Виды, факторы и последствия деградации почв

Деградация почв — это процесс, в результате которого изменяется количественный и качественный состав земли и снижается её плодородность. Если производительная поверхность слоя грунта уничтожается целиком, земля теряет ценность для сельского хозяйства.

Обстоятельства возникновения экологической проблемы:

• в растительном покрове увеличивается уровень кислотности;
• уменьшается количество микроэлементов и других питательных веществ, необходимых для плодородия;
• ухудшается или нарушается гранулометрический и структурный состав;
• происходит засоление грунта;
• земельный покров переуплотняется или переувлажняется;
• ветер или вода вызывают в почве эрозию;
• плодородный слой земли снимается в строительных нуждах.

Причины деградации почвы

Деградации почвы во многом способствует нерациональное использование земельных ресурсов, которое заключается:

• в несанкционированной вырубке лесных массивов;
• пожарах в лесу, спровоцированных людьми;
• нарушении правил мелиорации и заболачивании почвы;
• эксплуатации сельскохозяйственных угодий, истощающей их плодородность;
• злоупотреблении удобрениями при уходе за урожаем;
• загрязнение плодородного слоя отходами промышленных предприятий или бытовым мусором;
• захоронение в земле ядерных, биологических и химических отходов.

У каждой из этих причин лежат антропогенные истоки. Исключения — только причины деградации естественного происхождения: пожары, наводнения, долгая засуха.

Типы деградации почв

В типологии деградации почв виды принято различать по результатам воздействия человека на плодородные земли. Они приводят:

• к технологическому истощению сельскохозяйственных угодий;
• эрозии растительного покрова;
• заболачиванию;
• засолению;
• загрязнению;
• превращению в пустыню (опустыниванию).

Такое воздействие делится на физическое, биологическое и химическое.

Физическое воздействие нарушает:

• топографический профиль земной поверхности;
• уровень плодородия;
• физические характеристики;
• процент увлажнённости грунтового покрытия.

При химическом воздействии на почвенный слой:

• сокращается количества необходимых земле химических элементов (азота, кальция) и минеральных веществ;
• ухудшается плодородный потенциал и урожайность.

Биологическая деградация грозит:

• загрязнением грунта патогенной микрофлорой;
• гибелью полезных микроорганизмов, повышающих урожайность.

Общие понятия о видах деградации почвы, представлены на схеме:

Технологическая (эксплуатационная) деградация

Деградация почвы в результате чрезмерной эксплуатации называется технологической. Она возникает в итоге неграмотного землепользования, при котором земле не дают отдохнуть или перестроиться с одного вида сельскохозяйственных посадок на другой, создающий меньшую нагрузку на растительный слой.

Технологическая деградация почвы происходит в трёх случаях:

1. Механическом воздействии на земельный покров, предполагающем полное его удаление с определённой площади (при строительстве котлованов, дорог, тротуаров, добыче полезных ископаемых открытым способом). После этого сельскохозяйственное производство на данной местности становится невозможным.
2. Постоянной эксплуатации в целях земледелия, истощающей землю, делающей её менее плодородной.
3. Снижением полезных свойств растительного покрова по аграрным причинам (из-за недостаточного использования удобрений или уплотнения грунта сельскохозяйственной техникой).

Переувлажнение и заболачивание

Деградация почвенного покрова возникает в процессе его переувлажнения долгими дождями, наводнениями, а также неграмотными мероприятиями по мелиорации. Результатом любого из этих факторов становится деаэрация или заболачивание грунта.

При переувлажнении в плодородном слое земли снижается содержание кислорода, необходимого для роста растений. Одновременно увеличивается концентрация углекислоты. Это приводит:

• к нарушению снабжения воздухом и загниванию корневой системы растений;
• гибели микроорганизмов, улучшающих урожайность;
• разбалансировке теплового режима, провоцирующего деградацию растительного покрова.

Проблемы деградации почвы возникают в связи с её заболачиванием или долговременным переувлажнением.

В результате интенсивного заболачивания происходит следующее:

• гибнут луга;
• исчезают пастбища;
• загнивают корни деревьев;
• с заболоченных мест улетают некоторые виды птиц, уходят или вымирают животные;
• в недрах болот постепенно накапливается торф, что увеличивает пожароопасность окружающей местности;
• меняется вся структура биоценоза и видового разнообразия его флоры и фауны.

