II. Концепцията за агроекосистема
Концепцията за "екосистема" е предложена от англичанина Артър Тенсли през 1935 г. Познаването на законите на организацията на екосистемите ви позволява да ги използвате или дори да ги промените, без да разрушавате напълно системата от естествени връзки, които са възникнали.
Понятието "агроекосистема" като селскостопанска версия на екосистемата се появява през 60-те години. Те обозначават част от територия, земеделски ландшафт, съответстващ на икономиката. Всички негови елементи са свързани не само биологично и геохимично, но и икономически. Професор Л. О. Карпачевски в предговора към руския превод на американската книга „Селскостопански екосистеми“ подчертава двойствената социално-биологична природа на агроекосистемата, чиято структура до голяма степен се определя от човека. Поради тази причина агроекосистемите са сред така наречените антропогенни (т.е. създадени от човека) екосистеми. Но все още е по-близо до естествена екосистема, отколкото, да речем, до друг вариант на антропогенни екосистеми - градските.
Агроекосистемите са антропогенни (т.е. създадени от човека) екосистеми. Човекът определя тяхната структура и продуктивност: той разорава част от земята и засява селскостопански култури, създава сенокоси и пасища на мястото на горите, отглежда селскостопански животни.
Агроекосистемите са автотрофни: техният основен източник на енергия е слънцето. Допълнителната (антропогенна) енергия, която човек използва при обработката на почвата и която се изразходва за производството на трактори, торове, пестициди и др., не надвишава 1% от слънчевата енергия, усвоена от агроекосистемата.
Подобно на естествена екосистема, агроекосистемата се състои от организми от три основни трофични групи: производители, потребители и разлагащи.
Селскостопанските екосистеми или агроекосистемите (AGRES) са сред антропогенните екосистеми, които са най-близки до естествените. Тези ансамбли от видове са изкуствени, тъй като съставът на култивираните растения и отглежданите животни се определя от човек, който стои на върха на екологичната пирамида и е заинтересован от получаването на максимално количество селскостопански продукти: зърно, зеленчуци, мляко, месо, памук, вълна и др. В същото време AGRES, подобно на естествените екосистеми, са автотрофни. Основният източник на енергия за тях е слънцето. Цялата антропогенна енергия, въведена в AGRPP, изразходвана за оран на земята, торене, отопление на животновъдни помещения, се нарича субсидия за антропогенна енергия (AS). АЕЦ прави не повече от 1% от общия енергиен бюджет на АГРЕС. Именно АС е причината за унищожаването на земеделските ресурси и замърсяването на околната среда, което усложнява решаването на проблема с осигуряването на ФС. Намаляването на стойността на AC е основата за осигуряване на FS.
Стойността на AS в AGRPP може да варира в широк диапазон и ако я съпоставим с количеството енергия, съдържащо се в крайния продукт, тогава това съотношение ще варира от 1/15 до 30/1. В примитивните (но все още запазени) градини на папуасите се получават най-малко 15 калории храна на калория мускулна енергия, но само една калория храна се получава чрез инвестиране на 20-30 калории енергия в интензивно земеделие. Разбира се, такова интензивно земеделие позволява да се получат 100 кинтала зърно от 1 хектар, 6000 литра мляко от една крава и повече от 1 кг дневно наддаване на тегло при животни, хранени за месо. Цената на тези успехи обаче е твърде висока. Унищожаването на земеделските ресурси, което придоби застрашителни размери през последните 20-30 години, допринася за наближаването на настъпващата екологична криза.
„Зелената революция“, която се състоя през 60-70-те години на нашия век, когато благодарение на баща си, носителя на Нобелова награда Н. Берлауг, на полетата се появиха сортове джуджета с добив, надвишаващ този в традиционните култури с 2-4 пъти, а новите породи добитък - "биотехнологични чудовища", нанесоха най-осезаемия удар върху биосферата. В същото време до началото на 80-те години производството на зърно се стабилизира и дори има тенденция към намаляване поради загубата на естественото плодородие на почвата и намаляването на ефективността на торовете. В същото време населението на света продължава да расте бързо и в резултат на това количеството зърно, произведено в света по отношение на един човек, започна да намалява.
III. градски екосистеми
Градските екосистеми са хетеротрофни, делът на слънчевата енергия се фиксира от градските растения или слънчеви панелиразположени по покривите на къщи е незначително. Основните източници на енергия за предприятията на града, отоплението и осветлението на апартаментите на жителите на града са разположени извън града. Това са находища на нефт, газ, въглища, водни и атомни електроцентрали.
Градът консумира голяма сумавода, само малка част от която човек използва за директна консумация. По-голямата част от водата се изразходва за производствени процесии за битови нужди. Личното потребление на вода в градовете варира от 150 до 500 литра на ден, а като се вземе предвид индустрията, на един гражданин се падат до 1000 литра на ден.
Използваната от градовете вода се връща в природата в замърсен вид – наситена е с тежки метали, петролни остатъци, сложни органични вещества като фенол и др. Може да съдържа патогени. Градът отделя токсични газове и прах в атмосферата, концентрира токсични отпадъци в сметища, които с потоците на изворна вода навлизат във водните екосистеми.
Растенията, като част от градските екосистеми, растат в паркове, градини и тревни площи, основната им цел е да регулират газовия състав на атмосферата. Те отделят кислород, абсорбират въглероден диоксид и почистват атмосферата от вредни газове и прах, които влизат в нея по време на работа. индустриални предприятияи транспорт. Растенията също имат голяма естетическа и декоративна стойност.
Животните в града са представени не само от видове, често срещани в естествените екосистеми (птици живеят в паркове: червеноперка, славей, стърчиопашка; бозайници: полевки, катерици и представители на други групи животни), но и от специална група градски животни - човешки спътници. Включва птици (врабчета, скорци, гълъби), гризачи (плъхове и мишки) и насекоми (хлебарки, дървеници, молци). Много животни, свързани с хората, се хранят с боклук в сметищата (чавки, врабчета). Това са градските медицински сестри. Разграждането на органичните отпадъци се ускорява от ларви на мухи и други животни и микроорганизми.
Основната характеристика на екосистемите на съвременните градове е, че в тях е нарушено екологичното равновесие. Всички процеси на регулиране на потока от материя и енергия човек трябва да поеме. Човек трябва да регулира както потреблението на енергия и ресурси от града - суровини за индустрията и храна за хората, така и количеството токсични отпадъци, постъпващи в атмосферата, водата и почвата в резултат на индустрията и транспорта. И накрая, той определя и размера на тези екосистеми, които в развитите страни, а през последните години и в Русия, бързо се „разпространяват“ поради крайградското вилно строителство. Ниските райони намаляват площта на горите и земеделските земи, тяхното „разпространяване“ изисква изграждането на нови магистрали, което намалява дела на екосистемите, способни да произвеждат храна и да циркулират кислород.
IV. Индустриално замърсяване
В градските екосистеми индустриалното замърсяване е най-опасно за природата.
Химическо замърсяване на атмосферата. Този фактор е един от най-опасните за човешкия живот. Най-честите замърсители са серен диоксид, азотни оксиди, въглероден оксид, хлор и др. В някои случаи, от два или сравнително малко, сравнително малко опасни субстанцииизхвърлени в атмосферата, под въздействието на слънчевата светлина могат да се образуват токсични съединения. Еколозите наброяват около 2000 замърсители на въздуха.
Основен източник на замърсяване са топлоелектрическите централи. Котелни, петролни рафинерии и превозни средства също силно замърсяват атмосферата.
Химическо замърсяване на водни тела. Предприятията изхвърлят нефтопродукти, азотни съединения, фенол и много други промишлени отпадъци във водни тела. По време на производството на нефт водните тела се замърсяват със солени видове, нефтът и нефтопродуктите също се разливат по време на транспортирането. В Русия езерата в северната част на Западен Сибир страдат най-много от петролно замърсяване. През последните години опасността за водните екосистеми от битовите отпадъчни води от градската канализация се увеличи. В тези отпадъчни води е повишена концентрацията на детергенти, които микроорганизмите трудно разграждат.
Докато количеството замърсители, изхвърлени в атмосферата или изхвърлени в реките, е малко, самите екосистеми са в състояние да се справят с тях. При умерено замърсяване водата в реката става почти чиста след 3-10 км от източника на замърсяване. Ако има твърде много замърсители, екосистемите не могат да се справят с тях и започват необратими последици. Водата става негодна за пиене и опасна за хората. Замърсената вода не е подходяща за много индустрии.
Замърсяване на почвената повърхност с твърди отпадъци. Градските сметища за промишлени и битови отпадъци заемат големи площи. Боклукът може да съдържа токсични вещества като живак или други тежки метали, химични съединения, които се разтварят в дъждовна и снежна вода и след това навлизат във водоеми и подземни води. Може да попадне в боклук и устройства, съдържащи радиоактивни вещества.
Повърхността на почвата може да бъде замърсена от пепел, отложена от дима на въглищни ТЕЦ, циментови фабрики, огнеупорни тухли и др. За да се предотврати това замърсяване, на тръбите са монтирани специални прахоуловители.
Химическо замърсяване на подпочвените води. Подземните водни потоци пренасят промишлени замърсявания на големи разстояния и не винаги е възможно да се определи техният източник. Причината за замърсяването може да бъде измиването на токсични вещества от дъждовни и снежни води от промишлени сметища. Замърсяването на подпочвените води се случва и по време на добива на нефт по съвременни методи, когато, за да се увеличи връщането на нефтените резервоари, в кладенците се инжектира отново солена вода, която се е издигнала на повърхността заедно с нефта по време на изпомпването му. Солената вода навлиза във водоносните хоризонти, водата в кладенците става горчива и негодна за пиене.
Шумовото замърсяване. Източник на шумово замърсяване може да бъде промишлено предприятие или транспорт. Особено тежките самосвали и трамваите създават много шум. Шумът засяга човешката нервна система и затова в градовете и предприятията се предприемат мерки за защита от шум. Железопътните и трамвайните линии и пътищата, по които минава товарният транспорт, трябва да се преместят от централните части на градовете в рядко населените райони, а около тях да се създадат добре поглъщащи шума зелени площи. Самолетите не трябва да летят над градовете.
Шумът се измерва в децибели. Тиктакане на часовника - 10 dB, шепот - 25, шум от натоварена магистрала - 80, шум от излитане на самолет - 130 dB. Прагът на болка при шум е 140 dB. На територията на жилищното застрояване през деня шумът не трябва да надвишава 50-66 dB.
