Экологическая роль почв кратко

Обновлено: 07.07.2024

Исключительная роль почвы в обеспечении человека необходимой продукцией и другими средствами существования, в выполнении ею важнейших экологических функций определяет необходимость охраны почв.

Эта задача обусловливается также ограниченностью почвенных ресурсов, возобновление которых невозможно или сопряжено с большими затратами [25].

Основные потери продуктивности земель и их плодородия связаны с эрозией, вторичным засолением орошаемых почв, затоплением и подтоплением при создании водохранилищ, нарушениями растительности и почв в связи с разработкой ископаемых, отчуждением земель под строительство населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог и т. д., а также в связи с загрязнением различными вредными веществами.
Снижение почвенного плодородия связано также с переуплотнением почв тяжелыми машинами и орудиями, потерей гумуса (дегумификацией) и утратой почвами структуры.

Эрозия наносит наибольший урон почвенному покрову. Предупреждение развития эрозионных процессов, причины, их вызывающие, и конкретные меры по борьбе с эрозией составляют важнейшее звено охраны почв [24].

Вторичное засоление приводит к снижению производительности почв (образованию вторично-солончаковатых почв) или к полному исключению из активного сельскохозяйственного использования (образование вторичных солончаков).

Ежегодно на поверхность почв поступает огромное количество различных веществ из атмосферы (в том числе вредных продуктов промышленных выбросов), при внесении пестицидов и балластных веществ с удобрениями. Почвенный покров является приемником большинства химических веществ, вовлекаемых в биосферу. Благодаря своим свойствам почва также — главный аккумулятор, сорбент и разрушитель токсикантов. В этом проявляется, одна из важных экологических функций почвы. Вместе с тем загрязнение почвенной среды нарушает и ослабляет экологические функции почвы. Поэтому возникают проблема загрязнения почв и необходимость его предотвращения и ликвидации последствий [26].

Различают следующие виды техногенного загрязнения почв [7,8,10]: минеральные техногенные выбросы, поступление токсичных органических и металлоорганических соединений, поступление радиоактивных веществ.
Минеральные техногенные выбросы преимущественно возникают в результате сжигания топлива и аэрозольных отходов промышленности. В их составе наиболее вредны Cr, As, Ni, S, Pb, Mn, Cd, Hg, Та. Отрицательные последствия техногенного загрязнения связаны с ухудшением свойств почв (сильное подкисление или подщела-чивание, нарушение биологического режима), с поступлением токсичных элементов в растения, а затем в организм животных и человека. Из тяжелых металлов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Попадание в организм человека с продуктами литания токсичных элементов вызываает тяжелые заболевания.

Загрязнение почвы органическими и металлоорганическими соединениями связано помимо техногенных выбросов также с применением пестицидов. Многие из них длительно сохраняются в почве, не теряя токсичности (от нескольких месяцев до десятков лет), и почва становится источником загрязнения растительных и животных продуктов, атмосферы и природных вод.

Загрязнение почвы радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытаниями атомного и ядерного оружия. Локальные радиоактивные загрязнения могут возникнуть при авариях на атомных станциях. Путем подбора культур, применения минеральных удобрений, запахивания верхнего слоя на глубину 40— 50 см и других агротехнических приемов можно устранить неблагоприятные последствия поступления в почву радиоактивных продуктов.

К основным приемам профилактических мероприятий по предотвращению загрязнения почв и активным приемам устранения неблагоприятных последствий этого явления относятся:
- строгое выполнение всеми предприятиями положений об охране природы, обязывающих руководителей предприятий, электростанций и т. д. не допускать техногенного загрязнения окружающей среды;
организация службы слежения и контроля (почвенного мониторинга) за поступлением и содержанием в почвах всех вредных веществ, вызывающих загрязнение. При помощи почвенного мониторинга также следят за изменением важнейших показателей состава и свойств почв, определяющих уровень их плодородия (гумусовое состояние, щелочно-кислотные свойства и т. д.);

- сокращение применения наиболее опасных токсикантов и применение малоопасных пестицидов, исключающих загрязнение почвенной среды; прогнозирование возможностей загрязнения почв на основе учета свойств почв, местного климата, рельефа и других условий детоксикации, поглощения и миграции вредных веществ.

