Деградация почв

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Сельское хозяйство
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    1,87 Mb
  • Опубликовано:
    2012-02-27
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Деградация почв

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСОВА

Географический факультет

Кафедра геохимии ландшафтов и географии почв











«Деградация почв»










Москва-2009

Оглавление

Введение

Глава 1. Определение термина «деградация почв». Типы, виды и факторы деградации почв

Глава 2. Деградация почв в различных природных зонах

Глава 3. Методы охраны почв от деградации. Основные законодательные акты

Заключение

Список литературы

Введение

Почвенный покров выполняет множество функций в биосфере. Почва - один из важнейших биогеохимических барьеров на пути миграции веществ. Благодаря своим специфическим свойствам, она определяет условия существования человека как через качество и количество продукции сельского хозяйства, так и через санитарные функции. Поэтому на фоне всевозрастающей антропогенной и техногенной нагрузок на биосферу очень важное место должна занимать проблема деградации и охраны почвы. Правильный подход к преодолению процессов деградации почв является залогом к сохранению растительного и животного мира, чистоты воды и воздуха.

На сегодня состояние почв России оценивается как не удовлетворительное, а в ряде районов критическое (Добровольский, 1997). На всей территории страны сельскохозяйственные угодья занимают 186 млн га, что составляет около 9% от всего земельного фонда. Из них около 60 млн га подвержены эрозии и дефляции, 73 млн га имеют повышенную кислотность, более 40 млн га в разной степени засолены, 26 млн га - переувлажнены и заболочены, 12 млн га каменисты, 7 млн га заросли кустарниками и мелколесьем, около 5 млн га загрязнены радионуклидами, более 1 млн га подвержены опустыниванию (Добровольский, 1997). Отсюда следует вывод, что в нашей стране значительная часть сельскохозяйственных земель деградирована. К тому же, нерациональное использование сельскохозяйственных угодий приводит к их ежегодному сокращению.

Основная цель данной работы заключается в ознакомлении с понятием «деградация почв», изучении процессов, составляющих это понятие, а также причин возникновения этих процессов. Предполагается также изучение особенностей деградации почв различных природных зон, проведение сравнения этих особенностей и получение представлений о методах восстановления и охраны почв от процессов деградации.

Глава 1. Определение термина «деградация почв». Типы, виды и факторы деградации почв

почва деградация охрана

На сегодняшний день четкого определение термина «деградация почв» не существует. Точнее, имеется много определений и представлений. Связано это, в первую очередь, с невозможностью до конца определить, что понимать под деградацией. Однако совершенно ясно, что это понятие включает в себя процессы ухудшения свойств и качества почв с точки зрения их продуктивности. Сегодня люди, так или иначе связанные с использованием почв, знают об их деградации. Поэтому оно нуждается в четком общеприЗНАНном определении. Ниже будут приведены несколько определений этого явления, по смыслу близкие друг другу.

Европейский Почвенный научный центр (г. Вагенинген, Нидерланды, 1988): «Деградация почв - это совокупность процессов, вызванных деятельностью человека и уменьшающих способность почв к поддержанию жизни людей». Такое определение не раскрывает сущности и характера процессов, которые ее вызывают, а устанавливает только последствия.

В «Методике определения размеров ущерба и деградации почв и земель» (1994) дается следующее определение: «Деградация почв и земель представляет совокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к изменению функций почв, количественному и качественному ухудшению их состава и свойств, снижению природно-хозяйственной значимости земель». Как и в предыдущем определении, здесь больше говорится о последствиях деградации. А понятия «почва» и «земля» ставятся в один ряд, предполагая, что это слова синонимы. Возможно, это неправомерно, поскольку деградация земель может происходить от чрезмерного их дробления, неправильного землеустройства, что никак не повлияет на деградацию почв как таковых.

Собственно почвенное определение деградации почв было предложено М.И. Герасимовой, Н.А. Караваевой и В.О. Таргульяном, (2000): «Деградация почв - изменения в почвенной системе, и\или в составе и строении твердой фазы почв, и\или регуляторной функции почв, имеющие результатом отклонение от экологической нормы и ухудшение параметров, важных для функционирования биоты и человека».

Деградация почв представляют собой ухудшение любых их биосферно-экологических функций под влиянием ускорения, замедления, искажения естественных элементарных почвенных процессов (Крупенников, 2008). Действительно, в почве протекает огромное число непрерывных процессов, как в органической, так и в минеральной ее частях, и любое нарушение естественных циклов может вести к деградации. Кроме того, почва постоянно взаимодействует с атмосферой и гидросферой, компоненты которых в ней всегда присутствуют в самых различных своих проявлениях, поэтому нарушения в педосфере ведут к нарушениям и в других сферах.

Н.Б. Хитров (1998) дал близкое этому определение деградации: «Деградация почв - это вызванный человеком процесс ухудшения и/или утраты свойств и качества почвы (в пределах элементарного почвенного ареала), результат которого способствует увеличению затрат различного рода ресурсов (энергетических, сырьевых, информационных и пр.) для достижения ранее получаемого количества и качества продукции и/или увеличению ограничений на дальнейшую деятельность человека». А также предложил рассматривать и оценивать ее в пределах каждого конкретного элементарного почвенного ареала. Кроме этого, он ввел ряд понятий, детализирующих проявления деградации:

Степень деградации почвы - сравнительный уровень выраженности деградации почвы в целом к фиксированному моменту времени.

Скорость деградации почвы - быстрота изменения степени деградации почвы, которая считается, как степень изменения деградации за определенный период.

Вид деградации почвы - группа процессов ухудшения свойств и качества почвы, имеющая одинаковые общие механизмы осуществления и спектр результатов воздействия

Число совмещенности - число видов деградации почвы, диагностируемых одновременно в одной почве.

То же определение может быть применено и к понятию «деградация почвенного покрова», только речь будет идти о почвенной комбинации, а не о почве. Для деградации земель, по мнению Н.Б. Хитрова, может быть также сделано аналогичное определение (1998).

