АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Часть II. Природопользование и экологическая безопасность. сов, что само по себе таит угрозу глобальной экологической ка­тастрофы

Прочитайте:
  1. I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
  2. I.Теоретическая часть
  3. I.Теоретическая часть
  4. I.Теоретическая часть
  5. I.Теоретическая часть
  6. I.Теоретическая часть
  7. IX. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ – часть 2
  8. А счастье было так близко...
  9. А) Каждый кузнец своего счастья
  10. Архитектурно-строительная часть

сов, что само по себе таит угрозу глобальной экологической ка­тастрофы. Освоение этих земель не может решить проблемы ро­ста производства продовольствия. Почвы тропических лесов ма­лоплодородны. В горизонте В этих почв накоплено много соединений железа и алюминия. После сплошной вырубки тро­пические ливни смывают тонкий слой гумуса, и под совместным влиянием кислорода воздуха и воды на поверхности образуется очень прочная красная твердая порода — железняк. Земля ста­новится бесплодной и непригодной для обработки. По различ­ным оценкам, железняки уже покрывают более 10 % площади тропиков, а в Западной Африке — до 15 %.

Сохранение и умножение плодородия почвы есть одна из ключевых проблем выживания человечества. Между тем усилен­ная эксплуатация наиболее плодородных почв ведёт не только к их истощению (это ещё полбеды, — с помощью удобрений и аг­ротехники эта проблема вполне разрешима), но и к их эрозии. Эрозия есть процесс разрушения почвы вследствие перемещения и рассеяния её частиц под действием ветра и поверхностного стока воды. Различают несколько типов эрозии. Плоскостная эрозия происходит под действием выветривания и тогда, когда водяные потоки стекают по полю сплошным потоком, унося с собой час­тицы верхних слоев почвы. Этот тип эрозии особо опасен тем, что разрушение и истощение почвы происходит исподволь, поч­ти незаметно, и последствия обнаруживаются со значительным опозданием.

Ветровая эрозия особо интенсивна на больших открытых пространствах распаханных полей, так как для подъёма частиц почвы скорость ветра у поверхности должна превышать опре­делённое пороговое значение, называемое критической скоро­стью подъёма. Для открытых распаханных полей критическая скорость приземного ветра очень невелика — она составляет 3—5 м/с. По достижении ветром критической скорости окрит мас­са поднимаемых в воздух частиц М быстро растёт по закону:

где v — скорость ветра на высоте около 1 ми а лежит в диапазо­не от 3 до 5. Особо катастрофического объёма эрозия достигает во время так называемых пыльных бурь, когда сильный ветер под­нимает на обширных пространствах миллионы тонн частиц поч­вы и рассеивает их на расстояния в тысячи километров.


Глава 5. Население и ресурсы Земли 191

При струйной водной эрозии на поверхности образуются ру­чьи, которые промывают себе русла, постепенно превращающи­еся и сливающиеся в овраги. В конце концов происходит полное заовраживание сельскохозяйственных угодий, и они становятся непригодны для использования. За счёт эрозии площадь наилуч­ших пахотных земель сокращается примерно на 5—7 % за деся­тилетие.


Слой плодородной почвы нарастает очень медленно — при­мерно на 1/10 мм в год. В естественных условиях зрелых биогео­ценозов скорость образования почвы примерно равна суммар­ной скорости эрозии. Но практически все используемые челове­ком территории в той или иной степени поражены эрозией. На рис. 5.12 приведены осреднённые оценки скоростей восстанов­ления и эрозии почв, характерных для умеренных широт. Из этих данных видно, что при отсутствии специальных мер по за­щите и восстановлению почвенный покров сельскохозяйствен­ных угодий быстро разрушается. Скорости естественного восста-


       
 
 
   

193

192 Часть II. Природопользование и экологическая безопасность

новления абсолютно недостаточно для сохранения почв, исполь­зуемых для сельского хозяйства.