В результате промышленных разработок полезных ископаемых, строительства дорог и различных сооружений происходит разрушение территории с уничтожением растительности и почвенного покрова.
Для восполнения почвенных ресурсов осуществляют восстановление, или рекультивацию, нарушенных земель.

Рекультивация включает комплекс горно-технических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и инженерно-строительных работ, направленных на восстановление нарушенного плодородия почв территорий и создание на них сельскохозяйственных угодий, лесонасаждений, водоемов, зон отдыха, использование отработанных площадей под застройку и т. д.

Методы рекультивации определяются прежде всего составом и свойствами пород, идущих в отвал, технологией вскрышных работ и климатом местности.

Важнейшими показателями оценки обнаженных и идущих в отвал пород являются наличие вредных соединений (пирита, водорастворимых солей и др.), карбонатов, гранулометрический состав, плотность пород и др. Наиболее благоприятны поступающие в отвал верхние гумусовые слои почв, а также рыхлые породы, не содержащие вредных солей (лёсс, лёссовидные суглинки, покровные суглинки). Совершенно непригодны скальные и крупнокаменистые породы, содержащие повышенные количества хлоридов (> 0,7—1,0%), пирита (> 1 %) и других токсичных соединений [10,26]. Наиболее простой способ рекультивации — нанесение на вскрытые породы гумусового слоя мощностью 30—50 см. Широко используют известкование, минеральные удобрения. Мероприятия, применяемые при рекультивации, дифференцируют в зависимости от планируемого использования рекультивируемых земель— под сельскохозяйственные угодья, лесные насаждения и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Климат - морской и переходный от морского к континентальному. Относительно большое количество осадков (около 700 мм в год) при невысокой испаряемости приводит к повышенной увлажненности. Земледелие возможно при искусственном осушении земель. Море у берегов области не замерзает. Благодаря мягкому климату (устойчивый снежный покров обычно не образуется) на территории области растут породы деревьев более южных природных зон. Избыточное увлажнение при плоском низменном рельефе требует больших мелиоративных работ. Поэтому почти вся территория хозяйства покрыта дренажем и имеется осушительный мелиоративный канал.

Пахотные земли размещаются не крупными участками, что является отрицательным фактором для механизированной обработки почв широкозахватными агрегатами. Агроклиматические ресурсы района позволяют успешно выращивать тепло- и влаголюбивые культуры.

Почвы изученной территории— среднеподзолистые песчаные и супесчаные на морене.

По гранулометрическому составу преобладают легкосуглинистые почвы, которых насчитывается в хозяйстве 507,0 га, или 100% .

Площадь сельскохозяйственных угодий составляет 507,0 га, из них 461,0 га, или 90,9% занимает пашня, 46,0 га, или 9,1% - пастбища.

Среднее значение рН на участке 4,7, при оптимальном – 5,9. В хозяйстве 52,3% площадей имеют низкое содержание фосфора при среднем содержании 14,6 мг на 100 г почвы, оптимальное для почв хозяйства – 20 мг на 100 г почвы. Почвы хозяйства характеризуются средним содержанием обменного калия в пределах 16,1 на 100 г почвы при оптимальном содержании для дерново-слабоподзолистых почв 25 мг на 100 г.

По содержанию гумуса почвы имеют среднее значение 2,14% при оптимальном для дерново-позолистых почв 3,60%, следовательно необходимы меры по созданию бездефицитного баланса гумуса.

На предприятии 81,3% площадей имеют слабую и 18,7% -среднюю окультуренность. 99,0% почв имеют низкое и среднее содержание кальция, 507,0 га нуждается в дополнительном внесении магниевых удобрений, 100% почв имеют низкое и среднее содержание серы.

Пастбища в хозяйстве нуждается в поверхностном улучшении.

СПИСОК ИСПОЛЬЗованной ЛИТЕРАТУРЫ

1. Скорняков С., Николаев С., Культура обработки почвы и урожай, - М., 2006 - 158 с.

2. Баздырев Г.И., Лошаков А.И. Земледелие. – М.: Колосс,2002. – 552 с.

3. Ганжара Н. Ф., Почвоведение — М. : Агроконсалт, 2001. — 392 с.

7. Коробкин В.И. Экология. Учебник для вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. Изд. 10-е. – Ростов н/Д: Феникс, 2006. – 576 с.

