Биогеохимические круговороты

 

 

 

1. Неправильное применение  удобрений и пестицидов. Внесение  высоких доз азотных удобрений  иногда отрицательно влияет на  почвенную структуру и снижает  противоэрозионную устойчивость  почв. Применение повышенных доз  пестицидов, содержащих соли тяжелых  металлов, также может снижать  плодородие почв, т. к. при обработке  в ней уничтожаются полезные  микроорганизмы и черви, а также  изменяется кислотность.

2. Мелиоративные  работы. При неправильной технологии  таких работ снижается гумусовый  слой почвы, плодородный слой  почвы засыпается почвообразующей  породой.

3. Лесозаготовки. Повреждаются  и уничтожаются подлесок, травянистый  покров, подстилка и верхний гумусовый  слой почвы. Особенно большой  вред почве наносят тракторные  волоки и транспортировка леса  по временным дорогам.

4. Раскорчевка леса. Вместе с корнями деревьев  из почвы выносится большое  количество гумуса.

5. Лесные пожары. Вместе с лесом уничтожается  лесная подстилка и трава. Действие  огня распространяется на гумусовый  слой почвы, происходит деградация  лесных почв.

6. Пожары на осушенных  торфяных почвах. На пастбищах  и пахотных массивах выгорает  полностью органический слой  почвы.

Деградация почвы включает процессы эрозии, сопровождается изменениями почвенной флоры и фауны, снижением плодородия, неблагоприятными изменениями в напочвенном растительном покрове, формированием бесплодных, пустынных земель. Различают также, ветровую (дефляционную), ледниковую, оползневую, речную, биологическую и другие виды эрозии.

К эрозии почв нередко относят и всевозможные явления, снижающие плодородие почв и разрушающие почвенный покров, вызываемые антропогенными факторами:

Химическая эрозия (накопление в почве ядохимикатов);

Механическая эрозия (перемещение почвы со склонов различными машинами и агрегатами);

Засоление почв при орошении (накопление растворимых солей в почве);

Переувлажнение и заболачивание (совокупность явлений, возникающих в почве при постоянном увлажнении).

Опустынивание – это уменьшение или уничтожение биологического потенциала земельного пространства, сопровождающееся сокращением его водных ресурсов, исчезновением сплошного растительного покрова, обеднением и перестройкой фауны и возникновением других условий, близких или аналогичных условиям пустыни.

Общими факторами, приводящими к опустыниванию земли, являются:

Деградация растительного покрова и сопутствующая ей эрозия почв в результате чрезмерного выпаса скота;

Усиление эрозии и дефляции засушливых земель при их интенсивном и нерациональном использовании;

Отсутствие рациональных соотношений между земледелием и животноводством;

Уничтожение растительного покрова при заготовке топлива;

Разрушение растительного и почвенного покрова при дорожном и индустриальном строительстве, геолого-разведочных работах, разработке полезных ископаемых и т. п.;

Вторичное засоление, подщелачивание и подтопление орошаемых земель.

Ущерб от эрозии почв характеризуется следующими показателями. На слабоэродированных черноземах Русской равнины снижение толщины гумусового горизонта почвы на 1 см уменьшает урожай зерновых приблизительно на 1 ц/га. Полная и повсеместная компенсация потерь гумуса невыполнима из-за недостатка органических удобрений (а если была бы возможна, обошлась бы в миллиарды рублей в год). С эрозией ежегодно теряется в 1,5 раза больше питательных веществ, чем вносится в виде минеральных удобрений. Смывается 30–50 % объема этих удобрений.

Экологический ущерб причиняется искажением потоков твердого и растворенного вещества в ландшафтах (заиление рек и озер, заморы рыбы в водоемах и т. п.), а вне непосредственного контакта с эродируемыми землями – множественными нарушениями природной среды при добыче, переработке и перевозке минеральных удобрений.