Таким образом, в современном почвоведении понятие «деградация почв» рассматривается с позиции удобства и благополучия человека и окружающей его природной среды. Такой подход к проблеме критически рассматривали Г.В. Добровольский и В.Д. Васильевская. Это очень важный момент, поскольку для почв как сложных систем, их деградация в приведенном выше понимании отнюдь не всегда является деградацией с точки зрения общей теории систем, т.е. потери элементов и упрощения структуры этой системы вплоть до исчезновения самой системы. Очевидно, что системное понятие деградации отвечает понятию деградации почв в случае таких разрушающих почву воздействий и процессов, как эрозия, дефляция, дегумификация, но не вполне соотносится с ним в случае, например, формирования солонцеватых черноземов при орошении.

Другой проблемой является то, что исследователи не могут сойтись в едином мнении по поводу принципов разделения процессов деградации на группы.

Ниже представлены одни из основных, на сегодняшний день, карты деградации земель составленные различными авторами (рис.1, рис.2).

На рисунке 1 представлена карта GLASOD, она была создана в 1990 году. В ней представлены основные типы деградаций почвы: водная эрозия, ветровая эрозия, ухудшение химических свойств, ухудшение физических свойств, а также отмечены зоны на территориях этих группах, в которых степень деградации отмечается как «серьезная».

На рисунке 2 представлена карта основных процессов деградации земель России, составленная В.В. Снакиным. В отличие от предыдущей карты, где авторы старались разделять области деградации по типу деградаций почв конкретных областей, в основе этой карты лежит принцип дифференциации земель по преобладающим процессам деградации почвы в каждой конкретной административно-территориальной единице Российской Федерации. Это такие процессы, как подкисление, заболачиваемость, ветровая и водная эрозии, опустынивание, деградация природных кормовых угодий, радиоактивное и техногенное загрязнение, а также переувлажнение, засоление, осолонцевание и каменистость.Если попытаться сравнить две карты, то можно отметить ряд сходств и различий. Карта GLASOD объединяет в себе самые распространенные проблемы деградации почв всего земного шара. И если мы говорим о проблемах деградации почв России, то по сравнению с картой Снакина, ее можно отнести к обзорному варианту карты. На рис.1, территория восточнее Уральских гор и севернее 55 параллели, отмечается как стабильная, тогда как на рис.2 территория разделена на районы по преобладающим в них процессам деградации почв. Сходства между картами можно увидеть на европейской части страны, особенно в средней и южной физико-географических областях Русской равнины. Авторы сходятся во мнении, что преобладающими процессами деградации почв здесь являются процессы водной и ветровой эрозии.

Рисунок 1. Карта «Glasod»

(www.fao.org/landandwater/agll/glasod/glasodmaps.jsp).

Рисунок 2.Карта «Основные процессы деградации земель России». (Составлена В.В. Снакиным, Национальный атлас России, 2000)


Рисунок 3. Карта «GLASOD европейской части территории России и легенда к ней». (World map of the status of human-induced soil degradation. Составлена L.R. Oldeman, R.T.A. Hakkeling, W.G. Sombroek. 1991г.)

Рисунок 4. Карта «Основные процессы деградации земель европейской части России». (Составлена В.В. Снакиным, Национальный атлас России, 2000).

Рассмотрим эти сходства и различия более внимательно. Для этого возьмем фрагменты этих карт на европейскую территорию страны (рис.3 и рис.4). Вообще, граница между Европой и Азией весьма условная. Несмотря на то, что мы брали карты на одну территорию, площадь выделенных областей на рис.4 несколько больше, и в ней присутствуют области из азиатской части страны. Это связано прежде всего с тем, что В.В. Снакин в основе деления областей деградации использовал административно-территориальные единицы страны. А значит, что выделенные им процессы деградации земель распространяе

Существуют разные критерии выделения групп процессов деградации. Ниже мы попытаемся рассмотреть наиболее распространенные.

Большинство исследователей деградационных явлений склоняются к мысли, что все виды деградации условно можно разделить на три группы: физическая, химическая и биологическая. Представленная ниже классификация заимствована из системы GLASOD В.В. Снакиным и другими авторами (2002).

Физическая деградация почвы

Характеризуется нарушением строения почвенного профиля, которое определяется по уменьшению мощности гумусового горизонта. Оно отражает воздействие водной и ветровой эрозии, механическое нарушение почвенного покрова (Снакин и др., 2002).

Другим видом нарушения почвенного профиля являются посторонние наносы, ухудшающие продукционную функцию почвы. При этом степень деградации почвы зависит от мощности абиотического наноса.

Использование сельскохозяйственной техники является следствием ухудшение структуры и увеличения плотности почвы, слитизации, коркообразования и ряда других негативных процессов.

Насыщение почвенного профиля влагой способствует проявлению признаков гидроморфизма и приводит к формированию гидроморфных почв. Среди причин, вызывающих процесс вторичного заболачивания, основной является повышение уровня грунтовых вод. Поскольку заболачивание приводит не только к изменению водно-физических свойств, но и к изменению физико-химических параметров, в качестве индикатора заболачивания В.В. Снакин и соавторы предлагают использовать снижение, по сравнению с нормой, величины окислительно-восстановительного потенциала почвы на глубине 15-20 см (Снакин и др., 2002). Говоря о таких глубинах, авторы скорее всего имели в виду мощность почвенного профиля, используемого в сельском хозяйстве.

Химическая деградация почвы

Истощение почвы в результате нерационального использования в сельскохозяйственном производстве может привести к существенному снижению ее плодородия. Этот процесс отражается в первую очередь снижением содержания питательных элементов (NPK).

Процесс снижения содержания гумуса, который происходит вследствие неумеренного использования земель, также свидетельствует о деградации почвы. Однако ввиду того, что при распахивании целинной почвы происходит резкое скачкообразное изменение этого показателя, и в дальнейшем он колеблется в зависимости от внесенных органических удобрений и вида возделываемой культуры, установление эталонных значений содержания гумуса для агропочв затруднено.

Содержание легкорастворимых солей отражает процесс вторичного засоления. Показателем процесса вторичного осолонцевания является увеличение содержание обменного натрия в ППК, а критерием деградации почвы - увеличение его доли в составе обменных катионов.