8. Краснов Е.В., Плажчишин А.И., Шкицкий В.А. Экология Калининградской области. - Янтарный сказ, 1999. – 230 с.

9. Николайкин Н.И. Экология: Учебник для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелихова – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004.-624 с.

10. Гедройц К. К., Учение о поглотительной способности почв, 4 изд., М., 1933.; Ю. А. Поляков. Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—178 с.

11. Вальков В.Ф. Почвоведение: Учеб.для вузов. - 2-е изд.,испр.и доп. - М.;Ростов н/Д : МарТ, 2006. - 495с.

12. Лысенко М.П. Состав и физико-механические свойства грунтов Изд.2, перераб. и доп. 1980. 272 с.

14. Васильев, В.А. Справочник по органическим удобрениям / В.А. Васильев, Н.В.Филиппова. - Москва: Росагропромиздат, 1988. - 255 с.

15. Брысозовский, И.И. Справочник агронома по химизации сельского хозяйства / И.И. Брысозовский [и др.] - Калининград, 2008. - 280 с.

16. Дудина, Н.Х. Агрохимия и система удобрения / Н.Х. Дудина и [и др.] - Москва: Агропромиздат, 1991.- 400 с.

17. Артюшин, А.М. Краткий справочник по удобрениям / А.М. Артюшин, Л.М. Державин. - Москва: Колос, 1984 - 208 с.

18. Минеев, В.Г. Агрохимия / В.Г. Минеев. - Мосва: Изд-во Московского ун-та, 1990. - 485 с.

19. Маркова И.А. Основы сельскохозяйственных пользований: учебное пособие / И.А. Маркова [и др.] - Санкт -Петербург: ЛТА, 2001. - 126 с.

20. Качинский Н. А. Физика почвы. Часть II. Водно-физические свойства и режимы почв. Учебное пособие. — М.: Высшая школа, 1970

21. Роде А.А. Водные свойства почв. – М., 1982. – 279 с.

22. Востокова Л.Б., Якушевская И.В. Бонитировка почв М.: Издательство МГУ, 1979. — 103 с.

23. Гаврилюк Ф.Я. Бонитировка почв. Издательство: Ростовского ун-та, 1984 г.229 стр.

24. Почвоведение. Учеб. для ун-тов. В 2 ч./ Под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. Ч. 1. Почва и почвообразование/ Г. Д. Белицина, В. Д. Васильевская, Л. А. Гришина и др. — М.: Высш. шк., 1988. — 400 с.

Почвенное звено во взаимоотношении геосфер Земли является одним из центральных, поскольку появляется все больше доказательств исключительного значения почвы в нормальном функционировании поверхностных оболочек Земли.

Гидросферные функции почв:

1) Участие почвы в формировании речного стока и водного баланса.

В зависимости от фильтрационной и водоудерживающей способности почв изменяется соотношение поверхностного и подземного стоков. Если эти показатели малы, то полный речной сток почти равен атмосферным осадкам и состоит из поверхностных вод, а питание подземными водами слабое. И наоборот. В зависимости от генетического типа почв изменяется поверхностный сток (минимум на черноземах, т. к. у них наибольшая водопроницаемость). От почвы зависит, какая часть атмосферных осадков поступит с водоразделов реки в виде поверхностного стока, а какая – в виде грунтового, что в значительной степени определяет равномерность питания рек.

2) Трансформация атмосферных осадков в почвенно-грунтовые и грунтовые воды. Грунтовые воды – подземные воды, расположенные ниже почвенной толщи и дренируемые реками.

Почвенно-грунтовые – если зеркало таких вод постоянно или временно располагается в пределах почвенного профиля.

· Изменение химического состава вод при прохождении А.О. через почвенный профиль

· Изменение газового состава А.О., так как окисление органики (расход О2 и выделение СО2) в итоге обогащение растворами карбонатов

· Обогащение А.О. химическими соединениями почв в зависимости от типа почв.

3) Почва как фактор биопродуктивности водоемов.

В результате привноса почвенных соединений водоемы получают большое количество биофильных элементов и гумуса – эвтрофирование.

4) Почвенный защитный барьер акваторий.

Почвы благодаря своей огромной активной поверхности в состоянии поглощать многие вредные соединения на пути их миграции в водные экосистемы, а также снижать избыточное количество биофильных элементов.

Атмосферные свойства почв

1) Почва как фактор формирования и эволюции газового состава атмосферы

· Опосредованное влияние – функционирование наземных биоценозов (которые контролируют многие параметры атмосферы – содержание О2, СО2, микрогазов и др.) зависит от свойств почв.

2) Почва – регулятор газового состава современной атмосферы

3) Почва – источник и приемник твердого вещества и микроорганизмов атмосферы

Двустороннее движение твердого вещества и микроорганизмов в системе почва – атмосфера (они попадают в воздушную оболочку с почвенной поверхности, а спустя некоторое время вновь возвращаются на нее, переместившись на большое расстояние) обусловлено потоками воздушных масс значительной силы, способных отрывать мелкозем.

4) Влияние почвы на энергетический обмен и влагооборот атмосферы

Воздействие почвы на тепловой режим атмосферы определяется поглощением и отражением почвенной солнечной радиации (динамика тепла и влаги в нижних слоях атмосферы).

Почва способствует увеличению общего количества водяного пара, поступающего в атмосферу и, посредством местного круговорота, выравнивает процесс водообеспечения ландшафтов.

Литосферные функции почв

1) Почва – защитный слой и фактор развития литосферы

Почвенно-растительный чехол защищает поверхность литосферы от мощного фронтального эрозионного воздействия текучих вод.

2) Биохимическое преобразование приповерхностной части литосферы

· Косвенная роль – без почвы (а она основная среда обитания организмов суши) активное биохимическое изменение литосферы было бы невозможно

· Непосредственное участие – почва – поставщик органических кислот, которые разлагают первичные минералы; продукты жизнедеятельности м/о мобилизуют химические элементы, законсервированные в кристаллических решетках (пример: микробиологическая деструкция минералов на ранних стадиях почвообразования).




3) Почва – источник вещества для формирования пород и полезных ископаемых

Исходное накопление органогенного материала на поверхности Земли и последующая его трансформация в более глубоких слоях приводит к образованию органогенных полезных ископаемых – торфов, углей, нефти находящихся в тесной связи с почвообразованием и выветриванием находится формирование минеральных полезных ископаемых.

4) Передача аккумулятивной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли.

Почва участвует в передаче вещества атмосферы в недра Земли (в процессе почвообразования происходит поглощение газов, которые в составе почвенных соединений поступают в осадочные породы).

Общебиосферные функции почв

1) Почва как среда обитания для организмов суши

· Биомасса живого вещества много больше биомассы океана

· Почвенная среда обитания – аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши

2) Почва – связующее звено биологического и геологического круговоротов

3) Почва как фактор биологической эволюции

Почва – промежуточная среда (м/д водной и воздушной) через которую возможен постепенный переход от водного образа жизни к наземному без резкого изменения организации живого.

Функции почвы в наземных экосистемах

1) Источник элементов питания

2) Механическая опора растений

3) Жизненное пространство, жилище и убежище

4) Депо семян и других зачатков

5) Почвенный мелкозем сорбирует м/о (больше те почвы, у которых более тяжелый мех. состав и более высокое содержание гумуса)

6) Функция стимулятора биохимических и других процессов (поступающие в почву разнообразные продукты метаболизма растений, м/о и животных могут стимулировать или угнетать жизнедеятельность живых организмов).

Информационные функции почв

1) Память биогеоценоза (ландшафта)

Почва является отражением изменения окружающей среды, так как она полностью зависит от условий среды

2) Функция сигнала для сезонных и других биологических процессов

3) Санитарная функция (переработка ежегодно попадающих отходов жизнедеятельности организмов, растительного опада, посмертных останков животных).

Почвенное звено во взаимоотношении геосфер Земли является одним из центральных, поскольку появляется все больше доказательств исключительного значения почвы в нормальном функционировании поверхностных оболочек Земли.

Гидросферные функции почв:

1) Участие почвы в формировании речного стока и водного баланса.