Също така, замърсителите включват: замърсяване на повърхността на почвата с разкривка и пепелни депа, биологично замърсяване, топлинно замърсяване, радиационно замърсяване, електромагнитно замърсяване.
V. Замърсяване на почвата
Почва - най-горният слой земя, образуван под въздействието на растенията, животните, микроорганизмите и климата от материнските скали, върху които се намира. Това е важен и сложен компонент на биосферата, тясно свързан с другите й части.
При нормални природни условия всички процеси, протичащи в почвата, са в баланс. Но често човек е виновен за нарушаването на равновесното състояние на почвата. В резултат на развитието на човешката дейност се получава замърсяване, промени в състава на почвата и дори нейното унищожаване.
плодороден слойПочвата се образува много дълго време. В същото време десетки милиони тонове азот, калий и фосфор, основните компоненти на храненето на растенията, се отстраняват от почвата всяка година заедно с реколтата. Основният фактор на почвеното плодородие - хумус (хумус) се съдържа в черноземите в количество по-малко от 5% от масата на орния слой. На бедни почви хумусът е още по-малко. При липса на попълване на почвата с азотни съединения нейният резерв може да се изразходва за 50-100 години. Това не се случва, тъй като културата на селското стопанство предвижда въвеждането на органични и неорганични (минерални) торове в почвата.
Внесените в почвата азотни торове се използват от растенията с 40-50%. Останалата част (около 20%) се редуцира от микроорганизмите до газообразни вещества - N 2 , N 2 O - и се изпарява в атмосферата или се измива от почвата. По този начин минералните азотни торове нямат дълготраен ефект и затова трябва да се прилагат ежегодно. Неблагоприятни изменения в почвата настъпват и в резултат на неправилни сеитбообороти, т.е. годишно засяване на едни и същи култури, например картофи. Включването на бобовите култури в сеитбооборота обогатява почвата с азот. Културите от детелина и люцерна, благодарение на свързването на N 2 от симбиотични нодулни бактерии, позволяват задържането на до 300 kg азот на 1 ha в почвата. Сеитбооборотите са необходими и за борба с растителноядните червеи нематоди, които значително намаляват добивите. Например, луковичните нематоди могат да намалят добивите на лук с 50%.
Замърсяване на почвената покривка с живак (с пестициди и отпадъци от промишлени предприятия), олово (от топене на олово и от превозни средства), желязо, мед, цинк, манган, никел, алуминий и други метали (близо до големи центрове на черни и цветни метали). черна металургия), радиоактивни елементи (в резултат на утаяване от атомни експлозии или по време на отстраняване на течни и твърди отпадъци от промишлени предприятия, атомни електроцентрали или изследователски институти, свързани с изучаването и използването на атомната енергия), устойчиви органични съединения, използвани като пестициди. Те се натрупват в почвата и водата и най-важното са включени в екологичните хранителни вериги: преминават от почвата и водата в растенията, животните и в крайна сметка влизат в човешкото тяло с храна. Неумелото и неконтролирано използване на всякакви торове и пестициди води до нарушаване на циркулацията на веществата в биосферата.
Антропогенните промени в почвите включват ерозия(от латинското erosio - разяждам). Унищожаването на горите и естествената тревна покривка, многократното разораване на земята без спазване на правилата на селскостопанската технология води до ерозия на почвата - унищожаване и измиване на плодородния слой от вода и вятър. Широко разпространена е и най-разрушителната водна ерозия. Среща се по склоновете и се развива при неправилна обработка на земята. Заедно с топената и дъждовната вода, милиони тонове почва годишно се отнасят от нивите в реки и морета.
Вятърната ерозия е най-силно изразена в южните степни райони на нашата страна. Среща се в райони със суха оголена почва, с рядка растителност. Прекомерната паша в степите и полупустините допринася за ветровата ерозия и бързото унищожаване на тревната покривка. Възстановяването на слой почва с дебелина 1 см при естествени условия отнема 250-300 години.
Значителни площи с образувани почви се изтеглят от селскостопанския оборот поради отворения метод за добив на минерали, намиращи се на плитки дълбочини.
VI. Антропогенно въздействие върху горите, управление на горите
В развитието на антропогенното въздействие върху горите на европейския север на Русия могат да се разграничат два основни периода: преди началото на интензивното промишлено развитие на горските ресурси на Севера, фокусирано върху нуждите на други региони и износа, и след това . Разбира се, времевата граница между тези периоди е доста неясна и се променя от югозапад на североизток (от райони, които са по-населени и близки до големи икономически центрове, до по-малко населени и по-отдалечени). В някои части на разглежданата територия интензивното промишлено развитие на горските ресурси започва още през 17-18 век (например в района на Стара Руса поради активното развитие на производството на сол или в Средния и Южен Урал поради развитие на металургията на дървени въглища). В по-голямата част от разглежданата територия обаче всяко интензивно промишлено развитие на горските ресурси започва в средата на 19 век и е свързано с началото на бърз растеж на износа на горски материали от северните пристанища към европейските страни.
Всеки от тези периоди се характеризира със свои собствени характеристики на въздействието на икономическата дейност на човека върху природата на тайгата. Не може да се каже недвусмислено, че нивото на човешкото въздействие върху естествените екосистеми на Севера през първия период, преди началото на интензивната експлоатация на горите, е незначително. Още в началния период на човешко заселване на територията на съвременната тайга, тя е била най-малко значителен допълнителен източник на горски пожари - и по този начин вече е допринесла значително за формирането на екосистемите на тайгата. Впоследствие значителна роля във формирането на тайговите пейзажи изиграха подсеченото земеделие и разчистването на сенокосите в заливните равнини на тайговите реки, дърводобивът за местни икономически нужди, ловът и риболовът и много други видове икономически дейности, свързани с натурално стопанство. северни селаи градове. Много форми и елементи на икономиката, които са били формирани през този първи период на икономическо развитие от човека на територията на Севера, са запазени през по-голямата част от следващия - индустриален - период. Така огневото земеделие съществува на север до 30-те години на миналия век. XX век и окончателно спряно главно във връзка с колективизацията и унищожаването на индивидуалните селяни. Използването на малки сенокоси по протежение на заливните низини на малки тайговите реки и потоци продължава на някои места и в момента, въпреки че по-голямата част от такива сенокоси също постепенно са изоставени, като се започне от 20-те години на миналия век. Системата от ловни колиби-зимови колиби съществува и на някои места е частично актуализирана до момента, въпреки че вече няма предишната гъстота и предишното значение и не се използва толкова често от местното население. Очевидни следи от „прединдустриална“ стопанска дейност на човека – изоставени и залесени парцели със сечения или малки горски сенокоси, останки от стари ловни колиби, а понякога дори малки селища – сега могат да бъдат намерени на места в самия център на сега дивата и абсолютно необитаеми територии от тайгата.
Въпреки факта, че човешката икономическа дейност през първия период - преди началото на интензивната експлоатация на горите - е много важен фактор, влияещ върху структурата и динамиката на тайговите територии, в тази статия цялата тази дейност се разглежда като исторически фактор при формирането на тайгата, а не като антропогенно смущение (виж .глава "Фонови антропогенни въздействия"). Разбира се, създадената по това време и съществуваща до момента антропогенна инфраструктура (селища, транспортни пътища, индустриални центрове) беше изключена от потенциалните непокътнати горски територии.
Значително по-голямо въздействие върху природните екосистеми на Севера беше свързано с последващия период на развитие на стопанската дейност - с интензивното индустриално развитие на горските ресурси на тайгата.
Използвани книги
1. www.omsk.edu.ru/schools/sch004/ecolog/lit.htm.
2. Гарин В.М., Кленова И.А., Колесников В.И. Екология за техническите университети. Ростов на Дон, издателство Феникс, 2001 г
3. Степановских А.С. Обща екология: Учебник за ВУЗ - М: УНИТИ-ДАНА, 2001г.
Планирайте
Въведение
2. Влияние на човека върху почвата
3. Ерозия на почвата
3.1 Причини и видове ерозия
3.2 Контрол на ерозията на почвата
4. Начини на постъпване на замърсители в почвата и класификация на замърсяването на почвата
5. Замърсяване на почвата с пестициди
6. Засушаване на почвата
7. Деградация на земята
8. Опазване на земните ресурси
Заключение
Библиография
Въведение
В момента проблемът за взаимодействието на човешкото общество с природата стана особено остър. Става безспорно, че решението на проблема за запазване на качеството на човешкия живот е немислимо без определено разбиране на съвременния проблемите на околната среда: запазване на еволюцията на живите, наследствени вещества (генофонд на флората и фауната), запазване на чистотата и продуктивността на природните среди (атмосфера, хидросфера, почви, гори и др.), Екологично регулиране на антропогенния натиск върху природните екосистеми в рамките на буферната им способност, запазване на озоновия слой, трофичните вериги в природата, кръговрата на веществата и др.
Почвената покривка на Земята е най-важният компонент на биосферата на Земята. Това е почвената обвивка, която определя много процеси, протичащи в биосферата.
Основните причини за намаляването на площта на земеделските земи са прояви на ерозия на почвата, недостатъчно обмислено придобиване на земя за неземеделски нужди, наводнения, наводнения и преовлажняване, зарастване с гори и храсти, опустиняване и отчуждаване за промишлени и градски строителство.
Най-важното значение на почвите е натрупването на органични вещества, различни химични елементи и енергия. Почвената покривка функционира като биологичен абсорбатор, унищожител и неутрализатор на различни замърсители. Ако тази връзка на биосферата бъде разрушена, съществуващото функциониране на биосферата ще бъде необратимо нарушено. Ето защо е изключително важно да се изследва глобалното биохимично значение на почвената покривка, нейната състояние на техникатаи промени под въздействието на антропогенна дейност.
1. Почва: значение и структура
Важен етап в развитието на биосферата беше появата на такава част от нея като почвената покривка. С образуването на достатъчно развита почвена покривка биосферата се превръща в интегрална цялостна система, всички части на която са тясно свързани и зависими една от друга.
Почвената покривка е най-важното природно образувание. Ролята му в живота на обществото се определя от факта, че почвата е основният източник на храна, осигурявайки 95-97% от хранителните ресурси за населението на света. Площта на света е 129 милиона km 2 или 86,5% от площта на сушата. Обработваемата земя и трайните насаждения като част от земеделската земя заемат около 15 милиона km 2 (10% от земята), сенокосите и пасищата - 37,4 милиона km 2 (25% от земята). Общата обработваемост на земите се оценява от различни изследователи по различни начини: от 25 до 32 милиона km 2.
