Українські реферати:
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

     
 
Деградація грунтових ресурсів і проблема їх оптимізації
     

 

Екологія

Деградація грунтових ресурсів і проблема їх оптимізації

Б. П. Ахтирцев

XXI століття людство зустрічає в умовах гострої екологічної кризи, обумовленого обмеженістю грунтових ресурсів та їх інтенсивним нераціональним використанням. Сучасна площа орних земель у світі становить 1,5 млрд. гектарів або 0,25 га на душу населення. Лише за останні 25 років кількість ріллі в розрахунку на душу населення скоротилося вдвічі. Резерви розширення ріллі вкрай обмежені і становлять 1,2 млрд. га, з них в тропічному поясі - 870, субтропічному -168, суббореаль-ном -80 і бореальної -- 82 млн. га. Однак освоєння цих земель пов'язано зі знищенням лісів на величезних площах в тропічних і субтропічних поясів, що посилить екологічну ситуацію на Земній кулі. Воно зажадає величезних капітальних витрат і може лише забезпечити підтримку площі ріллі на сучасному обмеженому рівні. За історичний період втрати ріллі склали 2 млрд. га. Якщо темпи втрат ріллі в Світі збережуться на сучасному рівні, то навіть за повному використанні резервів її залишиться близько 1 млрд. га.

Гостра екологічна ситуація з використанням земельних ресурсів склалася і в нашій країні. У межах СНД після освоєння цілинних і перелогових земель кількість ріллі на душу населення досягло 1,25 га і в даний час знизилося до 0,75 га. Резерви земель для ріллі не перевищують 60 млн. га, з них 34 в тайзі, 18 в пустельних та гірських областях і лише 10 млн. га в сприятливих для землеробства лісостеповій і степовій зонах.

Найбільш багате грунтовими ресурсами Середньоросійської Черноземье також характеризується неухильним скороченням площі ріллі. Розораність його території досягла 66%, тоді як в цілому по Росії - 10,2%. Забезпеченість ріллею на душу населення складає 1,42 га. Це висока землеобеспе-ченность по порівнянь з світовим рівнем, але вона неминуче скорочується як за рахунок відчуження грунтів для несільськогосподарських цілей, зростання чисельності населення, так і деградації їх внаслідок нерозумну діяльності людини. Резерви розширення ріллі вичерпані. Земельні ресурси в областях Чорноземного центру - Бєлгородської, Воронезької, Курської, Липецької та Тамбовської - становлять 16,8 млн. га, з них землі держлісфонду, міські, промисловості, транспорту та іншого несільськогосподарського призначення займають 11,6% цієї площі, сільськогосподарські землі - 88,4%.

На межі повного знищення перебувають найбагатші в минулому природні рослинні ресурси: степу повністю розорані, найцінніші діброви на більшій території своєї винищені, а лісистість регіону скоротилася в 3-4 рази в порівняно з початком землеробського освоєння. Дуже несприятливим є і співвідношення угідь на сільськогосподарських землях, в яких абсолютно переважає рілля (81,8% від загальної площі цих земель), а на частку сінокосів припадає 4,0%, пасовищ - 12,9% і багаторічних насаджень - 1,3%. Грубо порушено оптимальне співвідношень ріллі, луків, лісів і вод, без якого неможливо підтримувати екологічний баланс території і розробити оптимальну стратегію землеробства.

Зараз важливо усвідомити, що різко загострилася екологічна ситуація в Російському Черноземье створена не розвитком природних умов, а нерозумною діяльністю людини.

Комплексні грунтово-археологічні дослідження показують, що на саме формування природного середовища безпосередньо впливає протягом останніх 3-4 тисячоліть надавав чоловік. Уже наприкінці минулого століття антропогенні зміни її досягли загрозливих розмірів. Класичні дослідження видатних натуралістів В.В. Докучаєва і А.А. Ізмаїльського, пов'язані з 90 - років минулого століття, показали глибоку перебудову ландшафтів Російського чернозем'я, пов'язану з повсюдним винищенням лісів, суцільний розорюванням степів, неправильної обробкою грунтів, які призвели до руйнування структури чорноземів, інтенсивному розвитку поверхневого стоку вод, зростанню ярів, порушення водного режиму і неухильно прогресує, висушування чорноземної смуги.