В зависимости от фильтрационной и водоудерживающей способности почв изменяется соотношение поверхностного и подземного стоков. Если эти показатели малы, то полный речной сток почти равен атмосферным осадкам и состоит из поверхностных вод, а питание подземными водами слабое. И наоборот. В зависимости от генетического типа почв изменяется поверхностный сток (минимум на черноземах, т. к. у них наибольшая водопроницаемость). От почвы зависит, какая часть атмосферных осадков поступит с водоразделов реки в виде поверхностного стока, а какая – в виде грунтового, что в значительной степени определяет равномерность питания рек.

2) Трансформация атмосферных осадков в почвенно-грунтовые и грунтовые воды. Грунтовые воды – подземные воды, расположенные ниже почвенной толщи и дренируемые реками.

Почвенно-грунтовые – если зеркало таких вод постоянно или временно располагается в пределах почвенного профиля.

· Изменение химического состава вод при прохождении А.О. через почвенный профиль

· Изменение газового состава А.О., так как окисление органики (расход О2 и выделение СО2) в итоге обогащение растворами карбонатов

· Обогащение А.О. химическими соединениями почв в зависимости от типа почв.

3) Почва как фактор биопродуктивности водоемов.

В результате привноса почвенных соединений водоемы получают большое количество биофильных элементов и гумуса – эвтрофирование.

4) Почвенный защитный барьер акваторий.

Почвы благодаря своей огромной активной поверхности в состоянии поглощать многие вредные соединения на пути их миграции в водные экосистемы, а также снижать избыточное количество биофильных элементов.

Атмосферные свойства почв

1) Почва как фактор формирования и эволюции газового состава атмосферы

· Опосредованное влияние – функционирование наземных биоценозов (которые контролируют многие параметры атмосферы – содержание О2, СО2, микрогазов и др.) зависит от свойств почв.

2) Почва – регулятор газового состава современной атмосферы

3) Почва – источник и приемник твердого вещества и микроорганизмов атмосферы

Двустороннее движение твердого вещества и микроорганизмов в системе почва – атмосфера (они попадают в воздушную оболочку с почвенной поверхности, а спустя некоторое время вновь возвращаются на нее, переместившись на большое расстояние) обусловлено потоками воздушных масс значительной силы, способных отрывать мелкозем.

4) Влияние почвы на энергетический обмен и влагооборот атмосферы

Воздействие почвы на тепловой режим атмосферы определяется поглощением и отражением почвенной солнечной радиации (динамика тепла и влаги в нижних слоях атмосферы).

Почва способствует увеличению общего количества водяного пара, поступающего в атмосферу и, посредством местного круговорота, выравнивает процесс водообеспечения ландшафтов.

Литосферные функции почв

1) Почва – защитный слой и фактор развития литосферы

Почвенно-растительный чехол защищает поверхность литосферы от мощного фронтального эрозионного воздействия текучих вод.

2) Биохимическое преобразование приповерхностной части литосферы

· Косвенная роль – без почвы (а она основная среда обитания организмов суши) активное биохимическое изменение литосферы было бы невозможно

· Непосредственное участие – почва – поставщик органических кислот, которые разлагают первичные минералы; продукты жизнедеятельности м/о мобилизуют химические элементы, законсервированные в кристаллических решетках (пример: микробиологическая деструкция минералов на ранних стадиях почвообразования).

3) Почва – источник вещества для формирования пород и полезных ископаемых

Исходное накопление органогенного материала на поверхности Земли и последующая его трансформация в более глубоких слоях приводит к образованию органогенных полезных ископаемых – торфов, углей, нефти находящихся в тесной связи с почвообразованием и выветриванием находится формирование минеральных полезных ископаемых.

4) Передача аккумулятивной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли.

Почва участвует в передаче вещества атмосферы в недра Земли (в процессе почвообразования происходит поглощение газов, которые в составе почвенных соединений поступают в осадочные породы).

Общебиосферные функции почв

1) Почва как среда обитания для организмов суши

· Биомасса живого вещества много больше биомассы океана

· Почвенная среда обитания – аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши

2) Почва – связующее звено биологического и геологического круговоротов

3) Почва как фактор биологической эволюции

Почва – промежуточная среда (м/д водной и воздушной) через которую возможен постепенный переход от водного образа жизни к наземному без резкого изменения организации живого.

