Влияние антропогенной деятельности и нерационального землепользования на почву

Потеря почвами структуры в верхнем горизонте происходит в результате постоянного уменьшения содержания органических веществ, механического разрушения структуры многообразными орудиями возделывания, а также под воздействием осадков, ветра, перепада температур и тому подобное.

В настоящее время в Украине количество гумуса в почве уменьшилось в среднем в шесть раз и составляет приблизительно 3 %. Ежегодно почвы Украины теряют за счет минерализации 14 млн. т гумуса, за счет эрозии – 19 млн. т.

Сегодня все более ощутимыми становятся негативные последствия химизации сельского хозяйства – ухудшаются свойства почвы, его состояние через нагромождение в нем большого количества вредных химических веществ, которые вносились без надлежащих расчетов и учета экологических законов. К таким химическим веществам, в первую очередь, принадлежат мин.удобрения и разные ядохимикаты – пестициды.

В результате внесения высоких доз минеральных удобрений почва загрязняется балластными веществами – хлоридами, сульфатами.

Пестициды подавляют биологическую активность почв, уничтожают полезные микроорганизмы, уменьшают естественное плодородие. Кроме этого, погибают насекомые – опылители растений, от чего тоже резко снижается урожайность, например, гречихи, бахчевых культур и др.

За двадцать лет площадь переувлажненных земель на Украине увеличилась на 1 млн. га. Вместе с введением новых осушенных площадей свыше 30 % почв выводится из сельскохозяйственного использования, то есть, если ежегодно вводится 135 тыс. га, то 46 тыс. га выводится из числа мелиоративных земель в результате их деградации.

В результате осушения исчезают болота, мелеют реки. Мелиорация изменяет состав растительности, места обитания животных, приводит к большим потерям лекарственных и пищевых растений.

Одним из главных факторов деградации земель в Украине является эрозия почв. Эколого–экономические убытки от эрозии почв ежегодно превышают 9 млрд. грн. Площадь сельскохозяйственных угодий, которые испытали гиблого влияния водной эрозии, составляет 13,3 млн. га, в том числе 10,6 млн. га пахотных земель (32 % от общей площади этих угодий). Особенную обеспокоенность вызывают масштабы и интенсивность этих процессов на черноземных и близких к ним за плодородием почвах.

Среднегодовые потери гумуса при этом составляют 14 млн. т, подвижного фосфора и обменного калию по 0,05 млн. тонн.

Рядом с плоскостной эрозией достаточно интенсивно развиваются процессы линейного размыва и оврагообразования. Площадь активно действующих оврагов составляет 141,1 тыс. га, при этом негативное влияние оврагов распространяется на прилегающие территории, площадь которых около 1 млн. гектаров.

Ветровой эрозии систематически поддается больше как 6 млн. га, а в годы с пылевыми бурями – до 20 млн. га. Ежегодное проявление пылевых бур отмечается в Донецкой, Запорожской и Харьковской областях.

По другим качественным показателям (засоленная, солонцеватость, переувлажненнось и др.) земельный фонд государства имеет постоянную тенденцию к ухудшению. Да, например, 9,6 млн. га сельскохозяйственных угодий составляют кислые почвы, 0,5 млн. га – солонцеватые и 1,7 млн. га – засоленные. Кроме того, 1,9 млн. га сельскохозяйственных угодий занимают переувлажненные, а 0,6 млн. га – каменистые почвы. В последнее время усилились процессы деградации почвенного покрова, которые обусловлены техногенным загрязнением.

В целом в структуре земель Украины площадь деградированных и других малоплодородных почв в составе пахотных земель превышает 6,5 млн. га, или 20 % площади пашни. Прямые ежегодные потери от использования таких земель (то есть разница между стоимостью валового продукта и затратами на его получение) достигают в среднем 66,5 грн. на один гектар, или в целом по Украине около 400 млн. гривен.

Анализ информации, характеризующей загрязнение почв разными токсичными соединениями, свидетельствует, что около 20 % территории Украины находится в неудовлетворительном состоянии. Наибольшую опасность для окружающей среды составляет загрязнение грунта радионуклидами, тяжелыми металлами, пестицидами, возбудителями инфекционных болезней и другие.

