Новые интересные записи
прямиком Вам на почту!
Только полезные материалы!

Ваш email:  

Роль почв в развитии живой природы. После рассмотре­ния экологических проблем атмосферы и гидросферы можно обратиться к геоэкологии земной «тверди» — ли­тосферы. Однако мощность последней достигает не­скольких десятков километров, поэтому ограничимся лишь почвенным покровом планеты (педосферой — важнейшим компонентом экологических систем суши и биосферы в целом).

 

 

 

Известно, что почвы — продукт воздействия живого вещества на горные породы. При этом почвы служат об­ластью тесного сопряжения малого и большого геологи­ческих круговоротов в природе. Отсюда их особо роль в обмене веществом между живой и неживой мате­рией.

Именно через почву совершаются чрезвычайно важ­ные в природе процессы возврата и минерализации ис­пользованного организмами вещества, которое затем вновь идет на построение живого. Таким образом осу­ществляется связь живого прошлого с настоящим и бу­дущим. Гумусовая оболочка Земли наряду с живым веществом суши и органическим веществом океанов яв­ляется аккумулятором, трансформатором и распредели­телем удержанной фотосинтезом космической энергии. Эта энергия используется живыми организмами, после­довательно превращаясь в химическую, механическую и тепловую формы.

В. Вернадский считал, что значение почв несколько недооценивается. В своих работах по геохимическому анализу он показал, что почвы занимают центральное место в обменных процессах между материальными те­лами. Так, составом и динамикой почв в значительной мере определяются состав вод суши и Мирового океана, а следовательно, и характер осадочных пород, которые благодаря тектоническим движениям поднимаются над уровнем моря, образуя субстраты для новых почв. По Вернадскому, именно почвами во многом обусловли­ваются циркуляция и качественный состав газов атмо­сферы Земли, ибо из всех геосфер почвы (благодаря ин­тенсивности биогеохимических процессов) оказывают наибольшее влияние на формирование состава атмосфе­ры. Очень велика роль почв и в поддержании благоприятных для жизни на суше режимов температуры и влаж­ности.

Земельный фонд мира. Совокупная площадь миро­вого земельного фонда составляет 134 млн км², или 13,4 млрд га. Если общую площадь суши принять за 100%, то на долю обрабатываемых (пахотных) земель приходится примерно 10%, лесов — 28%, лугов и паст­бищ — 20%, ледниковых покровов — 10%, пустынь, бедлендов, застроенных земель — 32%. Таким образом, в сфере сельскохозяйственного производства использует­ся около 30% земельного фонда мира.

Из отдельных крупных регионов наибольшим зе­мельным фондом обладают Азия, Африка, Северная и Южная Америка. Однако из расчета на душу населе­ния очередность регионов иная: на первое место выходит Австралия, тогда как другие регионы (особенно Евро­пейский) значительно отстают. На рубеже 80—90-х гг. в мире в среднем на 1 человека приходилось около 0,3 га пашни, в то время как в США — 0,79 га, в Канаде — 1,84, во Франции — 0,32, в Китае — 0,09, в Япо­нии — 0,04 га Однако приведенные цифры нуждаются в осмысле­нии: какой же должна быть оптимальная обеспеченность человека пахотной землей? Расчеты показывают, что при существующей урожайности сельскохозяйственных культур в среднем на каждого человека требуется 0,4— 0,5 га для производства пищи и около 0,1 га территории для жилища, дороги других нужд.

Если в начале земледельческой истории пахотнопри- годные земли составляли 4,5 млрд га, то сейчас их оста­лось всего 2,5 млрд га, из которых введено в сельскохо­зяйственный оборот и ежегодно распахивается менее 1,5 млрд га. Относительно остальных пахотнопригодных земель не следует питать особых иллюзий: это почвы с низким плодородием, каменистые, маломощные, пес­чаные либо глинистые, засушливые либо заболочен­ные, кремнистые или железистые. Между тем ежегод­но из сельскохозяйственного оборота изымается около 7 млн га пахотных земель, и это происходит в то время, когда население планеты стремительно растет. Если по­добные тенденции сохранятся, то всего лишь через несколько лет на душу населения в мире будет прихо­диться уже не 0,3, а только 0,2 га пашни.