Функции почвы в наземных экосистемах

1) Источник элементов питания

2) Механическая опора растений

3) Жизненное пространство, жилище и убежище

4) Депо семян и других зачатков

5) Почвенный мелкозем сорбирует м/о (больше те почвы, у которых более тяжелый мех. состав и более высокое содержание гумуса)

6) Функция стимулятора биохимических и других процессов (поступающие в почву разнообразные продукты метаболизма растений, м/о и животных могут стимулировать или угнетать жизнедеятельность живых организмов).

Информационные функции почв

1) Память биогеоценоза (ландшафта)

Почва является отражением изменения окружающей среды, так как она полностью зависит от условий среды

2) Функция сигнала для сезонных и других биологических процессов

3) Санитарная функция (переработка ежегодно попадающих отходов жизнедеятельности организмов, растительного опада, посмертных останков животных).


Описание важнейших экологических функций почв приведено в работах известных российских ученых. Ученые обосновали наличие в почве биосферных, литосферных, атмосферных и гидросферных и энергетическихфункций, а также установили, что жизнедеятельность живых организмов на 90 % сопряжена с почвой (2000). В. М. Фридланда (1977), Г. В. Добровольского, Е. Д. Никитина (2000), Д. С. Орлова и др. (2001)

Литосферная. Почва аккумулирует солнечную энергию, передает ее вглубь литосферы, защищает недра от жесткого космического излучения, преобразует ее верхний слой.

Атмосферная. Почва поглощает и отражает солнечную энергию. Регулирует влагооборот и газообмен. Почва дышит как человек – поглощает кислород, выделяет углекислый газ. Почвенный воздух обеспечивает растения углекислым газом только при условии его постоянного обмена с атмосферным. Процесс выделения почвой СО2 так и называется – дыхание.

Гидросферная. Почва перераспределяет поверхностные воды – часть их трансформируется в грунтовые, а часть стекает по уклону. Эти воды участвуют в формировании речного стока. Биофильные элементы питания (С, N, Р, К, Са и др.) поступают в океан с водами поверхностного (почвенного), а затем и речного стока.

Рис. 54. Основные функции почвы как базового компонента окружающей природной среды

• Почва является связующим звеном геосферы, гидросферы, атмосферы.

Рис. 72. Среда обитания и пища

• Какими бы не были пищевые цепи, они начинаются и заканчиваются в почве. На 90 % жизнедеятельность живых организмов связана с почвой (рис. 72-75).

Рис. 74. Урожденные почвой

Защита сопредельных сред (рис. 76):

– От твердых поллютантов. Почва является сорбционным барьером. В ней выделяют пять видов поглотительной способности, которые действуют одновременно. Это мощный механизм накопления любых соединений. Она веками удерживает поллютанты и ксенобиотики, защищая собой сопредельные среды и биоту от токсикантов. Период полуудаления кадмия изменяется от 13 до 110 лет, цинка – в диапазоне 70–510 лет, меди – в интервале от 70 до 510 лет, свинца – в течение 740–5900 лет (Орлов, Гришина, 1981).

– От инфекций. Возбудители тифа, паратифа, дизентерии живут в почве не более двух суток. Но если почва нарушена, могут сохраняться в ней в течение двух лет.

– От болезней. В почвенной микрофлоре содержатся микроорганизмы, которые используют для приготовления антибиотиков и патогенных возбудителей столбняка, сибирской язвы. Лечебный эффект основан на том, что одновременно действуют разные факторы: механические, физические (активная удельная поверхность, термические свойства), химические (основные элементы, гумус, гормоны), биологические (бактерии, грибы, антибиотики) компоненты (Безуглова, 2009).

К санитарной функции почв Г. В. Добровольский с соавторами относят способность почв к сорбции, преобразованию загрязнителей (2004).

Самозащита от отравления. У живых организмов выделяют четыре основных механизма защиты от поллютантов: систему барьеров, механизмы выведения, ферментные системы и депонирование. Аналогичные механизмы есть и у почвы (Околелова, 2004, 2011).

– Система барьеров препятствует проникновению ксенобиотиков во внутреннюю среду. Сорбционные барьеры характерны для гумусовых и иллювиальных горизонтов почв, зон контактов горизонтов с различным гранулометрическим составом.

Почвоведы к ним относят геохимические барьеры, в которых происходит избирательное накопление одних элементов и удаление других.

