Воздействие человека на почву

Министерство науки и образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Белгородский государственный технологический университет

им. В. Г. Шухова

 

Кафедра городского кадастра и инженерных изысканий

(ГКИИ)

 

 

 

Реферат

на тему:

«Воздействие человека на почву»

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. ЗКз – 21

Аплачкин В. И.

Проверила: ст. преп., к.т.н.

Пендюрин Е. А.

 

 

 

 

 

Белгород 2012

Содержание

Введение……………………………………………………………………......…3

Глава1 Воздействие человека на почву………………………………………....4

Глава 2 Разрушение почв в результате деятельности человека……………...10

2.1 Эрозия почв………………………………………………………………......11

2.2 Засоление почв……………………………………………………………….14

2.3Рекультивация почв, нарушенных промышленностью и строительством.15

Глава 3Химизация земледелия…………………………………………………17

3.1Проблема азотных удобрений……………………………………………….17

3.2Проблема фосфорных удобрений…………………………………………...18

3.3Проблема калийных удобрений……………………………………………..19

Глава 4 Индустриальные и бытовые выбросы в окружающую среду………20

4.1 Загрязнение соединениями серы……………………………………………20

4.2Загрязнение тяжелыми металлами…………………………………………..21

Литература………………………………………………………………………23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

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 средства жизни.

Исследуя верхний, плодородный  слой почвы, можно обнаружить сложное  сочетание следующих компонентов: минеральные частицы; детрит, т.е. мертвое  органическое вещество растений и животных, включая отходы их жизнедеятельности  на разных стадиях разложения; множество  живых организмов от редуцентов (грибов и бактерий) до более крупных детритофагов (дождевых червей, моллюсков, насекомых), формирующих сложную пищевую сеть, основанную на детрите.

Исключительно важна роль почвы  как санитарного барьера. Последнее  свойство также связано с высокой  насыщенностью жизнью, через посредство которой вещества поступают в  цепи питания, а затем включаются в круговорот. Почва отличается высокими буферными функциями, способностью противостоять нагрузкам, гасить их.

Почва - один из важнейших компонентов  окружающей природной среды. Все  основные ее экологические функции  замыкаются на одном обобщающем показателе - почвенном плодородии.

В наибольшей степени деградируют  почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности. И если у природных экосистем биологическая продуктивность обеспечивается действием естественных законов природы, то выход первичной продукции (урожая) в агроэкосистемах всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его агрономических знаний, технической оснащенности, социально-экономических условий и т. д., а значит, остается непостоянным.

 

Глава 1 Воздействие человека на почву 

Воздействие человеческого  общества на почвенный покров представляет собой одну из сторон общего влияния  человека на окружающую среду.

На протяжении истории  воздействие человеческого общества на почвенный покров непрерывно возрастало. В отдаленные времена бесчисленными  стадами была сведена растительность и вытоптана дернина на обширной территории аридных ландшафтов. Дефляция (разрушение почв под действием ветра) довершила уничтожение почв. В  более близкое время в результате бездренажного орошения десятки миллионов гектаров плодородных почв превратились в засоленные земли и соленые пустыни. В XX веке большие площади высокоплодородных пойменных почв были затоплены или заболочены в результате строительства плотин и водохранилищ на крупных реках. Однако, как ни велики явления разрушения почв, это лишь небольшая часть результатов воздействия человеческого общества на почвенный покров Земли. Основной результат человеческого воздействия на почву – постепенное изменение процесса почвообразования, все более глубокое регулирование процессов круговорота химических элементов и трансформация энергии в почве.

Один из важнейших  факторов почвообразования – растительность Мировой суши – подвергся глубочайшему изменению. За историческое время площадь  лесов сократилась более чем  вдвое. Обеспечивая развитие полезных ему растений, человек на значительной части суши заменил естественные биоценозы искусственными. Биомасса культурных растений (в отличие от естественной растительности) полностью  не поступает в круговорот веществ  в данном ландшафте. Значительная часть  культурной растительности (до 80%) вывозится  с места произрастания. Это приводит к истощению запасов в почве  гумуса, азота, фосфора, калия, микроэлементов и в итоге к снижению плодородия почвы.

В отдаленные времена, в связи с избытком земли по отношению к небольшой численности  населения, эта проблема решалась за счет того, что после снятия одного или нескольких урожаев обрабатываемый участок на долгое время оставлялся. С течением времени биогеохимическое равновесие в почве восстанавливалось и участок снова можно было обрабатывать.

В лесной полосе применялась  подсечно-огневая система земледелия, при которой сжигался лес, а освобожденная площадь, обогащенная зольными элементами сожженной растительности, засевалась. После истощения обрабатываемый участок забрасывался и выжигался новый. Урожай при таком типе земледелии был обеспечен поступлением элементов минерального питания с золой, получаемой за счет сжигания древесной растительности на месте. Большие затраты труда на расчистку окупались очень высокими урожаями. Расчищенный участок использовался 1–3 года на песчаных почвах и до 5–8 лет на суглинистых, после чего его оставляли зарастать лесом или некоторое время использовали как сенокос или пастбище. Если после этого такой участок переставал подвергаться какому-либо воздействию со стороны человека (рубки, выпас скота), то в течение 40–80 лет (в центре и юге лесного пояса) гумусовый горизонт в нем восстанавливался. Для восстановления почв в условиях севера лесной зоны требовался в два-три раза более продолжительный период времени.

Воздействие подсечно-огневой  системы приводило к обнажению  почвы, увеличению поверхностного стока  и эрозии почв, выравниванию микрорельефа, обеднению почвенной фауны. Хотя площадь обрабатываемых участков была сравнительно невелика, а цикл длился долго, за сотни и тысячи лет огромные территории были глубоко преобразованы  подсекой. Известно, например, что в  Финляндии за 18–19 вв. (т.е. за 200 лет) через подсеку прошло 85% территории.

На юге и в  центре лесной зоны последствия подсечной  системы особенно остро отразились на массивах песчаных почв, где коренные леса заменились специфическими лесами с господством сосны обыкновенной. Это привело к отступлению на юг северных границ ареалов широколиственных видов деревьев (ильма, липы, дуба и др.). На севере лесной зоны развитие домашнего оленеводства, сопровождаемое усиленным выжиганием лесов, привело к развитию зоны тундры из лесотундры или северной тайги, достигавших, судя по находкам крупных деревьев или их пней, берегов Северного Ледовитого Океана еще в 18–19 веке.

Таким образом, в  лесном поясе земледелие привело  к наиболее глубоким изменениям живого покрова и ландшафта в целом. Земледелие было, видимо, ведущим фактором широкого распространения в лесном поясе Восточной Европы подзолистых  почв. Возможно, этот мощный фактор антропогенного преобразования природных экосистем  оказал определенное влияние и на климат.

В степных условиях наиболее древними системами земледелия были залежная и переложная. При залежной системе использованные участки земли после истощения оставлялись на длительное время, при переложной на более короткое. Постепенно количество свободных земель уменьшалось, срок перелога (перерыва между посевами) все сокращался и, в конце концов, достиг одного года. Так возникла паровая система земледелия с двух- или трехпольным севооборотом. Однако такая усиленная эксплуатация почвы без внесения удобрений и с невысокой культурой агротехники способствовали постепенному снижению урожайности и качества продукции.

Жизненная необходимость  поставила человеческое общество перед  задачей восстановления ресурсов почв. С середины прошлого века началось промышленное производство минеральных  удобрений, внесение которых компенсировало элементы питания растений, отчуждаемых  с урожаем.

Рост населения  и ограниченность площадей, пригодных  для земледелия выдвинули на передний план проблему мелиорации (улучшения) почв. Мелиорация направлена, в первую очередь, на оптимизацию водного  режима. Территории излишнего увлажнения и заболачивания осушаются, в  аридных районах – искусственное  орошение. Кроме того, ведется борьба с засолением почв, кислые почвы известкуют, солонцы гипсуют, восстанавливают и рекультивируют площади горных выработок, карьеров, отвалов. Мелиорация распространяется и на высококачественные почвы, еще выше поднимая их плодородие.

В результате деятельности человека возникли совершенно новые  типы почв. Например, в результате тысячелетнего  орошения в Египте, Индии, государствах Центральной Азии созданы мощные искусственные наносные почвы с  высоким запасом гумуса, азота, фосфора, калия и микроэлементов. На обширной территории лессового плато Китая  трудом многих поколений созданы  особые антропогенные почвы –  хейлуту. В некоторых странах более сотни лет проводилось известкование кислых почв, которые постепенно были преобразованы в нейтральные. В особый тип культурных почв превратились почвы виноградников южного берега Крыма, используемые более двух тысяч лет. Отвоеваны моря и превращены в плодородные земли измененные побережья Голландии.

Широкий размах получили работы по предупреждению процессов, разрушающих  почвенный покров: создаются лесозащитные насаждения, сооружаются искусственные  водоемы и ирригационные системы.

Структура земельного фонда планеты.

По В.П.Максаковскому, общая площадь земельного фонда всей планеты составляет 134 млн. км² (это площадь всей суши за исключением площади Антарктиды и Гренландии). Земельный фонд имеет следующую структуру:

11% (14,5 млн. км²) – обрабатываемые земли (пашни, сады, плантации, сеянные луга);

23% (31 млн. км²) – естественные луга и пастбища;

30% (40 млн. км²) – леса и кустарники;

2% (4,5 млн. км²) – населенные пункты, промышленность, транспортные пути;

34% (44 млн.км²) – малопродуктивные и непродуктивные земли (тундра и лесотундра, пустыни, ледники, болота, овраги, бедленды и водоемы суши).

Обрабатываемые  земли дают 88% необходимых человеку продуктов питания. Луга и пастбищные земли обеспечивают 10% пищи, потребляемой человеком.

Обрабатываемые (прежде всего, пахотные) земли, в основном, сосредоточены в лесных, лесостепных  и степных районах нашей планеты.

В первой половине 20 в. половина всех обрабатываемых земель приходилась на черноземы степей и лесостепей, темные почвы прерий, серые и бурые лесные почвы, поскольку обрабатывать эти почвы наиболее удобно и продуктивно, в наше время эти почвы распаханы менее, чем на половину занятой ими территории, однако дальнейшее увеличение распашки этих земель сдерживается рядом причин. Во-первых, ареалы этих почв сильно заселены, в них сосредоточена промышленность, территория пересечена густой сетью транспортных магистралей. Во-вторых, дальнейшая распашка лугов, редких сохранившихся лесных массивов и искусственных насаждений, парков и других рекреационных объектов опасна в экологическом отношении.

Следовательно, необходимы поиски резервов в ареалах распространения  других групп почв. Перспективы расширения пахотных земель в мире исследовались  почвоведами разных стран. По одному из таких исследований, проведенному русскими учеными с учетом экологических  условий, увеличение земледелия экологически допустимо за счет распашки 8,6 млн. км² пастбищ и 3,6 млн. км² лесов, при этом распашка лесных территорий предполагается, в основном, во влажных тропиках и отчасти в таежных лесах, а пастбищ – на территории сезонно влажных тропиков и субтропиков, а также во влажных тропиках, полупустынях и пустынях. По прогнозу этих ученых наибольшее количество пахотных земель в будущем должно быть сосредоточено в тропическом поясе, на втором месте будут земли субтропического пояса, в то время как традиционно считающиеся главной базой земледелия почвы суббореального пояса (черноземы, каштановые, серые и бурые лесные, темные почвы прерий) займут третье место.

Неравномерность использования  в земледелии разных типов почв иллюстрирует картина земледельческого использования  почвенного покрова материков. По состоянию  на 70-е годы почвенный покров западной Европы был распахан на 30%, Африки –  на 14 %, на огромной поверхности Северной и Южной Америки пахотные земли  составляли всего 3,5% от этой территории, Австралия и Океания были распаханы  чуть более чем на 4%.