VII. Геоэкологические проблемы использования почвенных и земельных ресурсов

VII. 1. Основные функции сферы почв (педосферы) ¹

Совокупность почв мира часто выделяют в особую часть экосфе­ры, называемую сферой почв, или педосферой (от греч. пёдон - поч­ва). По определению В.А.Ковды, педосфера - это общемировая био­энергетическая и биогеохимическая система, способная к саморазви­тию и саморегуляции, обеспечивающая существование и воспроиз­водство живых организмов. Именно эти черты педосферы обуслов­ливают плодородие естественых и антропогенных (сельскохозяй­ственных, лесохозяйственных) экосистем.

Строго говоря, почвы не образуют сплошную геосферу, поскольку встречаются только на суше. На суше их роль велика, потому что многие естественные глобальные механизмы, регулирующие состоя­ние экосферы, так или иначе, прямо или косвенно, действуют в поч­венном покрове. Не менее сильна зависимость состояния почвенного покрова от антропогенных событий и процессов.

Почва - многокомпонентное, но целостное природное образова­ние. Она образуется на земной поверхности там, где проникают друг в друга и взаимодействуют все четыре геосферы (литосфера, гидро­сфера, атмосфера и биосфера), составляющие экосферу.

Почва - особое образование, на грани живого и неживого, назван­ное В.И.Вернадским биокосным телом, с переплетающимися, слож­нейшими биологическими, химическими и физическими процесса­ми. Эти процессы зависят от природных условий каждого места, то есть они подчиняются определенным географическим законам, что и привело к формированию генетически обусловленных, зональных типов почв, классификация которых была предложена более 100 лет тому назад В.В.Докучаевым. Можно сказать, что почвы несут отпе-

'Для более углубленного изучения этих вопросов рекомендуется учебник М.А.Гла- зовской и А.Н.Геннадиева "География почв с основами почвоведения". М.: Изд-во МГУ, 1995. 400 с.

чаток тех условий, как естественных, так и антропогенных, в кото­рых они развиваются. Почва это сложно функционирующая динами­ческая система, в которой все три фазы состояния вещества: твердая, жидкая и газообразная, а также и живое вещество, - взаимодейству­ют друг с другом в результате множества процессов различной при­роды, скорости и интенсивности. При этом вещества могут преобра­зовываться из одной фазы в другую. К тому же они отличаются спо­собностью перемещаться вверх и вниз по почвенному профилю.

Почва тесно связана с элементами геосфер в каждом ландшафте, а значит, и с Землей в целом, играя активную роль в глобальных био­геохимических циклах вещества. Происходит обмен между воздухом почвы и атмосферы. Движение воды сквозь почву в процессах ин­фильтрации, испарения, стока и пр. обусловливает активное участие почвы в глобальном круговороте воды. При этом вода также образу­ет и переносит почвенные растворы, активно участвуя в процессах почвообразования. Верхняя часть литосферы, подверженная процес­сам выветривания, является источником минеральных компонентов в почве.

Таким образом, почва может рассматириваться как природное те­ло, как динамическая система и как часть ландшафта.

Основными функциями почвенного покрова, по В.А.Ковде, явля­ются:

- биоэкологическая (почва это место размещения и функциониро­вания живого вещества);

- биоэнергетическая (это место преобразования солнечной энер­гии, аккумулированной в гумусе и других органических веществах, в биомассу);

- функция фиксации азота и образования белков;

- функция активного агента в глобальных биогеохимических цик­лах основных химических элементов;

- функция преобразования подстилающих кристаллических пород в измельченные фракции (выветривание);

- гидрологическая функция (это область активного водообмена между геосферами);

- метеорологическая функция (это область, вносящая заметный вклад в формирование состава и режима атмосферы).

Эти функции определяют очень многие взаимосвязи в глобальном механизме функционирования экосферы как системы.

Итак, почва - это полифункционапьная природная система. Из многочисленных важнейших функций следует выделить наиваж­нейшие, а именно определяющую роль почвы в производстве пер­вичной биологической продукции как основы возобновимых при­родных ресурсов и главного источника питания человечества, и роль почвы как тонкой поверхностной оболочки экосферы, через которую осуществляется обмен веществом и энергией во многих звеньях гло­бальных биогеохимических циклов и регулируется химический со­став вод и воздуха. Выражаясь языком журналистов, можно сказать, что роль почвы во многом похожа на роль кожи у животных.

Большая часть проблем геоэкологии так или иначе связана с педо- сферой. Химические изменения атмосферы и вытекающие отсюда последствия зависят от участия почвы в глобальных биогеохимиче­ских циклах вещества. Состояние океанов, окраинных и внутренних морей и, в особенности, прибрежных зон в сильной степени опреде­ляется выносом наносов, растворенных и взвешенных химических веществ со стоком с материков. А в формировании стока всех этих веществ, равно как и собственно жидкого стока, почвенный покров и его состояние играют очень большую роль.

Изменения состояния и продуктивности природных экосистем, в частности обезлесение и опустынивание, влияют на состояние поч­венного покрова, а оно, в силу существования обратных связей, влияет на дальнейшее снижение продуктивности. Наконец, ряд про­блем окружающей среды, возникающих в искусственно созданных или сильно преобразованных человеком экосистемах, таких как аг­роэкосистемы, также тесно взаимосвязаны с состоянием почвенного покрова или его воздействием на другие компоненты экосферы.

Что касается потенциального плодородия, то большая часть суши непригодна, малопригодна или неудобна для земледелия из-за сле­дующих ограничений (в %% от общей площади свободной ото льда суши):

Заметим, что почвы могут быть малопригодны сразу по несколь­ким признакам, и поэтому общая площадь непригодных к использо­ванию почв меньше, чем сумма указанных выше показателей. Со­гласно одной из оценок, в мире имеется 32,8 млн. км² пригодных к пахоте почв, или 22% общей площади суши. При этом лишь 3% площади суши представляют высокопродуктивные почвы.