Найбільшим злом нерозумною культури землеробства в той час В.В. Докучаєв вважав викликане нею розвиток ярів, значно знижують рівень грунтових вод, і руйнування зернистою структури чорноземів в пил. У ній він бачив головне достоїнство чорноземів і вважав, що в першу чергу треба піклуватися не про добрива, а про відновлення цієї чудової структури. Для відновлення родючості грунтів він вже тоді пропонував і здійснив у Кам'яної Степу Воронезької області екологічно щадну систему землеробства і комплекс заходів з оптимізації ландшафтів. Однак Докучаєвський ідеї та починання не набули розвитку. Замість цього сталося різке посилення тиску антропогенного преса на природу. У XX столітті незмірно зросли техногенні навантаження і розорювання грунтів, хімічна і радіоактивне забруднення, надмірне насичення севообо-ро тов просапними культурами і виключення з них багаторічних трав, що призвело Світ на грань екологічної катастрофи.

Безперервно зростаюча техногенне навантаження на землі сприяє розвитку негативних процесів природного та антропогенного характеру. Серед численних процесів, що завдають великої шкоди всім категоріям земель, головне значення мають ерозія, високі темпи відчуження земель для промислових цілей, транспорту, будівництва, локальне перезволоження і осолонце-вання, забруднення важкими металами і радіонуклідами, пестицидами та іншими отрутохімікатами грунтів, сільськогосподарська деградація грунтів (руйнування грунтової структури, переущільнені, погіршення водно-фізичних властивостей, дегуміфікація грунтів під впливом надмірної техногенного навантаження). Продуктивність на змитих землях в залежності від ступеня змиву впала від 25 до 80%.

Найбільший збиток грунтових ресурсів завдає водна ерозія. Загальна площа змитих земель перевищує 3,3 млн. га і найближчим часом вона може подвоїтися за рахунок розвитку змиву на потенційно небезпечних в ерозійному відношенні грунтах Чорноземного Центру.

В межах адміністративних районів Воронезької, Липецької та Тамбовської областей, розташованих на Оксько-Донському Плос-коместье, істотної шкоди завдає перезволоження земель, яке має плямистий характер і вражає простору з найбільш родючими лучно-чорноземними і лучними грунтами на площі 1,3 млн. га. Повторне грунтово картування земель на Оксько-Донський низовини підтвердило значне збільшення площі перезволожених земель в останні 15 років. Тому необхідний моніторинг перезволожених земель, за результатами якого можна розмежувати типи земель за ступенем зволоження і розробити шляхи їх оптимального використання. Якість земель у Воронезькій, Тамбовської, Липецької і Білгородській областях сильно погіршують процеси осолонцювання. Площа солонцюватих земель перевищує 600 тис. га. Залягаючи плямами на ріллі, сінокоси, пасовищах, вони створюють неоднорідність грунтового покриву і знижують продуктивність всіх категорій земель.

В умовах інтенсивного навантаження і порушення сівозмін відбувається погіршення якості всіх типів грунтів внаслідок руйнування грунтової структури, погіршення агрофізичних властивостей, дегуміфікаціі, забруднення і т.п.

На величезних площах відбулося руйнування структури орного горизонту і грунту характеризуються незадовільним структурним станом, що різко знижує їх родючість. Проте, систематичний контроль за структурним станом земель фактично не здійснюється, оціночні критерії та оптимальні параметри структурного стану конкретних грунтів не розроблені.

Комплексна надмірна механізація польових робіт призвела до переущільнені грунтів, що знизило водопроникність в 2-3 рази і врожайність сільськогосподарських культур на 25-30%. В даний час деформація грунтів під впливом важкої техніки поширилася до глибини 60-80 см. Катастрофічне погіршення структурного стану і щільності складання чорноземів та інших грунтів, які найбільшою мірою впливають на врожай, вимагає організація моніторингу за їх змінами з метою прогнозу стану та якості земель і визначення шляху оптимізації структурного складу і щільності грунтів.