Ещё более страшным бичом для почвы являются строитель­ные работы и открытые карьерные разработки. Сохранение сня­того почвенного покрова и его последующая рекультивация про­водятся строителями и производителями горных работ в очень редких случаях. По меткому выражению известного специалиста по эколого-экономическим системам К. Г. Гофмана, «как пра­вило, после них остаётся сплошной лунный пейзаж». По сча­стью, эти отрасли человеческой деятельности в целом охватыва­ют относительно небольшую площадь. Однако в некоторых ре­гионах России, Украины, США и Южной Африки эта проблема стоит очень остро: горно-, угле-, и нефтедобывающие террито­рии завалены миллионами тонн отвалов, «хвостов» обогатитель­ных фабрик и разливами нефти.

Антропогенная эрозия почв опасна не только для самих почв, но наносит значительный ущерб водным ресурсам. Смы­тые с полей верхние слои почвы, попадая в водоёмы, засоряют их и способствуют процессам эвтрофикации.

Крайней степенью эрозии является опустынивание. При уме­ренном опустынивании пастбищ и пахотных земель их продук­тивность падает на 10—25 %, при сильном — на 25—50 %. Очень сильное опустынивание означает падение продуктивности земли более чем вдвое и образование на месте плодородных угодий глубоких оврагов и песчаных дюн. Опустынивание может проис­ходить и в силу естественных причин, но в природе это доста­точно медленный процесс, к тому же, как правило, обратимый, и происходит он на границах существующих пустынь.

Под антропогенным воздействием опустынивание может происходить гораздо быстрее и охватывать территории, далёкие от природных пустынь, но находящиеся в зонах недостаточного увлажнения. Судя по всему, современные полупустыни и пусты­ни Ближнего Востока, а возможно, и большая часть Сахары — дело рук человека.

Основными причинами антропогенного опустынивания яв­ляются:

• перевыпас скота на протяжении длительного времени;

• неправильное орошение, ведущее к засолению почв и раз­
рушению их верхнего слоя;


Глава 5. Население и ресурсы Земли

распашка земель, в принципе непригодных для земледе­
лия;

• вырубка и уничтожение лесов и кустарника;

• деградация земель за счет многолетней добычи полезных
ископаемых, строительства и пр.

По различным оценкам, за вторую половину XX века опус­тыниванию подверглись от 300 до 800 млн га, но действенных мер в должном масштабе до сих пор никто не предпринимает.

С сожалением приходится констатировать, что Россия вме­сте с Китаем, Индией и США является лидером по скорости развития эрозии. В этих странах эрозией поражены около 35 % почв, и только сравнительно высокие значения коэффи­циента увлажнения (см. п. 2.1) спасают их от тотального опус­тынивания.

Для подавления эрозионных процессов существует целый ряд эффективных приёмов. Чтобы сохранить почвенную струк­туру, минимизируют механическое воздействие на почву, испо­льзуя безотвальную обработку. Верхний слой почвы при этом рыхлится без переворачивания пластов. В результате сохраняют­ся прошлогодние растительные остатки и влага и уменьшаются расходы энергии на обработку. Однако при этом приходится ис­пользовать много гербицидов — пестицидов, предназначенных для борьбы с сорняками.

На склонах пахота и сев должны вестись строго поперёк, а не вдоль склона. Тогда ряды растений препятствуют стоку воды и смыву верхнего слоя почвы. На более крутых склонах исполь­зуется террасирование.

На поливных землях должны применяться дождевальные установки, позволяющие минимизировать смыв верхнего слоя почвы и правильно дозировать поступление воды, чтобы избе­жать заболачивания и засоления.

Особую роль в сохранении почв способны сыграть меры, ко­торые можно назвать экологическими. В их основе лежит вос­становление видового и ландшафтного разнообразия в антропо­генных системах, что является основным условием повышения системной устойчивости любого биоценоза (см. п. 1.6), а также в максимально возможной степени восстановление в антропоген­ных биогеоценозах естественных геохимических круговоротов.

Сохранению почвы способствует использование чересполо­сицы, при которой сельскохозяйственные культуры высеваются

7 - 7841 Гальперин



 


 


 
 

195

194 Часть II. Природопользование и экологическая безопасность

чередующимися широкими полосами поперёк уклона. Этот приём используется совместно с севооборотом на полосах. Че­редование полос не только снижает эрозию. Посев на части по­лос бобовых обогащает почву азотом, а смена типа растительно­сти препятствует распространению болезней, сорняков и вреди­телей.