Снижение величины ОВП почвы, обычно вследствие орошения, может привезти к уменьшению продуктивности экосистемы. ОВП - количественный показатель окислительно-восстановительного потенциала почвы, отражающий совокупность химических и физико-химических показателей почвы. Его уровень определяет преобладание окислительных или восстановительных процессов в почве.

Загрязнение почвенного покрова различными токсичными веществами является причиной снижения, как количества, так и качества урожая. Для экотоксиологической оценки земель используют показатель предельно допустимой концентрации загрязняющего вещества (ТМ, пестициды, и др.) в почве. Степень загрязнения почвы по кратности превышения величины ПДК целесообразно дифференцировать в соответствии со степенью токсичности анализируемого поллютанта.

Биологическая деградация

Почвенные организмы играют ключевую роль в круговороте питательных веществ, разложении остатков в почве, детоксикации загрязнителей и подавлении патогенных форм микроорганизмов.

Микробиологические тесты, являющиеся раннедиагностическими, позволяют за короткое время, даже при незначительных изменениях окружающей среды, оценить отклонения в функционировании почвенной системы и поэтому могут служить показателями степени деградации почвы. Уровень активной микробной биомассы (это масса живых микроорганизмов в почве) является информативным показателем состояния почвенной микробиоты.

Биологическое загрязнение почв может характеризовать показатель, отражающий содержание патогенных форм микроорганизмов, т.е. их доли от общего пула микроорганизмов.

Показателем состояния почвенной биоты, который зависит от суммарного загрязнения почвы, содержания фитопатогенных и токсикогенных микроорганизмов, является фитотоксичность почвы.

Кроме нее следует выделить генотоксичность почвы - ее способность влиять на структурно-функциональное состояние генетического аппарата почвенной биоты, включая микроорганизмы, растительность, почвенную фауну. На примере пестицидов прослеживается четкое влияние вносимых в почву веществ - мутагенов на здоровье населения: повышенная заболеваемость, обусловленная вновь возникающими мутациями в клетках человека или патологической реакцией на экзогенетические факторы. Мутагенное действие показывают 80% пестицидов, испытанных на клетках млекопитающих (Снакин и др., 2002).

Другой способ выделения групп деградаций почв предлагают Г.В. Добровольский, В.Д. Васильевская и др. авторы (Деградация…, 2002). Они считают, что на сегодняшний день в качестве причин возникновения процессов деградации почвы выделяются 2 основных фактора: антропогенный (агрогенный и техногенный) и природный.

М.Н. Заславским еще в начале 30-х годов прошлого века было сформулировано понятие «почворазрушающие процессы» - процессы и явления, снижающие плодородие почв, ухудшающие условия сельскохозяйственного использования земель, увеличивающие эрозионную опасность и интенсивность эрозии, разрушающие почвенный покров. Хотя эти слова относились автором только к эрозии почв, можно считать их предпосылкой зарождения представлений о деградации почв.

Были выделены процессы, проявление которых не может быть предотвращено человеком, т.е. природные, и которые могут вести к деградации почв и нарушениям или уничтожению почвенного покрова. Это землетрясения, извержения вулканов, различные склоновые процессы и т.п.

Процессы, интенсивность которых в большей или меньшей степени определяется антропогенным фактором: оползни, сели, эрозия почв, дефляция, пирогенная деградация и др. и вызываемые антропогенными факторами: термокарст, вторичное засоление, пересушка торфяников и т.д. (Деградация…, 2002)

Техногенные процессы: загрязнение почв токсическими веществами, затопление плодородных почв при строительстве водохранилищ, нарушения почв при геологоразведочных работах и эксплуатации месторождений полезных ископаемых, дегумификация пахотных почв и многие другие. (Деградация…, 2002)


Таблица 1

Типы и виды деградации разных групп почв

Процессы деградации

Эффект деградации

Способ преодоления или минимализации эффекта

Степень выраженности процессов

Химические деградации

1

Преобладание разложения гумуса над его ресинтезом

Гумусовая деградация, дегумификация,

Расчетное внесение навоза, полное использование растительных остатков, уменьшение доли пропашных, травы, щадящие обработки почвы

Ч=Пд=СБ

2

Преобладание потерь азота (NO3, NH4), воздушным путем и на питание растений над его биологическим накоплением

Азотная деградация, денитрИфикация. Вымывание N-NO3

В дополнение к №1 внесение азотных удобрений по дефициту N в слое 0-60 см, увеличение посевов бобовых (люцерны и др.)

Ч=Пд=СБ

3

Потери фосфора на питание растений без его компенсационного внесения

Фосфорная деградация, дефосфатизация

В дополнение к №1 внесение фосфорных удобрений по дефициту P в слое 0-60 см

Ч=Пд=СБ

4

Потери калия на питание растений без компенсационного внесения

Калиевая деградация, депоташизация

В дополнение к №1 внесение калиевых удобрений под требовательные к ним культуры (сахарная свекла, виноград). В основном использование почвенных резервов

Ч=Пд=СБ

5

Вынос отдельных форм кальция, рост гидролитической кислотности, снижение величины рН

Кальциевая деградация, подкисление почв, декальцинация

Физиологически щелочные удобрения, умеренное известкование или внесение отходов сахарной промышленности

Пд>Ч

6

Недостаток в почве некоторых микроэлементов - йода, фтора, цинка

Микроэлементная недостаточность

Навозные удобрения, использование отходов промышленности, внесение микроудобрений

Ч=Пд=СБ

7

Повышенный вынос солей поверхностным и речным стоком

Гидрохимическая деградация, вынос химических элементов за пределы данного ландшафта

Снижение склонового стока и эрозия в речных бассейнов, недопущение смыва удобрений со стоком

Ч=СБ

8

Засоление почв при использовании для орошения минерализованных вод

Галургическая деградация, избыточное засоление почв

Неприменение для орошения некондиционных вод (профилактика), промывка пресной водой

Ч=СБ

9

Заражение почв радионуклидами при атомных выбросах

Радионуклидное заражение, атомная радиация

Межгосударственные соглашения по недопущению аварий на атомных электростанциях и других радиовыбросов в атмосферу. Спец. мониторинг.