Одной из причин сокращения площади обрабатываемых земель является интенсивная водная и ветровая эрозия, обусловленная ростом масштабов влияния антропогенного фактора на почвы. Эрозия почв стала бичом земледелия, несмотря на меры по ее ограничению. В странах Западной Европы эрозией охвачено 50 – 60 % территории, в США до 75 % всех земель. Разрушение почвы проявляется в ее смывах и размывах, в образовании ручьев, оврагов, пыльных бурь и в других отрицательных явлениях. Водной эрозии подвержено 31 % суши, ветровой – 34 %. Ежегодный смыв почвы с поверхности Земли достигает 134 т/км2, в Мировой океан смывается до 60 млрд т почвенного покрова.

В России (если принять во внимание, что смыв почвы с 1 га равен 30 т) годовая потеря почвы достигает 4,5 млрд т. Разрушительные свойства ветровой эрозии наблюдаются на юге Украины, в Казахстане, Нижнем Поволжье, в равнинных областях Северного Кавказа, в Средней Азии, Бурятии, Башкирии, Хакасии.

В России осуществляется комплекс мероприятий по применению агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических средств по защите почв от водной и ветровой эрозии. Хорошо зарекомендовали себя и получили распространение почвозащитные севообороты с полосным размещением посевов и паров, залужение сильно эродированных земель, создание буферных полос из многолетних трав, снегозадержание, закрепление и облесение песков, выращивание полезащитных лесных полос и др.

58:

Эрозия почв

Под эрозией почвы понимается разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра. Причины распространения эрозии почв можно разделить по пяти группам факторов эрозии: климатические, топографические, почвенные, биогенные и антропогенные. Непосредственное влияние на интенсивность эрозиозных процессов оказывают следующие факторы:

климатические факторы - интенсивность и продолжительность дождя или снеготаяния, температура воздуха, скорость, направление и время проявления ветра;

-топографические факторы - длина, крутизна, форма склонов, характер  рельефа;

свойства почвы - водопроницаемость, противоэрозийная стойкость;

биогенные факторы - создание беспозвоночными в почве сети каналов, защитная роль растительности, проявляющаяся в снижении скорости ветра и влиянии на температурный и водный режим почвы.

В процессе хозяйственной деятельности человек изменят соотношение факторов эрозии почв, что сопровождается ускорением развития эрозии почв [1].

Как итог, можно сказать, что крайней степенью физической деградации почв является полное уничтожение почвы как природного объекта, вплоть до состояния горной породы.

антропогенный экосистема деградация почва

Деградация земель — снижение или потеря биологической и экономической продуктивности пахотных земель или пастбищ в результате землепользования. Характеризуется иссушением земли, увяданием растительности, снижением связанности почвы, в результате чего становится возможной быстрая ветровая эрозия и образование пылевых бурь. Опустынивание относится к труднокомпенсируемым последствиям климатических изменений, так как на восстановление одного условного сантиметра плодородного почвенного покрова уходит в аридной зоне в среднем от 70 до 150 лет.

Деградация земель — это совокупность процессов, которые приводят к изменению функций почвы, количественному и качественному ухудшению её свойств, постепенному ухудшению и утрате плодородия.

Выделяются следующие наиболее существенные типы деградации почв:

• технологическая (в результате долгого использования)

• эрозия почвы

• засоление

• заболачивание

• загрязнение почв

• опустынивание

Крайней степенью деградации почв является уничтожение почвенного покрова.

Опустынивание — процесс превращения (перехода) окультуренных плодородных орошаемых земель в безводные и безжизненные пустыни с потерей плодородия почв и растительности.

Классификация пустынь

По характеру почв и грунтов:

• Песчаные — на рыхлых отложениях древнеаллювиальных равнин;

• Лёссовые — на лёссовых отложениях подгорных равнин;

• Суглинистые — на слабокарбонатных покровных суглинках равнин;

• Глинистые такыровые — на подгорных равнинах и в древних дельтах рек;

• Глинистые — на низкогорьях, сложенных соленосными мергелями и глинами,

• Галечные и песчано-галечные — на гипсированных плато и подгорных равнинах;

• Щебнистые гипсированные — на платах и молодых подгорных равнинах;

• Каменистые — на низкогорьях и мелкосопочниках;

• Солончаковые — в засоленных понижениях рельефа и по морским побережьям.

