Эколого-географические проблемы педосферы

Почвенная оболочка — наиболее уязвимая оболочка Земли. Почвен­ный покров отличается наименьшей устойчивостью к любому воздей­ствию, обусловленной ускорением протекания биогеохимических про­цессов под влиянием естественных (например, гравитационных) и ант­ропогенных сил.

Баланс почвообразования формируют три составляющие: био­генная аккумуляция — Ab, механическая аккумуляция, или вынос, — Am и геохимическая аккумуляция, или вынос, — Ag. В целом баланс ве­ществ в почвообразовании выражается следующим образом:

S = f (P + Ab + Am + Ag) t,

где S — почва;

Р — почвообразующая порода;

t — время почвообразования.

Очевидно, что общий баланс веществ в почвообразовании отрица­телен. Преобладают механическая денудация и геохимический вынос, а биогенная аккумуляция сопровождается постоянной потерей продук­тов биогенеза.

Кроме естественных факторов почвообразовательного процесса ис­ключительно важно учитывать антропогенные факторы, носящие обыч­но деструктивный характер. Для учета эколого-географических послед­ствий антропогенного воздействия на почву следует оценить потенци­альную устойчивость почв. Развернутая система показателей оценки устойчивости почв и ландшафтов к загрязнению разработана Б. И. Кочуровым. Она включает следующие показатели:

1.Степень развитости почвенного профиля. Почвы с развитым про­филем наиболее устойчивы к различным воздействиям.

2.Крутизна склонов. Важнейший фактор в горных регионах. С од­ной стороны, с увеличением крутизны склонов усиливается эрозия, с другой — благоприятствует выносу продуктов загрязнения, которые, однако, затем накапливаются в различных понижениях.

3.Каменистость. Чем она выше, тем почвы более подвержены вне­шним воздействиям, приводя к образованию каменистых россыпей.

4.Плотность. С уплотнением почв уменьшаются общая пористость и объем пор аэрации, снижаются скорость фильтрации и доступность воды растениям.

5.Структура почв. Оструктуренная почва наиболее устойчива к раз­личным воздействиям.

6.Механический состав. Он определяет водный, воздушный и теп­ловой режимы и влияет на миграцию химических элементов.

7.Тип водного режима. Промывной тип способствует выносу про­дуктов загрязнения, а при непромывном типе продукты загрязнения аккумулируются в почвенном профиле.

8.Содержание гумуса. Высокогумусные почвы способны противо­действовать внешним воздействиям.

9.Реакция среды (рН). Подвижность химических элементов и их соединений в различных средах существенно изменяется.

10.Емкость поглощения. В зависимости от количества и состава обменных ионов почвы обладают различной буферностью, следователь­но, различной устойчивостью к внешним воздействиям.

11.Покрытость растительным покровом. Довольно высокая само­очищающая способность растений — важный фактор борьбы с загряз­нением.

12. Интенсивность биологического круговорота. Об интенсивности разложения органических веществ в ландшафте свидетельствует отно­шение подстилки к зеленой части опада. Чем выше этот коэффициент, тем интенсивнее протекают в ландшафте процессы разрушения органи­ческих веществ, в том числе и антропогенного происхождения.

Б. Н. Кочуров полагает, что данные показатели комплексно ха­рактеризуют устойчивость земель к загрязнению, а от состояния почв зависит уровень развития сельского хозяйства и, в конечном итоге, ко­личество и качество производимого продовольствия.

Характеризуя эколого-географические проблемы почвенного покро­ва в целом, необходимо выделить следующие важнейшие из них:

■ потери почвы (прежде всего гумуса) вследствие водной и ветро­вой эрозии;

■ наличие почв с дефицитным балансом главнейших элементов питания растений (для таких почв необходима оценка их про­странственного размещения, расчет скорости потерь гумуса, азо­та и фосфора);

■ измененность кислотности и щелочности почв, особенно в свя­зи с развитым сельским хозяйством, развитием мелиорации, а также в районах, подверженных мощному техногенному воздей­ствию промышленности (например, цветной металлургии);

■ изменение солевого режима орошаемых почв;

■ локальное загрязнение почв тяжелыми металлами в зоне влия­ния транспорта, выброса бытовых отходов и т.д.;

■ изменение свойств почв при гидротехническом строительстве.

Почва как узел связей биосферы, где наиболее интенсивно развива­ются процессы обмена вещества между литосферой, гидросферой, ат­мосферой и организмами, играет, таким образом, ключевую роль в цепи рассматриваемых экологических проблем, имеющих пространственное распространение.

Академик А. Л. Яншин исходными причинами появившихся в конце XX в. глобальных экологических проблемназывает демографиче­ский взрыв и научно-техническую революцию. Численность населения Земли в 1950 г. была равной 2,5 млрд человек, в 1984 г. она удвоилась и достигнет 7 млрд к середине первого десятилетия XXI в. Географически рост населения Земли неравномерен. В России с 1993 г. численность насе­ления снижается, но растет в Китае, странах юга Азии, во всей Африке и Латинской Америке. За полвека в 2,5-3 раза расширились пространства, отнятые у природы посевными площадями, жилыми и общественными постройками, железными и автомобильными дорогами, аэропортами и морскими пристанями, огородами и свалками.