Опустынивание

Опустынивание — самый распространённый вид деградации почвы. Проблема состоит в превращении некогда плодородных земель в безжизненную пустошь. Гибнут животные и растения. Причина единственная — нет влаги в поверхностном слое земной поверхности.

Сероземные почвы на месте благополучных районов — это один из надёжных индикаторов деградации плодородного слоя и опустынивания. Преобладающая роль в таких случаях принадлежит негативному влиянию человека.

Влияют на опустынивание земли:

• отсутствие водоёмов в прилегающих территориях;
• засуха на фоне сухой и жаркой погоды;
• устойчивые изменения климата, следствием которого стало повышение температуры окружающей среды, увеличение испарений, обезвоживание грунтового слоя;
• уничтожение лесов, в норме концентрирующих корнями воду в земной толще;
• выпас животных, уничтожающих растительность, без которой в почве не держится влага;
• воздействие на местный растительный и животный мир ядовитых веществ, истощающих землю;
• отсутствие естественного или искусственного дренажа, способного удержать воду в растительном покрове;
• обезвоживание грунта, обусловленное снижением уровня воды в водоёмах.

Засоление

Засоление плодородных земель возникает при скоплении в корневом слое растений солей, способных нарушить кислотность, благоприятную для развития посевов и повышения урожайности. Концентрация в почве сульфатов, хлоридов, солей кальция и натрия, превышающая 25% на единицу объёма, свидетельствует о засолении грунта.

Засоленные земли по степени их насыщенности солями бывают:

• глубокого засоления;
• солончаками;
• солончаковыми;
• солончаковатыми;
• солодями;
• солонцами.

Деградация земного покрова такого типа в мире распространена достаточно широко. По статистическим данным ООН засоление отдельных площадей суши достигает примерно 25% от общего количества всех плодородных земель планеты. Самые засолённые почвы находятся в зонах пустынь и полупустынь Африки, Средней Азии, Америки и Казахстана. В России засолены свыше 40 миллионов гектаров сельскохозяйственных земель. Особенно богаты ими Южное, Северное Поволжье, Сибирь и Якутия.

Эрозия почв

Под эрозией почвы понимается разрушение верхних слоёв растительного покрова — самого плодородного во всём грунте. Причины явления две:

1. вымывание при ливнях и наводнениях;
2. снесение мощными потоками ветров.

Среди эрозийных типов деградации почв по причинам, их вызывающим, выделяются эрозии:

• естественная — развивается на продолжении нескольких тысячелетий;
• ускоренная — имеет антропогенный характер, для максимального её развития достаточно от 10 до 30 лет ;
• водная — сносит верхний слой почвы на считанные дни;
• ветровая — за короткий срок сносит плодородный грунт с огромных площадей и начисто оголяет землю.

Основные причины антропогенной эрозии:

• мелиорация окрестных болот;
• лесозаготовки, нарушающие равновесие в биоценозе;
• орошение земли, проведённое ирригационно безграмотно;
• чрезмерное использование удобрений;
• устройство на полях пастбищных загонов (домашний скот съедает все растения и утаптывает поверхностный слой земли).

Оценка деградации почв

Степень деградации почв — это оценка качественных и функциональных характеристик, отражающих реальное ухудшение состояния растительного слоя. Максимальной степенью деструкции считается полное уничтожение плодородной земли или приведение в негодность.

Степени деградации измеряются в баллах, каждый из которых соответствует уровню падения урожайности на определённом участке.

По уровням деградации плодородного слоя баллы в процентном измерении распределяются следующим образом:

1. Недеградированная почва — не более 5.
2. Слабодеградированная — в пределах 25.
3. Среднедеградированная — от 25 до 50.
4. Сильнодеградированная — от 50 до 70.
5. Предельно деградированная — более 70.

Данные цифры — не абсолютны. Они означают лишь соотношение с эталонным показателем нормального состояния растительного покрова, не учитывают специфику конкретных грунтов и применяются только в целях административного контроля за деятельностью сельскохозяйственных предпринимателей.

Реальными критериями являются комплексные показатели деградации почвенного покрова, включающие в себя степени:

• эродированности;
• засолённости;
• заболоченности;
• подверженности опустыниванию;
• нарушения рельефа поверхности почв при добыче полезных руд шахтным способом.

Если степень деградации плодородной земли достигает 4-й и даже 3-й степени, сельскохозяйственный участок принудительно консервируется административными органами региона. Владелец угодья сможет продолжить на нём сельскохозяйственные работы, только когда восстановит нормальное состояния почвенного покрова.

Последствия деградации почв

Под деградацией почв и земель Закон «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» подразумевает снижение качества почвы, предназначенной для сельскохозяйственных целей (ФЗ №101 от 16 июля 1998 года).

Земля относится к тем ресурсам природы, которые со временем исчерпывают свой плодородный потенциал. Отсутствие в ней питательных веществ делает невозможной культивацию полезных растений.

Последствия деградации почв возникают по антропогенным причинам и в силу естественного старения почвы.

Из природных факторов, вызывающих разрушительную эрозию плодородного слоя, лидируют два:

1. Водный (ливни, наводнения);
2. Ветровой (сильные ветры, ураганы, бури).

В результате их разрушительного воздействия земля снижает свою плодородность:

• при слабой размытости поверхностного слоя — до 20%;
• при сильной — от 20 до 50 и выше;
• при ветровой нагрузке — до 100.

Дегумификация

Гумус — это органический концентрат, находящийся в верхнем слое грунта. В состав гумуса входят соли азота, натрия, кальция, цинка, минеральные вещества, являющиеся питательными для растений. В зависимости от плодородности земли содержание в ней гумуса колеблется в диапазоне 70 — 90%.

Дегумификация почвы ведёт к её деградации. Содержание гумуса в грунте падает при ряде условий:

• вторичном засолении почвы в результате чрезмерного орошения;
• применения удобрений;
• увеличении кислотности грунта;
• переувлажнении;
• заболачивании;
• затоплении сельскохозяйственных угодий.

Уплотнение

При уплотнении земли урожайность снижается на 10-40 %. Причины данного вида деградации:

• использование на полях слишком тяжёлой техники;
• вспашка земли;
• постоянный выпас домашнего скота.

Последствия уплотнения обратимы при устранении причин, по которым оно возникло.

Увеличение кислотности

Кислотность характеризует собой соотношение в земле соединений кислотного типа и щелочных. На слабощелочных и слабокислых грунтах увеличивается урожайность сельскохозяйственных культур, разрастаются мицелии грибов и колонии полезных для растений бактерий. Смещение кислотного баланса ведёт к уменьшению плодородности почвы.

Уровень кислотности, опасный для растений, возникает из-за чрезмерного применения удобрений. Второй источник увеличения в почве уровня кислот — кислотные дожди. Происхождение дождей и частота объясняется близостью угодий сельского хозяйства к предприятиям химической и фармакологической отрасли. Устраняют повышенную кислотность путём известкования грунтов.

Подтопление

Подтоплением называется такое состояние грунтовых вод, при котором те поднимаются на уровень корневых систем растений или на поверхность почвы. Причины подтопления:

• затяжные дожди;
• пожары, вытягивающие влагу из земли;
• заиливание водоотводов при мелиорации;
• перекрытие водостоков дамбой.

Без принятия срочных мер корни растений с их надземной частью усохнут и погибнут.

Методы сохранения плодородных почв

Выбор способа увеличения урожайности на конкретном земельном участке зависит от типа растительного покрова и его химических характеристик (кислотность грунта, засолёность). На практике для сохранения плодородия почвы используются удобрения.

Рекультивация земель

Под рекультивацией понимается комплекс мероприятий, направленных на восстановление покрова земли, ранее деградированного по естественным или антропогенным причинам. Процесс реализуется пошагово.

Первый шаг включает в себя техническую планировку участка и равномерную отсыпку выровненной поверхности слоем грунта, удобренного гумусом. На втором шаге осуществляется агротехническая подготовка и фитомелиорация почвы, которые способствуют оживлению сельскохозяйственного угодья.

Деградация почвы — процесс иногда необратимый. Тем, кто пользуется землёй, остаётся пожелать только беречь её и не забывать об ответственности перед государством.