Ч=Пд=СБ

Физические деградации

10

Разрушение зернистой структуры при длительной и плохой обработке почвы

Обесструктуривание, дезагрегация

Обработка почвы в состоянии спелости, посевы злаковых трав, полимеры

Ч>Пд

11

Переуплотнение почвы до глубины 0,5 м, сокращение порового пространства и фильтрации воды

Переуплотнительная деградация, уменьшение пустот для «депо» семян

Недопущение использования для обработки почвы тяжелых колесных тракторов (профилактика), глубокое рыхление почвы

Ч=Пд=СБ

12

В дополнение к №11-12 бесполезный поверхностный сток и физическое испарение воды

Иссушительная деградация, смыкание с атмосферной засухой.

Зяблевая вспашка, неглубокая обработка почвы, лесокустарниковая защита

Ч>Пд

13

Агротехническая деградация, ухудшение строения пахотного слоя, выпахивание почвы

Соблюдение нормативов обработки, использование адекватных орудий тяги и вспашки

Ч

14

Псевдослитизация нижней части пахотного слоя при высвобождении минеральных коллоидов из-за дегумификации

Псевдослитизационное уплотнение, деградация пахотного слоя №№11,12,14 - гидролизная деградация

В дополнение к №№1,11,12,13 специальные приемы обработки пахотного слоя, слежение за его состоянием

Ч>СБ

15

Ухудшение газообмена между атмосферой и почвой, проникновения в нее кислорода и выделения CO2 из-за переуплотнения

Аэрологическая деградация, подавление газоатмосферной функции

Выполнение способов №№11,12,14,15

Ч>СБ

16

Избыточное увлажнение при подъеме уровня грунтовых вод или их выклинивания на склонах, иногда сопровождаемое осолонцеванием

Образование мочаров - очагов избыточного увлажнения, мочаристая деградация

Осущение методом дренажа и сброса избытка воды. Превращение наиболее «трудных» мочаров в биосферно-экологические оазисы для дикой флоры и фауны

Ч>СБ>Пд

17

Нарушение теплового режима почв из-за их осветления при снижении гумусности

Деколоризация почв, осветительная деградация

Все способы повышения гумусности почв, в отдельных случаях применение черных покрытий

Пд>Ч

Биологические деградации

18

Полное или частичное оголение почвы от растительности

Дефолиация, дефольная деградация

Недопущение изреженности посевов, оголения почвы

СБ>Ч>Пд

19

Истребление землероев (грызунов), сокращение образования кротовин

Девертебрация, девертебратная деградация

Элементы переложной системы на части земель, терпимое отношение к землероям

Ч>Пд>СБ

20

Угнетение и подавление мезофауны из-за №№1,9,12, уменьшение ее численности и видового разнообразия, особенно земляных червей

Снижение активности мезофауны, мезофаунистическая деградация

Выполнение способов №№1,9,12,14,15, иногда интродукция червей

Ч>Пд>СБ

21

Подавление деятельности микроорганизмов из-за №№1,2,9,12, снижение их видового разнообразия

Уменьшение активности микроорганизмов, микробиологическая, биохимическая деградация

Выполнение способов №№1,9,12,14,15, иногда интродукция полезных микроорганизмов

Ч=Пд=СБ

22

Уменьшение кол-ва энзимов из-за №№1,2,9,12,22

Снижение активности энзимов, деэнзиматическая деградация

То же, что и для активизации микроорганизмов (№ 22)

Ч=Пд=СБ

23

Заражение почвы фитопатогенными микроорганизмами и веществами

Почвоутомление, фитотоксическая деградация

Недопущение монокультуры растений, чувствительных к токсикозу

Ч=Пд=СБ

24

Временное оглеение нижней части профиля почвы при подъеме грунтовых вод или образовании верховодок

Установление анаэробного режима, восстановительная деградация

Правильное управление гидрологическим режимом окружающей территории

Ч>Пд=СБ

25

Уменьшение турбации (обмена) материалом нижних и верхних горизонтов почвы при сокращении работы землероев (№20) и земляных червей (№21)

Антитурбационная, зооантитурбационная деградация

Выполнение способов №№20,21

Ч=Пд=СБ

Профильные деградации

26

Гидромеханический смыв половины горизонта А

Слабоэрозионная деградация

Обработка поперек склона, простые почвозащитные приемы

Ч=СБ>Пд

Гидромеханический смыв всего горизонта А и части В

Среднеэрозионная деградация

В дополнение к №27 ограничение доли пропашных культур, фитомелиорация

Ч=СБ>Пд

28

Гидромеханический смыв горизонта А и половины горизонта В

Сильноэрозионная деградация

Исключение пропашных культур, лучше отвод на отдых или землевание местными мелиорантами

Ч=СБ>Пд

29

Смыв всего почвенного профиля, выход на поверхность почвообразующей породы

Геологизация почвенного покрова, контрэволюция почв

То же, что и №29, но с меньшим успехом

Ч=СБ>Пд

30

Сильное развитие линейной эрозии, образование склоновых оврагов

Овражная деградация почвенного покрова, усложнение СПП

Коренные мелиорации: полная засыпка или выполаживание оврагов, землевание местными мелиорантами

Ч=Пд>СБ

31

Погребение гумусированного делювия на глубину более 0,5м материалом сильноэродированных почв

Инвертизация профиля почв, делювиально-инверсионная деградация

Строительство мелких прудов, при орошении и удобрении выращивание овощей

Ч>Пд

32

Вертикальная турбация и горизонтальное перемещение под влиянием оползней

Оползневая деградация почв, хаотизация почвенного профиля

Сложные гидротехнические мелиорации с последующим землеванием

Ч=Пд

33

Развевание, дефляция почв под воздействием ветров большой скорости

Сокращение мощности почв из-за ее сдувания, дефляционная деградация

Мелкая (плоскорезная) обработка почв, фитозащита

СБ>Ч

34

Засоление и осолонцевание почв при кратковременном поливе некондиционными водами при умренных поливных нормах

