ГЛАВА 11. Антропогенные воздействия

На почвы

Почва – один из важнейших компонентов природной среды и самая насыщенная организмами среда жизни. Она обладает способностью саморазвития, самоуправления и создания условий, обеспечивающих жизнь растений, животных, микроорганизмов и воспроизводство биомассы живого вещества. Почва – важнейшее звено круговорота веществ. Именно в ней начинается биологический круговорот, из неё поглощаются минеральные вещества и вода, здесь же замыкается круговорот деятельности организмов-редуцентов. Почва – важнейшее звено экосистем, в котором не только высвобождается, но и накапливается на длительное время часть энергии и химических элементов.

Жизнь человечества неразрывно связана с землёй, так как только на ней могут развиваться растения, дающие людям продукты, корм для животных, сырьё для промышленности.

Всего в мире обрабатываемые почвы занимают сейчас около 11% суши. Имеются данные, что человечество за время своей деятельности потеряло около 2 млрд га плодородных земель. В мире площади сельскохозяйственных земель под влиянием антропогенных факторов сокращаются ежегодно на 7 млн га. Основными причинами этого являются эрозия, истощение, загрязнение, вторичное засоление и закисление, опустынивание и отчуждение земель.

Эрозия почв

Эрозия почв – это разрушение и снос верхних плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром или водой. Эрозия почв происходила и до начала интенсивной деятельности человека, но по мере её усиления эрозионные процессы многократно увеличились. Например, только за последние 50 лет эрозионный снос почв в океан возрос почти в 8 раз. Вместе с почвой при этом выносится такое количество питательных для растений веществ, которое в 2 раза превышает вносимые с удобрениями. В России более 116 млн га почв подвержены водной и ветровой эрозии. В США 40 % от всех сельскохозяйственных земель подвержены эрозии, а в засушливых районах мира – около 60% земель.

Водная эрозия наиболее сильно проявляется в районах, где выпадает значительное количество осадков на фоне больших открытых пространств с интенсивной обработкой почв. Различают поверхностную (плоскостную) и линейную (овражную) водную эрозию. При поверхностной эрозии поверхностный слой почвы равномерно сносится с наклонного рельефа потоками талых и дождевых вод. С крутого склона одним сильным ливнем может быть снесён слой почвы толщиной 40–50 см.

Все формы линейной эрозии относят к размывам. Они проявляются по местам концентрации водных потоков, образующиеся промоины постоянно перерастают в овраг – самую крупную форму линейной эрозии. Оврагами в нашей стране разрушено около 7 млн га земли. С их ростом площадь пашни ежегодно сокращается на десятки тысяч гектаров, а площадь смытых земель увеличивается на сотни тысяч. Овраги наносят огромный экономический ущерб. Они уничтожают ценные сельскохозяйственные земли, способствуют интенсивному смыву почвенного покрова и заиливанию малых рек и водохранилищ, создают расчленённый рельеф.

Особым видом антропогенной водной эрозии является ирригационная, связанная с подачей на поверхность почв большого количества воды в процессе полива или орошения, которые не успевают впитываться и стекают по поверхности. Причиной ирригационной эрозии наряду с уклоном орошаемой территории являются низкая водопроницаемость почв и их невысокая противоэрозионная устойчивость, несоответствие между способом полива и особенностями рельефа. Ущерб от ирригационной эрозии очень велик и многообразен. Уменьшается мощность гумусового горизонта, вымываются питательные вещества, непроизводительно расходуются поливные воды, заиливаются и загрязняются удобрениями и пестицидами водоприёмники, возникают овраги ирригационного происхождения, снижаются урожайность возделываемых культур и качество продукции.

Ветровая эрозия. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и других факторов. Она сильнее проявляется на лёгких песчаных и супесчаных почвах, которые характеризуются слабой устойчивостью к разрушениям. Усиливают ветровую эрозию многократная механическая обработка почвы (вспашка, боронование, культивация и т.д.), уничтожение растительности, нерегулированный выпас скота, иссушение и истощение почв и др.

Различают местную ветровую эрозию и пыльные бури. Первая проявляется в виде столбов пыли при небольших скоростях ветра. Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (степи, пустыни). Они безвозвратно уносят самый плодородный слой почвы, негативно влияют на все компоненты окружающей среды: загрязняют атмосферный воздух, водоёмы, отрицательно влияют на здоровье человека. В 30-е годы прошлого столетия в США в результате ветровой эрозии было повреждено 75% всех пахотных земель, из них полностью разрушено около 20 млн га. В нашей стране пыльные бури неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, в Башкирии, Калмыкии и в других регионах.

Истощение почв

Важнейшей составной частью почвы является органическое вещество (гумус), которое в наибольшей степени определяет её плодородие. Плодородие почв – это их способность удовлетворять потребность растений в питательных элементах, воде и благоприятной физико-химической среде для нормального роста и развития. Истощение почв связано прежде всего с потерями гумуса. Это одна из острейших проблем современности. По имеющимся данным за последние 70–80 лет содержание гумуса в дерново-подзолистых почвах уменьшилось с 3,5–4% до 2–3%. Наиболее значительны потери гумуса чернозёмными почвами. К настоящему времени многие чернозёмы потеряли до 30–60% гумуса. Разрушение почв и утрата ими гумуса продолжается. Основными причинами этого являются:

- недостаточное поступление в обрабатываемые почвы биомассы, которая является сырьём для образования гумуса;

- ускорение минерализации гумуса вследствие интенсивной обработки почвы и применения минеральных удобрений;

- потери гумуса за счёт эрозии;

- отчуждение обогащённого гумусом пахотного слоя при проведении некоторых сельскохозяйственных мероприятий;

- ухудшение водного режима и других физико-химических свойств почвы.

В целинные необрабатываемые почвы ежегодно поступает огромное количество мёртвого органического вещества, включающего корневые системы растений, опад лесов и лугов, служащего исходным материалом для образования гумуса. На обрабатываемых землях биомасса выращиваемых растений почти полностью отчуждается из почвы. Кроме того, корневые пожнивные остатки после зерновых культур существенно уступают по глубине простирания и мощности корневой системе дикорастущих злаков.

В распаханных почвах усиливается аэрация и активизируется деятельность микроорганизмов, минерализующих гумусовые вещества. Орошение, удобрение почв также улучшает жизнедеятельность почвенных организмов и тем самым ускоряет минерализацию гумуса. Заметные необратимые потери органического вещества пахотными почвами вызываются отчуждением с полей пахотного слоя ходовыми частями машин.