Чтобы избежать заовраживания, производятся посадки дере­вьев и кустарников. Эти посадки одновременно дают приют птицам, истребляющим насекомых, что позволяет сократить ис­пользование инсектицидов. Уже образовавшиеся овраги перего­раживаются плотинами, которые удерживают наносы, постепен­но заполняющие сам овраг.

Лесопосадки в виде полос не только уменьшают смыв почвы, дают приют птицам и препятствуют миграции нежелательных видов. Они являются одним из главных средств борьбы с ветро­вой эрозией. Резко увеличивая трение воздушных потоков о по­верхность, лесные полосы уменьшают поверхностную скорость ветра, что в соответствии с формулой (5.1) может практически полностью подавить ветровую эрозию и, во всяком случае, пред­отвратить возникновение пыльных бурь.

В природных экосистемах взятые из почвы питательные ве­щества возвращаются в неё, что обеспечивает поддержание её плодородия в естественных условиях. В антропогенных биогео­ценозах этот геохимический цикл оказывается разорван, так как каждый раз, когда убирается урожай, вместе с ним с полей вы­возится масса питательных веществ, которые оказываются утра­ченными для экосистемы. Эрозия усиливает эту убыль. Так про­исходит истощение почв, эксплуатируемых в сельскохозяйствен­ных целях. Поэтому эти почвы нуждаются в удобрениях и отдыхе.

Минеральные удобрения в силу относительной простоты применения наиболее употребительны в сельском хозяйстве. Они действительно позволяют пополнить запасы связанного азота, фосфора, калия и большинства других необходимых рас­тениям веществ. Однако их применение недостаточно для пол­ного восстановления почв и связано с рядом дополнительных проблем. Во-первых, они не пополняют утраченные запасы гу­муса, а потому не восстанавливают структуру почвы, необходи­мую для удержания и накопления влаги. Нарушение структуры почвы и её уплотнение ведут к ухудшению аэрации корней. Сре­да обитания многочисленных организмов, живущих в почве и


Глава 5. Население и ресурсы Земли

важных симбионтов растений, оказывается нарушенной. Во-вто­рых, использование искусственных минеральных удобрений свя­зано с необходимостью расчёта точной дозировки при их внесе­нии. Это требует достаточно развитой агрохимической инфраст­руктуры, обеспечивающей постоянный контроль химического состава почвы. Последнее доступно далеко не всем хозяйствам даже в наиболее развитых странах.

Для восстановления слоя гумуса почва нуждается в органи­ческих удобрениях, основу которых составляют навоз, пере­гной и компост, то есть отходы жизнедеятельности живых ор­ганизмов.

Навоз и птичий помёт являются наиболее эффективными органическими удобрениями. Однако их применение в условиях индустриализации животноводства, когда птица откармливается на гигантских птицефабриках, а свиньи и рогатый скот — на специализированных фермах и в откормочных хозяйствах, резко уменьшается в связи с необходимостью транспортировки. Эта сиюминутная экономия в долгосрочном плане обходится очень дорого по двум причинам. Во-первых, из-за невозвращения на поля ценнейших питательных веществ, а во-вторых, потому, что \ эти вещества слишком часто загрязняют округу ското- и птице- \ водческих хозяйств и источники пресной воды. Наряду с экскре­ментами животных важными органическими удобрениями явля­ются перегной и компост. Перегной образуется в результате за-| пашки остатков зелёной массы, а компост специально готовится из смеси растительных остатков, навоза и почвы, разлагающейся I под действием микроорганизмов и детритофагов.

Применение только органических удобрений в целом не мо­жет компенсировать потерь почвой питательных веществ. Толь­ко совместное применение органических и минеральных удобре­ний, антиэрозионных мер и ротации сельскохозяйственных ку­льтур (то есть традиционного севооборота) вместе с правильной организацией поливного земледелия может спасти основу жиз­ни — почву от массовой деградации в планетарном масштабе.

5.5. Водные ресурсы

Вода — основа жизни, по крайней мере в её земных формах. Вода составляет от 50 до 97 % веса растений и животных. Чело­веческий организм на 2/3 состоит из воды. Общемировые запа-


       
   
 
 


Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 582 | Нарушение авторских прав







При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.005 сек.)