Галосолонцовая деградация, формирование солонцового горизонта. Первая стадия выхода из черноземного типа

Гипсование, применение отходов сахарной промышленности образовании глубоких солонцов, невозможность восстановления черноземного профиля

СБ>Ч

35

Трансформация минералогического состава, вынос гумуса, карбонатов, оглеение, осолонцевание в результате длительного орошения некондиционными водами при больших поливных нормах

Ирригационно-минералогическая деградация, радикальное ухудшение минералогического состава, формирование нового ущербного типа почв

Вывод из активного поливного режима, разработка новых подходов к использованию и мелиорации почв

СБ=Ч

Географические и общебиосферные деградации

36

Из-за неравномерного внесения удобрений, проведения обработки поле приобретает пестроту плодородия и урожайности

Внутрипольная деградация плодородия, пестрополье

Регламентация внесения удобрений по расчету их содержания в отдельных частях поля, прецисионное земледелие

Пд=СБ>Ч

37

Усложнение сложения почвенного профиля под влиянием неравномерного развития многих видов деградации

Географическая, пространственная деградация

Гомогенизация почвенного покрова, землевание смытых почв, засыпка оврагов, консолидация земель

Ч=Пд=СБ

38

Под влиянием нескольких деградаций резко ослабеваются экологические функции почв

Биосферно-экологическая, общефункциональная деградация

Комплексы приемов преодоления деградации (№№1-38)

Ч=Пд=СБ

39

Снижение биопродуктивности и бонитета почв, урожайности сельскохозяйственных культур и пурификационной функции почв

Контрпродуктивная деградация, сильное снижение плодородия почв и их защитного действия на здоровье человека и животных

Экологизация земледелия на ландшафтной или геобиоценотической основ, укрупнение обрабатываемых площадей

Ч=Пд=СБ


Примечания.

«Ч» - Черноземы типичные

«Пд» - Дерново-подзолистые

«СБ» - Пустынные серо-бурые

«=» - воздействие деградационных процессов равноценно, «>», «<» - больше или меньше в одной из групп почв по сравнению с другой (другими)

В процессах, под номерами 1-4 и 6 таблицы мы считаем, что воздействие дегумификации, а также отсутствие или уменьшение запаса питательных элементов (N,P,K), негативным образом сказывается для всех рассматриваемых групп почв, независимо от природной зоны и экологических условий их образования и функционирования. Вынос отдельных форм кальция (пункт 5) более негативно скажется на Пд, чем на Ч, т.к. и без того кислые Пд станут еще более кислыми, в отличие от насыщенного кальцием ППК черноземов либо полностью окарбоначенного профиля серо-бурых почв.

Деградации, связанные с повышением содержания солей в почве в результате орошения (пункты 7 и 8) одинаково негативно сказываются как на Ч, так и на СБ, учитывая, что Пд мало орошают .

Сравним основные физические деградации.

Переуплотнение почвы (пункт 11) одинаково вредно для всех типов почв, а разрушение зернистой структуры и бесполезный поверхностный сток (пункты 10 и 12) более характерны для Ч, чем для Пд и СБ. В Пд практически не встречается зернистая структура, а СБ расположены преимущественно в аридной зоне, где большие объемы воды и связанный с нею поверхностный сток - редкость.

Огрубление структуры почвы, появление «чемоданов», глыб в пахотном горизонте (пункт 13) характерно исключительно для Ч и выделено специально для этой группы почв.

Псевдослитизация нижней части пахотного слоя и ухудшение газообмена между атмосферой и почвой (пункты 14 и 15) более негативно сказывается на Ч вследствие появления в них солонцеватых свойств, чем на СБ почвах, окарбоначенных с поверхности. И отсутствует в Пд почвах

Избыточное увлажнение при подъеме уровня ГВ, иногда сопровождаемое осолонцеванием (пункт 16). Из трех типов почв Ч наиболее чувствительны к этой проблеме, поскольку для Ч в естественных условиях почвообразования совершенно не характерны процессы оглеения, слитизации, осолонцевания, и др., ведущие к резкому ухудшению плодородия. Условия развития СБ почв аридные, т.е. с недостатком увлажнения, и поэтому проявление этой проблемы здесь маловероятно. А Пд почвы развиваются во влажных условиях, и оглеение для них - абсолютно нормальное явление.

Сравним основные биологические деградации

Пункт 18, деградация растительного покрова почв, наиболее отрицательно скажется на СБ почвах, нежели на каких-то других, т.к. при характерном для них экстрааридном типе климата сильно повышается вероятность опустынивания территории.

Девертебратная и мезофаунистическая деградации (пункты 19 и 20) более актуальны для Ч, чем Пд, из-за многочисленности и большого видового разнообразия почвенной фауны и мезофауны в Ч и, соответственно, более важной роли, которую они играют в развитии этих почв. В свою очередь, это практически не относится к П почвам из-за низкой распространенности педофауны в них. Однако микроорганизмы (пункт 21) и энзимы (пункт 22) одинаково широко проявляют свою деятельность во всех почвах, а значит и уменьшение их активности одинаково негативно скажется для всех типов почв.

Временное оглеение нижней части ПП при подъеме уровня ГВ или образование верховодок (пункт 24) затрудняет дыхание почвенной фауны, что негативно сказывается на развитии почв. А наиболее богаты почвенной фауной Ч, поэтому негативные последствия развития этого процесса для них наиболее существенны Рассматриваемый в п. 24 процесс деградации в гораздо меньшей степени сказывается на Пд и СБ почвах , т.к. состояние оглеенности нижней части ПП свойственно Пд, а в СБ почвах кол-во почвенной фауны очень мало.

Заражение почвы фитопатогенными микроорганизмами и веществами (пункт 23), а также уменьшение турбации материала при сокращении работы землероев и земляных червей (пункт 25), негативно скажутся на всех типах почв. В первом случае речь идет о почвоутомлении, а во втором о снижении численности почвенной фауны, что является индикатором ухудшения свойств почв.

