Геоэкологические проблемы использования земельных ресурсов

Любая с/х экосистема существенно отличается от прир экосистем значительными потоками в-ва и энергии через ее границы из-за выноса веществ с урожаем, поступления удобрений, воды д/орошения, пестицидов, и т.п. Центральное звено в агроэкосистеме - почва, в к-ой плодородие должно сохр. на опр. ур-не, чтобы обеспечивать ожидаемый ур-нь продукции. При этом возникает ряд проблем ОС на ур-е отдельного с/х поля. Др. группа проблем связана с воздействием с/х на окр. среду за пределами поля, и часто весьма далеко за пределами. Основные неблагоприятные процессы на уровне поля снижают плодородие почв, модифицируя их физ., хим. и био. состояние. Это водная и ветровая эрозия, последствия применения удобрений и пестицидов, уплотнение почвы, ее загрязнение, а также засоление, подтопление и заболачивание почв.

Геоэкологические последствия применения удобрений Для развития растения нуждаются в опр. кол-ве биогенных в-в (соединений азота, фосфора. калия и др.), обычно поглощаемых из почвы. В естественных экосистемах биогены, поглащ. ими, возвращаются в почву после разложения. Часть соединений азота фиксируется бактериями из атм., часть биогенов привносится с осадками. Но часть выносится с пов. стоком, инфильтрацией, эрозией, преобразование соединений азота в газ. фазу и уходом ее в атм. Но с/х нарушает естественный этот баланс. Урожай уносит часть биогенов, также увелич. эрозия. Отсюда необходимость применения удобрений д/поддержания плодородия почвы и повышения урожаев. Обычно применяются азотные, фосфорные и калийные удобрения в различных формах и сочетаниях, в зависимости от местных условий. В то же время, применение удобрений маскирует деградацию почв, заменяя естеств плодородие на плодородие, базирующееся в осн. на хим. в-вах. Эко. проблемы: загрязнение прир вод нитратами. Зависимость с/х от минеральных удобрений привела к серьезным сдвигам в глобальных циклах азота и фосфора. Избыток азота может изменить кислотность почв, а также сод-ние в них органического в-ва, что может привести к дальнейшему выщелачиванию питательных в-в из почвы и ухудшению качества прир вод.Но развивающиеся страны нуждаются в более высоком уровне применения удобрений для повышения с/х продукции, что, с др. стороны, неизбежно повлечет за собой рост ГЭП.

Геоэкологические последствия применения пестицидов Значительная часть урожая уничтожается вредителями и погибает из-за болезней. Одно из основных направлений борьбы с вредителями с/х (насекомыми, грызунами, грибками, сорняками и пр.) – это применение химических в-в - пестициды. Гербициды применяются д/контроля сорняков, фунгициды – против грибков, родентициды – против грызунов. Осн. потребитель пестицидов – с/х. Употребление пестицидов частично замедлятся из-за обнаруженных серьезных проблем. Любое увеличение пестицидных нагрузок повышает частоту распр-ния самых различных патологий, ведет к увел-нию заболеваемости (в особенности детей) не только посредством прямого поражения организма человека, но и путем подавления иммунной системы, нарушения процессов роста, развития и обмена в-в. Воздействие пестицидов на природу также серьезно. Обычно менее 1% применяемых пестицидов достигает цели, 99% попадают в ОС, загрязняя почву, воздух и воду, отравляя биоту и пр. Попавший в ОС пестицид включается в процессы биоаккумуляции, когда может происходить многократное повышение его концентрации по мере продвижения пестицидов по пищевым цепям. В рез-те отдельные, иногда отдаленные от пестицидной мишени звенья пищевых цепей могут оказаться крайне токсичными. Др. серьезная проблема применения пестицидов – резистентность (вредители привыкают к пестицидам), это привыкание передается по наследству, снижая эффективность пестицидов и заставляя вводить в использование все новые и новые хим в-ва (пр.: колорадский жук). Основная опасность закл. в нарушении жизнеобеспечивающих свойств экосферы и ухудшении состояния здоровья людей.

Уплотнение почвы. При техно. интенсивном с/х широко используются с/х машины. Почти все эти машины очень тяжелые. Многократное использование тяжелых с/х машин за сезон и за многие годы приводит к уплотнению почв. Разрушается структура, снижается ее пористость, ограничивается развитие корней растений -> снижается плодородие. Если эти процессы развиваются в верхнем слое почвы, то ситуация может быть скорректирована ежегодной вспашкой. Но все более интенсивное использование тяжелых машин приводит к уплотнению глубоких горизонтов почвы, что не может быть исправлено снятием нагрузки или вспашкой.

Геоэкологические проблемы орошения Орошение применяется издавна, чтобы обеспечить повышенный и устойчивый урожай. S орошаемых земель (1995г.) в мире – ок. 250 млн. га (17% пашни) - обеспечивают около 1/3 всех продуктов земледелия. В 20в. S орош. земель в мире выросла в 5-6 раз. Причин современного снижения темпов развития орошения: 1) высок. стоимость новых проектов, 2) невыгодность вложения средств по сравнению с др. обл. инвестиций, 3) дефицит вод., 4) дефицит подходящих земель, 5) потеря орошаемых территорий вследствие засоления, заболачивания и подтопления почвы, 6) деградация оросительных систем. Ведущие процессы коренным образом изм.: вместо малого кол-ва воды, поступающей с атм. осадками, что хар-но д/засушливых обл., поле получает большое кол-во воды. В рез-те изм. осн. тип вод. режима почвы: вместо непромывного режима, когда воды не промачивают ежегодно почвенный профиль, возникает промывной режим, при кот. происходит ежегодное, обычно многократное промачивание почвы. Изм. хим. и физ. св-ва почвы. Требуются постоянные меры контроля, поддерживающие устойчивость.

Осн. задача ирригации – поддержание оптим-ной влажности почв слоя д/развития растений. Непропорционально высокое расходование воды, превышающее потребности растений. Проблемы: подъем ур-ня грунт. вод из-за избыточного кол-ва оросительной воды при недостаточно эффективном или отсутствующем дренаже -> подтопление/заболачивание терр-и (при подтоплении ур-нь грунт вод находится оч. близко к пов-ти, при заболач. вода стоит на ее пов-ти). Соли, вымываемые из почвы, вместе с солями, находящимися в значительном кол-е в грунт. водах, оказываются в пределах почв-го профиля -> засоление почв (решение – дренаж). Примерно 1/4 орошаемых S мира в той или иной степени засолена. Развитие орошения, особенно в троп странах - рост болезней (пр.: малярия).