Особенность земельных ресурсов Крыма проявляется в многообразии почв, различном уровне их плодородия, широкой освоенности, применении мелиораций, что способствует природно–антропогенной трансформации.

В табл. 2.1 названы негативные процессы в преобладающих почвах Крыма в связи с условиями их формирования.

Таблица 2.1 – Условия залегания основных почв Крыма и негативные процессы [11]

Примечание: УГВ*– уровень грунтовых вод   проявляется локально.

Анализ Фондовых материалов позволил выявить соотношение почв Крыма, используемых в сельском хозяйстве: 68,8% общей площади пашни приходится на долю черноземных почв, из них 3,4% – лугово–черноземные; темно–каштановые почвы в разной степени солонцеватые занимают 15,1% пашни, лугово–каштановые солонцеватые почвы и их комплексы с солонцами – 8,6%. Доля луговых солонцовых комплексов составляет 3%, дерновых карбонатных – 2,2%, горных буроземов –0,8%, коричневых – 0,7%. Почвы нагорий в сельском хозяйстве практически не используются.

Для почвенных ресурсов Крыма наиболее актуальны следующие антропогенные воздействия, вызывающих их качественные изменения: широкая распашка; оставление поверхности без растительного покрова; орошение без дренажных систем; не соблюдение баланса питательных веществ; применение тяжёлой обрабатывающей техники. В последние два десятилетие ограниченно представлено химическое загрязнение, так как за это время, из–за недостатка и дороговизны удобрений и средств защиты растений, химизация земледелия практически отсутствовала.

Негативные процессы в почвах земледельческой части Крыма, способствуют качественному ухудшению состава и свойств почв. Помимо природных негативных процессов возникают и развиваются локально вторичные, такие как дегумификация, осолонцевание, засоление, оглеение, осолодение, содопроявление, слитизация, подтопление и прочие. Известно до тридцати показателей свойств почв, диагностирующих их деградацию.

В процессе деградации почвы возможно практически полное сохранение системы генетических горизонтов (например, при химическом загрязнении), или изменение только нижней части профиля (при водных мелиорациях). Но часто наблюдаются значительная трансформация – перемещение, разрушение или полное уничтожение ПП в результате техногенных воздействий (строительство, разработка месторождений и др.). Чаще всего это связано с отчуждением почвенных ресурсов из сферы сельского хозяйства для разработки месторождений строительного сырья (камня–ракушечника, песка и т. п.), а также – с демонтажем оросительных и газовых систем и с другими, часто несанкционированными действиями населения. В процессе этих действий ПП подвергается деструкции, перемещению в пространстве, гумусированная его часть перемешивается с вскрышными породами и необратимо теряется. Таким образом сельское хозяйство безвозвратно теряет почвенные ресурсы, так как не выполняется последующая их рекультивация. Недопустимым нарушением также представляется случающееся несанкционированное внедрение на охраняемые территории со свалками и застройкой, что сопровождается уничтожением почв – природных эталонов.

В зависимости от характера видов антропогенного воздействия степень трансформации почв существенно различается.

Чрезмерная распаханность в равнинной части полуострова, уничтожение лесных насаждений, способствуют проявлению водной и ветровой эрозии ПП. Эрозия наиболее распространенный вид деградации почв. Интенсивность размыва пахотных почв на 2–3 порядка выше, чем целинных в сопоставимых условиях рельефа. В случаях нерационального природопользования, темпы водной эрозии особенно велики в горных и предгорных районах. Ветровая эрозия (дефляция) распространена преимущественно в зонах с недостаточным увлажнением и низкой относительной влажностью воздуха (южная и сухая степь).

Под влиянием эрозии уменьшается содержание гумуса и мощность гумусового горизонта, ухудшаются физические свойства (разрушается почвенная структура, уплотняется пахотный слой). В связи с этим снижаются запасы азота, фосфора, калия и других питательных элементов, почва теряет своё плодородие. Деградация физических и химических свойств почв вызывает сокращение численности видового разнообразия, изменение оптимального соотношения различных микроорганизмов в пользу патогенных видов, ухудшение санитарно–эпидемиологических показателей.

Устойчивость ПП к водной эрозии может быть повышена путём создания комковато–зернистой структуры верхних горизонтов, что улучшает их водопроницаемость и способствует переводу поверхностных вод во внутрипочвенный сток. Оструктуривание пахотного слоя повышает его устойчивость и к дефляции. Не покрытая растительностью почва пашни более уязвима к любому виду эрозии в сравнении с занятой посевами.

Разнообразие проявлений влияния орошения на свойства почв зависит от сочетания ряда факторов: степени дренированности территории; исходных параметров состояния почв (гранулометрического и минералогического состава, карбонатности, степени гумусированности, наличия солонцеватости и глубинной засоленности); качества оросительной воды (минерализации, ионного состава, щелочности); режима орошения, видов агротехнологий. Благоприятное сочетание всех этих факторов, обеспечивающих сохранность черноземов и тёмно–каштановых почв, эффективность их орошения, наблюдается в агроландшафтах значительно реже, чем неблагоприятное. Последнее обусловлено изменением гидрологической и геохимической ситуации на поливных землях, а иногда и применением для орошения вод повышенной минерализации неоптимального состава.

Ирригация воздействует на все факторы почвообразования: климат приземной части атмосферы, почвообразующие породы, грунтовые воды, биологический круговорот веществ, а, следовательно, и на почвы.

В случаях орошения с непроизводительными потерями поливных вод происходит формирование почвенно–грунтовых вод. Проникновение их в солевые горизонты почвообразующих пород обусловливает подтягивание капиллярных растворов в профиль почв и развитие процессов вторичного засоления.

Обильное увлажнение почвы вызывает подвижность карбоната кальция с последующим выпадением его в твёрдую фазу при иссушении в жаркое время. Постоянная подвижность натрия в этих условиях обеспечивает его внедрение в коллоидный комплекс, что и приводит к последующему осолонцеванию (проявление резко щелочной реакции среды, диспергация коллоидов, слитизация, развитие неблагоприятных свойств). Степные почвы обладают генетическими особенностями, определяющими их слабую устойчивость к изменению гидрологического режима. Повышенное содержание глин смектитового типа обусловливает сильную набухаемость, усадку, склонность к уплотнению, изменению гидрофизического состояния (водопроводность, водоудерживающая способность и другие водно– физические свойства), что влечёт за собой нарушение сбалансированности водного и воздушного режима.

Для повышения устойчивости почв, охраны их от содопроявления и слитости, необходимо внесение гипса, применение физиологически кислых и Са–содержащих удобрений, введение в севооборот многолетних трав. Режим орошения должен исключать переувлажнение и иссушение почв.

Избыточные механические нагрузки на почвы, находящихся в состоянии повышенного увлажнения, способствуют развитию процессов слитизации. Разуплотнение почв, даже таких плодородных как черноземы, при значительных изменениях объемной массы, превышающих верхний предел оптимальных значений (1,4 г/см3), проблематично.

2. природосберегающее землепользование

2.1 Принципы устойчивого землепользования

В широком смысле устойчивое развитие трактуется как процесс, обозначающий новый тип функционирования цивилизации, основанный на радикальных изменениях ее исторически сложившихся параметров (экономических, социальных, экологических).

При формировании подходов к переходу на устойчивое землепользование следует соблюдать оптимальное соотношение между затронутыми и незатронутыми хозяйственной деятельностью территориями. Ненарушенные территории необходимо рассматривать как стабилизационный, нейтрализующий антропогенные воздействия на ландшафт фактор.

Для формирования механизма устойчивого использования земельных ресурсов очень важным является процесс увеличения (расширения) категории земель природоохранного назначения за счет создания новых заповедников, заказников, национальных парков. В этом плане созвучна проблематике рассматриваемого вопроса концепция экологического каркаса, под которым понимается «введение определенной системы земель, имеющих особый статус». Согласно этой концепции такие земли должны находиться в регламентированных и щадящих видах использования, причем для каждого участка должен быть определен свой отдельный режим использования, исходя из его роли в поддержании экологической стабильности как окружающей местности, так и всей территории региона или области.