Сравним основные профильные деградации

Пункты 26, 27, 28 и 29 схожи по своей структуре. В них речь идет о различной степени разрушения ПП вследствие гидромеханического смыва. Причиной подобных процессов могут являться как природные факторы (сильный дожди и ливни), так к и антропогенные (чрезмерное орошение). Однако Пд почвы практически не орошаются. Поэтому чаще всего подобные деградации встречаются в Ч и СБ почвах.

Сильное развитие линейной эрозии, образование склоновых оврагов (пункт 30) являются следствием дождей ливневого характера, характерные для почв гумидного и семи-аридного типов климата (Пд и Ч), чем аридного и экстра-аридного (СБ).

Пункт 31, погребение гумусированного делювия на глубину более 0,5м материалом сильноэродированных почв довольно специфический процесс, выделенный И.А. Крупенниковым для Ч Молдавии, однако теоретически Пд почвы также могут быть подвержены подобным процессам.

Пункт 32 - вертикальная турбация и горизонтальное перемещение под влиянием оползней. Подобные процессы являются следствием переувлажнения. Происходят перемещения переувлажненной почвенной массы по водоупорному горизонту. Этому виду деградации могут подвергнуться Ч и Пд почвы, но не СБ из-за малого кол-ва влаги в тех условиях, в которых последние развиваются.

Дефляция и засоление почв (пункты 33 и 34) не угрожают Пд, однако в принципе являются основной проблемой СБ почв, в связи с аридным типом климата, и менее - для Ч.

Ухудшение свойств почв в результате длительного орошения некондиционными водами (пункт 35) может случиться как с Ч, так и с СБ, но не с Пд, т.к. их не орошают в широком масштабе, и в зоне их развития нет засоленных вод.

Географические и общебиосферные деградации

Внутрипольной деградации плодородия или пестрополью, (пункт 36) могут быть подвержены все почвы. Однако, из-за малой мощности гумусового горизонта Пд и СБ более чувствительны к подобного рода деградациям.

В пункте 9, оставшихся пунктах (37-39) географических и общебиосферных деградаций, а также пунктах (40-44), относящихся к техногенным деградациям, рассматриваются виды деградаций более крупномасштабные и общего плана, вред от которых примерно одинаков для всех групп почв.

По проявлению деградационных процессов в почвах может быть выделено несколько степеней. В современных классификациях подходы к их выделению существенно различаются. Так, в Международном руководстве по деградации (Деградация…, 2002) выделяется 5 степеней каждого из типов деградации: деградации нет, слабая деградация, средняя, сильная и экстремальная. Для каждой степени даются количественные придержки изменения конкретного свойства: количество промоин и их частота, степень засоления и т.д. В ряде рекомендаций по оценке степени деградации почв в мерзлотных регионах предлагается оценивать степень нарушенности почвенного покрова по возможной скорости восстановления растительного покрова.

Глава 2. Деградация почв различных природных зон

Деградация черноземов. Еще В.В. Докучаев, в XIX в. первым обратил внимание на начавшиеся уже тогда процессы деградации черноземов. Но в то время исследователи почв могли судить о наличии проблемы только при длительных наблюдениях, в т.ч. по разрушению зернистой структуры гумусового горизонта черноземов, а также по статистическим данным об ухудшении сбора урожая по сравнению с предыдущими сезонами. И здесь легко войти в заблуждение.

Раньше в сфере сельского хозяйства под деградацией почв понимали снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Однако, при заметно выраженной дегумификации урожайность может не падать, а даже наоборот, вырасти, если вносить большие дозы минеральных удобрений. Особенно резкое несовпадение показателей урожайности и деградации почв наблюдается при орошении черноземов. Урожайность может вырасти в 1,5 раза на длительный период, до 10 лет, однако в почве идет сразу несколько видов деградации: дегумификация, осолонцевание, слитизация, разрушение глинистых минералов.

Черноземы типичные Молдовы развиваются на равнинах, на карбонатных породах, лессовидных суглинках или лессах, в условиях умеренно-континентального климата, с количеством осадков меньше, чем испарение. Расходная статья водного баланса преобладает над приходной, влагооборотом охвачен лишь почвенный профиль, грунтовые воды залегают глубоко, нисходящие токи преобладают над восходящими (так как главный расход воды приходится не на физическое, а на транспирационное <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F> испарение). Водный режим здесь непромывной. Эти почвы распространены в зоне развития луговой злаково-разнотравной и разнотравно-злаковой растительности в сочетании с дубовыми лесами.

Падение гумусности, осветление, последствия водной эрозии, которая не только ухудшала чернозем, а, по сути, уничтожала его - все это беспокоило И.А. Крупенникова, когда он начинал свои исследования в области деградации черноземов, и обратил внимание на эти проблемы в своей книге «Чернозем - наше богатство» (1979). Крупенников занимался исследованиями почв преимущественно Молдовы - самой «черноземной» страны в мире. В книге «Сохраним и преумножим» ( 1985) подробно рассказывалось о продолжающейся дегумификации черноземов, почвенной эрозии, оврагообразовании, затрагивалась деградация почв при орошении минерализованными водами. Одновременно подчеркивались факты уменьшения дегумификации наполовину благодаря довольно значительному и систематическому применению больших доз минеральных удобрений и меньших доз органических. В этих и других работах того времени не делалось попыток систематизировать материалы о деградации, провести их типизацию.

Деградация пустынных почв. Основной проблемой почв, сформировавшихся в зоне пустынь и полупустынь, является процесс опустынивания. Рассмотрим эту проблему на примере серо-бурых пустынных почв.

Серо-бурые почвы развиваются на равнинных территориях, почвообразующих породах различного генезиса. Климатические особенности характеризуются малым кол-вом осадков, около 100-150 мм. Весной и осенью почва может быть переувлажнена выше порогового значения влажности, летом почва высыхает. Основными представителями растительного покрова являются полыни и солянки. Они не образуют сомкнутого покрова.

