Введение
Почва играет важнейшую роль в природных ландшафтах и в экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, выступает как фактор плодородия для растений и как самая насыщенная организмами среда. Нигде более нельзя встретить такой плотности биоты, как в почве. Именно здесь постоянно идут процессы жизнедеятельности сотен тысяч видов растений, животных, бактерий, грибов. Именно в почве берут свое начало практически все пищевые цепи, забирая из нее минеральные вещества и создавая из них органику, и здесь же они заканчиваются, замыкая круговорот веществ в природе.
Если взглянуть на верхний плодородный слой почвы, можно обнаружить сложное сочетание самых разных компонентов: минеральные частицы; детрито; множество живых организмов от редуцентов (грибов и бактерий) до более крупных детритофагов (дождевых червей, моллюсков, насекомых), формирующих сложную пищевую сеть.
Исключительно важна роль почвы как санитарного барьера. Последнее свойство также связано с высокой насыщенностью жизнью, через посредство которой вещества и поступают в цепи питания, а затем включаются в круговорот. Почва отличается высокими буферными функциями, способностью противостоять нагрузкам, гасить их.
То, что почва - один из важнейших компонентов окружающей природной среды не случайно. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе - почвенном плодородии.
В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности. И если у природных экосистем биологическая продуктивность обеспечивается действием естественных законов природы, то выход первичной продукции (урожая) в агроэкосистемах всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его агрономических знаний, технической оснащенности, социально-экономических условий и т. д., а значит, остается непостоянным.
Почва, как и большинство других естественных экосистем имеет очень большую устойчивость и «запас прочности». Это означает, что она может выдерживать значительные внешние воздействия и эффективно после них восстанавливаться. Однако, в настоящее время она не в силах справиться с той нагрузкой, что обрушивает на нее человеческая цивилизация. Именно поэтому, к деградации почв (земель) ведут причины преимущественно антропогенного характера.
Основные виды антропогенного воздействия на почвы следующие:
·эрозия (ветровая и водная);
·загрязнение;
·вторичное засоление и заболачивание;
·опустынивание;
·истощение земель
[Коробкин В.И., Л.В. Передельский: Экология. Учебник для вузов. Изд. 10-е. – Ростов н/Д: Феникс, 2006. – 576 с.]
Подробнее о каждом виде неблагоприятных факторов и о методах борьбы с ними мы поговорим ниже.
Эрозия почв (земель)
Эрозия почв (от лат. Eros - разъедание) - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия), а также связанные с антропогенными факторами: сельским хозяйством, промышленностью, военным делом.
Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными. Эрозия оказывает существенное негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полностью. Падает биологическая продуктивность растений, снижаются урожаи и качество зерновых культур, хлопка, чая и др.
Ветровая эрозия (дефляция) почв. Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром. 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.
Различают местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури.
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.
В наибольшей степени нас в данной работе волнуют именно антропогенные фактроры: промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др. Как видно из описания каждого вида антропогенных факторов, связаны они с человеком лишь на начальном этапе, когда происходит вмешательство человека в природу и определенное воздействие, которое нарушает естественный ход событий. Скажем, военное воздействие само по себе не оказывает эродирующего действия, но оставляет воронки и траншеи, которые в последствии подвергаются ветровой эрозии.
Это означает, что существует два пути борьбы с антропогенными факторами эрозии. Первый – это борьба с последствиями самой деятельности человека, когда еще ветер и вода не успели усугубить ущерб многократно. В этом случае зачастую бывает достаточно проведения рекультивационных работ, т.е. восстановления первоначального состояния почвы, включая нанесение плодородного слоя и высадку растительности.
Но в ряде случаев приходится бороться уже с последствиями эрозии почв усугубленной водой и ветром. Так, чтобы остановить процессы оврагообразования, используются как агротехнические, так и инженерно-технические мероприятия. К агротехническим относят лесопосадку, посевы многолетних трав. К инжинерно-техническим относятся сположение склонов, их укрепление, строительство лотков для стока вод.
Для прекращения ветровой эрозии (дефляционных процессов) также используют сочетание нанесения на поверхность почв связующих химических веществ (различного рода полимеров) при одновременном посеве многолетних трав, посадке кустарников и деревьев.
Все эти методы позволяют укрепить, консолидировать верхний слой почвы, предотвратив вымывание и выдувание отдельных его частиц водой и ветром и таким образом бороться с эрозией.
Загрязнение почв
Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений - токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных - лишь в течение двух-трех суток.
Основные загрязнители почвы:
·пестициды (ядохимикаты);
·минеральные удобрения;
·отходы и отбросы производства;
«В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства - 100 тыс. т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются наш Краснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг на 1 га). В России на одного жителя в год приходится около 1 кг пестицидов, во многих других развитых промышленных странах мира эта величина существенно выше. Мировое производство пестицидов постоянно растет.» [Коробкин В.И., Л.В. Передельский: Экология. Учебник для вузов. Изд. 10-е. – Ростов н/Д: Феникс, 2006г., 576 с.]
К интенсивному загрязнению почв приводят отходы производства. В нашей стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, часть из них токсичны. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, которые интенсивно загрязняют почвы.
Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые металлы.
Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за выбросов может в сотни раз превышать допустимую концентрацию.
Борьба с этой категорией негативных факторов должна в первую очередь вестись в направлении законодательного ограничения использования пестицидов и минеральных удобрений в сельском хозяйстве. Эта задача не так легко выполнима, как кажется на первый взгляд. «Основное условие получения высоких урожаев – это содержание достаточного количества необходимых веществ в почве, а также защита растений от внешних негативных воздействий» (автор: Николайкин Н.И.) Это означает, что снижение использования удобрений и пестицидов может привести к существенному падению урожайности большинства культур. Таким образом, регулирование применения пестицидов и удобрений – это постоянное балансирование между падением урожайности и безопасностью.
Второе направление борьбы – это правовое регулирование сброса промышленных отходов, которое уже сейчас достаточно регламентировано, но ему не хватает достаточного контроля со стороны государства.
Ну и третье направление – это утилизация ТБО. «Проблема утилизации ТБО – одна из важнейших экологических проблем современности. Особенно она остро стоит в крупных городах. <…> Даже самые совершенные технологии переработки ТБО подразумевают захоронение определенной части на специально отведенных территориях. А конечные продукты разложения ТБО бывают не менее опасны и токсичны, чем промышленные отходы.» (автор: Николайкин Н.И.) Таким образом, третье направление борьбы с загрязнением почв – это разработка новых методов утилизации бытовых отходов.
Вторичное засоление и заболачивание почв