Проблема сокращения почвенных ресурсов реферат

Обновлено: 05.07.2024

Антропогенное воздействие на земли сельскохозяйственного назначения со временем возрастает. Уже в древности усиленная сельскохозяйственная деятельность неоднократно приводила в их деградации, повлекшей за собой гибель целых цивилизаций и превращение ранее плодородных земель в пустыню – как на территории Северной Африки. Воздействие на земли оказывают все виды хозяйственной деятельности человека – сельское хозяйство, строительство, промышленность и транспорт.

Ухудшение состояния почвенного покрова может быть связано как с естественными, так и с антропогенными факторами. К основным последствиям хозяйственной деятельности человека можно отнести: почвенную эрозию, загрязнение, истощение и подкисление почв, их осолонцевание, переувлажнение и оглеение, деградацию минеральной основы почв, их обеднение минеральными веществами и дегумификацию.

Главный вид деятельности, вызывающий негативные изменения в состоянии почвенного покрова – сельское хозяйство. Интенсивное освоение земель повлекло за собой развитие дефляции, а пахота вдоль склона активизирует водно-эрозионные процессы. Орошение часто вызывает вторичное засоление почв. Недостаточное внесение органических удобрений, не компенсирующее потери органических веществ, приводит к дегумификации, нерациональное использование пестицидов – к загрязнению почв. Избыточное внесение минеральных удобрений может вызвать их подкисление, а бессистемный выпас скота – привести к уничтожению растительного покрова, активизации ветровой и водной эрозии, загрязнению почв навозом.

Загрязнение почвенно-растительного покрова тяжелыми металлами, бенз(а)пиреном, нефтепродуктами и сложными органическими веществами связано с выбросами промышленных предприятий и транспорта. Обычно зоны значительного загрязнения имеют небольшую площадь вдоль автодорог, вблизи промышленных предприятий и аэродромов. Загрязнение и подкисление почв также бывает связано с трансграничным переносом тяжелых металлов, оксидов серы и азота.

Почвенная эрозия во многих регионах России является наиболее серьезной проблемой сельского хозяйства. Она включает в себя водную и ветровую (дефляция) эрозию. Г.И. Швебс выделяет земледельческую, пастбищную и техническую эрозию [7]. Интенсивность эрозионных процессов определяется величиной склонового стока, гранулометрическим составом почв, крутизной поверхности, ее задернованностью, глубиной залегания грунтовых вод и базиса эрозии, условиями инфильтрации воды. Водная эрозия является процессом взаимодействия стекающих потоков и почвы, зависит от характера стока, его транспортирующих возможностей, она тесно связана с водностью, морфологическими условиями поверхности и свойствами подстилающих пород [7; с. 84]. Ее начальной стадией является поверхностно-склоновая эрозия.

Капли воды, падающие на поверхность почвы, вызывают разрушение почвенных агрегатов, то есть эрозию почвенной структуры. За счет силы удара капель происходит перемещение вниз по склону мельчайших почвенных частиц. При отсутствии значительных уклонов поверхности перемещения частиц почвы по склону не происходит.

Плоскостной смыв связан с ламинарным движением воды вниз по склону. При этом осуществляется перенос почвенных частиц и их переотложение в нижней части склона в виде делювиального плаща. Активность смыва возрастает с увеличением уклона поверхности. Переходным от плоскостного к линейному смыву является образование эрозионных борозд, то есть множества параллельных размывов на склонах.

По Г.И. Швебсу, овражно-русловая эрозия делится на эрозию, связанную с деятельностью временных водотоков (овражную) и постоянных водотоков (русловую). Наибольшее воздействие на земельные ресурсы оказывает овражная (линейная) эрозия, активно протекающая в зоне степи и лесостепи. Линейная эрозия происходит по схеме: эрозионная промоина – эрозионная рытвина – овраг – балка.

Интенсивность плоскостного смыва неодинакова на различных поверхностях. Так, по данным А.П. Шапошникова, смыва с взрыхленного пара при уклоне до 30– не происходит, при 60 – он составляет 0,01 т/га, при 90 – 1,28 т/га. [7]. Смыв со старопахотных земель больше, в связи с ухудшением водно-физических свойств почвенного покрова. Наименьший смыв фиксируется на задернованных склонах, так как растительность скрепляет частицы почвы, улучшает впитывающую способность почв, увеличивает шероховатость склона и замедляет скорость движения воды. При густой дернине скорость склонового стока обычно составляет не более 0,0015-0,010 м/сек [7]. При такой скорости плоскостной смыв не происходит. Интенсивность эрозии определяется также эрозионной устойчивостью почв, которая, по С.И. Сельвестрову, убывает от мощных черноземов к обыкновенным и выщелоченным черноземам, серым лесостепным и подзолистым почвам.

По данным М.А. Глазовской, с пахотных земель выносится с поверхностным и внутрипочвенным стоком значительно больше химических элементов, чем с целинных водосборов [2]. Обработка почвы снижает связность частиц и, следовательно, противоэрозионную устойчивость.

Однако традиционный взгляд на проблему почвенной эрозии в последнее время подвергается сомнению. Так, по мнению А.И. Скоморохова и Р.А. Кравченко, развитие оврагов – процесс циклический, то есть постоянно чередуются периоды вреза и заполнения. Активный рост оврагов зачастую прерывается аккумуляцией, которая может продолжаться до их полного исчезновения, или прерываться новой вспышкой эрозионной деятельности [4; с. 18].