Доминирующим типом опустынивания является пастбищная дигрессия. Анализ современной динамики типологического состава пастбищ указывает на постоянную галоксерофитизацию растительного покрова под влиянием чрезмерного выпаса. По существующим оценкам (Ковда, 1982), климатические зоны, в которых наиболее вероятно возникновение опустынивания и засух, занимают около 47,5 % суши, причем на 69 % этих засушливых регионов уже происходит опустынивание. Деградировано 30 % орошаемых земель, 47 % богарных и 73 % пастбищных. Более чем в 110 государствах мира имеются засушливые территории, для которых существует угроза опустынивания и засухи. Засушливые и полузасушливые районы занимают значительную часть России. По существующим расчетам, площадь сухих и засушливых регионов с отношением осадков к потенциальной испаряемости < 0,65 составляет здесь свыше 610 тыс. кв. км (Ташнинова, 1997). Наиболее остро эта проблема стоит в Калмыкии.

Опустынивание означает деградацию земель в аридных, полуаридных и сухих субгумидных районах в результате различных факторов, включая климатические изменения и воздействия человека. Опустынивание степи сопровождается становлением пустынных природных комплексов. Эти изменения нарушают видовое разнообразие и структуру фитоценозов и приводят к смещению биологического равновесия, к снижению биологической продуктивности, и, в конечном счете, к уменьшению роли одного из важнейших факторов почвообразования - растительности. На орошаемых землях Калмыкии росту площади засоленных и солонцеватых земель способствует отсутствие дренажной сети, а также несоблюдение сроков и норм полива. Характер изменения структуры почвенного покрова на орошаемых землях связан с процессами вторичного засоления.

Профилактика деградации земель значительно эффективнее и дешевле, чем их восстановление. Поэтому первой по приоритетности задачей считается защита земель, незатронутых деградацией, и поддержание их продуктивности. На втором месте стоит задача о принятии корректирующих мер и поддержанию продуктивности засушливых земель, подверженных умеренной деградации. Третьей задачей является восстановление сильно и очень сильно пострадавших засушливых земель и их возвращение в сельскохозяйственное производство.

Деградация дерново-подзолистых почв. Дерново-подзолистые почвы формируются в подзоне южной тайги на холмистых равнинах, преимущественно на породах ледникового происхождения суглинистого состава, а также на покровных и моренных суглинках. Осадков выпадает больше, чем испаряется. Нисходящие токи воды преобладают над восходящими и почва промывается до уровня грунтовых вод. Грунтовые воды в данных условиях как правило залегают не глубже 2 м от поверхности. Режим увлажнения соответственно промывной. Растительность представлена широколиственно-темнохвойными лесами, такими как: грабово-дубово-еловые, дубово-еловые, дубово-пихтово-еловые.

В основном для этих почв характерны механические деградационные процессы, которые проявляются в виде физической деградации (Рожков и Карпачевский, 2006). Физическая деградация, как один из видов механической, проявляется в уплотнении почв, уменьшении ДОЛИ агрономически ценных агрегатов, образовании плужной подошвы. Диагностическими критериями уплотнения почв служат их плотность сложения и общая пористость. Основными причинами развития механической деградации в дерново-подзолистых почвах являются использование тяжелой сельскохозяйственной техники, чрезмерное использование почв с недостаточным естественным увлажнением в полевых севооборотах, низкие дозы и нерегулярное внесение органических удобрений.

Глава 3. Методы охраны. Основные законодательные акты

Если загрязнение воздуха, воды, исчезновение редких видов животных и растений ощущается и воспринимается быстро, то о деградации и эрозии почв этого нельзя сказать. Они менее заметны. Однако последствия весьма ощутимы. Пронесшиеся в начале 30-х годов над США пыльные бури побудили правительство уже в 1935 г. Организовать Государственную службу охраны почв, а в 1938 г. принять закон о сохранении почв.

Сильная ветровая эрозия почв и сопровождающие ее пыльные бури отмечались и в СССР, в 60-70е годы как следствие неумеренной распашки целинных земель.

Первая Всемирная конференция ООН по окружающей среде в Стокгольме в 1972 г. обратила серьезное внимание на состояние почвенного покрова планеты и приняла соответствующие рекомендации.

Всемирная конференция ООН по опустыниванию, созванная в 1977 г. в Найроби констатировала, что опустынивание всегда сопровождается деградацией почв.

В 1992 г. правительство Российской Федерации утвердило Государственную комплексную программу повышения плодородия почв. В ней отмечается неудовлетворительное состояние сельскохозяйственных угодий, тенденция ухудшения почвенного покрова и соответственно предусматривается комплекс мер по охране и повышению плодородия почв.

В действующем законодательстве отдельные правовые нормы, регулирующие отношения в сфере использования и охраны почв рассредоточены по разным отраслям права, но, в основном, содержатся в земельном законодательстве, частично в природоохранительном и законодательстве, регулирующем отдельные аспекты сельскохозяйственной деятельности.

Конституцией Российской Федерации определено, что земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территории (статья 9). Владение, пользование и распоряжение землей и другими природными ресурсами осуществляется их собственниками свободно, если это не наносит ущерба окружающей среде (статья 36).

Сфера взаимодействия общества и природы подразделяется на три группы отношений: природопользование, охрана окружающей среды, обеспечение экологической безопасности. С позиций этих групп отношений вопросы рационального использования и охраны почв и земель регулируются природоохранительным, земельным, лесным, горным, гражданским, административным, уголовным и другим федеральными законодательствами; Указами Президента Российской Федерации и нормативными правовыми актами Правительства Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, а также нормативными правовыми актами и инструктивными документами федеральных органов исполнительной власти.

Земельный кодекс - основной законодательный акт, регулирующий земельные отношения и определяющий понятие и содержание рационального использования и охраны земельных ресурсов, контроля за использованием и охраной земель. Существующие в настоящее время законы, регулирующие охрану природных объектов и иные правовые нормы ограничения антропогенных нагрузок на окружающую природную среду, в том числе, выбросов и сбросов, не обеспечивают сохранения благоприятной для жизнедеятельности человека окружающей среды. Выбросы и сбросы аккумулируются почвой, зачастую необратимо теряющей при этом способность обеспечивать выполнение своих экологических функций.