По динамике выпадения осадков:

• Береговые — развиваются там, где к жарким побережьям подходят холодные морские течения (Намиб, Атакама): осадков почти нет; жизни, соответственно, тоже.

• Центральноазиатского типа (Гоби, Бетпак-Дала): темп выпадения осадков примерно постоянен в течение года — и потому жизнь тут есть весь год, но едва теплится.

• Средиземноморского типа (Сахара, Кара-Кумы, Большая Песчаная пустыня в Австралии): здесь осадков столько же, что и в предыдущем типе, но только все они выливаются разом, за две-три недели; тут происходит краткий и бурный расцвет жизни (разнообразные эфемеры), которая затем переходит в латентное состояние — до следующего года.

Источник: Википедия

Причины опустынивания

Дефицит воды — нехватки водных ресурсов для удовлетворения биологической потребности сельскохозяйственных культур и других видов растительности для их нормального роста и развития, а также требования окружающей среды по стабилизации развития экологических процессов.

Засуха — длительный период времени года с недостаточным количеством осадков при повышенных температурах воздуха.

Аридизация климата — усиление засушливости климата за счет увеличения температуры воздуха, испаряемости и уменьшения количества осадков, т.е. повышения дефицита влажности воздуха по Торвейту и снижения коэффициента увлажненности.

Вырубка леса — оголение территории роста и развития лесных насаждений, что привело к нарушению снегозадержания, накопление влагозапасов от дождевых вод. Кроме того, за счет вырубки лесов происходит эрозия почв в склонах гор, предгорных равнин в виде смыва и размыва, в также оврагообразования.

Перепас скота — оголение или изреженность территории пастбищ от растительности за счет увеличения количества голов скота по сравнению с нормативом. Оголение или изреженность территории пастбищ приводит к резкому снижению влагозапасов почв, формируемых под действием скудных атмосферных осадков в пустыне.

Биологическая гибель — омертвление растительного мира за счет резкого нарушения их потребности в воде и повышения вредных токсических веществ в почвогрунтах и атмосфере.

Недостаток дренированности — необеспеченность оттоком подземных вод в естественно-историческом развитии территории и общем дренажным стоком при искусственном дренировании для предотвращения подъема грунтовых вод и, как его последствия подтопление и вторичное засоление в процессе орошения и освоения земель.

Соленакопление под действием напорных грунтовых вод. Накопление в корнеобитаемом слое или зоне аэрации (слой, расположенный между поверхностью земли и уровнем грунтовых вод) за счет переноса их подземными притоками, формируемыми как за пределы орошаемых территорий, так и в них в последствии которых создаются напорные комплексы водоносных пластов при отсутствии или недостаточной естественной дренированности. В этих условиях пьезометрические напоры в водоносных пластах, представленных хорошо проницаемыми грунтами (пески, гравелистые отложения, галечники и др.), устанавливаются выше уровня грунтовых вод, создавая определенный переток воды и солей в верхний слабопроницаемый мелкозем — зону аэрации. Величина накопления солей зависит от интенсивности перетока напорных вод, запасов солей в слабопроницаемых покровных мелкоземах и минерализации подземных напорных вод. На территории, представленных напорными подземными водами формируется поверхностный солевой профиль с распределением запасов солей в зоне аэрации (выше грунтовых вод) за счет выноса их из нижних слоев. Примером формирования такого распределения солевого профиля является территория Ферганской долины, старая зона орошения Голодной степи Республики Узбекистан, Вахшская долина Республики Таджикистан.

Соленакопление на полях орошения под действием нарушения баланса солей. Такой тип соленакопления на полях орошения формируется в условиях когда приходная часть водно-солевого баланса поля, формируемого за счет водоподачи на полив сельхозкультур фильтрации из внутрихозяйственных полевых каналов, притока из грунтовых вод над расходной частью (суммарного испарения, перетока из зоны аэрации в грунтовые воды, запасов грунтовых вод в нижние водоносные пласты и дренажного стока) при недостаточной естественной и искусственной дренированности.