Роль почвы в биосфере. Виды антропогенных воздействий на почвы

Почва занимает особое положение в природных ландшафтах и в экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, выступает как фактор плодородия для растений и как самая насыщенная организмами среда жизни. Почву можно рассматривать и как самостоятельную экосистему. Еще В.В. Докучаев в начале ХХ столетия подчеркивал, что почва является естественно-историческим телом со своими взаимосвязями, закономерностями существования и возможностями саморегулирования.

Почва – важнейшее звено круговорота веществ. Именно в ней начинается биологический круговорот, из нее поглощаются минеральные элементы и влага, здесь же замыкается круговорот деятельностью организмов – редуцентов. Почва – это то важнейшее звено экосистем, в котором не только высвобождается, но и на длительное время аккумулируется часть энергии и химических элементов, прежде всего в детрите и гумусе, а также в других структурах.

С воздействиями человека на почвы связано разрушение естественных ландшафтов, обеднение видового разнообразия, резкое снижение устойчивости экосистем, их продуктивности и биомассы. Имеются данные, что за историческое время человечество потеряло около 2 млрд. га плодородных земель. Из них за несколько последних десятилетий уничтожено почв больше, чем за предшествующую ей историю человечества. Уменьшение площадей пахотных, как и вообще плодородных земель продолжается интенсивными темпами и в настоящее время.

Земельный фонд Республики Казахстан на 1 января 2003 года составляет 272,5 млн. гектаров.

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. Наиболее экологичным методом возврата питательных веществ в почву, изымаемых с урожаем, является внесение органических удобрений (навоза, компостов и т. п.), травосеяние, особенно с последующей запашкой трав (сидератов), предоставление отдыха почвам через парование и другие методы.

Проблема деградации почв и, как следствие, опустынивание является одной из острейших проблем современности. Каждый год континенты теряют 24 млрд. т верхнего плодородного слоя почвы. Деградацией охвачено 70 % засушливых земель, используемых в мире для сельского хозяйства. Продолжающаяся аридизация кли­мата и широкомасштабный антропогенный прессинг на окружаю­щую среду без учета экологической емкости природы вызывают резкое снижение плодородия земель и биопродуктивности сельско­хозяйственных угодий. Все это вызывает глубокую тревогу во всем мире, в том числе и в Казахстане, где 66 % территории (179,9 млн. га) во всех административных районах подвержено раз­ной степени опустынивания.

Под опустыниванием понимается деградация земель, сопро­вождающаяся истощением биологических ресурсов, снижением продуктивности природных экосистем, ухудшением здоровья насе­ления.

Под отчуждением земель понимают изъятие и использование их для различных целей, не связанных с получением растительной продукции. Наиболее значимое отчуждение связано с использованием земель под различного вида строения и сооружения (городские территории, дороги, аэродромы, складирование отходов, разработки полезных ископаемых, затопление в процессе строительства водохранилищ и т. п.). Эти земли в большинстве своем не могут быть в дальнейшем использованы по прямому назначению - для получения растительной продукции.

Понятие пестициды (лат. пестис- зараза, цедерс - убивать) объединяет группу веществ, которые используются для уничтожения или снижения численности нежелательных для человека организмов. Практически все эти вещества относятся к ксенобиотикам, т.е. чуждым для живых организмов и биосферы в целом. К пестицидам относят также вещества, используемые не только для уничтожения, но и отпугивания организмов, приносящих вред человеку или его изделиям (постройкам, одежде и т. п.).

Обычно пестициды клас­сифицируют в зависимости от цели их использования. Наиболее часто применяются: гербициды — для борьбы с сорными растениями; инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми; альгоциды — для уничтожения водорослей и сорной растительности в водоемах; фунги­циды — для борьбы с грибковыми заболеваниями растений и различными грибами; дефолианты — для удаления листьев; бактерициды — для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями растений; акарициды — для борьбы с растительными клещами; зооциды — для борьбы с грызунами и др.

Пестициды могут быть классифицированы по химическим призна­кам. К числу наиболее распространенных относятся:

хлор органические пестициды — галоидопроизводные алицикличес- ких и ароматических углеводородов, углеводородов алифитического ряда;

фосфор органические пестициды — сложные эфиры фосфорных кис­лот;

карбаматы — производные карбаминовой, тио- и дитиокарбамино- вой кислот;

азотсодержащие пестициды — производные мочевины, гуанидина, фенола.

В группу пестицидов входят, кроме этого, вещества, изменяющие физиологические функции организмов или воздействующие на отдельные их органы (бесплодие, болезни, поведение и т. п.). Соответственно существует большое количество более частных названий веществ из группы пестицидов.

В экологическом отношении особую тревогу вызывает ежегодное увеличение объемов применения пестицидов. Это связано не только с расширением обрабатываемых площадей, но и с привыканием к пестицидам организмов. С течением времени для получения одного и того же эффекта приходится применять все больше и больше пестицидов. Например, устойчивость колорадского жука к пестицидам в ряде районов США возросла в 20 раз. Степень привыкания организмов к пестицидам и другим ядам обычно тем значительнее, чем более короткий цикл воспроизводства характерен для них. Насекомые и сорняки, как правило, характеризуются короткими циклами и поэтому привыкают к определенным дозам пестицидов быстрее, чем другие организмы.

Загрязнение почв тяжелыми металлами, особенно в окрестностях больших горо­дов и крупных промышленных центров, стало одной из актуаль­ных экологических проблем для Казахстана.В промышленных ре­гионах республики распространены значительные очаги антропо­генных нарушений и загрязнения почвенного покрова. В результате интенсивной производственной деятельности в Павлодар-Экибастузском ТПК возникли обширные участки, харак­теризующиеся комплексным загрязнением всех элементов окру­жающей среды - поверхностных и подземных вод, воздушного бас­сейна и поверхностных слоев почвы тяжелыми металлами.

Ежегодно в республике образуется более 50 тыс. т нефтяного шлама и замазученного грунта. На территории Казахстанского Прикаспия общая площадь замазученных земель составляет более 194 тыс. га. Почвенный слой пропитан нефтью на глубину от десят­ков сантиметров до 10 метров.

Под эрозией почв понимают разрушение в результате действия воды или ветра. Различают водную и ветровую эрозии. В первом случае в качестве разрушающей силы выступает текущая вода, во втором - движение воздуха.