Представи за почвата като самостоятелно природно тяло с специални свойствасе появява едва в края на 19 век, благодарение на В. В. Докучаев, основателят на съвременното почвознание. Той създава учението за зоните на природата, почвените зони, факторите на почвообразуването.
Почвата е специално природно образувание, което има редица свойства, присъщи на живата и неживата природа. Почвата е средата, в която взаимодействат повечето елементи на биосферата: вода, въздух, живи организми. Почвата може да се определи като продукт на изветряне, реорганизация и образуване на горните слоеве на земната кора под въздействието на живите организми, атмосферата и метаболитните процеси. Почвата се състои от няколко хоризонта (слоеве с еднакви характеристики), резултат от сложното взаимодействие на изходните скали, климата, растителните и животинските организми (особено бактериите) и терена. Всички почви се характеризират с намаляване на съдържанието на органично вещество и живи организми от горните почвени хоризонти към долните.
Хоризонт А1 е тъмно оцветен, хумусен, обогатен на минерали и е с най-голямо значение за биогенните процеси.
Хоризонт А 2 - елувиален слой, обикновено има пепеляв, светлосив или жълтеникавосив цвят.
Хоризонт Б е елувиален слой, обикновено плътен, кафяв или кафяв на цвят, обогатен с колоидно диспергирани минерали.
Хоризонт С е основната скала, променена от почвообразуващите процеси.
Хоризонт D е основната скала.
Повърхностният хоризонт се състои от растителни остатъци, които формират основата на хумуса, чийто излишък или дефицит определя плодородието на почвата. Хумусът е органичната материя, която е най-устойчива на разлагане и следователно продължава да съществува след приключване на основния процес на разлагане. Постепенно хумусът също се минерализира до неорганична материя. Смесването на хумус с почва му придава структура. Обогатеният с хумус слой се нарича орен, а подлежащият слой се нарича подобрабен. Основните функции на хумуса се свеждат до поредица от сложни метаболитни процеси, които включват не само азот, кислород, въглерод и вода, но и различни минерални соли, присъстващи в почвата. Под хумусния хоризонт има подпочвен слой, съответстващ на излужената част от почвата, и хоризонт, съответстващ на основната скала.
Структурата на почвата е формата и размерът на буците, на които се разпада. Най-добрата структура- малка бучка. Вътре в буците се създават условия за дейността на хумифициращи микроорганизми, които образуват хумус, а между буците - за микроорганизми, които разграждат хумуса до минерални съединения, достъпни за растенията.
Почвата се състои от три фази: твърда, течна и газообразна. Твърдата фаза е доминирана от минерални образувания и различни органични вещества, включително хумус или хумус, както и почвени колоиди от органичен, минерален или органоминерален произход. Течната фаза на почвата или почвения разтвор е вода с разтворени в нея органични и минерални съединения, както и газове. Газовата фаза на почвата е "почвен въздух", който включва газове, които запълват свободните от вода пори.
Важен компонент на почвата, допринасящ за нейната промяна физични и химични свойства, е неговата биомаса, която включва освен микроорганизми (бактерии, водорасли, гъби, едноклетъчни организми), също и червеи и членестоноги.
От гореизложеното следва, че почвата включва минерални частици, детрит, много живи организми, т.е. почвата е сложна екосистема, която осигурява растежа на растенията. Почвите са бавно възобновяем ресурс. Процесите на почвообразуване протичат много бавно, със скорост от 0,5 до 2 cm на 100 години. Дебелината на почвата е малка: от 30 см в тундрата до 160 см в западните черноземи. Една от характеристиките на почвата - естественото плодородие - се формира за много дълго време, а унищожаването на плодородието става само за 5-10 години. От казаното следва, че почвата е по-малко подвижна от другите абиотични компоненти на биосферата.
ерозия на почвата замърсяване пестицид
Влияние на човека върху почвата
Стопанска дейностВ момента човекът се превръща в доминиращ фактор за унищожаването на почвите, намаляването и увеличаването на тяхното плодородие. Под въздействието на човека се променят параметрите и факторите на почвообразуването - създават се релефи, микроклимат, водоеми, извършва се мелиорация.
Основното свойство на почвата е плодородието. Това е свързано с качеството на почвата. При разрушаването на почвите и намаляването на тяхното плодородие се разграничават няколко процеса.
Специално мястосред почвите има обработваеми земи, т.е. земи, които осигуряват храненето на хората. Според заключението на учени и експерти, за изхранването на един човек трябва да се обработва поне 0,1 ха почва. Нарастването на броя на жителите на Земята е пряко свързано с площта на обработваемата земя, която непрекъснато намалява. Така в Руската федерация през последните 27 години площта на селскостопанската земя е намаляла с 12,9 милиона хектара, от които обработваемата земя - с 2,3 милиона хектара, сенокосите - с 10,6 милиона хектара. Причините за това са нарушаването и деградацията на почвената покривка, разпределянето на земя за развитие на градове, градове и промишлени предприятия.
На големи площи се наблюдава намаляване на продуктивността на почвата поради намаляване на съдържанието на хумус, чиито запаси са намалели с 25-30% в Руската федерация през последните 20 години, а годишната загуба е 81,4 милиона тона Днес земята може да изхрани 15 милиарда души. Внимателното и компетентно боравене със земята днес се превърна в най-неотложния проблем.
Антропогенното въздействие върху почвата се разделя на няколко вида:
1) ерозия (вятър и вода);
2) замърсяване;
3) опустиняване;
4) отчуждаване на земя за промишлено и общинско строителство, както и вторично засоляване и преовлажняване.
Селскостопанското развитие на Русия е 13%, 2/3 от тази територия е обработваема земя (131,7 милиона хектара), но тази площ намалява от година на година. Всяка година повече от 1 милион хектара селскостопански площи се губят в резултат на ерозия и 100 хиляди хектара са „изядени“ от дерета. Всяка година руските почви губят повече от 0,5 тона хумус на 1 ха. От 5,9 милиона хектара напоявана земя повече от половината от тези почви са вторично засолени и дават изключително ниски добиви. Всеки четвърти хектар обработваема земя е с кисели почви поради киселинни дъждове и внасяне на торове, което също намалява добива. Площта на обработваемата земя се свива в резултат на "разрастването" на градовете, изграждането на пътища и промишлени съоръжения.
В процеса на човешката дейност има разнообразно въздействие върху литосферата и почвата: асфалтиране, добив, обработка на селскостопански продукти, изграждане на комуникационни линии, разполагане на производствени съоръжения и др.
Годишният добив е приблизително 100 милиарда тона скална маса. Това води до повишено въздействие върху литосферата. Ако тези темпове на производство продължат, тогава в краткосрочен план обемът на минното производство ще се удвоява на всеки десет години.
Поради изчерпването на много видове ресурси близо до земната повърхност, производството се премества към по-дълбоките хоризонти. Така откритите кариери за желязна руда имат дълбочина от 150 м или повече, а някои - до 500 м. Кариерите са заобиколени от сметища за отпадъчни скали, чиято височина понякога достига 100 м. Над 2 милиарда м 3 се добавят годишно към съществуващите сметища. В страните, където се извършва подземен добив от няколко века, по-специално в Чешката република, долните нива на мини са потънали на дълбочина от 1300 - 1500 м. В Южна Африка и Индия златните мини са достигнали дълбочина 4 км.
Интензивното развитие на минералите води до трансформацията природни условия: нива на подпочвените води, начини на тяхното движение, което причинява слягане и изместване на земната повърхност, образуване на пукнатини и повреди.
Площта на земните ресурси в света е 129 милиона km 2 или 86,5% от площта на сушата. Обработваемата земя и трайните насаждения като част от земеделската земя заемат около 15 милиона km 2 (10,4% от земята) или около 3% от цялата повърхност на земното кълбо, на глава от населението това е около 0,5 хектара, сенокосите и пасищата заемат 37,4 милиона km 2 (25% от земята). Общата обработваемост на земите се оценява от различни изследователи по различни начини: от 25 до 32 милиона km 2.
Почвата е много чувствителна към въздействието на антропогенни фактори и най-често е подложена на разрушаване. При разрушаването на почвите и намаляването на тяхното плодородие се разграничават следните процеси.
Изсушаване на суши- комплекс от процеси за намаляване на влажността на обширни площи и произтичащото от това намаляване на биологичната продуктивност на екологичните системи. Под влияние на примитивното земеделие, нерационалното използване на пасищата и безразборното използване на технологиите в земите, почвите се превръщат в пустини.
Неправилните практики за използване на земята водят до ерозия на почвата(от лат. erosio - разяждащ или erodere - разяждам), което е разрушаване, разрушаване или отмиване на почвената покривка от вятър или вода. Това унищожава най-плодородния горен почвен слой. За да създаде този слой с дебелина 18 cm, природата е прекарала най-малко 1400-1700 години, тъй като образуването на почвата протича със скорост от приблизително 0,5-2 cm на 100 години. Разрушаването на този слой чрез ерозия може да настъпи след 20-30 години. Реколтата от зърно върху ерозирани почви е 3-4 пъти по-ниска от обичайната.
Ерозията на почвата може да бъде вятърна, водна, техническа, напоителна.
вятърна ерозиясе среща най-често през пролетта при скорост на вятъра
15-20 m/s, когато растенията все още не са започнали да растат. Влагата намалява вредното въздействие на вятъра. В сухите райони ветровата ерозия води до прашни бури. Те се повтарят след 3-5, понякога 10 години и разрушават слой почва с дебелина до 25 см, унищожавайки посевите. Вятърната ерозия се характеризира с премахване на най-малките части от вятъра. Вятърната ерозия допринася за унищожаването на растителността в райони с недостатъчна влага, силни ветрове, непрекъсната паша.
водна ерозияпредставлява промиване на почвата от стопена или дъждовна вода. Води до образуване на дерета в леко хълмист терен. Голяма опасност представлява ерозията на почвата в планинските райони, където може да причини кални потоци. Водната ерозия се отбелязва при стръмност вече 1-2 °. Водната ерозия допринася за унищожаването на горите, разораването на склона.
техническа ерозиясвързани с разрушаването на почвата под въздействието на транспорта, земекопни машинии технология.
Напоителна ерозиясе развива в резултат на нарушаване на правилата за напояване в поливното земеделие. Засоляването на почвата е свързано главно с тези смущения. В момента най-малко 50% от площта на напояваната земя е солена и милиони предишни плодородни земи са загубени. Особено място сред почвите заемат обработваемите земи, т.е. земите, които осигуряват храненето на хората. Според заключението на учени и експерти, за изхранването на един човек трябва да се обработва поне 0,1 ха почва. Нарастването на броя на жителите на Земята е пряко свързано с площта на обработваемата земя, която непрекъснато намалява.