Деградация, загрязнение и потери пахотных зе­мель. Причин названных процессов, носящих глобаль­ный характер, много. Во-первых, это эрозия почв: ветро­вая, водная, механическая. Во-вторых, последст­вия орошаемого земледелия, прежде всего вторичное за­соление, осолонцевание, за­болачивание (в большинст­ве стран мира орошение по­лей ведется, как и сотни лет назад, без закладки дренажных систем, без над­лежащего контроля водопо- дачи). В-третьих, ежегод­ное отчуждение миллионов гектар пахотных земель для несельскохозяйствен­ного использования: стро­ительства водохранилищ, городов, дорог, карьеров, рудников, поселков, трубо­проводов и других коммуни­каций, аэродромов и т. д. (конечно, такие потери неиз­бежны, но во многих случа­ях можно было бы «пожерт­вовать» худшими землями).

В-четвертых, элементар­ное истощение почв, паде­ние плодородия. Эти по­тери следует компенси­ровать внесением со­ответствующих органи­ческих и минеральных удобрений, но проблема в том, что во многих сла­боразвитых странах вы­нос питательных веществ заметно превышает их внесение с удобрениями и почвы не успевают восста­новиться. Наконец, в-пя­тых, это глобальное за­грязнение почвенных ре­сурсов.

Если говорить о конк­ретных отраслях сельского хозяйства (и лесного) хозяйства, то ускоренная деградация земель в богарном земледелии связана в первую очередь с водной эрозией, ветровой дефляцией, подкислением и т. д.; в орошаемом земледелии — с подтоплением, за­солением, осолонцеванием, загрязнением химикатами и т. д.; в пастбищном животноводстве — с водной и вет­ровой эрозией, в конечном счете — с опустыниванием (рис. 75); в промышленном животноводстве — с загряз­нением почв отходами производства; при лесоразработ­ках — с водной эрозией, ветровой дефляцией, механиче­ской эрозией.

Остановимся несколько подробнее на загрязнении почвенного покрова планеты. Оно, как известно, являет­ся одним из результатов усиливающейся техногенной нагрузки. В роли основных загрязнителей выступают удобрения и ядохимикаты, металлы и их соединения, радиоактивные элементы.

Сильнейшее влияние на химический состав почв ока­зывает современное сельское хозяйство, использующее удобрения, гербициды и пестициды. При этом количест­во веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сель­скохозяйственной деятельности, измеряется величина­ми того же порядка, что и в процессе индустриального

Ежегодно на поля поступает около 40 млн т удобрений и 4 млн т ядохимикатов, и производ­ство их постоянно растет. Ежегодно с урожаем выносит­ся огромное количество питательных веществ (наиболее сильно истощают почву зерновые и клубневые культу­ры). Израсходованные запасы пополняются вносимыми удобрениями, содержащими азот, фосфор, калий, медь,

бор и др. Гербициды и пестициды (по крайней мере мно­гие из них) включаются в экологические цепочки, пере­ходят из почвы и воды в растения, затем в животных и птиц, а в конечном счете попадают с пищей в организм человека.

В мире растет движение против применения герби­цидов и пестицидов. Высказывается мнение, что хими­ческие средства борьбы изжили себя, что их следует за­менить на биологические, поскольку их использование отрицательно влияет на экосистемы любого уровня.

Однако загрязнение почв не ограничивается приме­нением гербицидов и пестицидов. Человек разрабатыва­ет и рассеивает по Земле огромную массу металлов, кото­рые, переходя в дисперсное состояние, вступают в интен­сивную миграцию, вторично аккумулируются в верхнем почвенном слое.

Одним из результатов техногенной миграции элемен­тов является постепенное «ожелезнение» земной поверх­ности. Ежегодно выплавляется около 0,8 млрд т железа, причем необратимые потери железа вследствие коррозии и истирания достигают ¹/₅ всего количества. Установле­но, что техногенное поступление железа на порядок вы­ше биогенного. Излишнее ожелезнение почв приводит к связыванию органических кислот в малоподвижные комплексы, влияя тем самым на процессы почвообразо­вания.

К числу наиболее опасных загрязнителей почв отно­сятся свинец, ртуть и их соединения. До последнего вре­мени соединения свинца широко использовались в мире как антидетонационные добавки к бензину, а автотранс­порт являлся едва ли не главным источником свинцово­го загрязнения природной среды. (В последние годы в ве­дущих странах мира отказались от использования свин­ца в качестве антидетонационных добавок.)

Ртуть поступает в окружающую среду при использо­вании ртутьсодержащих пестицидов, с отходами целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве со­ды и хлора, когда в технологии используют ртутные электроды. Массовыми источниками загрязнения почв медью являются предприятия цветной металлургии. За­грязнение почв цинком происходит за счет промышлен­ной пыли из рудников и применения суперфосфатных удобрений, в состав которых входит цинк. Повышение количества меди и цинка в почвах сверх нормы губи­тельно для растений, приводит к замедлению их роста и снижению урожайности. Из других металлов-загрязни­телей можно отметить марганец, никель, алюминий.

Наконец, весьма опасными загрязнителями почв яв­ляются радиоактивные элементы. Они интенсивно на­капливались в прошлом (выпадение осадков после ядер­ных испытаний) и накапливаются сегодня (транспорти­ровка жидких и твердых отходов атомной промышлен­ности). Повышенную опасность таят в себе аварии на АЭС. Радиоактивные изотопы попадают из почв в расте­ния и организмы животных и человека, накапливаясь в определенных тканях и органах (⁹⁰Sr — в костях и зубах, ¹³⁷Zs — в мышцах, в щитовидной железе и т. д.).

Деградация почв и снижение их плодородия тесно связаны с процессами опустынивания в современном мире. Различают две формы опустынивания: дезертификацию — расширение ареала пустыни и дезертизацию — углубление процесса опустынивания. Важно помнить, что опустынивание не обязательно ассоциирует­ся с засушливыми регионами: в отдельных случаях оно может происходить и на переувлажненных территориях. Все зависит от того, что следует понимать под опустыни­ванием — уменьшение или потерю биологического по­тенциала территории, потерю сплошного растительного покрова и т. д.

Почти треть всей суши Земли занимают пустынные и полупустынные районы, где проживает свыше 15% на­селения Земли. В начале XXI в. общая площадь антропо­генных пустынь составляла, по разным оценкам, от 11 до 13 млн км². Кроме того, под угрозой опустынивания находится еще по крайней мере 30 млн км² земель.

Один из наиболее тревожных экологических феноме­нов современности — прогрессирующее опустынивание в Сахеле (контактной зоне пустыни Сахары и саванны). Никогда прежде темпы продвижения Сахары на юг не были столь стремительными.

Все сказанное выше обусловливает огромную важ­ность вопросов охраны и воспроизводства почв на плане­те. Система различных мер, практикуемых в мире и на­правленных на сохранение почвенного покрова Земли, включает:

защиту почв от эрозии (предупреждение появле­ния любых эрозионных процессов не только на уже пост­радавших почвах, но и на тех, которым они угрожают в будущем);

защиту почв от химического, физического, биоло­гического, механического загрязнений;

предотвращение засоления и заболачивания почв;

защиту почв от оползней, селевых потоков и т. д.;

борьбу с процессами опустынивания;

мелиорацию земель;

рекультивацию земель, т. е. комплекс работ, на­правленных на восстановление продуктивности нару­шенных земель, и др.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Каковы основные причины деградации и потерь пахотных земель в мире; в России; в вашем регионе?

Что представляют собой так называемые экологически чис­тые сельскохозяйственные продукты?

Найдите на карте Сахель — подвижную биоклиматическую зону между Сахарой и саванной. Какие существуют взгляды на причины прогрессирующего опустынивания Сахельских стран?

4. Проверьте, как вы усвоили значение следующих терминов и понятий: гербициды; пестициды; бактерициды; дезертифи- кация; дезертизация.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Григорьев Ал. А., Кондратьев К. Я. Экодинамика и геопо­литика. Т. 1: Глобальные проблемы. — СПб., 1999.

Добродеев О. П., Зубов В. И. Введение в экологию экосфе­ры. — М., 1999.

Исаченко А. Г. Экологическая география России. — СПб., 2001.

Исаченко А. Г. Введение в экологическую географию. — СПб., 2003.

Кондратьев К. Я. Ключевые проблемы глобальной эколо­гии. // Итоги науки и техники. — 1990. — Т

---