В Серед інших складних проблем збереження і підвищення продуктивності грунтів найважливіше значення набуває скорочення втрат гумусу в орному горизонті. Тривала розорювання призвела до зменшення вмісту і запасів гумусу в метровій товщі несмитих грунтів в середньому на 20-25%. Процес дегуміфікаціі орного горизонту посилився останнім часом. Середні втрати гумусу за останні 15 років в несмитих грунтах склали 9,5% від початкового запасу. Катастрофічні втрати гумусу спостерігаються на еродованих грунтах. Середній вміст гумусу в орному горизонті їх скоротилася в слабосмитих грунтах на 15-20%, среднесмитих - На 28-40% і сільносмитих - на 47-55% по відношенню до несмитим аналогам. Дегуміфікація знижує продуктивність грунтів, так як втрата 10 т/га гумусу супроводжується втратою потенційної продуктивності грунтів на 2 ц/га зерна. Звідси очевидна доцільність організації моніторингу гумусного стану грунтів на всіх категоріях земель.

Зростання застосування різних пестицидів викликало забруднення чорноземів та інших грунтів залишковими продуктами перетворення їх. На великих площах земель виявляються залишки пестицидів, що перевищують ГДК. Довгоживучі токсиканти і їх метаболіти концентруються в грунті, який стає джерелом забруднення рослинних продуктів, грунтових і поверхневих вод, атмосферного повітря. У кінцевому підсумку це позначається на здоров'я людини і тварин. Виникла гостра необхідність скласти на найближчу перспективу прогноз забруднення земель, сільськогосподарської продукції та вододжерел виходячи з фактичних даних за вмістом пестицидів в грунтах. Складання картосхем забруднення слід здійснювати, базуючись як мінімум на даних за останні 3-5 років про фактичне застосування пестицидів у конкретному районі.

В зв'язку з Чорнобильською катастрофою сталося радіактивно забруднення земель на всій території Чорноземного Центру, але ступінь його неоднакова в різних районах. Уже до 10 травня 1986 р. на великій території сформувалася зона забруднення середньо-і довго-що живуть радіонуклідами (йод, стронцій, цезій та ін.) Щільність забруднення по цезію зросла в середньому в 10 разів з коливаннями від 3 до 40 разів, по стронцію - у кілька разів.

Проведені дослідження ще не дають повної картини забруднення земель радіонуклідами. Для цього необхідне проведення широких наземних досліджень на всій території Чорноземного Центру. При цьому необхідно звернути особливу увагу на процеси міграції радіонуклідів та чинники, що визначають швидкість цих процесів, оцінку впливу радіонуклідів на людину і тварин. Першочерговим має бути вивчення запасу стронцію-90 і цезію-137 на всіх категоріях земель і виявлення шляхів міграції радіонуклідів.

Дослідження динаміки вмісту цезію-137 до і після Чорнобильської катастрофи показало, що кількість його в Чорноземному Центрі різко зросло й досягло свого піку в 1986-1988 рр.. Потім почалося поступове зниження вмісту цезію-137 в орному шарі грунту і проникнення в підорного і більш глибокі шари грунтів. Виявлена активна вертикальна міграція цезій-137 вимагає розширення наземних радіохімічних досліджень забруднених земель з обов'язковим пошаровим визначенням його змісту у всій коренезаселеному товщі грунтів. Визначення радіонуклідів лише у верхньому шарі грунтів дає невірне уявлення про ступінь радіоактивного забруднення земель.

Виходячи з сучасного стану грунтового покриву Чорноземного Центру та оцінки факторів його деградації, необхідно розробити програму грунтово-екологічної-ких досліджень, що включає великі напрямки, розробка яких дасть змогу визначити шляхи оптимізації стану грунтових ресурсів і скласти науковий прогноз зміни цього стану на найближчу та віддалену перспективу.

Виникла гостра потреба організації моніторингу деградаційних процесів на всіх категоріях земель з метою виявлення не тільки кількісних змін площ їх, а й якісного стану. В першу чергу слід поліпшити облік, картографування і моніторинг еродованих, перезволожених, солонцевих земель, оцінку сучасного агрофізичних і хімічного стану чорноземів і супутніх грунтів, а також радіоактивного забруднення та його динаміки в просторі та часі.

Для розробки нової стратегії природокористування, орієнтованої на запобігання екологічної кризи, адаптивних систем землеробства і землекористування, вдосконалення робіт з кадастру і моніторингу земель необхідна достовірна комплексна інформація про всіх категоріях їх. Фундаментальною природно-науковою основою для отримання такої інформації про землі з властивим їй простором, гідрогеолого-гео-морфологічними та кліматичними умовами, грунтовим і рослинним покривом повинна служити спеціальна синтетична карта, контури якої зображають ландшаф-тно-екологічні виділю земель, порівняно однорідні за своїм природними особливостями та однакові по напряму їх сільськогосподарського, лісогосподарського, рекреаційного та інших видів використання. Для створення таких карт необхідний аналіз і синтез великого природничого матеріалу і відповідна ландшафтно-екологічні кая типологія земель з виділенням ієрархічної системи таксономічних одиниць.

З цією метою на основі узагальнюючої характеристики грунтово-географічного простору як багатофакторної системи з урахуванням нових досягнень вчення про структуру грунтового покриву, вчення про ландшафт в цілому і принципів ландшафтно-тіпологічес-кого районування, розробленого воронезькими ландшафтоведамі на чолі з Ф.Н. Міль-ковим, виконана ландшафтно-екологічна типологія земель. Земля розуміється як багатофакторне грунтово-географічне простір з властивим йому певним видом рельєфу, грунтів, вод, кліматичних умов, грунтового та рослинного покриву.

Розроблена ландшафтно-екологічна типізація земель створює наукову основу для принципово нового підходу до землеустрою сільськогосподарських територій з дотриманням оптимального співвідношення площ ріллі, луги і води, забезпечує охорону і відтворення продуктивної здатності земель і ландшафту в цілому. Вона має істотне значення для земельного кадастру оцінки земель, уточнення системи землеробства, для різних варіантів районування та створення агроекологічес-ких карт різного масштабу. Карти земель повинні бути логічним завершенням великомасштабного грунтового картування сільськогосподарських угідь нашої країни.

Екологічні проблеми, пов'язані з використанням земельних як і інших природних ресурсів у Світі, виникли під впливом глибокого внутрішнього розколу природознавства на рубежі 20-го століття, коли головна увага стала приділятися вивченню окремих тіл і стихій, а не закономірним зв'язків між ними, і стали наростати з 30-х років XX століття, коли виникли два потужні напрями розвитку науки - Фізична та біосферні або "два синтезу космосу" по В.І. Вернадському - фізико-механічне, не приймає до уваги явища життя або пояснює їх з фізико-хімічної точки зору, і біосферному.

Під впливом соціально-політичних чинників пріоритетний розвиток отримало лінійне технологічний напрямок наукової думки, не вважалося до законів біосфери, з великим космічним законом сполученої еволюції біосфери і людства. Підсумком розвитку технологічного напряму в землеробстві з'явилося порушення головного властивості грунтів - їх організованості та біорізноманіття, порушення великого закону співдружності світу живої та неживої природи, згідно з якому відбувається формування грунту як особливого тіла природи з унікальним властивістю біопродуктивності. Успіх технологічного землеробства призвів до руйнівних екологічних наслідків у біосфері. Зараз необхідно не тільки усвідомити необхідність, а й якомога швидше наблизити землеробську практику до законів життя природних природних спільнот, використовуючи природні хутроанізми відновлення біопродуктивності грунтів. Загроза екологічної катастрофи Миру вимагає переходу до біосферному типу мислення, з'єднання науки про природу з науками про людину, змушує звернутися до проблем біосферному-духовного розвитку людства.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.vestnik.vsu.ru

     
 
     
Реферат Банк
 
Рефераты
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
  Все права защищены. Українські реферати для кожного учня !