные процессы («черные бури») имели мес­то, в частности, в условиях полесий Украины и Белоруссии.

Водная эрозия. Этот вид эрозии проявляется практически по­всеместно, но наиболее сильно в тех районах, где выпадает значи­тельное количество осадков на фоне больших открытых про­странств с интенсивной обработкой почв. Благоприятные условия для проявления водной эрозии имеют место в лесостепной зоне. Значительна она также в степной и лесной зонах. Различают обычно следующие виды (стадии) водной эрозии: плос­костную, в результате которой равномерно сносится водными потока­ми поверхностный слой почвы; струйчатую- заметно проявляются слабые очаги эрозии по местам концентрации водных потоков; бороз­дчатую и овражную как следующие стадии струйчатой, проявляющи­еся в интенсивном очаговом разрушении не только почв, но и грунтов с выносом больших масс продуктов эрозии в водные источники.

Кроме обработки почв, проявлению эрозионных процессов, осо­бенно в горах, способствует также вырубка лесов на значительных площадях, уничтожение растительного покрова и разбивание почв в результате интенсивного выпаса, туризма и т. п. Особым видом антропогенной эрозии является ирригационная, свя­занная с подачей на поверхность почв больших масс воды, которая не успевает впитываться и стекает по поверхности. При ирригационной эрозии часто одновременно проявляются эрозия и засоление почв.

Меры борьбы с эрозией почв. Поскольку основной причиной эрозионных явлений служит подверженность почв разрушению в результате уничтожения природной растительности либо наруше­ния процессов почвообразования, то и меры борьбы с эрозией, вы­зываемой воздушным и водным агентами, в ряде случаев совпа­дают. К таким мерам борьбы относятся:

1. Умеренные нагрузки на естественные экосистемы, которые не вызывали бы полного или относительно полного разрушения растительного покрова, тем более на значительных площадях. Сказанное прежде всего относится к лесопользованию. Снятие урожая древесины наиболее целесообразно посредством несплош­ных (выборочных, постепенных и т.п.) видов рубок. При примене­нии сплошных рубок они должны проводиться неширокими лесо­секами, которые чередуются с оставляемыми полосами древостоев. При горном и холмистом рельефе недопустимо размеще­ние лесосек вдоль склонов, они должны располагаться поперек склонов. В последнем случае функции гашения водных потоков наиболее полно выполняет остающийся на корню древостой.

2. На пастбищах эрозионные процессы нередко вызываются пе­ревыпасом (скотосбоем). При повреждении травяного покрова на значительных площадях, особенно с легкими почвами, возможна как водная, так и ветровая эрозия. В горных районах даже незначи­тельное повреждение травяного покрова (например, в виде троп) создает очаги для водной эрозии, иногда интенсивно прогрессиру­ющей. Основной путь исключения неблагоприятных явлений — со­блюдение норм выпаса и рекреационных нагрузок.

3. Для защиты пахотных земель наиболее действенны следую­щие мероприятия:

- соблюдение севооборотов, в частности, пропашные культуры (кукуруза, картофель, свекла) должны сменяться посевами, скреп­ляющими почву корнями, например травосмесями;

- проведение контурной вспашки (по горизонталям рельефа);

- исключение из обработки легкоранимых песчаных и супесча­ных почв;

- чередование небольших полей с естественными ландшафтами;

- создание полезащитных полос;

- внесение органических удобрений, способствующих структурообразованию, связности почв;

-использование техники с малым удельным давлением на почву.