Ветровая эрозия, или дефляция, так же как и водная, приводит к разрушению почвенного покрова. Важнейшими условиями для ее развития являются: наличие сильных и постоянных ветров; климатических условий с недостаточным увлажнением в течение года или сезона; уничтожение естественной растительности, приводящее к тому, что на поверхность выходит легко развеваемая почва. Дефляция характерна для пустынь, полупустынь, степи и лесостепи. В Воронежской области она временами проявляется в весеннее время, когда почва вспахана и лишена растительности.

Переувлажнение земель также местами является важной проблемой. Его диагностическими признаками по А.Б. Ахтырцеву и Б.П. Ахтырцеву являются: 1) наличие плоского недренированного полого-вогнутого рельефа; 2) отсутствие поверхностного стока; 3) наличие на небольшой глубине водоупора; 4) длительный застой вод; 5) развитие поверхностного или внутрипочвенного оглеения; 6) пестрота почвенного покрова; 7) влаголюбивая растительность; 8) наличие болот [1].

Причины переувлажнения имеют комплексный характер. Во-первых, наличие плоских слабодренированных территорий с затрудненным поверхностным стоком. Климатические и гидрогеологические условия способствуют сохранению на такой территории талых снеговых и дождевых вод, активизируя подъем грунтовых вод. Обычно переувлажнение развивается в случае близости к поверхности слабоводопроницаемых пород, например, глин или тяжелых суглинков, предопределяющих высокий уровень верховодки. К этому может привести также высокая распашка территории и изменение водопроницаемости почв, строительство водохранилищ, развитие орошения на плоских водораздельных пространствах, создание сети лесополос [1]. Значительную роль при этом играет формирование подплужной подошвы, формируемой тяжелой сельскохозяйственной техникой. В результате на глубине около 40 см появляется слой с пониженной водопроницаемостью и фильтрация поверхностных вод в нижележащие горизонты замедляется.

Загрязнение земель происходит в результате проникновения в почвы нехарактерных для нее веществ. Источниками загрязнения являются: промышленность (органические и неорганические отходы, тяжелые металлы); транспорт (нефтепродукты, бенз(а)пирен, тяжелые металлы); коммунально-бытовое хозяйство (твердые и жидкие отходы); сельское хозяйство (пестициды, минеральные удобрения в избыточных количествах, животноводческие стоки).

Наиболее опасным загрязнителем земель являются тяжелые металлы. Их поступление в почву происходит через атмосферу вместе с атмосферными осадками, из почвообразующих пород, в результате техногенного переноса. Накопление тяжелых металлов в черноземах происходит, в основном, в верхней части их профиля в связи с наличием здесь геохимического барьера. На нем за счет биогенной аккумуляции накапливаются: Mg, Na, Sr, Mn, Cu, Zn, Mo, Co, As, Нg, Ba, Pb и другие микроэлементы [5]. Основное поступление тяжелых металлов происходит с выбросами автотранспорта и промышленности, а также с удобрениями и ядохимикатами. В последнее десятилетие ведущее место в этом принадлежит автотранспорту, так как промышленное производство в нашей стране находится в кризисном состоянии, а применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве значительно снизилось.

Значительное негативное воздействие на почвы оказывает их загрязнение органическими и металлоорганическими соединениями связанное, с техногенными выбросами, а также с широким применением пестицидов. Многие из них длительно сохраняются в почвах (от нескольких месяцев до десятков лет), оставаясь токсичными и даже образуя более токсичные метаболиты.

Чрезвычайно опасны и некоторые органические компоненты техногенных выбросов (3,4-бенз(а)перен и др.), относящиеся к канцерогенным соединениям.

Необходимо иметь в виду, что почва, загрязненная токсикантами и их метаболитами, становится источником загрязнения растительных и животных продуктов, атмосферы и природных вод.

Загрязнение почв радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытанием в атмосфере атомного и ядерного оружия, которое не прекращено отдельными государствами и на сегодня. Выпадая с радиоактивными осадками, 90 Sr, 137 Cs и другие нуклиды, поступая в растения, а затем в продукты питания и организм человека, вызывают радиоактивное заражение, обусловленное внутренним облучением.

Локальное радиоактивное загрязнение почв может возникнуть при аварийных ситуациях на атомных станциях. Путем подбора культур, применения минеральных удобрений, запахивания верхнего слоя почвы на глубину 40-50 см и других агротехнических приемов возможно устранение неблагоприятных последствий поступления в почву радиоактивных продуктов.

Переуплотнение почв , то есть уменьшение ее межагрегатной и агрегатной порозности и увеличение плотности до 1,4 г/см 3 . Главной причиной этого является использование на полях тяжелой сельскохозяйственной техники, что приводит к образованию подплужной подошвы с повышенной плотностью. Это препятствует свободной инфильтрации влаги в почве и приводит к ее переувлажнению.

Истощение почв связано со снижением доступности элементов минерального питания растений – биофилов: К, Mg, Ca, P и некоторых микроэлементов [6].

Дегумификация – процесс снижения содержания гумуса, особенно гуминовых кислот, который возникает, в основном, как следствие эрозии.

Подкисление почв возникает при внесении в почву избыточного количества минеральных удобрений или выпадении кислотных осадков.

Оглеение почв активизируется при застое вод и приводит к накапливанию восстановленных форм Fe и Mn.

Осолонцевание происходит при увеличении в почвенном поглощающем комплексе доли натрия. При этом повышается степень пептизируемости коллоидов и илистого вещества. Процесс связан с поступлением солей из почвообразующих пород, грунтовых и поверхностных вод при орошении земель

Деградация минеральной основы почв – процесс разрушения почвенных агрегатов и необратимого изменения минерального состава почв. Он протекает в результате потери естественных элементов питания растений, выноса из почвы тонкодисперсных частиц, агролессиваже.

Значительный ущерб также связан с отчуждением земель на несельскохозяйственные нужды связано со строительством и расширением городов и населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог, различного вида путепроводов и т.п. Масштабы такого отчуждения весьма велики. В настоящее время под предприятиями, поселениями, транспортными сооружениями и коммуникациями связи находится около 60 млн.га.

Почва играет важнейшую роль в природных ландшафтах и в экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, выступает как фактор плодородия для растений и как самая насыщенная организмами среда. Нигде более нельзя встретить такой плотности биоты, как в почве. Именно здесь постоянно идут процессы жизнедеятельности сотен тысяч видов растений, животных, бактерий, грибов. Именно в почве берут свое начало практически все пищевые цепи, забирая из нее минеральные вещества и создавая из них органику, и здесь же они заканчиваются, замыкая круговорот веществ в природе.

Если взглянуть на верхний плодородный слой почвы, можно обнаружить сложное сочетание самых разных компонентов: минеральные частицы; детрито; множество живых организмов от редуцентов (грибов и бактерий) до более крупных детритофагов (дождевых червей, моллюсков, насекомых), формирующих сложную пищевую сеть.

Исключительно важна роль почвы как санитарного барьера. Последнее свойство также связано с высокой насыщенностью жизнью, через посредство которой вещества и поступают в цепи питания, а затем включаются в круговорот. Почва отличается высокими буферными функциями, способностью противостоять нагрузкам, гасить их.

То, что почва - один из важнейших компонентов окружающей природной среды не случайно. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе - почвенном плодородии.

В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности. И если у природных экосистем биологическая продуктивность обеспечивается действием естественных законов природы, то выход первичной продукции (урожая) в агроэкосистемах всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его агрономических знаний, технической оснащенности, социально-экономических условий и т. д., а значит, остается непостоянным.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы следующие:

·эрозия (ветровая и водная);

·вторичное засоление и заболачивание;

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

Подробнее о каждом виде неблагоприятных факторов и о методах борьбы с ними мы поговорим ниже.

Эрозия почв (земель)

Эрозия почв (от лат. Eros - разъедание) - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия), а также связанные с антропогенными факторами: сельским хозяйством, промышленностью, военным делом.

Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными. Эрозия оказывает существенное негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полностью. Падает биологическая продуктивность растений, снижаются урожаи и качество зерновых культур, хлопка, чая и др.

Ветровая эрозия (дефляция) почв. Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

Различают местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури.

Поскольку основной причиной эрозионных явлений служит подверженность почв разрушению в результате уничтожения природной растительности либо нарушения процессов почвообразования, то и меры борьбы с эрозией, вызываемой воздушным и водным агентами, в ряде случаев совпадают.

В наибольшей степени нас в данной работе волнуют именно антропогенные фактроры: промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др. Как видно из описания каждого вида антропогенных факторов, связаны они с человеком лишь на начальном этапе, когда происходит вмешательство человека в природу и определенное воздействие, которое нарушает естественный ход событий. Скажем, военное воздействие само по себе не оказывает эродирующего действия, но оставляет воронки и траншеи, которые в последствии подвергаются ветровой эрозии.

Это означает, что существует два пути борьбы с антропогенными факторами эрозии. Первый – это борьба с последствиями самой деятельности человека, когда еще ветер и вода не успели усугубить ущерб многократно. В этом случае зачастую бывает достаточно проведения рекультивационных работ, т.е. восстановления первоначального состояния почвы, включая нанесение плодородного слоя и высадку растительности.

Но в ряде случаев приходится бороться уже с последствиями эрозии почв усугубленной водой и ветром. Так, чтобы остановить процессы оврагообразования, используются как агротехнические, так и инженерно-технические мероприятия. К агротехническим относят лесопосадку, посевы многолетних трав. К инжинерно-техническим относятся сположение склонов, их укрепление, строительство лотков для стока вод.

Для прекращения ветровой эрозии (дефляционных процессов) также используют сочетание нанесения на поверхность почв связующих химических веществ (различного рода полимеров) при одновременном посеве многолетних трав, посадке кустарников и деревьев.

Все эти методы позволяют укрепить, консолидировать верхний слой почвы, предотвратив вымывание и выдувание отдельных его частиц водой и ветром и таким образом бороться с эрозией.

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений - токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных - лишь в течение двух-трех суток.

Основные загрязнители почвы:

·отходы и отбросы производства;

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы производства. В нашей стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, часть из них токсичны. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, которые интенсивно загрязняют почвы.

Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые металлы.

Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за выбросов может в сотни раз превышать допустимую концентрацию.

Второе направление борьбы – это правовое регулирование сброса промышленных отходов, которое уже сейчас достаточно регламентировано, но ему не хватает достаточного контроля со стороны государства.

Вторичное засоление и заболачивание почв

Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на Западносибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв сопровождается деградационными процессами и снижением урожайности. Наиболее рациональный и перспективный способ борьбы с постоянным заболачиванием — мелиорация почв закрытым дренажем; временное заболачивание предотвращают глубокой вспашкой, устройством временных канав, борозд.

Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание.

Опустынивание - это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню. (автор: Ю. Одум)

Всего в мире подвержено опустыниванию более 1 млрд. га практически на всех континентах. Причины и основные факторы опустынивания различны. Как правило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких факторов, совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию.

На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, заселяются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться. Процесс этот получил столь широкое распространение, что явился предметом международной программы “Опустынивание”.

Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд. га земель, на которых проживают более 700 млн. человек.

Причина катастрофического опустынивания обусловлена сочетанием двух факторов:

·усилением воздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствием быстро растущего населения;

·изменившимися метеорологическими условиями (длительными засухами).

Интенсивный выпас скота приводит к чрезмерной нагрузке на пастбища и уничтожению и без того разреженной растительности с низкой естественной продуктивностью. Опустыниванию способствует также массовое выжигание прошлогодней сухой травы, особенно после периода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод и др. Выбитая растительность и сильно разрыхленные почвы создают условия для интенсивного выдувания (дефляции) поверхностного слоя земли. Изменение природных комплексов и их деградация особенно заметны в период засух.

Многие экологи считают, что в списке злодеяний против окружающей среды на второе место после гибели лесов можно поставить “опустынивание”.

Способы борьбы с опустыниванием:

- оптимизация использования природных ресурсов, оптимизация структуры сельскохозяйственных угодий, специализация хозяйств, совершенствование структуры посевных площадей, нормированное использование пастбищ;

- мелиорация природных условий, проведение комплексных мероприятий, включая защитное лесоразведение, борьбу с эрозией почв, улучшение солонцовых почв, рекультивацию техногенно нарушенных земель;

- расширение запасов водных ресурсов, включая регулирование поверхностного стока, поиск и добычу пресных подземных вод, защиту поверхностных и подземных вод от загрязнения;

- адаптивно-ландшафтное землепользование, разработка и освоение ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих высокую и устойчивую продуктивность, адаптация систем землепользования применительно к многоукладности хозяйствования;

- фитомелиорация пастбищ, в особенности - современных очагов опустынивания, использование растений-закрепителей песка с последующим их включением в пастбищеобороты. (автор: Ю. Одум)

Истощение земель – еще один масштабный фактор, приносящий большой вред земельным ресурсам.

Причины истощения земель различны. Это и отчуждение питательных веществ с урожаем при последующем их неполном возврате, и потери гумуса, и ухудшение водного режима и других (физико-химических) свойств почв. В конечном счете, результатом истощения почв является потеря ими плодородия и опустынивание.

почва экосистема аетропогенный деградационный

Жизненная необходимость поставила человеческое общество перед задачей восстановления ресурсов почв. С середины прошлого века началось промышленное производство минеральных удобрений, внесение которых компенсировало элементы питания растений, отчуждаемых с урожаем.

Рост населения и ограниченность площадей, пригодных для земледелия выдвинули на передний план проблему мелиорации (улучшения) почв. Мелиорация направлена, в первую очередь, на оптимизацию водного режима. Территории излишнего увлажнения и заболачивания осушаются, в аридных районах – искусственное орошение. Кроме того, ведется борьба с засолением почв, кислые почвы известкуют, солонцы гипсуют, восстанавливают и рекультивируют площади горных выработок, карьеров, отвалов. Мелиорация распространяется и на высококачественные почвы, еще выше поднимая их плодородие.

В результате деятельности человека возникли совершенно новые типы почв. Например, в результате тысячелетнего орошения в Египте, Индии, государствах Центральной Азии созданы мощные искусственные наносные почвы с высоким запасом гумуса, азота, фосфора, калия и микроэлементов. На обширной территории лессового плато Китая трудом многих поколений созданы особые антропогенные почвы – хейлуту. В некоторых странах более сотни лет проводилось известкование кислых почв, которые постепенно были преобразованы в нейтральные. В особый тип культурных почв превратились почвы виноградников южного берега Крыма, используемые более двух тысяч лет. Отвоеваны моря и превращены в плодородные земли измененные побережья Голландии.

В целом же, работы по охране и восстановлению почв ведутся и на это тратится все больше и больше средств. Однако, этого едва хватает, чтобы поспевать за все возрастающей нагрузкой.

Список использованной литературы:

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

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

3. Экология общая, социальная, прикладная. (Учебник) Воронков Н.А. (1999, 424с.)

XXI век человечество встречает в условиях острейшего экологического кризиса, обусловленного ограниченностью почвенных ресурсов и их интенсивным нерациональным использованием. Современная площадь пахотных земель в мире составляет 1,5 млрд. гектаров или 0,25 га на душу населения. Лишь за последние 25 лет количество пашни в расчете на душу населения сократилось вдвое. Резервы расширения пашни крайне ограничены и составляют 1,2 млрд. га, из них в тропическом поясе - 870, субтропическом -168, суббореаль-ном -80 и бореальном - 82 млн. га. Однако освоение этих земель связано с уничтожением лесов на огромных площадях в тропическом и субтропическом поясах, что усугубит экологическую ситуацию на Земном шаре. Оно потребует огромных капитальных затрат и может лишь обеспечить поддержание площади пашни на современном ограниченном уровне. За исторический период потери пашни составили 2 млрд. га. Если темпы потерь пашни в Мире сохранятся на современном уровне, то даже при полном использовании резервов ее останется около 1 млрд. га.

Острая экологическая ситуация с использованием земельных ресурсов сложилась и в нашей стране. В пределах СНГ после освоения целинных и залежных земель количество пашни на душу населения достигло 1,25 га и в настоящее время снизилось до 0,75 га. Резервы земель для пашни не превышают 60 млн. га, из них 34 в тайге, 18 в пустынных и горных областях и лишь 10 млн. га в благоприятных для земледелия лесостепной и степной зонах.

Наиболее богатое почвенными ресурсами Среднерусское Черноземье также характеризуется неуклонным сокращением площади пашни. Распаханность его территории достигла 66%, тогда как в целом по России - 10,2%. Обеспеченность пашней на душу населения составляет 1,42 га. Это высокая землеобеспе-ченность по сравнений с мировым уровнем, но она неизбежно сокращается как за счет отчуждения почв для несельскохозяйственных целей, роста численности населения, так и деградации их вследствие неразумной деятельности человека. Резервы расширения пашни исчерпаны. Земельные ресурсы в областях Черноземного центра - Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской - составляют 16,8 млн. га, из них земли Гослесфонда, городские, промышленности, транспорта и другого несельскохозяйственного назначения занимают 11,6% этой площади, сельскохозяйственные земли - 88,4%.

На грани полного уничтожения находятся богатейшие в прошлом естественные растительные ресурсы: степи полностью распаханы, ценнейшие дубравы на большей территории своей истреблены, а лесистость региона сократилась в 3-4 раза по сравнению с началом земледельческого освоения. Очень неблагоприятным является и соотношение угодий на сельскохозяйственных землях, в которых абсолютно преобладает пашня (81,8% от общей площади этих земель), а на долю сенокосов приходится 4,0%, пастбищ - 12,9% и многолетних насаждений - 1,3%. Грубо нарушено оптимальное соотношений пашни, лугов, лесов и вод, без которого невозможно поддерживать экологический баланс территории и разработать оптимальную стратегию земледелия.

Сейчас важно уяснить, что резко обострившаяся экологическая ситуация в Российском черноземье создана не развитием природных условий, а неразумной деятельностью человека.

Комплексные почвенно-археологические исследования показывают, что на само формирование природной среды непосредственное влияние в течение последних 3-4 тысячелетий оказывал человек. Уже в конце прошлого века антропогенные изменения ее достигли угрожающих размеров. Классические исследования выдающихся естествоиспытателей В.В. Докучаева и А.А. Измаильского, относящиеся к 90 - годам прошлого столетия, показали глубокую перестройку ландшафтов Российского черноземья, связанную с повсеместным истреблением лесов, сплошной распашкой степей, неправильной обработкой почв, которые привели к разрушению структуры черноземов, интенсивному развитию поверхностного стока вод, росту оврагов, нарушению водного режима и неуклонно прогрессирующему иссушению черноземной полосы.

Наибольшим злом неразумной культуры земледелия в то время В.В. Докучаев считал вызванное ею развитие оврагов, значительно понижающих уровень грунтовых вод, и разрушение зернистой структуры черноземов в пыль. В ней он видел главное достоинство черноземов и считал, что в первую очередь надо заботиться не об удобрениях, а о восстановлении этой чудной структуры. Для восстановления плодородия почв он уже тогда предлагал и осуществил в Каменной Степи Воронежской области экологически щадящую систему земледелия и комплекс мер по оптимизации ландшафтов. Однако докучаевские идеи и начинания не получили развития. Вместо этого произошло резкое усиление давления антропогенного пресса на природу. В XX столетии неизмеримо возросли техногенные нагрузки и распашка почв, химическое и радиоактивное загрязнение, чрезмерное насыщение севообо-ро тов пропашными культурами и исключение из них многолетних трав, что привело Мир на грань экологической катастрофы.

Непрерывно возрастающая техногенная нагрузка на земли способствует развитию негативных процессов природного и антропогенного характера. Среди многочисленных процессов, наносящих большой ущерб всем категориям земель, главное значение имеют эрозия, высокие темпы отчуждения земель для промышленных целей, транспорта, строительства, локальное переувлажнение и осолонце-вание, загрязнение тяжелыми металлами и радионуклидами, пестицидами и другими ядохимикатами почв, сельскохозяйственная деградация почв (разрушение почвенной структуры, переуплотнение, ухудшение водно-физических свойств, дегумификация почв под влиянием чрезмерной техногенной нагрузки). Продуктивность на смытых землях в зависимости от степени смыва упала от 25 до 80%.

Наибольший ущерб почвенным ресурсам причиняет водная эрозия. Общая площадь смытых земель превышает 3,3 млн. га и в ближайшее время она может удвоиться за счет развития смыва на потенциально опасных в эрозионном отношении почвах Черноземного Центра.

В пределах административных районов Воронежской, Липецкой и Тамбовской областей, расположенных на Окско-Донском плос-коместье, существенный ущерб наносит переувлажнение земель, которое имеет пятнистый характер и поражает пространства с наиболее плодородными лугово-черноземными и луговыми почвами на площади 1,3 млн. га. Повторное почвенное картирование земель на Окско-Донской низменности подтвердило значительное увеличение площади переувлажненных земель в последние 15 лет. Поэтому необходим мониторинг переувлажненных земель, по результатам которого можно разграничить типы земель по степени увлажнения и разработать пути их оптимального использования. Качество земель в Воронежской, Тамбовской, Липецкой и Белгородской областях сильно ухудшают процессы осолонцевания. Площадь солонцеватых земель превышает 600 тыс. га. Залегая пятнами на пашнях, сенокосах, пастбищах, они создают неоднородность почвенного покрова и снижают продуктивность всех категорий земель.

В условиях интенсивной нагрузки и нарушения севооборотов происходит ухудшение качества всех типов почв вследствие разрушения почвенной структуры, ухудшения агрофизических свойств, дегумификации, загрязнения и т.п.

На огромных площадях произошло разрушение структуры пахотного горизонта и почвы характеризуются неудовлетворительным структурным состоянием, что резко снижает их плодородие. Однако, систематический контроль за структурным состоянием земель фактически не осуществляется, оценочные критерии и оптимальные параметры структурного состояния конкретных почв не разработаны.

Комплексная чрезмерная механизация полевых работ привела к переуплотнению почв, что снизило водопроницаемость в 2-3 раза и урожайность сельскохозяйственных культур на 25-30%. В настоящее время деформация почв под влиянием тяжелой техники распространилась до глубины 60-80 см. Катастрофическое ухудшение структурного состояния и плотности сложения черноземов и других почв, которые в наибольшей степени влияют на урожай, требует организация мониторинга за их изменениями с целью прогноза состояния и качества земель и определения пути оптимизации структурного состава и плотности почв.

Возросшее применение различных пестицидов вызвало загрязнение черноземов и других почв остаточными продуктами превращения их. На больших площадях земель обнаруживаются остатки пестицидов, превышающие ПДК. Долгоживущие токсиканты и их метаболиты концентрируются в почве, которая становится источником загрязнения растительных продуктов, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха. В конечном итоге это сказывается на здоровье человека и животных. Возникла острая необходимость составить на ближайшую перспективу прогноз загрязнения земель, сельскохозяйственной продукции и водоисточников исходя из фактических данных по содержанию пестицидов в почвах. Составление картосхем загрязнения следует осуществлять, базируясь как минимум на данных за последние 3-5 лет о фактическом применении пестицидов в конкретном районе.

В связи с Чернобыльской катастрофой произошло радиактивное загрязнение земель на всей территории Черноземного Центра, но степень его неодинакова в разных районах. Уже к 10 мая 1986 г. на обширной территории сформировалась зона загрязнения средне- и долго-живущими радионуклидами (йод, стронций, цезий и др.). Плотность загрязнения по цезию возросла в среднем в 10 раз с колебаниями от 3 до 40 раз, по стронцию - в несколько раз.

Проведенные исследования еще не дают полной картины загрязнения земель радионуклидами. Для этого необходимо проведение широких наземных исследований на всей территории Черноземного Центра. При этом необходимо обратить особое внимание на процессы миграции радионуклидов и факторы, определяющие скорость этих процессов, оценку воздействия радионуклидов на человека и животных. Первоочередным должно быть изучение запаса стронция-90 и цезия-137 на всех категориях земель и выявление путей миграции радионуклидов.

Исследование динамики содержания цезия-137 до и после Чернобыльской катастрофы показало, что количество его в Черноземном Центре резко возросло и достигло своего пика в 1986-1988 гг. Затем началось постепенное снижение содержания цезия-137 в пахотном слое почвы и проникновение в подпахотные и более глубокие слои почв. Выявленная активная вертикальная миграция цезий-137 требует расширения наземных радиохимических исследований загрязненных земель с обязательным послойным определением его содержания во всей корнеобитаемой толще почв. Определение радионуклидов лишь в верхнем слое почв дает неверное представление о степени радиоактивного загрязнения земель.

Исходя из современного состояния почвенного покрова Черноземного Центра и оценки факторов его деградации, необходимо разработать программу почвенно-экологичес-ких исследований, включающую крупные направления, разработка которых даст возможность определить пути оптимизации состояния почвенных ресурсов и составить научный прогноз изменения этого состояния на ближайшую и отдаленную перспективу.

Возникла острая потребность организации мониторинга деградационных процессов на всех категориях земель с целью выявления не только количественных изменений площадей их, но и качественного состояния. В первую очередь следует улучшить учет, картографирование и мониторинг эродированных, переувлажненных, солонцовых земель, оценку современного агрофизического и химического состояния черноземов и сопутствующих почв, а также радиоактивного загрязнения и его динамики в пространстве и времени.

Для разработки новой стратегии природопользования, ориентированной на предотвращение экологического кризиса, адаптивных систем земледелия и землепользования, совершенствования работ по кадастру и мониторингу земель необходима достоверная комплексная информация о всех категориях их. Фундаментальной естественно-научной основой для получения такой информации о земле с присущим ей пространством, гидрогеолого-гео-морфологическими и климатическими условиями, почвенным и растительным покровом должна служить специальная синтетическая карта, контуры которой изображают ландшаф-тно-экологические выделы земель, сравнительно однородные по своим природным особенностям и одинаковые по направлению их сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рекреационного и других видов использования. Для создания таких карт необходим анализ и синтез обширного природоведческого материала и соответствующая ландшафтно-экологичес-кая типология земель с выделением иерархической системы таксономических единиц.

С этой целью на основе обобщающей характеристики почвенно-географического пространства как многофакторной системы с учетом новых достижений учения о структуре почвенного покрова, учения о ландшафте в целом и принципов ландшафтно-типологичес-кого районирования, разработанного воронежскими ландшафтоведами во главе с Ф.Н. Миль-ковым, выполнена ландшафтно-экологическая типология земель. Земля понимается как многофакторное почвенно-географическое пространство с присущим ему определенным видом рельефа, грунтов, вод, климатических условий, почвенного и растительного покрова.

Разработанная ландшафтно-экологическая типизация земель создает научную основу для принципиально нового подхода к землеустройству сельскохозяйственных территорий с соблюдением оптимального соотношения площадей пашни, луга и воды, обеспечивающего охрану и воспроизводство производительной способности земель и ландшафта в целом. Она имеет существенное значение для земельного кадастра оценки земель, уточнения системы земледелия, для различных вариантов районирования и создания агроэкологичес-ких карт разного масштаба. Карты земель должны являться логическим завершением крупномасштабного почвенного картирования сельскохозяйственных угодий нашей страны.

Экологические проблемы, связанные с использованием земельных как и других природных ресурсов в Мире, возникли под влиянием глубокого внутреннего раскола естествознания на рубеже 20-го столетия, когда главное внимание стало уделяться изучению отдельных тел и стихий, а не закономерным связям между ними, и стали нарастать с 30-х годов XX столетия, когда возникли два мощных направления развития науки - физическое и биосферное или "два синтеза космоса" по В.И. Вернадскому - физико-механическое, не принимающее во внимание явления жизни или объясняющее их с физико-химической точки зрения, и биосферное.

Под влиянием социально-политических факторов приоритетное развитие получило линейное технологическое направление научной мысли, не считавшееся с законами биосферы, с великим космическим законом сопряженной эволюции биосферы и человечества. Итогом развития технологического направления в земледелии явилось нарушение главного свойства почв - их организованности и биоразнообразия, нарушение великого закона содружества мира живой и неживой природы, согласно которому происходит формирование почвы как особого тела природы с уникальным свойством биопродуктивности. Успех технологического земледелия привел к разрушительным экологическим последствиям в биосфере. Сейчас необходимо не только осознать необходимость, но и как можно скорее приблизить земледельческую практику к законам жизни естественных природных сообществ, используя естественные механизмы восстановления биопродуктивности почв. Угроза экологической катастрофы Мира требует перехода к биосферному типу мышления, соединения науки о природе с науками о человеке, заставляет обратиться к проблемам биосферно-духовного развития человечества.

Понятие почвы и земельные ресурсы мира. Почвенный покров и его использование. Промышленное загрязнение почвы, кислотные дожди, тяжелые металлы. Водная и ветреная эрозия почв и методы борьбы с нею. Роль почвы в обмене веществ. Решение проблем деградации.

Рубрика	Экология и охрана природы
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	16.02.2012
Размер файла	44,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Воронежский Государственный Университет

Кафедра Географии Геоэкологии и Туризма

Выполнила: студентка 4курса Малиенко М.А.

Глава 1. Понятие почвы и земельные ресурсы мира

1.1 Почвенный покров и его использование

1.2 Состояние земельного фонда мира

Глава 2. Деградация

2.1 Эрозия почв (водная и ветреная) и методы борьбы с нею

2.2 Промышленное загрязнение почвы

2.3 Кислотные дожди

2.4 Тяжелые металлы

Глава3. Решение проблем деградации

3.1 Гигиена почвы. Роль почвы в обмене веществ

3.2 Обезвреживание отходов

Список использованных источников

Определенная часть почв, как в России, так и во всем мире с каждым годом выходит из сельскохозяйственного обращения в силу разных причин. Тысячи и более гектаров земли страдают от эрозии, кислотных дождей, неправильной обработки и токсичных отходов. Чтобы избежать этого, нужно ознакомиться с наиболее продуктивными и недорогими мелиоративными мероприятиями, повышающими плодородие почвенного покрова, а прежде всего с самим негативным воздействием на почву, и как его избежать.

Сама проблема загрязнения и деградации почв была актуальна всегда. Сейчас к сказанному можно еще добавить, что в наше время антропогенное влияние сильно сказывается на природе и только растет, а почва является для нас одним из главных источником пищи и одежды, не говоря уже о том, что мы по ней ходим, и всегда будем находиться в тесном контакте с ней. Объектом исследования является почва, а, именно, та часть ее, которая связана с деятельностью человека.

Цель работы - классифицировать виды загрязнения и воздействия на почву, ведущие к ее деградации, и представить некоторые продуктивные методы по повышению плодородия почвы, а также способы утилизации основных видов загрязнителей - твердых, жидких и радиоактивных отходов.

Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающий человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Веками и тысячелетиями создавалась она. Чтобы правильно использовать почву, надо знать, как она образовывалась, ее строение состав и свойства. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой сельского хозяйства всех стран. Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится более плодороднее. Однако ценность почвы определяется не только ее хозяйственной значимостью для сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства; она определяется также незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы земли в целом. Через почвенный покров земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой. Из всего выше сказанного ясно, как велики и разнообразны роль и значение почвы в народном хозяйстве и вообще в жизни человеческого общества. Так, что охрана почв и их рациональное использование, является одной из важнейших задач всего человечества.

Глава 1. Понятие почвы и земельные ресурсы мира

1.1 Почвенный покров и его использование

В сознании большинства людей и части научного сообщества представление о почве ассоциируется только с сельским хозяйством, главным образом с земледелием. Это представление имеет глубокие корни и отражает многовековой опыт земледелия как основного способа получения продуктов питания. Какое значение имеет использование почв для обеспечения человечества продовольствием в наше время, хорошо видно по таблице 1.

Продукция земледелия, пастбищного животноводства и морского рыбоводства (в пересчете на зерновые эквиваленты)

Производство зерна в земледелии

Продукция пастбищного животноводства

Продукция морского рыбоводства

Следовательно, более 90 % продуктов питания современное человечество получает в результате использования плодородия почв в земледелии и животноводстве.

Но при всей очевидности такой точки зрения на свойства почв она не отражает всей значимости почвы в жизни природы и человека. Экологическое значение почвенного покрова в биосфере и жизни человека отнюдь не ограничивается ролью поставщика продуктов питания для людей.

Современное почвоведение рассматривает почвы как многофункциональные природные системы, обеспечивающие циклический характер воспроизводства жизни на земной суше.

Глобальные функции почвы

Биохимическое преобразование верхних слоев литосферы

Поглощение и отражение солнечной радиации

Трансформация поверхностных вод в грунтовые

Среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши

Источник веществ для образования минералов, пород, полезных ископаемых

Фактор влагооборота и газового режима атмосферы

Участие в формировании речного стока

Связующее звено биологического и геологического круговоротов

Защита от ускоренной эрозии и рельефообразующая функция

Источник твердого вещества и микроорганизмов, поступающих в атмосферу

Фактор биологической продуктивности рек и водоемов

Защитный барьер и условие нормального функционирования биосферы

Передача аккумулированной солнечной энергии

в глубокие части литосферы

Сорбционный, защищающий от загрязнений барьер акваторий

Фактор биологической эволюции

Территория земли -- это основа жизни человека, жизненное пространство, на котором человечество возникло, развивается, где протекает его деятельность. Без земли, без территории, нет и не может быть взаимодействия людей, составляющих общество, и самой их жизни. Захват чужой земли -- главная цель войн и других насильственных действий, а случаи изгнания народов со своей земли, которые знает история, ведут к истреблению людей и гибели нации. Земля является необходимой материальной предпосылкой процесса труда, одним из его важнейших вещественных факторов, выступает главным средством производства в ряде отраслей народного хозяйства и, в первую очередь, в сельском и лесном хозяйстве. Особое направление использования земли -- это эксплуатация ее недр.

1.2 Состояние земельного фонда мира

Деградация почв - в широком смысле - процессы, ухудшающие плодородие почв. В более узком смысле - процессы разрушения структуры, потери гумуса и обменных оснований, а иногда - и вымывание ила в черноземах.

Впервые научное обоснование деградации почв и вляния на них деятельности человека дали российские ученые В.В. Докучаев (1877) и А.А. Измаильский (1879). Исходив пешком в 1877-1880 гг. более 10 тыс. верст, проведя полевые наблюдения за разнообразием почв в южной и центральной России, собрав и проанализировав тысячи образцов почв, Докучаев пришел к выводу, что причина падения плодородия черноземов лежит в неправильном их использовании в земледелии, в утрате черноземами благоприятных агрофизических свойств, разрушении их сложения и структуры, нарушении водно-воздушного режима. В. В. Докучаев обосновал стройную систему мер по восстановлению плодородия черноземов и благоприятного водного режима степей России.

Наиболее богатое почвенными ресурсами Среднерусское Черноземье также характеризуется неуклонным сокращением площади пашни. Распаханность его территории достигла 66%, тогда как в целом по России - 10,2%. Обеспеченность пашней на душу населения составляет 1,42 га. Это высокая землеобеспеченность по сравнений с мировым уровнем, но она неизбежно сокращается как за счет отчуждения почв для несельскохозяйственных целей, роста численности населения, так и деградации их вследствие неразумной деятельности человека. Резервы расширения пашни исчерпаны. Земельные ресурсы в областях Черноземного центра - Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской - составляют 16,8 млн. га, из них земли Гослесфонда, городские, промышленности, транспорта и другого несельскохозяйственного назначения занимают 11,6% этой площади, сельскохозяйственные земли - 88,4%.

Согласно самым общим представлениям, уменьшение плодородия почв ныне наблюдается на 30-50 % всей поверхности суши. При таких темпах деградации почвенный покров планеты, как считают некоторые ученые, может быть полностью истощен уже через 100 лет. Особенно велики потери почвы в развивающихся странах с их быстро растущим населением и отсталой агротехникой. В результате, по оценке ООН, только прямые потери от деградации почв ежегодно составляют 40 млрд долларов.

Воздействие человеческой деятельности влияет на качество и ограничивает многие функции почв, в том числе способность к удалению загрязняющих веществ из окружающей среды путем фильтрации и адсорбции. Эта функция, а также способность почвы к самовосстановлению, означают, что ущерб остается незаметным, пока он не переходит в сильно выраженную стадию. Это частично объясняет то незначительное внимание, которое уделялось охране почв в Европе до последнего времени. Следуя принципу соблюдения предосторожности и принимая во внимание медленную скорость почвообразования, почва может рассматриваться как ограниченный и невозобновляемый ресурс в масштабе от 50 до 100 лет. Поэтому нанесенный ей ущерб, в отличие от воздуха и воды, возместить весьма нелегко.

Подобные явления сильных пыльных бурь и ветровой эрозии почв произошли и в Советском союзе в 60-70-х гг. прошлого века после распашки больших площадей целинных земель на юге Западной Сибири, в северном Казахстане и Поволжье.

Все возраставшая во второй половине ХХ в. водная и ветровая эрозия почв, вырубка лесов, техногенное загрязнение почв, пресных вод и мирового океана, промышленные выбросы в атмосферный воздух - все это начало принимать глобальные размеры. Впервые в истории цивилизации производственная деятельность человека начала угрожать сложившемуся балансу природных процессов на планете Земля.

Понимание опасности глобального экологического кризиса побудило Организацию Объединенных Наций собрать в 1972 г. в Стокгольме специальную сессию, посвященную проблемам охраны окружающей среды и регулированию использования природных ресурсов.

Казалось бы, научной общественностью делается не так уж мало, чтобы привлечь внимание правительств всех стран к насущным проблемам природопользования, включая и задачи сохранения и рационального использования почв. К сожалению, эффективность этих призывов и реализация предлагаемых действий оказались далеко не соответствующими их важности.

Будучи обеспокоены состоянием окружающей среды, ряд международных организаций провели в 80-90-х гг. ХХ в. анализ состояния природных ресурсов, в том числе почв и земельного фонда мира. Оказалось, что площадь пахотно-пригодных земель на планете Земля составляет 3 млрд 278 млн га, или 22 % всей площади суши. Более того, высоко- и среднепродуктивные почвы (полностью к концу века распаханные и освоенные) составляют всего 9 % площади земной суши (табл. 1).

Остальные земли по разным климатическим, геологическим и орографическим условиям для земледелия не пригодны.

Читайте также: