ПОЧВА
Деградация почв (Лекция)ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Основные понятия 1.1. Факторы деградации почв 1.2. Механизмы деградации почв 1.3. Устойчивость почв к деградации 2.
Типы и виды деградации почв 1. Основные понятия Понятие «деградация почв» в настоящее
время имеет разные определения, общим для которых является включение процессов
количественного и качественного ухудшения cостава
и свойств почв с позиций получения первичной продукции. Собственно почвенное определение деградации почв было дано М.И. Герасимовой с сотрудниками (2000): «Деградация почв – изменение в функционировании почвенной системы, и/или в составе и строении твердой фазы, и/или регуляторной функции почв, имеющее результатом отклонение от экологической нормы и ухудшение параметров, важных для функционирования биоты и человека». Рис. Деградация почвы Деградация почв, как правило,
способствует увеличению затрат различного рода ресурсов (энергетических,
сырьевых, информационных и пр.) для достижения ранее получаемого количества и
качества продукции и/или увеличению ограничений на дальнейшую деятельность
человека. То же определение может быть применено и к понятию «деградации ПП» и
о «деградации земель», но речь будет идти не об элементарном почвенном ареале
(ЭПА), а о почвенной комбинации (Хитров Н.Б., 1998). Для характеристики деградации почв (или
ЭПА) необходимо использовать ещё и следующие понятия: –
«степень деградации почвы» – сравнительный
уровень выраженности деградации почвы в целом к фиксированному моменту времени;
–
«скорость деградации почвы» – быстрота изменения
степени деградации; –
«виды деградации почвы» – группа процессов
ухудшения свойств и качества почвы, имеющие одинаковые общие механизмы осуществления
и спектр результатов воздействия; –
«число совмещенности» – число видов деградации
почвы, диагностируемых одновременно в одной почве (в пределах одного ЭПА). Эти понятия применяются и в отношении ПП. Следует отметить, что в современном почвоведении понятие «деградация
почв и/или ПП» расценивается с сугубо антропоцентрических позиций, т. е. с
позиций благополучия человека и окружающей его природной среды. Это важный
методологический аспект, поскольку для почв как сложных биокосных
систем их деградация в приведенном выше понимании отнюдь не всегда является
деградацией с точки зрения общей теории систем, т. е. потери элементов и
упрощении структуры этой системы вплоть до исчезновения самой системы. В области
агроэкологической экспертизы системное понятие деградации отвечает понятию
деградации почв в случае эрозии, дефляции, дегумификации, но не вполне соотносится с ним в случае,
например, формирования солонцеватости чернозема при
орошении. На сегодняшний день абсолютно доминирует энвайроменталистская
точка зрения, т. е. с позиции учения об окружающей среде (энвайроменталистика
от слова environment – учение об окружающей среде). Анализ реальных ситуаций показывает,
что деградация почв и ПП развивается вслед за потерей ими устойчивости при
неадекватном применении способов воздействия, то есть без учета условий
формирования почв. Однако если рассматривать негативные почвенные процессы как
деструктивные, связанные с естественным развитием ландшафта или с резким
изменением параметров среды, то необходимо выявлять границы устойчивости геосистемы, чтобы не допускать их разрушения Проблема «порога устойчивости», за пределами которого почва
теряет способность самовосстанавливаться и ускоренно
разрушается, достаточно актуальна в случае агроэкологической экспертизы земель.
Для решения этой проблемы следует выявлять не только степень и скорость
деградации, но и число её видов, совмещенных в пределах одного почвенного
ареала. 1.1. Факторы деградации почв Причины деградации почв разнообразны, но представления о
них в науке нельзя считать устоявшимися. Как правило, наибольшее внимание
привлекают деградационные явления, вызываемые хозяйственной
деятельностью человека. Изменения, происходящие при этом, носят в основном
локальный или региональный характер, территориально ограниченный типом
хозяйствования. Однако даже близкие по проявлениям негативные почвенные
процессы, но связанные с естественными изменениями факторов почвообразования,
принято относить к категории эволюционных. Вместе с тем известно, что
антропогенные воздействия на природу Земли приводят к изменениям самих факторов
почвообразования (например, глобальные изменения климата, трансформация состава
поверхностных пород и рельефа), в связи с чем
возникает и развивается «антропогенная эволюция». Основным
фактором деградации почв и ПП является применение неадекватных воздействий,
выводящих экогеосистему из устойчивого (равновесного)
состояния. Поэтому основным правилом защиты (охраны) почв при их использовании
должно быть следующее – не применять мероприятий, выводящих почвенную систему
из устойчивого состояния. 1.2. Механизмы
деградации почв Процессы и
явления, снижающие плодородие почв, ухудшающие условия сельскохозяйственного
использования земель, увеличивающие опасность разрушения ПП, относятся к деградационным. Они развиваются после нарушения «порога
устойчивости» системы. Выделяют три
группы процессов: I – природные процессы, проявление которых не может быть предотвращено
человеком (землетрясение, извержение вулканов, различные склоновые процессы и
т. д.); II – природно-антропогенные процессы, интенсивность которых в той
или иной степени определяется антропогенными факторами (пахотная эрозия,
пересушка торфяников, вторичное засоление и т. д.); III – собственно антропогенные процессы (загрязнение почв токсичными
веществами, дегумификация пахотных почв, разрушение
ПП при геологоразведочных работах и эксплуатации месторождений полезных
ископаемых и многое другое). Деградация почв
и ПП преимущественно идет при совместном воздействии природных и антропогенных
факторов. Антропогенное влияние как правило способствует активизации природных негативных процессов. Разграничить влияние
природных и антропогенных факторов деградации часто бывает сложно. 1.3. Устойчивость почв
к деградации Различают
устойчивость потенциальную и фактическую. Потенциальная устойчивость к деградации
определяется составом и свойствами почв, а также наличием или отсутствием
факторов, защищающих их от развития негативных процессов. Фактическая
устойчивость зависит от чередующихся циклов состояния почвенной системы разной
продолжительности: чередованием культур в севообороте, изменение режима
влажности по сезонам и т. д. «Обратимость деградации почв» – это реальная
возможность восстановления свойств почв, измененных или утраченных в процессе
деградации. По мнению авторов, обратимость в первую очередь зависит от вида и
степени деградации почв. Так, устранить подкисление почвенной среды, обеднение
доступными для растений элементами питания можно относительно быстро и без
больших затрат; а эрозия, дефляция, дегумификация, слитизация требуют дорогостоящих мероприятий в течение
длительного времени. При высокой степени деградации почв восстановить их
нормальное функционирование и свойственное им плодородие в обозримые сроки
становится невозможным. В международной практике принято
характеризовать деградацию почв и земель следующими пятью степенями: 0 – недеградированные (ненарушенные); 1 – слабодеградированные; 2 – среднедеградированные; 3 – сильнодеградированные; 4 – очень сильнодеградированные (разрушенные). Определение
степени деградации производится в соответствии с таблицей индикаторных
показателей, включающих около 30 параметров физического и химического состояния
почв. Вычисленные в баллах и последующих коэффициентах показатели степени
деградации позволяют оценить величину ущерба и произвести экономические
расчеты. 2. Типы и виды
деградации почв Большинство
исследователей деградационных процессов все их виды
объединяют в три группы (Снакин и др., 1993):
физическая, химическая и биологическая деградация почв (Д. п.). Физическая ДП – ухудшение физических и водно-физических
свойств почвы, нарушение почвенного профиля. Химическая ДП – ухудшение химических свойств почвы: истощение
запасов питательных элементов, вторичное засоление и осолонцевание,
загрязнение токсикантами. Биологическая ДП – сокращение численности видового разнообразия
и оптимального соотношения различных видов микроорганизмов, загрязнение почвы
патогенными микроорганизмами, ухудшение санитарно-эпидемиологических
показателей. К группе
физической Д. относятся прежде всего механические
нарушения, приводящие к физическому разрушению всего почвенного профиля или его
части, что может быть вызвано различными формами антропогенных воздействий,
относящихся к сфере или промышленной (I) или сельскохозяйственной (II) деятельности. К промышленным
формам нарушений относятся следующие: индустриально-мусорно-отвальные,
торфяно-карьерные, просадочно-карьерно-отвальные и
другие, связанные с добычей полезных ископаемых, а также разрушения почв при
строительстве дорог, газо- и нефтепроводов. Наиболее существенные сельскохозяйственные нарушения обусловлены
распашкой и выпасом скота. При распашке происходят изменения микрорельефа
поверхности, плотности сложения горизонтов почвы, резкое увеличение эрозионной
опасности и т. д. Выпас вызывает формирование пространственной неоднородности
ПП, изменение биопродуктивности фитоценозов,
ухудшение физических и химических свойств почв, снижение их противоэрозионной
устойчивости. В итоге физическая ДП выражается в ухудшении почвенной структуры и
всего комплекса физических свойств (уменьшение пористости, водопроницаемости, воздухоёмкости и пр.). Крайней степенью
физической деградации является полное уничтожение почвы как природного тела
вплоть до состояния горной породы. В этом случае ландшафт превращается в
абиотическую пустыню. Химическая Д может быть вызвана как с.-х. влиянием, так и
промышленными производствами, транспортом, поселениями человека. Последствия
могут быть различные. Потери гумуса
характерны для пахотных почв. При хорошо организованном земледелии возможно и
накопление в почве гумуса, но это наблюдается редко. Накопление
нежелательных балластных веществ происходит при
химических мелиорациях и внесении удобрений. Усиление
выноса некоторых полезных химических элементов возможно при орошении. Химические негативные процессы, обусловленные сельскохозяйственными
воздействиями, легче преодолеть, нежели техногенные – нефте-
и газодобыча, металлургическая промышленность. В таблице далее приведены площади почв мира, подверженные различным типам и степени деградации. Таблица. Площадь и
степень деградации почв
Из данных таблицы видно, что на суше Земли из деградационных процессов наиболее широко представлены
эрозия и дефляция. Преобладает умеренная деградация, не много ей уступает
слабая. |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||