Как известно, научно-техническая революция дала человечеству обладание атомной энергией, которая, кроме блага, привела к радиоак­тивному загрязнению обширных территорий. Возникла реактивная ско­ростная авиация, разрушающая озоновый слой атмосферы. В десятки раз увеличилось количество автомашин, загрязняющих выхлопными га­зами атмосферу городов. В сельском хозяйстве кроме удобрений широко стали применяться различные яды — пестициды, смыв которых загряз­нил поверхностный слой воды всего Мирового океана. Все это способ­ствовало возникновению многих крупных экологических проблем.

В последней четверти XX в. началось резкое потепление глобально­го климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воз­духа за последние 25 лет возросла на 0,7°С. В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее. Тем­пература подледной воды в районе Северного полюса возросла почти на два градуса, вследствие чего началось подтаивание льда снизу. Не исключено, что это потепление частично имеет естественный природ­ный характер. Ведь еще А. И. Воейков и В. И. Вернадский подчеркива­ли, что мы живем в конце последней ледниковой эпохи и только выхо­дим из нее. Однако скорость потепления заставляет признать роль ант­ропогенного фактора в этом явлении. В 1927 г. в «Очерках геохимии» В. И. Вернадский писал о том, что сжигание больших количеств камен­ного угля должно привести к изменению химического состава атмосфе­ры и климата. В 1972 г. расчетами это подтвердил М. И. Будыко. Сейчас человечество сжигает ежегодно 4,5 млрд т угля, 3,2 млрд т нефти и неф­тепродуктов, а также природный газ, торф, горючие сланцы и дрова. Все это превращается в углекислый газ, содержание которого в атмосфере возросло с 0,031% в 1956 г. до 0,035% в 1992 г. и продолжает расти. Кро­ме того, резко увеличились выбросы в атмосферу другого парникового газа — метана.

В настоящее время большинство климатологов мира признают роль антропогенного фактора в потеплении климата. Это потепление вызва­ло большой переполох после появления в 1986 г. сразу на шести языках книги «Наше общее будущее», подготовленной Комиссией ООН во гла­ве с тогдашним премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брунтланд. В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъем уровня Мирового океана, за­топление прибрежных территорий, что будет сопровождаться экономи­ческими и социальными потрясениями.

За прошедшее с той поры время проведено много исследований и совещаний, которые показали, что мрачные прогнозы авторов этой кни­ги несостоятельны. Подъем уровня Мирового океана действительно происходит, но со скоростью 0,6 мм в год, или 6 см за столетие. В то же время вертикальные поднятия или опускания береговых линий дости­гают 20 мм в год. Таким образом, трансгрессии и регрессии моря опре­деляются тектоникой в большей мере, чем подъемом уровня Мирового океана.

В то же время потепление климата будет сопровождаться увеличе­нием испарения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеогеографическим данным. Всего 7-8 тыс. лет на­зад во время голоценового климатического оптимума, когда температу­ра на широте Москвы была на 1,5-2°С выше теперешней, на месте Саха­ры расстилалась саванна с рощами акаций и многоводными реками, а в Средней Азии Зеравшан впадал в Амударью, река Чу — в Сырдарью, уровень Аральского моря находился на отметке 72 м, и все эти реки, блуждая по территории современной Туркмении, текли в прогибавшу­юся впадину Южного Каспия. Подобное происходило и в других ныне аридных областях мира. К этому надо добавить, что увеличение содер­жания в воздухе углекислого газа полезно для большинства культур­ных растений. Еще В. И. Вернадский в своих «Очерках геохимии» пи­сал, что зеленые растения мира могли бы с помощью хлорофилла пере­рабатывать и превращать в органическое вещество гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера. Поэтому он рекомендовал применять углекислый газ в качестве удобрений. Опы­ты в фитотронах подтвердили прогнозы Вернадского. При удвоенном содержании углекислого газа большинство культурных растений рас­тут быстрее, дают зрелые семена и плоды на 8-10 дней раньше, а уро­жай — на 20-30% выше, чем в контрольных опытах.

Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и хотя бы отчасти связанное с этим потепление климата для чело­вечества не опасны, а полезны. А если так, то должно быть пересмотре­но наше отношение к атомной энергетике. Россия обладает уникальны­ми запасами горючего газа, и нам надо строить не новые АЭС, опасные для здоровья населения, а ТЭЦ на линиях газопроводов.

В настоящее время главными экологическими проблемами, возник­шими под влиянием антропогенной деятельности, стали: нарушение озонового слоя, обезлесивание и опустынивание территорий, загрязне­ние атмосферы и гидросферы, выпадение кислотных дождей, уменьше­ние биоразнообразия. В связи с этим необходимы самые широкие ис­следования и глубокий анализ изменений, происходящих в области гло­бальной экологии, что могло бы помочь в принятии кардинальных решений на самом высоком уровне, чтобы уменьшить ущерб, наноси­мый природным условиям, и обеспечить благоприятную среду обита­ния.

Изучите самостоятельно и законспектируйте по учебнику ответы на следующие вопросы (стр. 53-69):

Вопросы:

1. Истощение природных ресурсов: содержание и характеристика

2. Загрязнение окружающей среды и его влияние на условия жизнедеятельности человека

3. Нарушение структуры и деградация ландшафтов.

Ключевые понятия: природные ресурсы, структура ландшафта, деградация, загрязнение.

Материалы для подготовки:

1. Емельянов А.Г. "Основы природопользования": учебник для вузов. 4-е издание. - М.: Академия, 2008. - с. 53-69