Многие страны, такие, как США, Китай, Германия, Франция, Канада, уже пришли к пониманию того, что охрана почв, борьба с деградацией и загрязнением почв может проводиться только на государственном уровне. Основным принципом зарубежного законодательства является недопустимость воздействий на почвы, приводящих к ухудшению их качества, деградации, загрязнению и разрушению. Законами этих стран регламентируется деятельность органов, предприятий, организаций и граждан в области охраны почв, установлены требования и ограничения для территорий с загрязненными почвами, предусматривающие мероприятия по очистке почв и предотвращению их воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Предусмотрено ведение государственного учета качества почв, создание банка данных о почвах, включающего мониторинг почв и банк проб почв.

Охрана почв должна стать государственной задачей. Необходимо совершенствование государственного управления и экономического регулирования деятельности в области охраны почв. В связи с чем, подготовка и принятие федерального закона «Об охране почв» - базового законодательного акта, который должен быть направлен на утверждение правового статуса почв как особого природного объекта, определяющего устойчивость биосферы, является одной из неотложных и первоочередных мер по охране почв - основного богатства России.

Заключение

Итак, в данной работе, были рассмотрены особенности деградации почв в различных природных зонах на примере основных почв, характерных для данных природных зон. Описаны основные типы, виды и факторы деградации почв. Рассмотрены и проанализированы последствия процессов, составляющих деградацию почв, для окружающей среды.

Деградация почв представляют собой ухудшение любых их биосферно-экологических функций под влиянием ускорения, замедления, искажения естественных элементарных почвенных процессов (Крупенников, 2008). И в самом деле, в почве протекает огромное число непрерывных процессов, как в органической, так и в минеральной ее частях, и любое нарушение естественных циклов может вести к деградации. Кроме того, почва постоянно взаимодействует с атмосферой и гидросферой, компоненты которых в ней всегда присутствуют в самых различных своих проявлениях, поэтому нарушения в педосфере ведут к нарушениям и в других сферах.

Деградация почв является следствием антропогенных и техногенных, реже природных, факторов. Все деградационные процессы почв подразделяются на три группы: физическая, химическая и биологическая

В качестве главного вывода следует отметить, что изучение влияния человека на окружающую среду еще долгое время будет являться важной и актуальной задачей. Это вызвано непрерывно возрастающим и усложняющимся взаимодействием человека и природной среды.

В финансовом обеспечении природоохранных мероприятий существует явное непонимание и недооценка важности охраны почв.

В сложившейся ситуации особую актуальность приобретают не только законодательно-правовые и организационные меры по борьбе с деградацией и эрозией почв, но и фундаментальные научные исследования, направленные на познания разнообразия процессов деградации почв, выявление причин их возниконовения и развития, а также на поиск оптимальных методов защиты почв от деградации. На эти вопросы мы и попытались ответить в этой работе.

Список литературы

1.       Герасимова М.И., Караваева Н.А., В.О. Таргульян. Деградация почв: методология и возможности картографирования // Почвоведение. 2000. №3. С. 358-366.

.        Добровольский Г.В. Тихий кризис планеты. // Вестник РАН. М.: 1997. №4. С. 313-321.

.        Деградация и охрана почв под ред. Добровольского Г.В.. М.: Изд-во МГУ, 2002. 654 с.

.        Ковда В.А., Глазовская М.А., Соколов М.С., Стрекоза Б.П. О прогнозировании загрязнения пестицидами и их остатками территории сельскохозяйственного района. Пущино: ОТНИ НЦБИ АН СССР, 1976. 6 с.

.        Ковда В.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана. М.: Наука, 1981. 179 с.

.        Ковда В.А. Проблемы опустынивания и засоления почв аридных регионов мира. М.: Наука, 1982. 414 с.

.        Ковда В.А. Сохранить и рационально использовать черноземы СССР. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1983. 27 с.

.        Ковда В.А. Почвенный покров, охрана окружающей среды и земледелие. Пущино: ОТНИ НЦБИ АН СССР, 1987. 31 с.

.        Ковда В.А. Патология почв и охрана биосферы планеты. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1989. 36 с.

.        Ковда В.А., Я.А. Пачепский. Почвенные ресурсы СССР, их использование и восстановление. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1989. 35 с.

.        Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. Пущино: ОТНИ НЦБИ АН СССР, 1989. 156 с.

.        Ковда В.А. Государственная экологическая политика использования и охраны биосферы Земли. Пущино: ОТНИ НЦБИ АН СССР, 1990. 34 с.

.        Крупенников И.А. Чернозем-наше богатство. Кишинев: Картя Молдовеняскэ. 1979. 106 с.

.        Крупенников И.А. Сохраним и приумножим (рассказы об охране почв). Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1985. 136 с.

.        Крупенников И.А. Черноземы. Возникновение, совершенство, трагедия деградации, пути охраны и возрождения. Кишинев: Pontos, 2008. 285 с.

.        Моторина Л.В., Овчинникова В.А. Промышленность и рекультивация земель. М.: Мысль, 1975. 240 с.

.        Панникова В.Д. Эрозия почв и борьба с ней. М.: Колос, 1980. 367 с.

.        Снакин В.В., Кречетов П.П., Кузовникова Т.А., и др. Система оценки степени деградации почв. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1992. 20с.

.        Снакин В.В. Химическое загрязнение почв и возможность его нормирования. // Теоретические основы охраны почв. Сб. науч. тр. М.: 1992. С. 17-21.

.        Рожков В.А., Л.О. Карпачевский. Лесной покров России и охрана почв // Почвоведение. 2006. №10. С. 1157-1165.

.        Ташнинова Л.Н. Антропогенное опустынивание как форма отрицательной эволюции почв.

.        Хитров Н.Б. Деградация почвы и почвенного покрова: понятия и подходы к получению оценок / Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения // Тез.докл. Всерос.конф. 16-18 июня 1998. Т. 1.М.1998. С.20-26.

Похожие работы на - Деградация почв

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!