– Ферментные системы. У живых организмов эти системы превращают токсиканты в менее опасные соединения, которые, затем, легко удаляются из организма. Ферменты также катализируют разрыв химической связи в молекуле загрязнителя или способствуют образованию нового соединения.

В почве аналогичную роль выполняют микроорганизмы, а также весь спектр биоорганических и минеральных соединений, которые химически взаимодействуют с поступающими элементами.

Рис. 75. Сорбционные барьеры

– Депонирование. Аккумуляция вредных веществ в почве происходит с образованием органо-минеральных соединений, закреплением в почвенно-поглощающем комплексе. Сроки подобного сохранения (депонирования) – десятки и даже сотни лет. Максимальное накопление свойственно почвам аккумулятивных ландшафтов.

Рис. 76. Плодородие почв

По выражению В. Р. Вильямса: "Горная порода, чтобы стать почвой, должна развить два новых свойства, которые составляют существенный признак почвы – ее плодородие. Она должна приобрести способность к образованию и сохранению запаса воды . сконцентрировать и удержать необходимый для развития растений запас элементов их зольной и азотной пищи" (1947, с. 37).

Искусственное плодородие – создание длительного плодородия за счет антропогенного воздействия (рис. 77).

Рис. 77. Искусственное плодородие

Плодородие проявляется в двух формах:

– в продуктивности (урожайности) произрастающих на ней культур, в количестве синтезируемой биомассы. Плодородие разных почв сравнивают по многолетней урожайности растений при равных экономических затратах.

– богатстве элементов питания, гумусом, растительно-экологи-ческом равновесии и их количественно-качественных особенностях.

Потенциальное плодородие – способность почвы в благоприятных условиях (оптимальные для растений водный, воздушный и тепловой режимы) длительное время поддерживать необходимое количество питательных элементов, обеспечивая высокий уровень эффективного плодородия.

Экономическое (совокупное, эффективное) плодородие – сумма двух первых, отражающая возможность почв продуцировать биомассу.

Экономическая функция. Почва-земля – основное средство производства и природный ресурс одновременно. Она, в отличие от других средств производства, одновременно выполняет функции предметов труда (выращивание культур) и орудий труда (воздействие на почву для получения урожая нужного качества и количества).

При отводе земли на сегодняшний день в ее цену, в первую очередь, входит близость и развитость инфраструктуры, в последнюю – качество. Почва – актуальный экономический ресурс. Ее рассматривают как объект недвижимости (Макаров и др., 2008).

( 2012, в, с. 167). Точно также можно сказать о возможности почвы адаптироваться. Качественный и количественный состав органических остатков, поступающих в почву, зависит от вида биоморфов и изменяется в очень широком диапазоне. Например, в молекуле лигнина хвойных деревьев преобладает кониферил, лиственных – синан, травах – кумаровые спирты.

Природные ресурсы (естественные) – объекты и силы природы (природные блага), общественная полезность которых изменяется в результате трудовой деятельности человека. Их используют в качестве средств труда, источников энергии, сырья, материалов, условий жизни, в том числе и почву.

Природные ресурсы классифицируются по ряду признаков, основная классификация – по исчерпаемости и возобновимости.

1). Возобновимые – ресурсы, создаваемые текущим потоком солнечной энергии, способные к восстановлению за время, соизмеримое со сроками их потребления. К ним относят: зоологические, биологические ресурсы, соли и другие минеральные ресурсы, осаждающиеся на дне морей, озер. Природные ресурсы биосферы, нуждаются в мерах по охране и воспроизводству.

2). Относительно возобновимые – ресурсы, обладающие способностью к самовосстановлению в течение очень долгого времени (почва, лес, вода).

3). Невозобновимые – ресурсы, возникающие на определенных этапах геологических процессов, а также выпавшие из биосферного круговорота и погребенные в недрах продукты прошлого – осадочные породы, ископаемое топливо. Они включают и уникальные ресурсы, для которых в природе нет аналогов. К ним относят большинство минерально-сырьевых ресурсов.

Для оставшихся в недрах природных ресурсов безразлично, сколько их извлечено. А для почвы, леса, живого, где все взаимосвязано, степень изъятия имеет огромное значение.

Экологические ресурсы, ресурсы природной среды, окружающей человека – это часть природных ресурсов, включая почву, совокупность средообразующих компонентов, обеспечивающих экологическое равновесие в биосфере и нормальную среду обитания человека.

Экологические свойства почв можно разделить на две основных категории: биосферные и биогеоценотические.

Комплекс процессов, обеспечивающий жизнь на планете, невозможен без участия почвы. И значение почвы в для успешного протекания этих процессов наиболее значимо.

Основные характеристики почв.

Свойства почвы

Гидросферные свойства почвы:

1) Образование речных стоков и баланса воды.

От степени проницаемости почвы зависит сток в водоемах, расположенных над этими почвами. Степень удерживания влаги почвой и особенности циркуляции грунтовых вод в совокупности с атмосферными осадками формируют водоснабжение рек и общий водный баланс.

2) Преобразование осадков в грунтовые воды.

Во время прохождения атмосферных осадков через почвенные горизонты происходит изменение состава этих вод.

Добавляются определенные химические элементы, присутствующие в конкретном грунте, происходит насыщение газами (которые образуются в результате обменных органических процессов внутри почвы), и происходит превращение атмосферных осадков в грунтовые (подземные) или почвенно-грунтовые (находятся в пределах профиля почвы) воды.

Грунтовые воды


3) Повышение биопродуктивности водоемов.

Снабжение водоемов органическими элементами, необходимыми для питания зоопланктона и микроорганизмов, в значительной степени происходит благодаря вымыванию их из почвы. Таким образом создается необходимая база для существования рыбы и других организмов, обитающих в водоемах.

4) Защитные функции почвы.

Почва адсорбирует огромное количество различных вредных соединений и создает подходящие условия для их переработки.

Органические вещества разлагаются значительно быстрее и при этом в большинстве случаев не являются источником ухудшения экологических качеств почвы, а вот неорганические (антропогенные) объекты и вещества могут значительно засорять почву и находиться в ней на протяжении многих лет.

Атмосферные функции почвы.

1) Участие в формировании и модернизации газового атмосферного баланса.

Косвенное воздействие — обеспечение существования биогеоценозов, влияющих на атмосферный газообмен благодаря дыханию и другим газовыделительным процессам.

Непосредственное влияние почвы на атмосферу — прямой обмен газами.

2) Регулирование газового состава атмосферы.

Взаимодействие почвенной газовой среды с атмосферой обусловлено значительными различиями в их составе. Благодаря этому осуществляется интенсивный газообмен между ними.

3) Накопительная грунтовая и микробиологическая функция.

Почва создает возможности для проживания и размножения микроорганизмов, а также снабжает их питательными веществами и обеспечивает условия для протекания необходимых обменных процессов.

Кроме того, глобальный круговорот твердых частиц в природе тоже происходит при активном участии почвы.

4) Энергетические функции и водообмен.

Почва отражает либо поглощает солнечные и другие типы излучений, тем самым участвуя в энергетическом обмене планеты, создает выделение водяных паров и проникновение их в атмосферу с последующим снабжением влагой водоемов.

Литосферные свойства почвы.

Почва защищает поверхность планеты от эрозии и разрушения, создает баланс литосферных процессов и резервирует источники энергии.

Защита

Основная роль почвы — снабжение органическими компонентами для разложения минеральных соединений и высвобождения химических элементов, необходимых для всех обменных процессов на планете.

Кроме того, благодаря обеспечению условий для проживания живых организмов происходит пополнение земной поверхности органическими и минеральными элементами.

3) Природные ресурсы.

Без почвы было бы невозможно преобразование материи в полезные ископаемые, такие как торф, нефть или уголь. Благодаря созданию в почве специфических условий для трансформации органических веществ, человечество может получать ценные природные ресурсы.

4) Аккумулятивные функции.

Благодаря почве совершается газообмен с атмосферой и трансформируется состав осадочных пород. Кроме того, солнечная энергия аккумулируется в грунтовых слоях, накапливая тепло.

Биосферные свойства почвы.

1) Среда обитания для множества живых организмов и растений.

2) Необходимое звено для биологического и геологического планетарного круговорота.

3) Обеспечение эволюционных условий, таких, например, как выход морских организмов на сушу.

4) Формирование рельефа земной поверхности и плавных переходов от одних географических образований к другим.

Читайте также: