Вопрос 39. Земельные ресурсы и почвы, проблемы использования и охраны.

Земельные ресурсы — это вся физическая поверхность Земли, которая может быть каким-либо образом использована человеком. Земельные ресурсы относятся к частично возобновимым природным ресурсам.

Основными причинами деградации почвенного покрова являются водная и ветровая эрозия, химическое загрязнение, засоление, переуплотнение, подтопление и др.

Эрозия почв развивается на склонах, при крутизне поверхности 1-2° и более. При наличии ненарушенного, сомкнутого древесного и/или травянистого покрова потери почвы от эрозии незначительны. Нарушение естественной защиты почв при распашке или выпасе скота вызывает так называемую ускоренную, или сельскохозяйственную эрозию. Экологические последствия эрозии связаны с тем, что ей подвергается поверхностный, наиболее плодородный слой, содержащий гумус, азот, фосфор, калий, кальций, серу, микроэлементы.

Дефляция, при отсутствии сомкнутого растительного покрова, развивается почти на любых формах рельефа суши. Дефляция подразделяется на повседневную и катастрофическую – пыльные (черные) бури, которые случаются не ежегодно, но сносят слой почвы от 1 -2 до 20-25 см, уничтожая посевы и создавая валы насыпного грунта перед препятствиями.

Защита почв от эрозии — одна из самых актуальных проблем их рационального использования и охраны. Преодолеть последствия эрозии почв чрезвычайно трудно, подчас невозможно. Поэтому в деле защиты почв от эрозии важнейшее значение имеют профилактические, предупредительные мероприятия, разработанные с учетом конкретных географических условий. К таким мероприятиям прежде всего относятся:

- рациональная организация территории: прежде всего, функциональное зонирование сельскохозяйственных угодий – пашня, пастбища, сенокосы; сохранение на склонах древесно-кустарниковых насаждений;

-обработка почв поперек склона;

- регулирование выпаса скота;

- укрепление прочности почвенной структуры посредством рациональной агротехники (например, безотвальная вспашка).

Наиболее эффективными мероприятиями по борьбе с последствиями эрозии являются создание полезащитных лесных полос, устройство различных инженерных сооружений для задержания поверхностного стока – плотин, запруд в оврагах, задерживающих валов и канав.

Существенно усиливает эрозию почвы ее многократная механическая обработка (вспашка, культивация, боронование и т. п.). Современные методы обработки почв характеризуются меньшим в сравнении с традиционными механическим воздействием (например, использование тракторов и другой сельскохозяйственной техники на больших колесах или широких гусеницах с низким давлением на поверхность).

Противоэрозионные мероприятия преследуют цель ослабления и регулирования поверхностного стока, задержания талых снеговых и ливневых дождевых вод. Для борьбы с оврагами проводятся инженерно-технические мероприятия; вдоль оврагов и балок создаются овражно-балочные лесные насаждения.

Для защиты почв от ветровой эрозии осуществляются посадки лесных полос и кулис из кустарников и высокостебельных растений.

В песчаных пустынях и районах распространения дюн обычно используются приемы закрепления песков растительностью.

Сохранение гумуса. Интенсивное земледелие сопряжено с еще одной проблемой дегумификацией или уменьшением содержания гумуса в пахотном горизонте. Гумус — один из главных источников элементов питания растений, важный фактор плодородия почв. Гумусовые вещества также способствуют оструктуриванию почвенной массы, созданию благоприятного воздушного режима. Дегумификация происходит, во-первых, за счет перемешивания верхнего слоя, богатого органическими остатками, с нижерасположенными, содержащими меньше гумуса, и, во-вторых, в результате разрушения гумуса почв в процессе их эксплуатации. Уменьшение содержания гумуса не только снижает урожай данного года, но и вызывает разрушение структуры почвы и ухудшает водопроницаемость, что влечет за собой усиленную водную эрозию почв и способствует дальнейшему снижению плодородия в последующие годы.

Содержание гумуса в почвах стабилизируется внесением органических удобрений.

Уменьшение содержания питательных веществ в почве. С урожаем из почвы «уходят» многие химические элемены, в том числе и такие необходимые для питания растений, как азот, фосфор и калий. Запасы этих элементов в почве ограничены, и для восполнения и повышения урожайности в почву вносятся минеральные удобрения. Объемы минеральных удобрений, вносимых в почву, должны соответствовать биологической продуктивности агробиоценозов. При этом необходимо учитывать особенности состава и структуры почвы и конкретных ландшафтных условий. Кроме того, внесение удобрений должно быть максимально приближено к тем стадиям развития растений, когда они нуждаются в массированном поступлении соответствующих химических элементов. Важное значение имеет предотвращение размыва и выноса удобрений водным стоком.

Загрязнение почв – менее известная, но едва ли не более острая проблема. Основными веществами, загрязняющими почву, являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, пестициды, нефтепродукты. Металлы попадают в почвы за счет оседания газопылевых выбросов промышленных предприятий (аэрогенные аномалии), в результате осаждения из водных потоков (гидрогенные аномалии), с удобрениями и мелиорантами либо с выхлопами сельскохозяйственной техники и продуктами износа сельскохозяйственных орудий (агрогенные аномалии), с промышленными и бытовыми отходами (вейстогенные аномалии). Наиболее актуальна проблема загрязнения почв металлами для пригородных территорий и горнопромышленных районов. Металлы, попавшие в почву, ведут себя по-разному: одни (например, медь, марганец) включаются в миграцию и концентрируются в гидроморфных ландшафтах, загрязняя подземные и поверхностные воды, другие (свинец, ртуть, кадмий и др.) накапливаются в поверхностном слое и могут входить в биогеохимический круговорот – попадать в дыхательные пути с пылью, усваиваться растениями и передаваться по трофическим цепям (см. выше). Пойменные земли подвержены загрязнению металлами из поверхностных вод, содержащих стоки гальванических производств.

Радиоактивные вещества попадают в почвы при авариях, ядерных испытаниях и задерживаются на разное время: от суток для короткоживущих изотопов до десятков и сотен лет (среднеживущие изотопы), тысяч и миллионов лет (долгоживущие изотопы). Нефтепродукты попадают в почву после аварий и утечек при транспортировке и добыче, пестициды – вследствие их избыточного применения. Проблема загрязняющих почв, таким образом, тесно связана с загрязнением атмосферного воздуха и вод. Почвам свойственно крайне медленное самоочищение. Естественная деконцентрация загрязняющих веществ в почвах протекает в среднем в 20 раз медленнее, чем в реках, и в 1400 раз медленнее, чем в воздухе. Поэтому загрязненные почвы «выходят из строя» очень надолго, если не навсегда. Охрана почв от загрязнений почти не имеет специфических приемов и связана с соблюдением технологических дисциплин на предприятиях, контролем над отходами и их переработкой или размещением на специально оборудованных полигонах. Итак, почва, зеркало ландшафта, отражает и все геоэкологические проблемы.

Очистка почв от загрязнения связана с удалением и захоронением загрязненного материала, что производится вручную или при помощи различных технических средств. Это несложно в технологическом отношении, но сопряжено со значительными затратами и непоправимым экологическим ущербом, поскольку загрязнению, как и эрозии, наиболее подвержены самые богатые органическим веществом приповерхностные слои.

Вторичное засоление почв происходит при подъеме минерализованных грунтовых вод, когда в связи с нарушением водного баланса формируется выпотной режим увлажнения. Предпосылки для этого складываются при избыточном орошении полей, в условиях засушливого климата. Наиболее подвержены этому недренируемые низменные территории межгорных котловин, предгорных и прибрежных равнин. В настоящее время вторичному засолению подвержено от 30 до 80% всех орошаемых земель.

Для охраны от вторичного засоления создаются дренажные устройства, которые должны обеспечить расположение уровня грунтовых вод на глубине не менее 2,5-3 м, и системы каналов с гидроизоляцией для предотвращения фильтрации вод. В случае накопления водорастворимых солей рекомендуется промывка почв с дренажным водоотводом для удаления солей из корнеобитаемого слоя почвы в зимнее время. Но в долговременном плане это может усугублять дефицит воды.

Важное значение для сохранения земель имеет и рекультивация почв, нарушенных техногенезом. В частности, в процессе сельскохозяйственной или лесохозяйственной рекультивации происходит формирование почв, создание или восстановление их плодородия.