Почвата като обект на защита и контрол има редица специфични особености. На първо място, почвата е много по-малко подвижна от например атмосферния въздух или повърхностните води и във връзка с това практически няма такъв мощен естествен фактор за самопречистване, присъщ на други среди като разреждане. Антропогенното замърсяване, попаднало в почвата, се натрупва и ефектите се сумират.
Интензивното развитие на промишленото производство води до увеличаване на промишлените отпадъци, които заедно с битовите отпадъци значително влияят върху химичния състав на почвата, причинявайки влошаване на нейното качество. Силното замърсяване на почвата с тежки метали, заедно със зоните на замърсяване със сяра, образувани по време на изгарянето на въглища, водят до промяна в състава на микроелементите и появата на пустини, създадени от човека.
Промяната в съдържанието на микроелементи в почвата незабавно засяга здравето на тревопасните животни и хората, води до метаболитни нарушения, причинявайки различни ендемични заболявания от локален характер. Например, липсата на йод в почвата води до заболяване на щитовидната жлеза, липсата на калций в питейната вода и храната - до увреждане на ставите, тяхната деформация, забавяне на растежа.
Замърсяване на почватапестициди, йони на тежки метали води до замърсяване на земеделските култури и съответно на хранителните продукти на тяхна основа.
Така че, ако културите се отглеждат с високо естествено съдържание на селен, тогава сярата в аминокиселините (цистеин, метионин) се заменя със селен. Получените "селенови" аминокиселини могат да доведат до отравяне на животни и хора. Липсата на молибден в почвата води до натрупване на нитрати в растенията; в присъствието на естествени вторични амини започва последователност от реакции, които могат да инициират развитието на рак при топлокръвни животни.
Почвата винаги съдържа канцерогенни (химични, физични, биологични) вещества, които причиняват туморни заболявания в живите организми, вкл. и ракови. Основните източници на регионално замърсяване на почвите с канцерогенни вещества са емисиите от превозни средства, емисиите от промишлени предприятия и нефтопродукти.
Антропогенната намеса може да увеличи концентрацията на естествени вещества или да въведе нови вещества, които са чужди за околната среда, като пестициди, йони на тежки метали. Следователно, концентрацията на тези вещества (ксенобиотици) трябва да се определя както в обекти на околната среда (почва, вода, въздух), така и в хранителни продукти. Максимално допустимите граници за наличие на остатъци от пестициди в храните са различни в различните страни и зависят от естеството на икономиката (внос-износ на храни), както и от обичайното хранене на населението.
При недостатъчно обмислено антропогенно въздействие и нарушаване на балансираните естествени екологични взаимоотношения в почвите бързо се развиват нежелани процеси на хумусна минерализация, повишава се киселинността или алкалността, увеличава се натрупването на сол и се развиват възстановителни процеси - всичко това рязко влошава свойствата на почвата и в в крайни случаи води до локално разрушаване на почвената покривка. Високата чувствителност и уязвимост на почвената покривка се дължи на ограничения буферен капацитет и устойчивост на почвите към въздействието на неприсъщи за нея в екологично отношение сили.
Замърсяването на почвата с нефтопродукти се проявява във все по-голям мащаб, нараства влиянието на азотна и сярна киселини от техногенен произход, което води до образуването на техногенни пустини в близост до някои промишлени предприятия.
Небалансираното хранене на растенията води до появата на все повече неприятели като ръждиви гъбички, охлюви, листни въшки и трудни за унищожаване плевели.
Възстановяването на нарушената почвена покривка изисква дълго време и големи инвестиции.
Пестицидите като замърсяващ фактор.Откриването на пестицидите - химически средства за защита на растенията и животните от различни вредители и болести - е едно от най-важните постижения. съвременна наука. Днес в света на 1 хектар. приложени 300 кг. химикали. Въпреки това, в резултат на дългосрочната употреба на пестициди в селското стопанство, медицината (контрол на векторите), почти навсякъде има намаляване на ефективността поради развитието на резистентни раси на вредители и разпространението на „нови“ вредители, чиито естествени врагове и конкуренти са унищожени от пестициди. В същото време ефектът от пестицидите започна да се проявява в световен мащаб. От огромния брой насекоми само 0,3% или 5 хиляди вида са вредни. Резистентност към пестициди е установена при 250 вида. Това се влошава от явлението кръстосана резистентност, което се състои в това, че повишената резистентност към действието на едно лекарство е придружена от резистентност към съединения от други класове. От общобиологична гледна точка резистентността може да се разглежда като промяна в популациите в резултат на прехода от чувствителен щам към резистентен щам на същия вид поради селекция, причинена от пестициди. Това явление е свързано с генетични, физиологични и биохимични пренареждания на организмите. Прекомерната употреба на пестициди (хербициди, инсектициди, дефолианти) влияе отрицателно върху качеството на почвата. В тази връзка съдбата на пестицидите в почвите и възможностите и възможностите за тяхното неутрализиране чрез химични и биологични методи се изучават интензивно. Много е важно да се създават и използват само лекарства с кратък живот, измерван в седмици или месеци. В тази област вече има известен напредък и се въвеждат лекарства с висока степен на унищожаване, но проблемът като цяло все още не е решен.
Киселинни атмосферни въздействия върху сушата.Един от най-острите глобални проблеми днес и в обозримо бъдеще е проблемът с нарастващата киселинност на валежите и почвената покривка. Зоните с кисели почви не познават засушаване, но естественото им плодородие е понижено и нестабилно; те бързо се изчерпват и добивите са ниски. Киселинните дъждове причиняват не само подкисляване на повърхностните води и горните почвени хоризонти. Киселинността с водните потоци надолу се простира до целия почвен профил и причинява значително подкисляване на подземните води. Киселинните дъждове се появяват в резултат на човешката дейност, съпроводена с отделянето на колосални количества оксиди на сяра, азот, въглерод. Тези оксиди, навлизайки в атмосферата, се пренасят на дълги разстояния, взаимодействат с водата и се превръщат в разтвори на смес от сярна, сярна, азотна, азотна и въглеродна киселина, които падат под формата на "киселинни дъждове" на сушата, взаимодействайки с растения, почви, води.
Уплътняване на почвата.Уплътняването на почвата е най-голямата опасност. Той е причина за ерозията на почвата, която сега достига повече от 25 тона/ха годишно в много земеделски райони, което означава, че плодородният обработваем слой ще бъде унищожен в рамките на живота на едно поколение. Уплътняването на почвата също така предотвратява проникването на дъждовна вода в почвата, така че дори липсата на дъжд от 10 до 20 дни причинява сериозен дефицит на вода в растенията. Уплътняването на почвата води до използването на все по-мощни и скъпи трактори в комбинация с по-големи земеделски сечива и механизми, които заедно ускоряват още повече уплътняването на почвата.
В процеса на човешката дейност има разнообразно въздействие върху литосферата и почвата: асфалтиране, добив, обработка на селскостопански продукти, изграждане на комуникационни линии, разполагане на производствени съоръжения и др.
Годишният добив е приблизително 100 милиарда тона скална маса. Това води до повишено въздействие върху литосферата. Ако тези темпове на производство продължат, тогава в краткосрочен план обемът на минното производство ще се удвоява на всеки десет години.
Поради изчерпването на много видове ресурси близо до земната повърхност, производството се премества към по-дълбоките хоризонти. Така откритите кариери за желязна руда имат дълбочина от 150 м или повече, а някои - до 500 м. Кариерите са заобиколени от сметища за отпадъчни скали, чиято височина понякога достига 100 м. Над 2 милиарда м 3 се добавят годишно към съществуващите сметища. В страните, където се извършва подземен добив от няколко века, по-специално в Чешката република, долните нива на мини са потънали на дълбочина от 1300 - 1500 м. В Южна Африка и Индия златните мини са достигнали дълбочина 4 км.
Интензивното развитие на полезните изкопаеми води до трансформация на природните условия: нивата на подпочвените води, начините на тяхното движение, което причинява слягане и изместване на земната повърхност, образуване на пукнатини и повреди.
Площта на земните ресурси в света е 129 милиона km 2 или 86,5% от площта на сушата. Обработваемата земя и трайните насаждения като част от земеделската земя заемат около 15 милиона km 2 (10,4% от земята) или около 3% от цялата повърхност на земното кълбо, на глава от населението това е около 0,5 хектара, сенокосите и пасищата заемат 37,4 милиона km 2 (25% от земята). Общата обработваемост на земите се оценява от различни изследователи по различни начини: от 25 до 32 милиона km 2.
Почвата е много чувствителна към въздействието на антропогенни фактори и най-често е подложена на разрушаване. При разрушаването на почвите и намаляването на тяхното плодородие се разграничават следните процеси.
Изсушаване на суши- комплекс от процеси за намаляване на влажността на обширни площи и произтичащото от това намаляване на биологичната продуктивност на екологичните системи. Под влияние на примитивното земеделие, нерационалното използване на пасищата и безразборното използване на технологиите в земите, почвите се превръщат в пустини.
Неправилните практики за използване на земята водят до ерозия на почвата(от лат. erosio - разяждащ или erodere - разяждам), което е разрушаване, разрушаване или отмиване на почвената покривка от вятър или вода. Това унищожава най-плодородния горен почвен слой. За да създаде този слой с дебелина 18 cm, природата е прекарала най-малко 1400-1700 години, тъй като образуването на почвата протича със скорост от приблизително 0,5-2 cm на 100 години. Разрушаването на този слой чрез ерозия може да настъпи след 20-30 години. Реколтата от зърно върху ерозирани почви е 3-4 пъти по-ниска от обичайната.
Ерозията на почвата може да бъде вятърна, водна, техническа, напоителна.
вятърна ерозиясреща се най-често през пролетта при скорост на вятъра 15-20 m/s, когато растенията още не са започнали растеж. Влагата намалява вредното въздействие на вятъра. В сухите райони ветровата ерозия води до прашни бури. Те се повтарят след 3-5, понякога 10 години и разрушават слой почва с дебелина до 25 см, унищожавайки посевите. Вятърната ерозия се характеризира с премахване на най-малките части от вятъра. Вятърната ерозия допринася за унищожаването на растителността в райони с недостатъчна влага, силни ветрове, непрекъсната паша.
водна ерозияпредставлява промиване на почвата от стопена или дъждовна вода. Води до образуване на дерета в леко хълмист терен. Голяма опасност представлява ерозията на почвата в планинските райони, където може да причини кални потоци. Водната ерозия се отбелязва при стръмност вече 1-2 °. Водната ерозия допринася за унищожаването на горите, разораването на склона.
техническа ерозиясвързани с разрушаването на почвата под въздействието на транспорт, земекопни машини и съоръжения.
Напоителна ерозиясе развива в резултат на нарушаване на правилата за напояване в поливното земеделие. Засоляването на почвата е свързано главно с тези смущения. В момента най-малко 50% от площта на напояваната земя е солена и милиони предишни плодородни земи са загубени. Особено място сред почвите заемат обработваемите земи, т.е. земите, които осигуряват храненето на хората. Според заключението на учени и експерти, за изхранването на един човек трябва да се обработва поне 0,1 ха почва. Нарастването на броя на жителите на Земята е пряко свързано с площта на обработваемата земя, която непрекъснато намалява.
Почвата като обект на защита и контрол има редица специфични особености. На първо място, почвата е много по-малко подвижна от например атмосферния въздух или повърхностните води и във връзка с това практически няма такъв мощен естествен фактор за самопречистване, присъщ на други среди като разреждане. Антропогенното замърсяване, попаднало в почвата, се натрупва и ефектите се сумират.
Интензивното развитие на промишленото производство води до увеличаване на промишлените отпадъци, които заедно с битовите отпадъци значително влияят върху химичния състав на почвата, причинявайки влошаване на нейното качество. Силното замърсяване на почвата с тежки метали, заедно със зоните на замърсяване със сяра, образувани по време на изгарянето на въглища, водят до промяна в състава на микроелементите и появата на пустини, създадени от човека.
Промяната в съдържанието на микроелементи в почвата незабавно засяга здравето на тревопасните животни и хората, води до метаболитни нарушения, причинявайки различни ендемични заболявания от локален характер. Например, липсата на йод в почвата води до заболяване на щитовидната жлеза, липсата на калций в питейната вода и храната - до увреждане на ставите, тяхната деформация, забавяне на растежа.
Замърсяване на почватапестициди, йони на тежки метали води до замърсяване на земеделските култури и съответно на хранителните продукти на тяхна основа.
Така че, ако културите се отглеждат с високо естествено съдържание на селен, тогава сярата в аминокиселините (цистеин, метионин) се заменя със селен. Получените "селенови" аминокиселини могат да доведат до отравяне на животни и хора. Липсата на молибден в почвата води до натрупване на нитрати в растенията; в присъствието на естествени вторични амини започва последователност от реакции, които могат да инициират развитието на рак при топлокръвни животни.
Почвата винаги съдържа канцерогенни (химични, физични, биологични) вещества, които причиняват туморни заболявания в живите организми, вкл. и ракови. Основните източници на регионално замърсяване на почвите с канцерогенни вещества са емисиите от превозни средства, емисиите от промишлени предприятия и нефтопродукти.
Антропогенната намеса може да увеличи концентрацията на естествени вещества или да въведе нови вещества, които са чужди за околната среда, като пестициди, йони на тежки метали. Следователно концентрацията на тези вещества (ксенобиотици) трябва да се определя както в обекти на околната среда (почва, вода, въздух), така и в хранителни продукти. Максимално допустимите граници за наличие на остатъци от пестициди в храните са различни в различните страни и зависят от естеството на икономиката (внос-износ на храни), както и от обичайното хранене на населението.
При недостатъчно обмислено антропогенно въздействие и нарушаване на балансираните естествени екологични взаимоотношения в почвите бързо се развиват нежелани процеси на хумусна минерализация, повишава се киселинността или алкалността, увеличава се натрупването на сол и се развиват възстановителни процеси - всичко това рязко влошава свойствата на почвата и в в крайни случаи води до локално разрушаване на почвената покривка. Високата чувствителност и уязвимост на почвената покривка се дължи на ограничения буферен капацитет и устойчивост на почвите към въздействието на неприсъщи за нея в екологично отношение сили.
Замърсяването на почвата с нефтопродукти се проявява във все по-голям мащаб, нараства влиянието на азотна и сярна киселини от техногенен произход, което води до образуването на техногенни пустини в близост до някои промишлени предприятия.
Небалансираното хранене на растенията води до появата на все повече неприятели като ръждиви гъбички, охлюви, листни въшки и трудни за унищожаване плевели.
Възстановяването на нарушената почвена покривка изисква дълго време и големи инвестиции.
Пестицидите като замърсяващ фактор.Откриването на пестицидите - химически средства за защита на растенията и животните от различни вредители и болести - е едно от най-важните постижения на съвременната наука. Днес в света на 1 хектар. приложени 300 кг. химикали. Въпреки това, в резултат на дългосрочната употреба на пестициди в селскостопанската медицина (контрол на векторите), има почти универсално намаляване на ефективността поради развитието на резистентни раси на вредители и разпространението на „нови“ вредители, чиито естествени врагове и конкуренти имат унищожени от пестициди. В същото време ефектът от пестицидите започна да се проявява в световен мащаб. От огромния брой насекоми само 0,3% или 5 хиляди вида са вредни. Резистентност към пестициди е установена при 250 вида. Това се влошава от явлението кръстосана резистентност, което се състои в това, че повишената резистентност към действието на едно лекарство е придружена от резистентност към съединения от други класове. От общобиологична гледна точка резистентността може да се разглежда като промяна в популациите в резултат на прехода от чувствителен щам към резистентен щам на същия вид поради селекция, причинена от пестициди. Това явление е свързано с генетични, физиологични и биохимични пренареждания на организмите. Прекомерната употреба на пестициди (хербициди, инсектициди, дефолианти) влияе отрицателно върху качеството на почвата. В тази връзка съдбата на пестицидите в почвите и възможностите и възможностите за тяхното неутрализиране чрез химични и биологични методи се изучават интензивно. Много е важно да се създават и използват само лекарства с кратък живот, измерван в седмици или месеци. В тази област вече има известен напредък и се въвеждат лекарства с висока степен на унищожаване, но проблемът като цяло все още не е решен.
Киселинни атмосферни въздействия върху сушата.Един от най-острите глобални проблеми днес и в обозримо бъдеще е проблемът с нарастващата киселинност на валежите и почвената покривка. Зоните с кисели почви не познават засушаване, но естественото им плодородие е понижено и нестабилно; те бързо се изчерпват и добивите са ниски. Киселинните дъждове причиняват не само подкисляване на повърхностните води и горните почвени хоризонти. Киселинността с водните потоци надолу се простира до целия почвен профил и причинява значително подкисляване на подземните води. Киселинните дъждове се появяват в резултат на човешката дейност, съпроводена с отделянето на колосални количества оксиди на сяра, азот, въглерод. Тези оксиди, навлизайки в атмосферата, се пренасят на дълги разстояния, взаимодействат с водата и се превръщат в разтвори на смес от сярна, сярна, азотна, азотна и въглеродна киселина, които падат под формата на "киселинни дъждове" на сушата, взаимодействайки с растения, почви, води.
Уплътняване на почвата.Уплътняването на почвата е най-голямата опасност. Той е причина за ерозията на почвата, която сега достига повече от 25 тона/ха годишно в много земеделски райони, което означава, че плодородният обработваем слой ще бъде унищожен в рамките на живота на едно поколение. Уплътняването на почвата също така предотвратява проникването на дъждовна вода в почвата, така че дори липсата на дъжд от 10 до 20 дни причинява сериозен дефицит на вода в растенията. Уплътняването на почвата води до използването на все по-мощни и скъпи трактори в комбинация с по-големи земеделски сечива и механизми, които заедно ускоряват още повече уплътняването на почвата.
Въздействието на човешкото общество върху почвената покривка е един от аспектите на общото влияние на човека върху околен свят.През цялата история влиянието на човешкото общество върху почвената покривка непрекъснато се увеличава. В далечни времена растителността е била изсичана от безброй стада и тревата е била утъпкана върху обширна територия със сухи пейзажи. Дефлацията (унищожаване на почвите под въздействието на вятъра) завърши унищожаването на почвите. В по-ново време, в резултат на безотводнително напояване, десетки милиони хектари плодородни почви са се превърнали в засолени земи и солени пустини. През 20 век големи площи с високоплодородни заливни почви са били наводнени или заблатени в резултат на изграждането на язовири и резервоари на големи реки. Въпреки това, колкото и големи да са явленията на разрушаване на почвата, това е само малка част от резултатите от въздействието на човешкото общество върху почвената покривка на Земята. Основният резултат от човешкото въздействие върху почвата е постепенна промяна в процеса на почвообразуване, все по-дълбоко регулиране на процесите на кръговрата на химичните елементи и трансформацията на енергията в почвата.
Един от най-важните фактори за образуване на почвата, растителността на земята е претърпяла дълбока промяна. В хода на историята площта на горите е намаляла повече от половината. Осигурявайки развитието на полезните за него растения, човекът е заменил естествените биоценози с изкуствени на значителна част от земята. Биомасата на култивираните растения (за разлика от естествената растителност) не влиза напълно в кръговрата на веществата в даден ландшафт. Значителна част от култивираната растителност (до 80%) се отстранява от мястото на растеж. Това води до изчерпване на запасите в почвата от хумус, азот, фосфор, калий, микроелементи и в резултат на това до намаляване на почвеното плодородие.
В далечни времена, поради излишъка от земя по отношение на малкото население, този проблем е бил решен чрез напускане на обработваемата площ за дълго време след премахването на една или повече култури. С течение на времето биогеохимичният баланс в почвата се възстановява и мястото може да се обработва отново.
В горския пояс се използваше подсичане селскостопанска система, при която гората е опожарявана, а освободената площ, обогатена с пепелни елементи от изгорялата растителност, е засявана. След изтощаване обработваемата площ е изоставена и е опожарена нова. Реколтата при този вид земеделие се осигуряваше чрез доставка на минерални хранителни вещества с пепел, получена чрез изгаряне на дървесна растителност на място. Големите разходи за труд за разчистване се изплатиха с много високи добиви. Почистената площ е използвана в продължение на 13 години на песъчливи почви и до 58 години на глинести почви, след което е оставена да обрасне с гора или е използвана известно време като сенокос или пасище. Ако след това такъв участък престане да бъде подложен на каквото и да е човешко въздействие (сечене, паша), тогава в рамките на 40-80 години (в центъра и на юг от горския пояс) хумусният хоризонт в него се възстановява. Възстановяването на почвата в условията на северната част на горската зона изисква два до три пъти по-дълъг период от време.
Въздействието на системата за нарязване и изгаряне доведе до оголване на почвата, увеличаване на повърхностния отток и ерозия на почвата, изравняване на микрорелефа и изчерпване на почвената фауна. Въпреки че площта на култивираните парцели беше сравнително малка и цикълът продължи дълго време, в продължение на стотици и хиляди години огромни територии бяха дълбоко трансформирани чрез подсичане. Известно е например, че във Финландия през 1819г. (т.е. за 200 години) 85% от територията е преминала през подсечката.
На юг и в центъра на горската зона последиците от системата на сечене и изгаряне бяха особено остри в масивите от песъчливи почви, където първичните гори бяха заменени от специфични гори, доминирани от бял бор. Това доведе до оттеглянето на юг от северните граници на ареалите на широколистните дървесни видове (бряст, липа, дъб и др.). В северната част на горската зона развитието на домашното отглеждане на северни елени, придружено от засилено изгаряне на гори, доведе до развитието на тундрова зона от горската тундра или северната тайга, която, съдейки по находките на големи дървета или техните пънове , достига бреговете на Северния ледовит океан още през 18-19 век.
Така в горския пояс селското стопанство доведе до най-дълбоки промени в живата покривка и ландшафта като цяло. Селското стопанство очевидно е водещият фактор за широкото разпространение на подзолистите почви в горския пояс на Източна Европа. Може би този мощен фактор в антропогенната трансформация на природните екосистеми е оказал известно влияние върху климата.
В степните условия най-древните системи на земеделие са били угар и изместване. При угарната система използваните парцели земя след изчерпване се оставят за дълго време, при преместващата система за по-кратко време. Постепенно количеството свободна земя намалява, периодът на угар (пауза между посевите) намалява и в крайна сметка достига една година. Така възниква угарната система на земеделие с дву- или триполно сеитбооборот. Въпреки това, такова повишено използване на почвата без торене и с ниско ниво на селскостопанска технология допринесе за постепенно намаляване на добива и качеството на продукта.
Жизненоважната необходимост е поставила човешкото общество пред задачата за възстановяване на почвените ресурси. От средата на миналия век започва промишлено производствоминерални торове, чието въвеждане компенсира хранителните вещества на растенията, отчуждени с реколтата.
Нарастването на населението и ограничените площи, подходящи за земеделие, изведоха на преден план проблема за мелиорацията (подобряването) на почвите. Мелиорацията е насочена преди всичко към оптимизиране на водния режим. Териториите с прекомерна влага и заблатеност се отводняват, в сухите райони - изкуствено напояване. Освен това се води борба със засоляването на почвата, варосват се кисели почви, гипсират се солници, възстановяват се и се рекултивират площи. минни изработки, кариери, сметища. Мелиорацията обхваща и висококачествени почви, повишавайки още повече плодородието им.
В резултат на човешката дейност са възникнали напълно нови видове почви. Например, в резултат на хиляди години напояване в Египет, Индия и страните от Централна Азия са създадени мощни изкуствени алувиални почви с високо съдържание на хумус, азот, фосфор, калий и микроелементи. На огромната територия на льосовото плато на Китай са създадени специални антропогенни почви с труда на много поколения kheilutu . В някои страни варуването на кисели почви се извършва повече от сто години, които постепенно се трансформират в неутрални. Почвите на лозята на южния бряг на Крим, които се използват повече от две хиляди години, са се превърнали в специален тип култивирани почви. Моретата бяха възстановени и променените брегове на Холандия се превърнаха в плодородни земи.
Работата по предотвратяване на процеси, които разрушават почвената покривка, придоби широк обхват: създават се лесозащитни насаждения, изграждат се изкуствени резервоари и напоителни системи.
Структурата на земния фонд на планетата. Според В. П. Максаковски общата площ на земния фонд на цялата планета е 134 милиона km 2 (това е площта на цялата земя, с изключение на района на Антарктида и Гренландия). Поземленият фонд има следната структура:11% (14,5 милиона km 2) обработваема земя (обработваема земя, овощни градини, насаждения, засети ливади);
23% (31 милиона km2) естествени ливади и пасища;
30% (40 милиона km 2) гори и храсти;
2% (4,5 милиона km 2) селища, индустрия, транспортни пътища;
34% (44 милиона km 2) непродуктивни и непродуктивни земи (тундра и лесотундра, пустини, ледници, блата, дерета, пусти земи и земни води).
Обработваемите земи осигуряват 88% от храната, от която хората се нуждаят. Пасищата и пасищата осигуряват 10% от храната, консумирана от хората.
Култивираните (предимно обработваеми) земи са съсредоточени главно в горските, лесостепните и степните райони на нашата планета.
През първата половина на 20в половината от цялата обработваема земя падна върху черноземите на степите и горските степи, тъмните прерийни почви, сивите и кафявите горски почви, тъй като е най-удобно и продуктивно да се обработват тези почви, в наше време тези почви се разорават на по-малко от половината от територията, заета от тях, но по-нататъшното увеличаване на разораването на тези земи е ограничено от редица причини. Първо, районите на тези почви са силно населени, в тях е концентрирана промишленост и територията е пресечена от гъста мрежа от транспортни пътища. Второ, по-нататъшното разораване на ливади, редки останали гори и изкуствени насаждения, паркове и други съоръжения за отдих е опасно за околната среда.
Поради това е необходимо да се търсят резерви в ареалите на други почвени групи. Перспективите за разширяване на обработваемата земя в света са изследвани от почвоведи от различни страни. Според едно от тези проучвания, проведено от руски учени, като се вземат предвид условията на околната среда, увеличаването на селското стопанство е екологично приемливо поради разораването на 8,6 милиона km 2 пасища и 3,6 милиона km 2 гори, докато разораването на горските площи се очаква главно във влажните тропици и отчасти в тайговите гори и пасища в сезонно влажните тропици и субтропици, както и във влажните тропици, полупустини и пустини. Според прогнозата на тези учени, най-голямото количество обработваема земя в бъдеще трябва да бъде съсредоточено в тропическия пояс, на второ място ще бъдат земите на субтропичния пояс, докато почвите на суббореалния пояс (чернозем, кестен, сив и кафяви горски почви, тъмни прерийни почви), традиционно считани за основна база за селско стопанство), ще заемат трето място.
Неравномерното използване на различните видове почви в селското стопанство се илюстрира от картината на земеделското използване на почвената покривка на континентите. От 70-те години почвеното покритие на Западна Европа е разорано с 30%, Африка с 14%, на огромната площ на Северна и Южна Америка обработваемата земя представлява само 3,5% от тази територия, Австралия и Океания са разорани малко повече от 4%.
Основният проблем на световния поземлен фонд е деградацията на земеделските земи. Такава деградация се разбира като изчерпване на почвеното плодородие, ерозия на почвата, замърсяване на почвата, намаляване на биологичната продуктивност на естествените пасища, засоляване и преовлажняване на напояваните площи, отчуждаване на земя за нуждите на жилищното, промишленото и транспортното строителство.
Според някои оценки човечеството вече е загубило 2 милиарда хектара някога плодородна земя. Само поради ерозията, която е широко разпространена не само в изостаналите, но и в развитите страни, всяка година 67 милиона хектара изпадат от земеделския оборот. Приблизително половината от напояваните земи в света са солени и подгизнали, което също води до годишна загуба на 200300 хиляди хектара земя
Унищожаване на почвите в резултат на човешка дейност. Заобикалящата ни природна среда се характеризира с тясна връзка на всички нейни съставни части, осъществявана поради циклични процеси на метаболизъм и енергия. Почвената покривка на Земята (педосферата) е неразривно свързана с тези процеси с други компоненти на биосферата. Необмисленото антропогенно въздействие върху отделни природни компоненти неизбежно се отразява на състоянието на почвената покривка. Добре известни примери за непредвидени последици от човешката стопанска дейност са унищожаването на почвата в резултат на промени във водния режим след обезлесяване, преовлажняване на плодородни заливни земи поради повишаване на нивото на подпочвените води след изграждането на големи водноелектрически централи и др. замърсяването на почвата създава сериозен проблем. Неконтролируемото нарастване на емисиите на промишлени и битови отпадъци в околната среда през втората половина на 20 век. достигнали опасни нива. Химичните съединения, които замърсяват природните води, въздуха и почвата, навлизат в растителните и животинските организми чрез трофични вериги, като по този начин причиняват постоянно повишаване на концентрацията на токсични вещества в тях. Опазване на биосферата от замърсяване и по-икономично и рационално използване природни ресурсиглобалната задача на нашето време, от успешното развитие на която зависи бъдещето на човечеството. В тази връзка особено важно е опазването на почвената покривка, която поема голяма част от техногенните замърсители, частично ги фиксира в почвената маса, частично ги трансформира и включва в миграционни потоци.Проблемът с нарастващото замърсяване на околната среда отдавна е придобил планетарно значение. През 1972 г. в Стокхолм се проведе специална конференция на ООН за околната среда, на която беше разработена програма, включваща препоръки за организиране на глобална система за мониторинг (контрол) на околната среда.
Почвата трябва да се пази от въздействието на процеси, които разрушават нейните ценни свойства - структура, съдържание на почвен хумус, микробна популация, а същевременно и от навлизането и натрупването на вредни и токсични вещества.
Ерозия на почвата. В случай на нарушаване на естествената растителна покривка под въздействието на вятър и валежи, може да настъпи разрушаване на горните хоризонти на почвата. Това явление се нарича ерозия на почвата. При ерозия почвата губи малки частици и променя химичния си състав. Най-важните химични елементи - хумус, азот, фосфор и др. - се отстраняват от ерозираните почви, съдържанието на тези елементи в ерозираните почви може да бъде намалено няколко пъти. Ерозията може да бъде причинена от няколко причини.Вятърната ерозия се причинява от раздухване на рохкава почвена покривка. Количеството на издуханата почва в някои случаи достига много големи размери 120124 t/ha. Ветровата ерозия се развива предимно в райони с унищожена растителност и недостатъчна атмосферна влага.
В резултат на частично навиване почвата губи десетки тонове хумус и значително количество растителни хранителни вещества от всеки хектар, което води до забележимо намаляване на добива. Всяка година милиони хектари земя се изоставят поради ветрова ерозия в много страни от Азия, Африка, Централна и Южна Америка.
Навиването на почвите зависи от скоростта на вятъра, механичния състав на почвата и нейната структура, естеството на растителността и някои други фактори. Навиването на почви с лек механичен състав започва с относително слаб вятър (скорост 34 m/s). Тежките глинести почви се раздухват от вятъра със скорост около 6 m/s или повече. Структурираните почви са по-устойчиви на ерозия от прахообразните. За устойчива на ерозия почва се счита почвата, съдържаща повече от 60% агрегати с размер над 1 mm в горния хоризонт.
За да се предпазят почвите от ерозия на вятъра, се създават препятствия за движение на въздушни маси под формата на горски ивици и крила от храсти и високи растения.
Една от глобалните последици от ерозионните процеси, протичащи както в много древни времена, така и в наше време, е образуването на антропогенни пустини. Те включват пустините и полупустините на Централна и Западна Азия и Северна Африка, които най-вероятно дължат своето формиране на скотовъдните племена, които някога са обитавали тези територии. Това, което не можеше да бъде изядено от безброй стада овце, камили, коне, беше изсечено и изгорено от скотовъдци. Незащитена след унищожаването на растителността, почвата е подложена на опустиняване. В много близко до нас време, буквално пред очите на няколко поколения, подобен процес на опустиняване поради лошо замислено отглеждане на овце обхвана много части на Австралия.
Общата площ на създадените от човека пустини до края на 80-те години на миналия век надхвърли 9 милиона km 2, което е почти равно на територията на Съединените щати или Китай и представлява 6,7% от целия земен фонд на планетата. Процесът на антропогенно опустиняване продължава и до днес. Други 30 до 40 милиона km 2 в рамките на повече от 60 страни са под заплахата от опустиняване. Проблемът с опустиняването се отнася към глобалните проблеми на човечеството.
Основните причини за антропогенното опустиняване са прекомерната паша, обезлесяването, както и прекомерната и неправилна експлоатация на обработваемите земи (монокултури, разораване на девствени земи, обработка на склонове).
Възможно е да се спре процесът на опустиняване и такива опити се правят предимно в рамките на ООН. Още през 1997г международна конференцияООН в Найроби прие план за борба с опустиняването, който засяга предимно развиващите се страни и включва 28 препоръки, изпълнението на които според експерти би могло най-малкото да предотврати разрастването на този опасен процес. Той обаче беше изпълнен само частично по различни причини и на първо място поради остър недостиг на средства. Предполагаше се, че изпълнението на този план ще изисква 90 милиарда долара (4,5 милиарда за 20 години), но не беше възможно да се намерят напълно, така че продължителността на този проект беше удължена до 2015 г. А населението в сухите и полусухите райони на света, според оценки на ООН, сега е повече от 1,2 милиарда души.
Водна ерозия разрушаване на почвена покривка, която не е фиксирана от растителност под въздействието на течащи води. Атмосферните валежи се придружават от равнинно измиване на малки частици от повърхността на почвата, а проливните дъждове причиняват силно разрушаване на целия почвен слой с образуването на дерета и дерета.
Този вид ерозия възниква, когато растителната покривка е унищожена. Известно е, че тревистата растителност задържа до 15-20% от валежите, а короните на дърветата дори повече. Особено важна ролягорската постеля играе, което напълно неутрализира ударната сила на дъждовните капки и рязко намалява скоростта на течащата вода. Изсичането на горите и унищожаването на горските отпадъци води до увеличаване на повърхностния отток с коефициент 23. Повишеният повърхностен отток води до интензивно промиване на горната част на почвата, която е най-богата на хумус и хранителни вещества, и допринася за енергичното образуване на дерета. благоприятни условияЗа водна ерозия се създава както разораването на обширни степи и прерии, така и неправилната обработка на почвата.
Измиването на почвата (равнинна ерозия) се засилва от явлението линейна ерозия на почвата и изходните скали в резултат на растежа на дерета. В някои райони мрежата от дерета е толкова развита, че заема голяма част от територията. Образуването на дерета напълно разрушава почвата, засилва процесите на повърхностно отмиване и разчленява обработваемите площи.
Масата на промитата почва в районите на селското стопанство варира от 9 t/ha до десетки тона на хектар. Количеството органична материя, измита през цялата година от цялата земя на нашата планета, е внушителна цифра от около 720 милиона тона.
Превантивните мерки срещу водната ерозия са запазването на горските насаждения по стръмни склонове, правилната оран (с посока на браздите напречно на склоновете), регулирането на пашата на добитъка, укрепването на структурата на почвата чрез рационална агротехнология. За борба с последиците от водната ерозия те използват създаването на полезащитни горски пояси, инсталирането на различни инженерни съоръжения за задържане на повърхностния отток - язовири, язовири в дерета, водозадържащи шахти и канавки.
Ерозията е един от най-интензивните процеси на разрушаване на почвената покривка. Повечето отрицателна странаЕрозията на почвената покривка не се изразява в въздействието върху загубата на реколтата от дадена година, а в разрушаването на структурата на почвения профил и загубата на важни негови компоненти, чието възстановяване отнема стотици години.
Засоляване на почвата. В райони с недостатъчна атмосферна влага добивите са ограничени от недостатъчно количество влага, постъпваща в почвата. За попълване на недостига му от древни времена се използва изкуствено напояване. По света се напояват над 260 милиона хектара почви.Неправилното напояване обаче води до натрупване на соли в напояваните почви. Основните причини за антропогенното засоляване на почвата са бездренажното напояване и неконтролираното водоснабдяване. В резултат нивото на подземните води се издига и когато нивото на подземните води достигне критична дълбочина, започва енергично натрупване на сол поради изпаряването на съдържаща сол вода, издигаща се до повърхността на почвата. Това се улеснява от напояване с вода с висока минерализация.
В резултат на антропогенното засоляване всяка година по света се губят около 200300 хиляди хектара напоявани земи с висока стойност. За защита срещу антропогенно засоляване се създават дренажни устройства, които трябва да осигурят местоположението на нивото на подпочвените води на дълбочина най-малко 2,53 m, както и система от канали с хидроизолация за предотвратяване на филтриране на вода. В случай на натрупване на водоразтворими соли се препоръчва промиване на почвата с дренажна система за отстраняване на солите от кореновия слой на почвата. Защитата на почвата от засоляване на содата включва гипсиране на почвата, използване на калций-съдържащи минерални торове и въвеждане на многогодишни треви в сеитбооборот.
За предупреждение негативни последицинапояването изисква постоянно наблюдение на водно-солевия режим на напояваните земи.
Рекултивация на почви, нарушени от промишлеността и строителството. Стопанската дейност на човека е съпроводена с унищожаване на почвата. Площта на почвеното покритие непрекъснато намалява поради изграждането на нови предприятия и градове, полагането на пътища и електропроводи с високо напрежение, наводняването на земеделски земи по време на изграждането на водноелектрически централи и развитието на минното дело индустрия. По този начин огромните кариери с купчини от отпадъци, високите купчини от отпадъци в близост до мини са неразделна част от пейзажа на минните райони.Много страни рекултивират (възстановяват) разрушените участъци от почвената покривка. Рекултивацията не е просто засипване на минни изработки, а създаване на условия за най-бързо образуване на почвена покривка. В процеса на рекултивация, формирането на почвите, създаването на тяхното плодородие. За да направите това, върху почвите на сметищата се нанася хумусен слой, но ако сметищата съдържат токсични вещества, тогава първо се покрива със слой от нетоксична скала (например льос), върху който вече е нанесен хумусен слой .
В някои страни върху сметища и кариери се създават екзотични архитектурни и ландшафтни комплекси. Паркове са разположени върху сметища и купища отпадъци, а изкуствени езера с рибни и птичи колонии са подредени в кариери. Например в южната част на лигнитния басейн на Рейн (ФРГ) от края на миналия век се изхвърлят сметища с очакването да се създадат изкуствени хълмове, по-късно покрити с горска растителност.
Химизация на селското стопанство. Успехите на селското стопанство, постигнати в резултат на въвеждането на постиженията на химията, са добре известни. Високите добиви се получават чрез използването на минерални торове, запазването на отглежданите продукти се постига с помощта на пестициди - пестициди, създадени за борба с плевелите и вредителите. Въпреки това, всички тези химикали трябва да се използват много внимателно и стриктно да се спазват разработените от учените количествени норми на въведените химични елементи.1. Внасяне на минерални торове
Когато дивите растения умират, те връщат абсорбираните от тях химически елементи в почвата, като по този начин поддържат биологичния цикъл на веществата. Но това не се случва с култивираната растителност. Масата от култивирана растителност само частично се връща в почвата (около една трета). Човек изкуствено нарушава балансирания биологичен цикъл, изважда реколтата, а с нея и химическите елементи, абсорбирани от почвата. На първо място, това се отнася до „триадата на плодородието“: азот, фосфор и калий. Но човечеството намери изход от тази ситуация: за да компенсира загубата на хранителни вещества за растенията и да увеличи производителността, тези елементи се въвеждат в почвата под формата на минерални торове.
проблем азотни торове . Ако количеството азот, въведено в почвата, надвишава нуждите на растенията, тогава излишните количества нитрати частично навлизат в растенията и частично се отстраняват от почвената вода, което причинява повишаване на нитратите в повърхностните води, както и редица други негативни последици. При излишък на азот има увеличение на нитратите в селскостопанските продукти. Влизайки в човешкото тяло, нитратите могат частично да се трансформират в нитрити. , които причиняват сериозно заболяване (метхемоглобинемия), свързано със затруднено пренасяне на кислород през кръвоносната система.Използването на азотни торове трябва да се извършва при стриктно отчитане на необходимостта от азот за културата, динамиката на потреблението му от тази култура и състава на почвата. Необходима е добре обмислена система за защита на почвата от излишните азотни съединения. Това е особено важно поради факта, че съвременните градове и големите животновъдни предприятия са източници на азотно замърсяване на почвите и водите.
Разработват се техники за използване на биологични източници на този елемент. Това са азотфиксиращите съобщества на висшите растения и микроорганизми. Сеитбата на бобовите култури (люцерна, детелина и др.) е съпроводена с азотфиксация до 300 kg/ha.
Проблем с фосфатните торове . С прибирането на реколтата около две трети от фосфора, уловен от културите от почвата, се отстранява. Тези загуби също се възстановяват чрез внасяне на минерални торове в почвата.Съвременното интензивно земеделие е съпроводено със замърсяване на повърхностните води с разтворими съединения на фосфор и азот, които се натрупват в басейните на крайния отток и предизвикват бърз растеж на водорасли и микроорганизми в тези резервоари. Това явление се нарича еутрофикация. водоеми. В такива резервоари кислородът бързо се изразходва за дишането на водораслите и за окисляването на изобилните им остатъци. Скоро се създава ситуация на недостиг на кислород, поради което рибите и другите водни животни умират, тяхното разлагане започва с образуването на сероводород, амоняк и техните производни. Еутрофикацията е засегнала много езера, включително Големите езера на Северна Америка.
Проблемът с поташните торове. При прилагане на високи дози калиеви торове не е установен неблагоприятен ефект, но поради факта, че значителна част от торовете са представени от хлориди, ефектът на хлоридните йони, който влияе негативно върху състоянието на почвата, често се отразява.Организацията на защитата на почвата с широкото използване на минерални торове трябва да е насочена към балансиране на масите на торовете, прилагани с културата, като се вземат предвид специфичните условия на ландшафта и състава на почвата. Прилагането на торове трябва да бъде възможно най-близо до онези етапи от развитието на растенията, когато те се нуждаят от масивно снабдяване със съответните химични елементи. Основната задача на защитните мерки трябва да бъде насочена към предотвратяване на отстраняването на торове с повърхностни и подпочвени води и предотвратяване на навлизането на излишни количества въведени елементи в селскостопанските продукти.
Проблемът с пестицидите (пестицидите). Според ФАО годишните загуби в световен мащаб от плевели и вредители възлизат на 34% от потенциалното производство и се оценяват на 75 милиарда долара негативни последици. Унищожавайки вредителите, те унищожават комплекса екологични системии допринасят за смъртта на много животни. Някои пестициди постепенно се натрупват по трофичните вериги и, влизайки в човешкото тяло с храна, могат да причинят опасни заболявания. Някои биоциди засягат генетичния апарат повече от радиацията.Веднъж попаднали в почвата, пестицидите се разтварят в почвената влага и се транспортират надолу по профила с нея. Продължителността на пестицидите в почвата зависи от техния състав. Устойчивите съединения се задържат до 10 години или повече.
Мигриращи с естествени води и носени от вятъра, устойчивите пестициди се разпространяват на големи разстояния. Известно е, че незначителни следи от пестициди са открити в атмосферните валежи в необятните океани, на повърхността на ледените покривки на Гренландия и Антарктида. През 1972 г. на територията на Швеция с валежи пада повече ДДТ, отколкото се произвежда в тази страна.
Защитата на почвите от замърсяване с пестициди включва създаването на вероятно по-малко токсични и по-малко устойчиви съединения. Разработват се техники за намаляване на дозите, без да се намалява тяхната ефективност. Много важно е да се намалят въздушните пръскания за сметка на наземните, както и използването на строго селективни пръскания.
Въпреки предприетите мерки, при третиране на нивите с пестициди, само незначителна част от тях достигат целта. По-голямата част от него се натрупва в почвената покривка и естествени води. Важна задача е да се ускори разграждането на пестицидите, разграждането им на нетоксични компоненти. Установено е, че много пестициди се разлагат под въздействието на ултравиолетова радиация, някои токсични съединения се унищожават в резултат на хидролиза, но най-активно пестицидите се разлагат от микроорганизми.
Сега много страни, включително Русия, контролират замърсяването на околната среда с пестициди. За пестицидите са установени норми на максимално допустими концентрации в почвата, които са стотни и десети от mg/kg почва.
Промишлени и битови емисии в околната среда. През последните два века производствената дейност на човечеството се е увеличила драстично. Различните видове минерални суровини все повече навлизат в сферата на промишленото използване. Сега хората изразходват 3,5 4,03 хиляди км 3 вода годишно за различни нужди, т.е. около 10% от общия отток на всички реки в света. В същото време десетки милиони тонове битови, промишлени и селскостопански отпадъци навлизат в повърхностните води, а стотици милиони тонове газове и прах се отделят в атмосферата. Производствена дейностчовекът се превърна в глобален геохимичен фактор.Такова интензивно човешко въздействие върху околната среда естествено се отразява в почвената покривка на планетата. Опасни са и техногенните емисии в атмосферата. Твърдите частици от тези емисии (частици от 10 микрона и по-големи) се утаяват близо до източниците на замърсяване, по-малките частици в състава на газовете се транспортират на дълги разстояния.
Замърсяване със серни съединения. Сярата се отделя при изгарянето на минерални горива (въглища, нефт, торф). Значителна сумаокислената сяра се отделя в атмосферата при металургични процеси, производство на цимент и др.Най-голяма вреда нанася приемът на сяра във формата
ТАКА 2, сярна и сярна киселина. Серният оксид, прониквайки през устицата на зелените органи на растенията, причинява намаляване на фотосинтетичната активност на растенията и намаляване на тяхната продуктивност. Сярната и сярната киселина, изпадащи с дъждовна вода, засягат растителността. присъствиеТАКА 2 в количество 3 mg/l предизвиква понижаване на pH на дъждовната вода до 4 и образуване на „киселинни дъждове“. За щастие животът на тези съединения в атмосферата се измерва от няколко часа до 6 дни, но през това време те могат да бъдат транспортирани с въздушни маси на десетки и стотици километри от източниците на замърсяване и да изпаднат под формата на "киселинен дъжд" .Киселата дъждовна вода повишава киселинността на почвите, инхибира активността на почвената микрофлора, увеличава отстраняването на хранителните вещества за растенията от почвата, замърсява водните басейни и засяга дървесната растителност. До известна степен ефектът от киселинните валежи може да се неутрализира чрез варуване на почвата.
Замърсяване с тежки метали. Не по-малко опасни за почвената покривка са замърсителите, които попадат в близост до източника на замърсяване. Така се проявява замърсяването с тежки метали и арсен, които образуват техногенни геохимични аномалии, т.е. зони с повишена концентрация на метали в почвената покривка и растителността.Годишно металургичните предприятия изхвърлят на земната повърхност стотици хиляди тонове мед, цинк, кобалт, десетки хиляди тонове олово, живак, никел. Техногенното разпръскване на метали (от тези и други) се среща и в други производствени процеси.
Изкуствени аномалии наоколо производствени предприятияа индустриалните центрове са с дължина от няколко километра до 30-40 км, в зависимост от производствения капацитет. Съдържанието на метали в почвата и растителността доста бързо намалява от източника на замърсяване към периферията. В рамките на аномалията могат да се разграничат две зони. Първият, в непосредствена близост до източника на замърсяване, се характеризира със силно унищожаване на почвената покривка, унищожаване на растителността и дивата природа. Тази област е много висока концентрациязамърсяващи метали. Във втората, по-голяма зона, почвите напълно запазват структурата си, но микробиологичната активност в тях е потисната. В почви, замърсени с тежки метали, е ясно изразено увеличение на съдържанието на метал отдолу нагоре по протежение на почвения профил и най-високото му съдържание в най-външната част на профила.
Основен източник на замърсяване водещ автомобилен транспорт. Повечето от емисиите (80-90%) се отлагат по протежение на магистрали върху повърхността на почвите и растителността. Така се образуват крайпътни геохимични аномалии на олово с ширина (в зависимост от интензивността на движението) от няколко десетки метра до 300-400 m и височина до 6 m.
Тежките метали, идващи от почвата в растенията и след това в организмите на животните и хората, имат способността да се натрупват постепенно. Най-токсичните са живак, кадмий, олово, арсен, отравянето им причинява тежки последици. Цинкът и медта са по-малко токсични, но тяхното замърсяване на почвите потиска микробиологичната активност и намалява биологичната продуктивност.
Ограниченото разпространение на замърсяващи метали в биосферата до голяма степен се дължи на почвата. Повечето от лесно подвижните водоразтворими метални съединения, влизащи в почвата, са силно свързани с органични вещества и фино диспергирани глинести минерали. Фиксацията на замърсяващите метали в почвата е толкова силна, че в почвите на старите металургични райони на скандинавските страни, където топенето на руда е спряло преди около 100 години, високото съдържание на тежки метали и арсен е останало и до днес. Следователно почвената покривка играе ролята на глобален геохимичен екран, който улавя значителна част от замърсителите.
Защитната способност на почвите обаче има своите граници, така че опазването на почвите от замърсяване с тежки метали е спешна задача. За намаляване на отделянето на метални емисии в атмосферата е необходим постепенен преход на производството към затворени технологични цикли, както и използване на пречиствателни съоръжения. Вижте същоВИДОВЕ ПОЧВИ ; МОРФОЛОГИЯ НА ПОЧВАТА.
Наталия Новоселова
ЛИТЕРАТУРА Почви на СССР. М., Мисъл, 1979Глазовская М.А., Генадиев А.Н. , Москва, Московски държавен университет, 1995 г
Доброволски В.В. География на почвите с основите на почвознанието. М., Владос, 2001
Заварзин Г.А. Лекции по природонаучна микробиология. М., Наука, 2003
От няколко години оказвам влияние върху качеството на почвата на моя личен парцел. Опитвам се да увелича добива, като добавям в почвата оборски тор, сено, окосена трева и някои естествени торове. Резултатът не закъснява: 4 месеца в годината семейството ни яде всеки ден пресни домати, краставици и билки, а също така берем череши и кайсии от дърветата. Помислете за въздействието на човека върху почвата в по-голям мащаб.
Примери за положително въздействие на човека върху почвообразуването
плодородна почванужди на човечеството пълно снабдяване с храна. Затова хората полагат усилия да опазят този ценен ресурс. Изброяваме дейностите, които влияят положително на почвата:
- селско стопанство. С разумното си управление агрономите ежегодно редуват култури в едно и също поле, прилагат торове и извършват компетентна оран. Всичко това води до формирането на качествена почва;
- опазване на околната среда. Еколозите препоръчват да се извърши
изкуствено засаждане на горски пояси за спасяване на почвата на съседните полета от ерозия.
Сега се обръща много внимание на състоянието на почвата, тъй като във връзка с нарастването на населението проблемът с недостига на всички природни ресурси стана остър.
Примери за отрицателното въздействие на човека върху образуването на почвата
За съжаление, повече артикули могат да бъдат изброени тук, защото много видове съвременна дейностнарушават баланса на много процеси, включително образуването на почвата:
- обезлесяванедопринася за изветрянето на почвата и образуването на пустиня. Това е особено очевидно в Южна Америкакъдето местните жители вече са унищожили големи площи гори, за да разорават нови земи;
- индустрияе източник на замърсяващи почвата отпадъци, които
не само намалява плодовитостта му, но може да попадне и в реколтата; - строителство. По време на строителството на всеки обект, площта на плодородната земя
намалява. Големите градове са важен атрибут на модерността, но те затварят огромни площи в асфалт и бетон; - автомобили- Отпадъците от бензин също правят почвата отровна.