Streszczenie: Oddziaływanie antropogeniczne na glebę. Wpływ człowieka na glebę Jak ludzie wpływają na formowanie gleby

W procesie działalności człowieka wywierany jest różnorodny wpływ na litosferę i glebę: asfaltowanie, wydobycie, przetwórstwo rolne, budowa linii komunikacyjnych, rozmieszczenie zakładów produkcyjnych itp.

Roczny wolumen wydobycia to około 100 miliardów ton górotworu. Prowadzi to do zwiększonego wpływu na litosferę. Jeśli takie tempo produkcji utrzyma się, to w niedalekiej przyszłości wielkość produkcji górniczej będzie się podwajać co dziesięć lat.

Ze względu na wyczerpywanie się wielu rodzajów zasobów leżących blisko powierzchni ziemi produkcja przenosi się w głębsze horyzonty. Tak więc otwarte kamieniołomy rudy żelaza mają głębokość 150 mi więcej, a niektóre - do 500 m. Kamieniołomy są otoczone hałdami skał płonnych, których wysokość sięga niekiedy 100 m. Co roku ponad 2 mld m 3 dodane do istniejących zrzutów. W krajach, w których od kilku stuleci prowadzono wydobycie podziemne, w szczególności w Czechach, dolne poziomy kopalń opadały na głębokość 1300 - 1500 m. W Afryce Południowej i Indiach kopalnie złota osiągnęły głębokość 4 km .

Intensywny rozwój minerałów prowadzi do przekształcenia warunków naturalnych: poziomów wód gruntowych, sposobów ich przemieszczania się, co powoduje osiadanie i przemieszczenie powierzchni ziemi, powstawanie pęknięć i zapadlisk.

Powierzchnia zasobów lądowych świata to 129 mln km2 czyli 86,5% powierzchni lądowej. Grunty orne i wieloletnie plantacje w ramach użytków rolnych zajmują ok. 15 mln km2 (10,4% powierzchni) lub ok. 3% całej powierzchni globu, na 1 mieszkańca to ok. 0,5 ha, łąki i pastwiska zajmują 37,4 mln km 2 (25% terenu). Ogólna przydatność gruntów ornych jest oceniana przez różnych badaczy na różne sposoby: od 25 do 32 mln km2.

Gleba jest bardzo wrażliwa na oddziaływanie czynników antropogenicznych i najczęściej ulega zniszczeniu. W niszczeniu gleb i spadku ich żyzności wyróżnia się następujące procesy.

suszenie sushi- kompleks procesów obniżania wilgotności rozległych terytoriów i wynikającego z tego obniżenia produktywności biologicznej systemów ekologicznych. Pod wpływem prymitywnego rolnictwa, irracjonalnego użytkowania pastwisk i masowego wykorzystywania technologii na lądzie, gleby zamieniają się w pustynie.

Niewłaściwe praktyki użytkowania gruntów prowadzą do: erozja gleby(z łac. erosio – erozja lub erodere – zjadać), czyli niszczenie, burzenie lub zmywanie pokrywy glebowej przez wiatr lub wodę. To niszczy najbardziej żyzną wierzchnią warstwę gleby. Aby stworzyć tę warstwę o grubości 18 cm, natura spędziła co najmniej 1400-1700 lat, ponieważ tworzenie gleby przebiega w tempie około 0,5-2 cm na 100 lat. Zniszczenie tej warstwy przez erozję może nastąpić za 20-30 lat. Plon ziarna na glebach zerodowanych jest 3-4 razy mniejszy niż zwykle.

Erozja gleby to wiatr, woda, techniczna i nawadnianie.

Erozja wietrzna występuje najczęściej wiosną przy prędkości wiatru 15-20 m/s, kiedy rośliny jeszcze nie zaczęły rosnąć. Wilgoć ogranicza szkodliwe działanie wiatru. W suchych regionach burze piaskowe występują w wyniku erozji wietrznej. Powtarzają się po 3-5, czasem 10 latach i unoszą warstwę gleby o grubości do 25 cm, niszcząc plony. Erozja wietrzna charakteryzuje się usuwaniem najmniejszych części przez wiatr. Erozji wietrznej sprzyja niszczenie roślinności na obszarach o niewystarczającej wilgotności, silne wiatry, ciągłe wypasanie.

Erozja wodna reprezentuje wymywanie gleby przez roztopioną wodę lub wodę burzową. Prowadzi to do powstawania wąwozów na terenach lekko pagórkowatych. Wielkim niebezpieczeństwem jest erozja gleby na terenach górskich, gdzie może powodować spływy błotne. Erozja wodna jest obserwowana przy nachyleniu 1–2 °. Erozji wodnej sprzyja niszczenie lasów, orka na zboczu.

Erozja techniczna związane z niszczeniem gleby pod wpływem transportu, maszyn i urządzeń do robót ziemnych.

Erozja nawadniania rozwija się w wyniku naruszenia zasad nawadniania w nawadnianym rolnictwie. Zasolenie gleby jest związane głównie z tymi zaburzeniami. Obecnie co najmniej 50% powierzchni nawadnianych gruntów jest zasolone, utracono miliony wcześniej żyznych ziem. Wśród gleb szczególne miejsce zajmują grunty orne, czyli te, które dostarczają człowiekowi pożywienia. Zgodnie z konkluzją naukowców i specjalistów, co najmniej 0,1 hektara gleby powinno być uprawiane, aby wyżywić jedną osobę. Wzrost liczby mieszkańców Ziemi jest bezpośrednio związany z powierzchnią użytków rolnych, która systematycznie maleje.

Gleba jako obiekt ochrony i kontroli posiada szereg specyficznych cech. Przede wszystkim gleba jest znacznie mniej ruchliwa niż np. powietrze atmosferyczne czy woda powierzchniowa, a zatem praktycznie nie posiada tak silnego czynnika naturalnego samooczyszczania charakterystycznego dla innych mediów jak rozcieńczanie. Zanieczyszczenia antropogeniczne, które dostały się do gleby, kumulują się, a skutki są sumowane.

Intensywny rozwój produkcji przemysłowej prowadzi do wzrostu ilości odpadów przemysłowych, które wraz z odpadami z gospodarstw domowych znacząco wpływają na skład chemiczny gleby, powodując pogorszenie jej jakości. Silne zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi wraz ze strefami zanieczyszczenia siarką powstającymi podczas spalania węgla prowadzi do zmiany składu pierwiastków śladowych i powstawania pustyń sztucznych.

Zmiana zawartości pierwiastków śladowych w glebie od razu wpływa na zdrowie roślinożerców i ludzi, prowadzi do zaburzeń metabolicznych, powodując różne choroby endemiczne o charakterze lokalnym. Na przykład brak jodu w glebie prowadzi do chorób tarczycy, braku wapnia w wodzie pitnej i pożywieniu – do uszkodzenia stawów, deformacji i opóźnienia wzrostu.

Zanieczyszczenie gleby pestycydy, jony metali ciężkich prowadzą do zanieczyszczenia upraw, a tym samym produktów spożywczych na ich bazie.

Jeśli więc rośliny zbożowe uprawiane są z dużą naturalną zawartością selenu, to siarkę w aminokwasach (cysteina, metionina) zastępuje się selenem. Powstające aminokwasy „selenowe” mogą prowadzić do zatrucia zwierząt i ludzi. Brak molibdenu w glebie prowadzi do akumulacji azotanów w roślinach; w obecności naturalnych amin drugorzędowych rozpoczyna się sekwencja reakcji, które mogą zainicjować rozwój raka u zwierząt stałocieplnych.

Gleba zawsze zawiera substancje rakotwórcze (chemiczne, fizyczne, biologiczne), które powodują choroby nowotworowe w organizmach żywych, m.in. i rakowate. Głównymi źródłami regionalnego zanieczyszczenia gleb substancjami rakotwórczymi są spaliny samochodowe, emisje przemysłowe i produkty rafinacji ropy naftowej.

Ingerencja antropogeniczna może zwiększać stężenie substancji naturalnych lub wprowadzać nowe substancje obce dla środowiska, takie jak pestycydy, jony metali ciężkich. Dlatego stężenie tych substancji (ksenobiotyków) powinno być oznaczane zarówno w obiektach środowiskowych (gleba, woda, powietrze), jak i w żywności. Maksymalne dopuszczalne normy obecności pozostałości pestycydów w żywności są różne w różnych krajach i zależą od charakteru gospodarki (import-eksport żywności), a także zwyczajowej struktury diety ludności.

Przy niewystarczająco przemyślanym wpływie antropogenicznym i naruszeniu zrównoważonych naturalnych więzi ekologicznych w glebach, szybko rozwijają się niepożądane procesy mineralizacji próchnicy, wzrasta kwasowość lub zasadowość, wzrasta akumulacja soli, rozwijają się procesy regeneracji - wszystko to gwałtownie pogarsza właściwości gleby, a w skrajne przypadki prowadzą do lokalnego zniszczenia pokrywy glebowej. Wysoka wrażliwość i podatność pokrywy glebowej wynika z ograniczonej zdolności buforowania i odporności gruntów na działanie sił, które nie są dla niej ekologicznie charakterystyczne.

Coraz częściej pojawia się zanieczyszczenie gleby produktami naftowymi, wzrasta wpływ kwasów azotowych i siarkowych pochodzenia technogenicznego, co prowadzi do powstawania pustyń technogenicznych w sąsiedztwie niektórych przedsiębiorstw przemysłowych.

Niezrównoważone odżywianie roślin powoduje pojawianie się coraz to nowych szkodników, takich jak rdzawe grzyby, ślimaki, mszyce i trudne do wytępienia chwasty.

Odtworzenie zniszczonej pokrywy glebowej wymaga długiego czasu i dużych inwestycji.

Pestycydy jako zanieczyszczenie. Odkrycie pestycydów - chemicznych środków ochrony roślin i zwierząt przed różnymi szkodnikami i chorobami - jest jednym z najważniejszych osiągnięć współczesnej nauki. Dziś na świecie na 1 hektarze. nałożony 300 kg. środki chemiczne. Jednak w wyniku długotrwałego stosowania pestycydów w medycynie rolniczej (kontrola wektorów chorób) następuje niemal powszechny spadek wydajności ze względu na rozwój odpornych ras szkodników i rozprzestrzenianie się „nowych” szkodników, których naturalnymi wrogami i konkurentami zostały zniszczone przez pestycydy. W tym samym czasie skutki pestycydów zaczęły ujawniać się w skali globalnej. Z ogromnej liczby owadów tylko 0,3% lub 5 tysięcy gatunków jest szkodliwych. Odporność na pestycydy stwierdzono u 250 gatunków. Pogarsza to zjawisko oporności krzyżowej, które polega na tym, że zwiększonej odporności na działanie jednego leku towarzyszy oporność na związki innych klas. Z ogólnego biologicznego punktu widzenia odporność można uznać za zmianę populacji w wyniku przejścia od szczepu wrażliwego do szczepu odpornego tego samego gatunku w wyniku selekcji spowodowanej pestycydami. Zjawisko to jest związane z przegrupowaniami genetycznymi, fizjologicznymi i biochemicznymi organizmów. Nadmierne stosowanie pestycydów (herbicydów, insektycydów, defoliantów) negatywnie wpływa na jakość gleby. W związku z tym intensywnie badane są losy pestycydów w glebach oraz możliwości i możliwości ich neutralizacji metodami chemicznymi i biologicznymi. Bardzo ważne jest, aby tworzyć i stosować wyłącznie leki o krótkiej żywotności, mierzonej w tygodniach lub miesiącach. W tym przypadku osiągnięto już pewne sukcesy i wprowadza się leki o wysokim wskaźniku niszczenia, ale problem jako całość nie został jeszcze rozwiązany.

Kwaśne ataki atmosferyczne na ląd. Jednym z najpoważniejszych problemów globalnych naszych czasów i dającej się przewidzieć przyszłości jest problem rosnącej kwasowości opadów atmosferycznych i pokrywy glebowej. Obszary gleb kwaśnych nie doświadczają suszy, ale ich naturalna żyzność jest niska i niestabilna; szybko się wyczerpują, a plony są niskie. Kwaśne deszcze powodują nie tylko zakwaszenie wód powierzchniowych i górnych warstw gleby. Zakwaszenie z prądami zstępującymi wód rozciąga się na cały profil glebowy i powoduje znaczne zakwaszenie wód gruntowych. Kwaśne deszcze powstają w wyniku działalności gospodarczej człowieka, której towarzyszy emisja kolosalnych ilości tlenków siarki, azotu, węgla. Tlenki te, dostając się do atmosfery, są transportowane na duże odległości, oddziałują z wodą i zamieniają się w roztwory mieszaniny kwasów siarkowego, siarkowego, azotowego, azotowego i węglowego, które przybierają postać „kwaśnych deszczy” na lądzie, oddziałując z rośliny, gleby i wody.

Zagęszczanie gleb. Największe niebezpieczeństwo stwarza zagęszczenie gleby. Jest to przyczyną erozji gleby, która obecnie na wielu obszarach rolniczych sięga ponad 25 t/ha rocznie, co oznacza, że ​​żyzna warstwa orna zostanie zniszczona w ciągu jednego pokolenia. Zagęszczenie gleby zapobiega również przedostawaniu się wody deszczowej do gleby, tak że nawet brak opadów przez 10-20 dni powoduje, że rośliny doświadczają ostrego niedoboru wilgoci. Zagęszczanie gleby prowadzi do stosowania mocniejszych i droższych ciągników w połączeniu z większymi narzędziami i mechanizmami rolniczymi, które razem dodatkowo przyspieszają zagęszczanie gleby.

N. Novoselova Wpływ człowieka na glebę

Wpływ społeczeństwa ludzkiego na pokrywę glebową jest jednym z aspektów ogólnego oddziaływania człowieka na środowisko. Na przestrzeni dziejów wpływ społeczeństwa ludzkiego na pokrywę glebową stale wzrastał. W odległych czasach niezliczone stada niszczyły roślinność i deptały darń na rozległym terytorium suchych krajobrazów. Deflacja (zniszczenie gleby przez wiatr) zakończyła niszczenie gleby. Niedawno, w wyniku nawadniania bez drenażu, dziesiątki milionów hektarów żyznych gleb zamieniło się w słone ziemie i słone pustynie. W XX wieku duże obszary bardzo żyznych gleb łęgowych zostały zalane lub podmokłe w wyniku budowy tam i zbiorników na dużych rzekach. Jednak bez względu na to, jak wielkie są zjawiska niszczenia gleby, jest to tylko niewielka część skutków wpływu ludzkiego społeczeństwa na pokrywę glebową Ziemi. Głównym skutkiem oddziaływania człowieka na glebę jest stopniowa zmiana procesu tworzenia gleby, coraz głębsza regulacja procesów cyklu pierwiastków chemicznych i przemiany energii w glebie.

Jeden z najważniejszych czynników formowania gleby - roślinność ziemi świata - uległ głębokiej przemianie. W okresie historycznym powierzchnia lasów zmniejszyła się o ponad połowę. Dbając o rozwój roślin użytkowych, człowiek na znacznej części gruntów zastąpił naturalne biocenozy sztucznymi. Biomasa roślin uprawnych (w przeciwieństwie do roślinności naturalnej) nie wchodzi całkowicie w cykl substancji w tym krajobrazie. Znaczna część roślinności uprawnej (do 80%) jest usuwana z miejsca wzrostu. Prowadzi to do wyczerpywania się w glebie zapasów próchnicy, azotu, fosforu, potasu, pierwiastków śladowych iw efekcie do spadku żyzności gleby. W odległych czasach, ze względu na nadwyżkę ziemi w stosunku do niewielkiej liczby ludności, problem ten został rozwiązany dzięki temu, że po usunięciu jednej lub kilku upraw, obszar uprawny pozostawał na długi czas. Z biegiem czasu równowaga biogeochemiczna w glebie została przywrócona i teren mógł być ponownie uprawiany.

W pasie leśnym stosowano system rolno-trębowy, w którym las był spalany, a opuszczony teren, wzbogacany jesionowymi elementami spalonej roślinności, obsiano. Po wyczerpaniu obszar uprawny został porzucony, a nowy został wypalony. Zbiory w tego typu uprawach zapewniało dostarczanie składników mineralnych wraz z popiołem uzyskanym ze spalania roślinności drzewiastej na miejscu. Wysokie koszty pracy przy odprawie zostały opłacone bardzo wysokimi plonami. Wykarczowany teren użytkowany był przez 1-3 lata na glebach piaszczystych i do 5-8 lat na glebach gliniastych, po czym pozostawiano go zarośniętym lasem lub przez pewien czas użytkowany jako sianokosy lub pastwiska. Jeżeli po tym miejscu takie miejsce przestało być narażone na jakiekolwiek wpływy ze strony człowieka (wyrąb, wypas bydła), to w ciągu 40-80 lat (w środku i na południe od pasa lasu) odtworzono w nim horyzont próchniczny. Odtworzenie gleb w północnej strefie leśnej wymagało od dwóch do trzech razy dłuższego czasu. Wpływ systemu cięcia i spalania doprowadził do odsłonięcia gleby, zwiększenia spływu powierzchniowego i erozji gleby, wyrównania mikrorzeźby i zubożenia fauny glebowej. Choć powierzchnia terenów uprawnych była stosunkowo niewielka, a cykl trwał długo, na przestrzeni setek i tysięcy lat rozległe tereny zostały głęboko przekształcone przez podcięcie. Wiadomo na przykład, że w Finlandii w XVIII-XIX wieku. (tj. ponad 200 lat) 85% terytorium przeszło przez podcięcie.

Na południu iw centrum strefy leśnej skutki systemu zacięć były szczególnie dotkliwe na masywach gleb piaszczystych, gdzie lasy pierwotne zostały zastąpione przez specyficzne bory z dominacją sosny zwyczajnej. Doprowadziło to do wycofania się na południe od północnych granic zasięgu występowania gatunków drzew liściastych (wiąz, lipa, dąb itp.). Na północy strefy leśnej rozwój krajowej hodowli reniferów, któremu towarzyszyło wzmożone wypalanie lasów, doprowadził do powstania strefy tundry z puszczy-tundry lub północnej tajgi, co sądząc po znaleziskach dużych drzew lub ich pniaki, dotarły do ​​brzegów Oceanu Arktycznego w XVIII-XIX wieku. Tak więc w pasie leśnym rolnictwo doprowadziło do najgłębszych zmian w życiorysie i ogólnie w krajobrazie. Najwyraźniej rolnictwo było wiodącym czynnikiem w szerokim rozmieszczeniu gleb bielicowych w pasie leśnym Europy Wschodniej. Być może ten potężny czynnik antropogenicznej transformacji naturalnych ekosystemów miał pewien wpływ na klimat. W warunkach stepowych najstarsze systemy rolnicze były odłogowane i przemijające. W systemie odłogowym użytkowane działki po wyeksploatowaniu pozostawały na dłuższy czas, przy systemie przesyłowym na krócej. Stopniowo zmniejszała się ilość wolnej ziemi, skracał się okres przenoszenia (przerwy między uprawami), by ostatecznie osiągnąć rok. Tak powstał system uprawy parowej z dwu- lub trzypolowym płodozmianem. Jednak taka zwiększona eksploatacja gleby bez nawożenia i przy niskiej uprawie techniki rolniczej przyczyniła się do stopniowego spadku plonu i jakości produktu.

Życiowa konieczność postawiła społeczeństwo ludzkie przed zadaniem przywracania zasobów glebowych. Od połowy ubiegłego wieku rozpoczęto przemysłową produkcję nawozów mineralnych, których wprowadzenie kompensowało składniki pokarmowe roślin wyobcowanych ze zbiorów. Wzrost liczby ludności i ograniczona powierzchnia uprawna wysunęły na czoło problem rekultywacji (poprawiania) gruntów. Rekultywacja terenu ma na celu przede wszystkim optymalizację reżimu wodnego. Obszary nadmiernej wilgoci i podmokłych są osuszane, w regionach suchych - sztuczne nawadnianie. Ponadto prowadzona jest walka z zasoleniem gleb, gleby kwaśne są wapniste, lizawki solne gipsem, rekultywują i rekultywują tereny wyrobisk górniczych, kamieniołomów, hałd. Rekultywacja obejmuje gleby wysokiej jakości, jeszcze bardziej podnosząc ich żyzność. W wyniku działalności człowieka powstały zupełnie nowe typy gleb. Na przykład w wyniku tysięcy lat nawadniania w Egipcie, Indiach, krajach Azji Środkowej powstały potężne sztuczne gleby aluwialne o dużej podaży próchnicy, azotu, fosforu, potasu i pierwiastków śladowych. Na rozległym terytorium lessowego płaskowyżu Chin praca wielu pokoleń stworzyła specjalne gleby antropogeniczne - heilutu. W niektórych krajach od ponad stu lat prowadzi się wapnowanie gleb kwaśnych, które stopniowo przekształciły się w obojętne. Gleby winnic południowego wybrzeża Krymu, które są użytkowane od ponad dwóch tysięcy lat, przekształciły się w specjalny rodzaj gleb uprawnych. Odbito morza, a zmienione wybrzeża Holandii zamieniono w żyzne ziemie.

Zniszczenie gleby w wyniku działalności człowieka. Otaczające nas środowisko naturalne charakteryzuje się ścisłym połączeniem wszystkich jego części składowych, realizowanym poprzez cykliczne procesy przemiany materii i energii. Pokrywa glebowa Ziemi (pedosfera) jest nierozerwalnie związana tymi procesami z innymi składnikami biosfery. Bezmyślny antropogeniczny wpływ na niektóre składniki naturalne nieuchronnie wpływa na stan pokrywy glebowej. Znanymi przykładami nieprzewidzianych skutków działalności gospodarczej człowieka są niszczenie gleb w wyniku zmian stosunków wodnych po wylesieniu, podlewanie żyznych terenów zalewowych w wyniku wzrostu poziomu wód gruntowych po budowie dużych elektrowni wodnych itp. Poważnym problemem jest antropogeniczne zanieczyszczenie gleb. Niekontrolowany wzrost emisji odpadów przemysłowych i domowych do środowiska w drugiej połowie XX wieku. osiągnął niebezpieczny poziom. Związki chemiczne, które zanieczyszczają naturalne wody, powietrze i glebę, poprzez łańcuchy troficzne, przedostają się do organizmów roślinnych i zwierzęcych, powodując w ten sposób stały wzrost stężenia toksyn. Ochrona biosfery przed zanieczyszczeniami oraz bardziej ekonomiczne i racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych jest globalnym zadaniem naszych czasów, od którego pomyślnego rozwoju zależy przyszłość ludzkości. W związku z tym szczególnie ważna jest ochrona pokrywy glebowej, która przyjmuje większość zanieczyszczeń technogennych, częściowo je utrwala w masie gleby, częściowo przekształca i włącza w przepływy migracyjne. Problem rosnącego zanieczyszczenia środowiska od dawna nabiera globalnego znaczenia. W 1972 r. w Sztokholmie odbyła się specjalna konferencja ONZ na temat środowiska, na której opracowano program zawierający zalecenia dotyczące zorganizowania globalnego systemu monitorowania (kontroli) środowiska. Glebę należy chronić przed wpływem procesów niszczących jej cenne właściwości – strukturę, zawartość próchnicy glebowej, populację drobnoustrojów, a tym samym przed wchłanianiem i akumulacją substancji szkodliwych i toksycznych.

Erozja gleby. W przypadku naruszenia naturalnej pokrywy roślinnej pod wpływem wiatru i opadów atmosferycznych może dojść do zniszczenia górnych warstw gleby. Zjawisko to nazywa się erozją gleby. Wraz z erozją gleba traci drobne cząstki i zmienia swój skład chemiczny. Z gleb zerodowanych usuwane są najważniejsze pierwiastki chemiczne - próchnica, azot, fosfor itp., których zawartość w glebach zerodowanych może być kilkukrotnie zmniejszona. Erozja może być spowodowana kilkoma przyczynami. Erozja wietrzna jest spowodowana przez wiatr zrywający pokrywę gleby, która nie jest utrwalona przez roślinność. Ilość wydmuchiwanej gleby w niektórych przypadkach osiąga bardzo duże rozmiary - 120-124 t/ha. Erozja wietrzna rozwija się głównie na obszarach o zniszczonej roślinności i niedostatecznej wilgotności powietrza. W wyniku częściowego falowania gleba traci z każdego hektara dziesiątki ton próchnicy i znaczną ilość składników pokarmowych dla roślin, co powoduje zauważalny spadek plonów. Każdego roku, z powodu erozji wietrznej gleby, miliony hektarów ziemi są porzucane w wielu krajach Azji, Afryki, Ameryki Środkowej i Południowej. Falowanie gleby zależy od prędkości wiatru, mechanicznego składu gleby i jej struktury, rodzaju roślinności i innych czynników. Falowanie gleb o lekkiej teksturze zaczyna się przy stosunkowo słabym wietrze (prędkość 3-4 m/s). Ciężkie gleby gliniaste są niesione wiatrem z prędkością około 6 m/s lub większą. Gleby strukturalne są bardziej odporne na erozję niż gleby opryskiwane. Glebę uważa się za odporną na erozję, jeżeli zawiera ponad 60% kruszyw większych niż 1 mm w górnym poziomie.

Aby chronić gleby przed erozją wietrzną, tworzą przeszkody dla przemieszczania się mas powietrza w postaci pasów leśnych oraz skrzydeł krzewów i roślin wysokich. Jedną z globalnych konsekwencji procesów erozyjnych, które miały miejsce zarówno w bardzo dawnych czasach, jak iw naszych czasach, jest powstawanie antropogenicznych pustyń. Należą do nich pustynie i półpustynie Azji Środkowej i Zachodniej oraz Afryki Północnej, które najprawdopodobniej zawdzięczały swoją edukację plemionom pasterskim, które niegdyś zamieszkiwały te terytoria. To, czego nie mogły zjeść niezliczone stada owiec, wielbłądów, koni, hodowcy bydła wycinali i palili. Niechroniona po zniszczeniu roślinności gleba została poddana pustynnieniu. W bardzo bliskim nam czasie, dosłownie przed kilkoma pokoleniami, podobny proces pustynnienia z powodu nieprzemyślanej hodowli owiec objął wiele części Australii. Możliwe jest zatrzymanie procesu pustynnienia i takie próby są podejmowane przede wszystkim w ramach ONZ. Już w 1997 roku Międzynarodowa Konferencja ONZ w Nairobi przyjęła plan walki z pustynnieniem, który dotyczy przede wszystkim krajów rozwijających się i zawierał 28 zaleceń, których realizacja zdaniem ekspertów mogłaby przynajmniej zapobiec ekspansji tego niebezpiecznego procesu . Jednak udało się ją zrealizować tylko częściowo – z różnych powodów, a przede wszystkim z powodu dotkliwego braku środków. Założono, że realizacja tego planu będzie wymagała 90 mld USD (po 4,5 mld w ciągu 20 lat), ale nie udało się ich w pełni znaleźć, dlatego czas trwania tego projektu przedłużono do 2015 roku. A ludność w suchych i półpustynnych regionach świata, według szacunków ONZ, liczy obecnie ponad 1,2 miliarda ludzi.

Erozja wodna to niszczenie pokrywy glebowej, która nie jest utrwalana przez roślinność pod wpływem wód płynących. Opadom atmosferycznym towarzyszy płaskie wymywanie drobnych cząstek z powierzchni gleby, a ulewne deszcze powodują silne niszczenie całej warstwy gleby z powstawaniem wąwozów i wąwozów. Ten rodzaj erozji występuje w przypadku zniszczenia pokrywy roślinnej. Wiadomo, że roślinność zielna zatrzymuje do 15-20% opadów, a jeszcze więcej koron drzew. Szczególnie ważną rolę odgrywa ściółka leśna, która całkowicie neutralizuje siłę uderzenia kropli deszczu i radykalnie zmniejsza prędkość przepływającej wody. Wylesianie i niszczenie ściółki leśnej powoduje 2-3 krotny wzrost spływu powierzchniowego. Zwiększony spływ powierzchniowy pociąga za sobą energiczne wypłukiwanie górnej części gleby, najbogatszej w próchnicę i składniki odżywcze oraz sprzyja energicznemu tworzeniu się wąwozów. Dogodne warunki dla erozji wodnej stwarza orka rozległych stepów i łąk oraz niewłaściwa uprawa roli. Wymywanie gleb (erozja planarna) jest potęgowane przez zjawisko erozji liniowej - erozji gleb i skał macierzystych w wyniku rozrostu wąwozów. Na niektórych obszarach sieć wąwozów jest tak rozwinięta, że ​​zajmuje większość terytorium. Powstawanie wąwozów całkowicie niszczy glebę, nasila procesy wymywania powierzchni i rozczłonkowuje grunty orne. Masa wypłukanej gleby na terenach rolniczych waha się od 9 t/ha do kilkudziesięciu ton na hektar. Ilość materii organicznej wypłukiwanej przez cały rok z całego obszaru naszej planety jest imponująca - około 720 mln t. Wzmocnienie struktury gleby poprzez racjonalną technikę rolniczą. Aby zwalczyć skutki erozji wodnej, wykorzystują tworzenie ochronnych pasów leśnych, urządzenia różnych konstrukcji inżynierskich do zatrzymywania spływów powierzchniowych - tamy, tamy w wąwozach, zatrzymujące wodę szyby i rowy.

Erozja to jeden z najintensywniejszych procesów niszczenia pokrywy glebowej. Najbardziej negatywną stroną erozji gleby nie jest wpływ na utratę plonów w danym roku, ale zniszczenie struktury profilu glebowego i utrata ważnych jego składników, których odbudowa zajmuje setki lat.

Zasolenie gleb. Na obszarach o niewystarczającej wilgotności powietrza plon upraw rolnych jest ograniczony przez niewystarczającą ilość wilgoci dostającej się do gleby. Aby zrekompensować jego niedobór, od czasów starożytnych stosowano sztuczne nawadnianie. Na całym świecie nawadnianych jest ponad 260 milionów hektarów gleby, jednak niewłaściwe nawadnianie prowadzi do gromadzenia się soli w nawadnianych glebach. Głównymi przyczynami antropogenicznego zasolenia gleby są nawadnianie nieodwadniające i niekontrolowane zaopatrzenie w wodę. W rezultacie poziom wód gruntowych podnosi się, a gdy poziom wód gruntowych osiąga krytyczną głębokość, rozpoczyna się intensywne gromadzenie się soli z powodu parowania wody zawierającej sól, unoszącej się na powierzchnię gleby. Ułatwia to nawadnianie wodą o zwiększonej mineralizacji. W wyniku antropogenicznego zasolenia na całym świecie co roku ginie około 200-300 tys. hektarów bardzo cennych ziem nawadnianych. W celu ochrony przed zasoleniem antropogenicznym tworzone są urządzenia odwadniające, które powinny zapewnić położenie poziomu wód gruntowych na głębokości co najmniej 2,5-3 m oraz systemy kanałów z hydroizolacją zapobiegającą filtracji wody. W przypadku nagromadzenia soli rozpuszczalnych w wodzie zaleca się spłukać glebę systemem drenażowym w celu usunięcia soli z warstwy korzeniowej gleby. Ochrona gleb przed zasoleniem sody obejmuje tynkowanie gleb gipsem, stosowanie nawozów mineralnych zawierających wapń, a także wprowadzanie do płodozmianu traw wieloletnich. Aby zapobiec negatywnym skutkom nawadniania, konieczne jest stałe monitorowanie reżimu wodno-solnego na nawadnianych terenach.

Rekultywacja gleb naruszonych przez przemysł i budownictwo. Działalności gospodarczej człowieka towarzyszy niszczenie gleby. Powierzchnia pokrywy glebowej systematycznie maleje w wyniku budowy nowych przedsiębiorstw i miast, układania dróg i linii wysokiego napięcia, zalewania gruntów rolnych podczas budowy elektrowni wodnych oraz rozwoju górnictwa przemysł. Tak więc ogromne odkrywki z hałdami urabianej skały, wysokie hałdy w pobliżu kopalń są integralną częścią krajobrazu terenów, na których działa przemysł wydobywczy. Wiele krajów zajmuje się rekultywacją (rekultywacją) zniszczonych obszarów pokrywy glebowej. Rekultywacja to nie tylko zasypywanie wyrobisk, ale tworzenie warunków do jak najszybszego tworzenia pokrywy glebowej. W procesie rekultywacji następuje tworzenie się gleb, tworzenie ich żyzności. W tym celu na gleby wysypiskowe nakłada się warstwę humusu, jednak jeśli wysypiska zawierają substancje toksyczne, najpierw pokrywa się je warstwą nietoksycznej skały (na przykład lessu), na którą już nałożona jest warstwa humusu . W niektórych krajach na hałdach i kamieniołomach powstają egzotyczne zespoły architektoniczno-krajobrazowe. Na wysypiskach i hałdach zakładane są parki, aw kamieniołomach zakładane są sztuczne jeziora z koloniami ryb i ptaków. Na przykład w południowej części dorzecza reńskiego węgla brunatnego (FRG) składowiska były składowane od końca ubiegłego wieku w oczekiwaniu na utworzenie sztucznych wzniesień, później pokrytych roślinnością leśną.

Chemizacja rolnictwa. Postępy w rolnictwie osiągnięte dzięki wprowadzeniu osiągnięć chemii są dobrze znane. Wysokie plony uzyskuje się dzięki zastosowaniu nawozów mineralnych, konserwację produktów uprawnych osiąga się za pomocą pestycydów - pestycydów stworzonych do zwalczania chwastów i szkodników. Jednak wszystkie te chemikalia należy stosować bardzo ostrożnie i ściśle przestrzegać opracowanych przez naukowców norm ilościowych wprowadzanych pierwiastków chemicznych.

1. Zastosowanie nawozów mineralnych

Kiedy dzikie rośliny giną, zwracają do gleby wchłonięte przez siebie pierwiastki chemiczne, wspierając w ten sposób biologiczny cykl substancji. Ale tak się nie dzieje z roślinnością kulturową. Masa roślinności uprawnej jest tylko częściowo zwracana do gleby (o około jedną trzecią). Człowiek sztucznie zaburza zrównoważony cykl biologiczny, eksportując plony, a wraz z nimi pierwiastki chemiczne wchłonięte z gleby. Odnosi się to przede wszystkim do „triady płodności”: azotu, fosforu i potasu. Ale ludzkość znalazła wyjście z tej sytuacji: aby uzupełnić utratę składników odżywczych roślin i zwiększyć produktywność, pierwiastki te są wprowadzane do gleby w postaci nawozów mineralnych.

Problem nawozów azotowych. Jeżeli ilość azotu wprowadzanego do gleby przekracza potrzeby roślin, wówczas nadmiar azotanów jest częściowo dostarczany do roślin, a częściowo odprowadzany przez wody glebowe, co powoduje wzrost azotanów w wodach powierzchniowych, a także szereg innych negatywne konsekwencje. Przy nadmiarze azotu wzrost azotanów występuje również w produktach rolnych. Dostając się do organizmu człowieka azotany mogą częściowo zostać przekształcone w azotyny, które powodują poważną chorobę (methemoglobinemię) związaną z trudnościami w transporcie tlenu przez układ krążenia.

Stosowanie nawozów azotowych powinno odbywać się przy ścisłym uwzględnieniu zapotrzebowania na azot dla uprawianej rośliny uprawnej, dynamiki jego zużycia przez tę uprawę oraz składu gleby. Potrzebny jest przemyślany system ochrony gleby przed nadmiarem związków azotu. Jest to szczególnie prawdziwe ze względu na fakt, że nowoczesne miasta i duże przedsiębiorstwa hodowlane są źródłem zanieczyszczenia gleby i wody azotem. Opracowywane są techniki wykorzystania biologicznych źródeł tego pierwiastka. Są to wiążące azot zbiorowiska roślin wyższych i mikroorganizmów. Wysiewowi roślin strączkowych (lucerna, koniczyna itp.) towarzyszy wiązanie azotu do 300 kg/ha.

Problem nawozów fosforowych. Wraz ze zbiorami usuwa się z gleby około dwóch trzecich fosforu wychwyconego przez rośliny uprawne. Straty te są również przywracane przez nawożenie gleby nawozami mineralnymi.

Współczesnemu intensywnemu rolnictwu towarzyszy zanieczyszczenie wód powierzchniowych rozpuszczalnymi związkami fosforu i azotu, które kumulują się w zlewniach końcowych i powodują szybki wzrost glonów i mikroorganizmów w tych zbiornikach. Zjawisko to nazywa się eutrofizacją zbiorników wodnych. W takich zbiornikach tlen jest szybko zużywany do oddychania glonów i utleniania ich obfitych szczątków. Wkrótce powstaje atmosfera niedoboru tlenu, przez co giną ryby i inne zwierzęta wodne, ich rozkład rozpoczyna się od powstania siarkowodoru, amoniaku i ich pochodnych. Wiele jezior jest dotkniętych eutrofizacją, w tym Wielkie Jeziora Ameryki Północnej.

Problem nawozów potasowych. Przy stosowaniu dużych dawek nawozów potasowych nie stwierdzono niekorzystnego wpływu, ale ze względu na fakt, że znaczna część nawozów jest reprezentowana przez chlorki, często oddziałuje to na działanie jonów chloru, które negatywnie wpływają na stan gleby. Organizacja ochrony gleby przy powszechnym stosowaniu nawozów mineralnych powinna mieć na celu zbilansowanie stosowanych mas nawozów z plonami, z uwzględnieniem specyficznych warunków krajobrazowych i składu gleby. Nawożenie powinno być jak najbardziej zbliżone do tych etapów rozwoju roślin, kiedy potrzebują one ogromnej podaży odpowiednich pierwiastków chemicznych. Głównym zadaniem działań ochronnych powinno być zapobieganie usuwaniu nawozów ze spływami wód powierzchniowych i podziemnych oraz zapobieganie przedostawaniu się nadmiernych ilości wprowadzanych pierwiastków do produktów rolnych.

Problem pestycydów (pestycydów). Według FAO roczne straty spowodowane chwastami i szkodnikami na całym świecie stanowią 34% potencjalnej produkcji i są szacowane na 75 miliardów dolarów negatywnych konsekwencji. Niszcząc szkodniki niszczą złożone systemy ekologiczne i przyczyniają się do śmierci wielu zwierząt. Niektóre pestycydy stopniowo gromadzą się wzdłuż łańcuchów troficznych i dostając się do organizmu człowieka wraz z pożywieniem, mogą powodować niebezpieczne choroby. Niektóre biocydy silniej oddziałują na aparat genetyczny niż promieniowanie. Po dotarciu do gleby pestycydy rozpuszczają się w wilgotności gleby i są przenoszone wraz z nią w dół profilu. Czas pozostawania pestycydów w glebie zależy od ich składu. Trwałe związki działają do 10 lat lub dłużej. Wędrując z naturalnymi wodami i niesionymi przez wiatr, trwałe pestycydy rozprzestrzeniają się na duże odległości. Wiadomo, że znikome ślady pestycydów znaleziono w opadach atmosferycznych w rozległych oceanach, na powierzchni lądolodów Grenlandii i Antarktydy. W 1972 roku na terytorium Szwecji z opadami atmosferycznymi spadło więcej DDT niż wyprodukowano w tym kraju.

Ochrona gleb przed zanieczyszczeniem pestycydami zapewnia powstawanie najmniej toksycznych i mniej trwałych związków. Opracowywane są techniki zmniejszania dawek bez zmniejszania ich skuteczności. Bardzo ważne jest ograniczenie oprysku lotniczego przez opryski naziemne, a także stosowanie oprysku ściśle selektywnego. Pomimo podjętych środków, gdy pola są poddawane działaniu pestycydów, tylko niewielka ich część dociera do celu. Większość z nich gromadzi się w pokrywie glebowej i wodach naturalnych. Ważnym zadaniem jest przyspieszenie rozkładu pestycydów, ich rozkład na nietoksyczne składniki. Ustalono, że wiele pestycydów rozkłada się pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, niektóre toksyczne związki ulegają zniszczeniu w wyniku hydrolizy, jednak pestycydy są najaktywniej rozkładane przez mikroorganizmy. Obecnie w wielu krajach, w tym w Rosji, prowadzona jest kontrola zanieczyszczenia środowiska pestycydami. Dla pestycydów ustalono normy maksymalnych dopuszczalnych stężeń w glebie, które wynoszą setne i dziesiąte części mg/kg gleby.

Emisje przemysłowe i domowe do środowiska. W ciągu ostatnich dwóch stuleci działalność produkcyjna ludzkości gwałtownie wzrosła. W sferze zastosowań przemysłowych zaangażowanych jest coraz więcej różnego rodzaju surowców mineralnych. Obecnie ludzie wydają 3,5-4,03 tys. km3 wody rocznie na różne potrzeby, czyli około 10% całkowitego odpływu wszystkich rzek na świecie. Jednocześnie do wód powierzchniowych trafiają dziesiątki milionów ton odpadów domowych, przemysłowych i rolniczych, a do atmosfery emitowane są setki milionów ton gazów i pyłów. Działalność produkcyjna człowieka stała się globalnym czynnikiem geochemicznym. Tak intensywny wpływ człowieka na środowisko naturalne ma swoje odzwierciedlenie w pokrywie glebowej planety. Niebezpieczne są również emisje technologiczne do atmosfery. Cząstki stałe tych emisji (cząstki od 10 mikronów i większe) osadzają się w pobliżu źródeł zanieczyszczeń, mniejsze cząstki w składzie gazów są transportowane na duże odległości.

Zanieczyszczenie związkami siarki. Podczas spalania paliw mineralnych (węgiel, olej, torf) wydziela się siarka. Znaczna ilość utlenionej siarki jest emitowana do atmosfery podczas procesów metalurgicznych, produkcji cementu itp. Tlenek siarki, przenikając przez szparki organów zielonych roślin, powoduje zmniejszenie aktywności fotosyntetycznej roślin i zmniejszenie ich produktywności. Kwasy siarkowy i siarkowy wypadające wraz z wodą opadową wpływają na roślinność. Obecność SO2 w ilości 3 mg/l powoduje obniżenie pH wód opadowych do 4 i powstawanie kwaśnych deszczy. Na szczęście czas życia tych związków w atmosferze mierzony jest od kilku godzin do 6 dni, ale w tym czasie mogą one być transportowane masami powietrza na dziesiątki i setki kilometrów od źródeł zanieczyszczeń i wypaść w postaci kwaśnych deszczy. Kwaśna woda deszczowa zwiększa kwasowość gleb, hamuje aktywność mikroflory glebowej, zwiększa usuwanie składników pokarmowych roślin z gleby, zanieczyszcza zbiorniki wodne, wpływa na roślinność drzewną. W pewnym stopniu efekt kwaśnych opadów można zneutralizować poprzez wapnowanie gleby.

Zanieczyszczenie metalami ciężkimi. Zanieczyszczenia spadające w pobliżu źródła zanieczyszczenia stanowią nie mniejsze zagrożenie dla pokrywy glebowej. W ten sposób objawia się zanieczyszczenie metalami ciężkimi i arsenem, które tworzą technogeniczne anomalie geochemiczne, czyli obszary zwiększonego stężenia metali w pokrywie glebowej i roślinności. Przedsiębiorstwa metalurgiczne co roku wyrzucają na powierzchnię ziemi setki tysięcy ton miedzi, cynku, kobaltu, dziesiątki tysięcy ton ołowiu, rtęci i niklu. Technogeniczne rozpraszanie metali (tych i innych) występuje również podczas innych procesów produkcyjnych. Anomalie spowodowane przez człowieka wokół zakładów produkcyjnych i ośrodków przemysłowych wahają się od kilku kilometrów do 30-40 km, w zależności od zdolności produkcyjnej. Zawartość metali w glebie i roślinności spada dość szybko od źródła zanieczyszczenia na obrzeża. W obrębie anomalii można wyróżnić dwie strefy. Pierwsza, bezpośrednio przylegająca do źródła zanieczyszczenia, charakteryzuje się silnym niszczeniem pokrywy glebowej, niszczeniem roślinności i fauny. Obszar ten charakteryzuje się bardzo wysokim stężeniem metali zanieczyszczających. W drugiej, bardziej rozległej strefie, gleby całkowicie zachowują swoją strukturę, ale aktywność mikrobiologiczna w nich jest stłumiona. W glebach zanieczyszczonych metalami ciężkimi wyraźnie zaznacza się wzrost zawartości metalu od dołu do góry wzdłuż profilu glebowego i jego najwyższa zawartość w skrajnej części profilu.

Głównym źródłem zanieczyszczenia ołowiem jest transport drogowy. Większość (80-90%) emisji osadza się wzdłuż autostrad na powierzchni gleby i roślinności. W ten sposób powstają przydrożne anomalie geochemiczne ołowiu o szerokości (w zależności od natężenia ruchu) od kilkudziesięciu metrów do 300-400 m i wysokości do 6 m. Metale ciężkie przedostające się z gleby do roślin, a następnie w organizmy zwierząt i ludzi, mają zdolność stopniowej akumulacji ... Najbardziej toksyczne są rtęć, kadm, ołów, arsen, zatrucie nimi powoduje poważne konsekwencje. Cynk i miedź są mniej toksyczne, ale ich zanieczyszczenie gleby hamuje aktywność mikrobiologiczną i zmniejsza produktywność biologiczną.

Ograniczone rozprzestrzenianie się metali zanieczyszczających w biosferze jest w dużej mierze spowodowane glebą. Większość łatwo mobilnych, rozpuszczalnych w wodzie związków metali przedostających się do gleby jest silnie związana z materią organiczną i wysoce rozproszonymi minerałami ilastymi. Wiązanie metali zanieczyszczających w glebie jest tak silne, że w glebach starych rejonów hutniczych krajów skandynawskich, gdzie wytop rudy ustał około 100 lat temu, nadal utrzymuje się wysoka zawartość metali ciężkich i arsenu. W konsekwencji pokrywa glebowa pełni rolę globalnej tarczy geochemicznej, która zatrzymuje znaczną część pierwiastków zanieczyszczających.

Zdolność ochronna gleb ma jednak swoje granice, dlatego ochrona gleb przed skażeniem metalami ciężkimi jest pilnym zadaniem. Aby ograniczyć uwalnianie emisji metali do atmosfery, konieczne jest stopniowe przechodzenie produkcji do zamkniętych cykli technologicznych, a także korzystanie z urządzeń do obróbki.

Wpływ społeczeństwa ludzkiego na pokrywę glebową jest jednym z aspektów ogólnego oddziaływania człowieka na środowisko.

Na przestrzeni dziejów wpływ społeczeństwa ludzkiego na pokrywę glebową stale wzrastał. W odległych czasach niezliczone stada niszczyły roślinność i deptały darń na rozległym terytorium suchych krajobrazów. Deflacja (zniszczenie gleby przez wiatr) zakończyła niszczenie gleby. Niedawno, w wyniku nawadniania bez drenażu, dziesiątki milionów hektarów żyznych gleb zamieniło się w słone ziemie i słone pustynie. W XX wieku. duże obszary bardzo żyznych gleb łęgowych zostały zalane lub podmokłe w wyniku budowy tam i zbiorników na dużych rzekach. Jednak bez względu na to, jak wielkie są zjawiska niszczenia gleby, jest to tylko niewielka część skutków wpływu ludzkiego społeczeństwa na pokrywę glebową Ziemi. Głównym skutkiem oddziaływania człowieka na glebę jest stopniowa zmiana procesu tworzenia gleby, coraz głębsza regulacja procesów cyklu pierwiastków chemicznych i przemiany energii w glebie.

Jeden z najważniejszych czynników formowania gleby - roślinność ziemi świata - uległ głębokiej przemianie. W okresie historycznym powierzchnia lasów zmniejszyła się o ponad połowę. Dbając o rozwój roślin użytkowych, człowiek na znacznej części gruntów zastąpił naturalne biocenozy sztucznymi. Biomasa roślin uprawnych (w przeciwieństwie do roślinności naturalnej) nie wchodzi całkowicie w cykl substancji w tym krajobrazie. Znaczna część roślinności uprawnej (do 80%) jest usuwana z miejsca wzrostu. Prowadzi to do wyczerpywania się w glebie zapasów próchnicy, azotu, fosforu, potasu, pierwiastków śladowych iw efekcie do spadku żyzności gleby.

W odległych czasach, ze względu na nadwyżkę ziemi w stosunku do niewielkiej liczby ludności, problem ten został rozwiązany dzięki temu, że po usunięciu jednej lub kilku upraw, obszar uprawny pozostawał na długi czas. Z biegiem czasu równowaga biogeochemiczna w glebie została przywrócona i teren mógł być ponownie uprawiany.

W pasie leśnym stosowano system rolno-trębowy, w którym las był spalany, a opuszczony teren, wzbogacany jesionowymi elementami spalonej roślinności, obsiano.

Po wyczerpaniu obszar uprawny został porzucony, a nowy został wypalony. Zbiory w tego typu uprawach zapewniało dostarczanie składników mineralnych wraz z popiołem uzyskanym ze spalania roślinności drzewiastej na miejscu. Wysokie koszty pracy przy odprawie zostały opłacone bardzo wysokimi plonami. Wykarczowany teren użytkowany był przez 1-3 lata na glebach piaszczystych i do 5-8 lat na glebach gliniastych, po czym pozostawiano go zarośniętym lasem lub przez pewien czas użytkowany jako sianokosy lub pastwiska. Jeżeli po tym miejscu takie miejsce przestało być narażone na jakiekolwiek wpływy ze strony człowieka (wyrąb, wypas bydła), to w ciągu 40-80 lat (w środku i na południe od pasa lasu) odtworzono w nim horyzont próchniczny. Odtworzenie gleb w północnej strefie leśnej wymagało od dwóch do trzech razy dłuższego czasu.

Wpływ systemu cięcia i spalania doprowadził do odsłonięcia gleby, zwiększenia spływu powierzchniowego i erozji gleby, wyrównania mikrorzeźby i zubożenia fauny glebowej. Choć powierzchnia terenów uprawnych była stosunkowo niewielka, a cykl trwał długo, na przestrzeni setek i tysięcy lat rozległe tereny zostały głęboko przekształcone przez podcięcie. Wiadomo na przykład, że w Finlandii w XVIII-XIX wieku. (tj. za 200 lat) 85% terytorium przeszło przez podcięcie.

Na południu iw centrum strefy leśnej skutki systemu zacięć były szczególnie dotkliwe na masywach gleb piaszczystych, gdzie lasy pierwotne zostały zastąpione przez specyficzne bory z dominacją sosny zwyczajnej. Doprowadziło to do wycofania się na południe od północnych granic zasięgu występowania gatunków drzew liściastych (wiąz, lipa, dąb itp.). Na północy strefy leśnej rozwój krajowej hodowli reniferów, któremu towarzyszyło wzmożone wypalanie lasów, doprowadził do powstania strefy tundry z puszczy-tundry lub północnej tajgi, co sądząc po znaleziskach dużych drzew lub ich pniaki, dotarły do ​​brzegów Oceanu Arktycznego w XVIII-XIX wieku.

Tak więc w pasie leśnym rolnictwo doprowadziło do najgłębszych zmian w życiorysie i ogólnie w krajobrazie. Najwyraźniej rolnictwo było wiodącym czynnikiem w szerokim rozmieszczeniu gleb bielicowych w pasie leśnym Europy Wschodniej. Być może ten potężny czynnik antropogenicznej transformacji naturalnych ekosystemów miał pewien wpływ na klimat.

W warunkach stepowych najstarsze systemy rolnicze były odłogowane i przemijające. W systemie odłogowym użytkowane działki po wyeksploatowaniu pozostawały na dłuższy czas, przy systemie przesyłowym na krócej. Stopniowo zmniejszała się ilość wolnej ziemi, skracał się okres przenoszenia (przerwy między uprawami), by ostatecznie osiągnąć rok. Tak powstał system uprawy parowej z dwu- lub trzypolowym płodozmianem. Jednak taka zwiększona eksploatacja gleby bez nawożenia i przy niskiej uprawie techniki rolniczej przyczyniła się do stopniowego spadku plonu i jakości produktu.

Życiowa konieczność postawiła społeczeństwo ludzkie przed zadaniem przywracania zasobów glebowych. Od połowy ubiegłego wieku rozpoczęto przemysłową produkcję nawozów mineralnych, których wprowadzenie kompensowało składniki pokarmowe roślin wyobcowanych ze zbiorów.

Wzrost liczby ludności i ograniczona powierzchnia uprawna wysunęły na czoło problem rekultywacji (poprawiania) gruntów. Rekultywacja terenu ma na celu przede wszystkim optymalizację reżimu wodnego. Obszary nadmiernej wilgoci i podmokłych są osuszane, w regionach suchych - sztuczne nawadnianie. Ponadto prowadzona jest walka z zasoleniem gleb, gleby kwaśne są wapniste, lizawki solne gipsem, rekultywują i rekultywują tereny wyrobisk górniczych, kamieniołomów, hałd. Rekultywacja obejmuje gleby wysokiej jakości, jeszcze bardziej podnosząc ich żyzność.

W wyniku działalności człowieka powstały zupełnie nowe typy gleb. Na przykład w wyniku tysięcy lat nawadniania w Egipcie, Indiach, krajach Azji Środkowej powstały potężne sztuczne gleby aluwialne o dużej podaży próchnicy, azotu, fosforu, potasu i pierwiastków śladowych. Na rozległym terytorium lessowego płaskowyżu Chin praca wielu pokoleń stworzyła specjalne gleby antropogeniczne - heilutu. W niektórych krajach od ponad stu lat prowadzi się wapnowanie gleb kwaśnych, które stopniowo przekształciły się w obojętne. Gleby winnic południowego wybrzeża Krymu, które są użytkowane od ponad dwóch tysięcy lat, przekształciły się w specjalny rodzaj gleb uprawnych. Odbito morza, a zmienione wybrzeża Holandii zamieniono w żyzne ziemie.

Prace nad zapobieganiem procesom niszczącym pokrywę glebową osiągnęły szeroki zakres: powstają plantacje ochrony lasów, budowane są sztuczne zbiorniki i systemy nawadniające.

II. Koncepcja agroekosystemu

Pojęcie „ekosystemu” zostało zaproponowane przez Anglika Arthura Tensleya w 1935 roku. Znajomość praw organizacji ekosystemów pozwala z nich korzystać, a nawet zmieniać je bez całkowitego niszczenia systemu powstałych naturalnych połączeń.

Pojęcie „agroekosystemu” jako rolniczej wersji ekosystemu pojawiło się w latach 60-tych. Wyznaczają działkę, krajobraz rolniczy odpowiadający gospodarce. Wszystkie jego elementy są powiązane nie tylko biologicznie i geochemicznie, ale także ekonomicznie. Profesor L. O. Karpachevsky w przedmowie do rosyjskiego przekładu amerykańskiej książki Agricultural Ecosystems podkreślił dwoistą socjobiologiczną naturę agroekosystemu, którego strukturę w dużej mierze determinuje człowiek. Z tego powodu agroekosystemy należą do tak zwanych ekosystemów antropogenicznych (tj. stworzonych przez człowieka). Jest jednak bliższy ekosystemowi naturalnemu niż, powiedzmy, innemu wariantowi ekosystemów antropogenicznych – miejskim.

Agroekosystemy to antropogeniczne (tj. stworzone przez człowieka) ekosystemy. Człowiek determinuje ich strukturę i produktywność: orze część ziemi i zasiewa uprawy rolne, zamiast lasów zakłada sianokiszonki i pastwiska, hoduje zwierzęta gospodarskie.

Agroekosystemy są autotroficzne: ich głównym źródłem energii jest słońce. Dodatkowa (antropogeniczna) energia, którą człowiek zużywa w uprawie gleby i która jest zużywana na produkcję traktorów, nawozów, pestycydów itp., nie przekracza 1% energii słonecznej przyswajalnej przez agroekosystem.

Podobnie jak naturalny ekosystem, agroekosystem składa się z organizmów trzech głównych grup troficznych: producentów, konsumentów i rozkładających się.

Ekosystemy rolnicze lub agroekosystemy (Agroecosystems) należą do ekosystemów antropogenicznych najbardziej zbliżonych do naturalnych. Te zespoły gatunków są sztuczne, ponieważ skład roślin uprawnych i hodowanych zwierząt określa osoba, która stoi na szczycie piramidy ekologicznej i jest zainteresowana uzyskaniem maksymalnej ilości produktów rolnych: zboża, warzyw, mleka, mięsa, bawełna, wełna itp. Jednocześnie AgrES, podobnie jak naturalne ekosystemy, jest autotroficzny. Głównym źródłem energii dla nich jest Słońce. Cała energia antropogeniczna wprowadzona do AgrESu, wydatkowana na orkę, nawożenie, ogrzewanie budynków inwentarskich, nazywana jest dopłatą do energii antropogenicznej (AS). AU stanowi nie więcej niż 1% całkowitego budżetu energetycznego AgrES. To właśnie AS powoduje niszczenie zasobów rolnych i zanieczyszczenie środowiska, co komplikuje rozwiązanie problemu zapewnienia FS. Zmniejszenie wartości AC jest podstawą zapewnienia FS.

Wartość AC w ​​AgrES może zmieniać się w najszerszym zakresie, a jeśli odniesiemy ją do ilości energii zawartej w gotowym produkcie, to stosunek ten zmieni się od 1/15 do 30/1. W prymitywnych (ale wciąż zachowanych) ogrodach warzywnych Papuasów na jedną kalorię energii mięśni uzyskuje się co najmniej 15 kalorii żywności, ale tylko jedną kalorię żywności uzyskuje się poprzez zainwestowanie 20-30 kalorii energii w intensywne rolnictwo. Oczywiście tak intensywna hodowla pozwala na uzyskanie 100 centów ziarna z 1 hektara, 6000 litrów mleka od jednej krowy i ponad 1 kg dziennego przyrostu masy od zwierząt żywionych na mięso. Koszt tych sukcesów jest jednak zbyt wysoki. Zniszczenie zasobów rolnych, które w ciągu ostatnich 20-30 lat przybrało alarmujące rozmiary, przyczynia się do zbliżania się zbliżającego się kryzysu ekologicznego.

„Zielona rewolucja”, jaka miała miejsce w latach 60. i 70. naszego stulecia, kiedy to dzięki ojcu, nobliście N. Berlaugowi, na polach pojawiły się odmiany karłowate z plonami 2-4 razy większymi niż w tradycyjnych uprawy i nowe rasy zwierząt gospodarskich – „biotechnologiczne potwory”, zadały najbardziej namacalny cios biosferze. Jednocześnie do początku lat 80. produkcja zbóż ustabilizowała się, a nawet pojawiła się tendencja do jej zmniejszania z powodu utraty przez gleby żyzności naturalnej i spadku efektywności nawozów. Jednocześnie populacja planety nadal szybko rośnie, w wyniku czego ilość ziarna produkowanego na świecie w przeliczeniu na jedną osobę zaczęła spadać.

III. Ekosystemy miejskie

Ekosystemy miejskie są heterotroficzne, a udział energii słonecznej utrwalanej przez miejskie rośliny lub panele słoneczne umieszczone na dachach jest znikomy. Główne źródła energii dla przedsiębiorstw miejskich, ogrzewanie i oświetlenie mieszkań mieszkańców miasta znajdują się poza miastem. Są to złoża ropy naftowej, gazu, węgla, elektrownie wodne i jądrowe.

Miasto zużywa ogromne ilości wody, z której tylko niewielką część człowiek zużywa do bezpośredniego spożycia. Większość wody zużywana jest na procesy produkcyjne i potrzeby gospodarstw domowych. Zużycie wody osobistej w miastach waha się od 150 do 500 litrów dziennie, a biorąc pod uwagę przemysł, jeden obywatel przypada na 1000 litrów dziennie.

Woda wykorzystywana przez miasta wraca do natury w stanie skażonym – jest nasycona metalami ciężkimi, pozostałościami produktów naftowych, złożonymi substancjami organicznymi jak fenol itp. Może zawierać patogeny. Miasto emituje trujące gazy, pyły do ​​atmosfery, gromadzi na wysypiskach toksyczne odpady, które wraz ze strumieniami źródlanej wody przedostają się do ekosystemów wodnych.

Rośliny w ekosystemach miejskich rosną w parkach, ogrodach, trawnikach, ich głównym celem jest regulowanie składu gazowego atmosfery. Emitują tlen, pochłaniają dwutlenek węgla i oczyszczają atmosferę ze szkodliwych gazów i pyłów, które dostają się do niej podczas pracy przedsiębiorstw przemysłowych i transportu. Rośliny mają również duże walory estetyczne i dekoracyjne.

Zwierzęta w mieście reprezentowane są nie tylko przez gatunki powszechne w naturalnych ekosystemach (ptaki żyją w parkach: pleszka, słowik, pliszka; ssaki: norniki, wiewiórki i przedstawiciele innych grup zwierząt), ale także przez specjalną grupę zwierząt miejskich - ludzcy towarzysze. Obejmuje ptaki (wróble, szpaki, gołębie), gryzonie (szczury i myszy) oraz owady (karaluchy, pluskwy, ćmy). Wiele zwierząt związanych z człowiekiem żywi się śmieciami w śmieciach (kawki, wróble). To są sanitariusze miasta. Rozkład odpadów organicznych przyspieszają larwy much oraz inne zwierzęta i mikroorganizmy.

Główną cechą ekosystemów współczesnych miast jest zakłócenie w nich równowagi ekologicznej. Człowiek musi przejąć wszystkie procesy regulujące przepływy materii i energii. Człowiek musi regulować zarówno zużycie energii i zasobów przez miasto – surowców dla przemysłu i żywności dla ludzi, jak i ilość toksycznych odpadów uwalnianych do atmosfery, wody i gleby w wyniku przemysłu i transportu. Wreszcie określa również wielkość tych ekosystemów, które w krajach rozwiniętych, a w ostatnich latach w Rosji, gwałtownie „rozprzestrzeniają się” z powodu budowy podmiejskich domków. Tereny o niskiej zabudowie zmniejszają powierzchnię lasów i gruntów rolnych, ich „rozrastanie się” wymaga budowy nowych autostrad, co zmniejsza udział ekosystemów, które mogą produkować żywność i przeprowadzać obieg tlenu.

IV. Zanieczyszczenia przemysłowe

W ekosystemach miejskich najbardziej niebezpieczne dla przyrody są zanieczyszczenia przemysłowe.

Zanieczyszczenia chemiczne atmosfery. Ten czynnik jest jednym z najniebezpieczniejszych dla ludzkiego życia. Najczęstszymi zanieczyszczeniami są dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenek węgla, chlor itp. W niektórych przypadkach trujące związki mogą powstać z dwóch lub stosunkowo niewielu substancji, które nie są niebezpieczne, emitowane do atmosfery pod wpływem światła słonecznego. Ekolodzy liczą około 2000 zanieczyszczeń powietrza.

Głównymi źródłami zanieczyszczeń są elektrownie cieplne. Kotłownie, rafinerie ropy naftowej i pojazdy również silnie zanieczyszczają atmosferę.

Zanieczyszczenie chemiczne zbiorników wodnych. Przedsiębiorstwa zrzucają produkty naftowe, związki azotu, fenol i wiele innych odpadów przemysłowych do zbiorników wodnych. Podczas wydobycia ropy zbiorniki są zanieczyszczone gatunkami soli, ropa i produkty ropopochodne również rozlewają się podczas transportu. W Rosji z powodu zanieczyszczenia ropą najbardziej cierpią jeziora północnej Syberii Zachodniej. W ostatnich latach wzrosło zagrożenie dla ekosystemów wodnych ścieków komunalnych. W tych ściekach wzrosło stężenie detergentów, których drobnoustroje z trudem mogą się rozkładać.

Dopóki ilość zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery lub odprowadzanych do rzek jest niewielka, same ekosystemy są w stanie sobie z nimi poradzić. Przy umiarkowanym zanieczyszczeniu woda w rzece staje się praktycznie czysta po 3-10 km od źródła zanieczyszczenia. Jeśli zanieczyszczeń jest zbyt dużo, ekosystemy nie mogą sobie z nimi poradzić i zaczynają się nieodwracalne konsekwencje. Woda staje się niezdatna do picia i niebezpieczna dla ludzi. Zanieczyszczona woda również nie jest odpowiednia dla wielu gałęzi przemysłu.

Zanieczyszczenie powierzchni gleby odpadami stałymi. Duże powierzchnie zajmują miejskie wysypiska odpadów przemysłowych i domowych. Śmieci mogą zawierać substancje toksyczne, takie jak rtęć lub inne metale ciężkie, związki chemiczne, które rozpuszczają się w wodzie deszczowej i śnieżnej, a następnie przedostają się do zbiorników wodnych i wód gruntowych. Może trafić do śmieci i urządzeń zawierających substancje radioaktywne.

Powierzchnia gleby może być zanieczyszczona popiołem z dymu elektrowni węglowych, cementowni, cegieł ogniotrwałych itp. Aby zapobiec temu zanieczyszczeniu, na rurach zainstalowane są specjalne odpylacze.

Zanieczyszczenia chemiczne wód gruntowych. Prądy wód gruntowych przenoszą zanieczyszczenia przemysłowe na duże odległości i nie zawsze można zidentyfikować ich źródło. Zanieczyszczenie może być spowodowane wypłukiwaniem substancji toksycznych przez wodę deszczową i śniegową ze składowisk przemysłowych. Do skażenia wód gruntowych dochodzi również podczas wydobycia ropy nowoczesnymi metodami, kiedy to w celu zwiększenia wydobycia złóż ropy do odwiertów ponownie wtłaczana jest woda słona, która wraz z ropą podczas jej pompowania wypłynęła na powierzchnię. Słona woda wpływa do warstw wodonośnych, a woda ze studni ma gorzki smak i nie nadaje się do picia.

Zanieczyszczenie hałasem. Źródłem zanieczyszczenia hałasem może być zakład przemysłowy lub transport. Szczególnie głośne są ciężkie wywrotki i tramwaje. Hałas oddziałuje na układ nerwowy człowieka, dlatego w miastach i przedsiębiorstwach prowadzone są działania ochronne. Linie kolejowe i tramwajowe oraz drogi, którymi przebiega transport towarowy, należy usunąć z centralnych części miast do obszarów słabo zaludnionych, a wokół nich stworzyć dobrze pochłaniające hałas tereny zielone. Samoloty nie powinny latać nad miastami.

Hałas mierzony jest w decybelach. Tykający zegar - 10 dB, szept - 25, hałas z ruchliwej autostrady - 80, hałas samolotu podczas startu - 130 dB. Próg bólu w hałasie wynosi 140 dB. Na terenie budynków mieszkalnych w ciągu dnia hałas nie powinien przekraczać 50-66 dB.

Zanieczyszczeniami są również: zanieczyszczenia powierzchni gleby hałdami nadkładu i popiołu, zanieczyszczenia biologiczne, zanieczyszczenia termiczne, zanieczyszczenia radiacyjne, zanieczyszczenia elektromagnetyczne.

V. Zanieczyszczenie gleby

Gleba - wierzchnia warstwa ziemi, ukształtowana pod wpływem roślin, zwierząt, mikroorganizmów i klimatu ze skał macierzystych, na których się znajduje. Jest ważnym i złożonym składnikiem biosfery, ściśle powiązanym z innymi jej częściami.

W normalnych warunkach naturalnych wszystkie procesy zachodzące w glebie są zrównoważone. Ale często człowiek jest winny zakłócenia stanu równowagi gleby. W wyniku rozwoju działalności gospodarczej człowieka dochodzi do zanieczyszczenia, zmian składu gleby, a nawet jej zniszczenia.

Urodzajna warstwa gleby tworzy się bardzo długo. Jednocześnie wraz ze zbiorami rocznie usuwa się z gleby dziesiątki milionów ton azotu, potasu, fosforu - głównych składników żywienia roślin. Główny czynnik żyzności gleby - próchnica (humus) zawarty jest w czarnoziemach w ilości poniżej 5% masy warstwy ornej. Na glebach ubogich jest jeszcze mniej próchnicy. W przypadku braku uzupełnienia gleb związkami azotu, jego rezerwa może zostać wykorzystana za 50-100 lat. Tak się nie dzieje, ponieważ kultura rolnicza przewiduje wprowadzanie do gleby nawozów organicznych i nieorganicznych (mineralnych).

Wprowadzone do gleby nawozy azotowe zużywają rośliny w 40-50%. Reszta (około 20%) jest redukowana przez mikroorganizmy do substancji gazowych - N 2, N 2 O - i odparowuje w atmosferze lub jest wypłukiwana z gleby. W związku z tym mineralne nawozy azotowe nie mają długotrwałego działania i dlatego muszą być stosowane corocznie. Niekorzystne zmiany w glebie następują również w wyniku nieprawidłowego płodozmianu, tj. co roku wysiewając te same rośliny, np. ziemniaki. Włączenie roślin strączkowych do płodozmianu wzbogaca glebę w azot. Wysiew koniczyny i lucerny, dzięki wiązaniu N 2 przez symbiotyczne bakterie brodawkowe, może zatrzymać w glebie do 300 kg azotu na hektar. Płodozmian jest również niezbędny do zwalczania roślinożernych nicieni, co znacznie zmniejsza plony. Na przykład nicienie cebul czosnku mogą zmniejszyć plony cebuli o 50%.

Zanieczyszczenie pokrywy glebowej rtęcią (pestycydami i odpadami przemysłowymi), ołowiem (podczas wytopu ołowiu oraz z pojazdów), żelazem, miedzią, cynkiem, manganem, niklem, aluminium i innymi metalami (w pobliżu dużych ośrodków hutnictwa żelaza i metali nieżelaznych ), pierwiastki promieniotwórcze (w wyniku opadów atmosferycznych z wybuchów atomowych lub podczas unieszkodliwiania odpadów płynnych i stałych z przedsiębiorstw przemysłowych, elektrowni jądrowych lub instytutów badawczych związanych z badaniem i wykorzystaniem energii atomowej), trwałe związki organiczne stosowane jako pestycydy. Kumulują się w glebie i wodzie, a co najważniejsze są włączane do ekologicznych łańcuchów pokarmowych: przechodzą z gleby i wody do roślin, zwierząt, a ostatecznie wraz z pożywieniem przechodzą do organizmu człowieka. Nieumiejętne i niekontrolowane stosowanie jakichkolwiek nawozów i pestycydów prowadzi do zakłócenia obiegu substancji w biosferze.

Antropogeniczne zmiany gleby obejmują erozja(z łac. erosio - jeść na wynos). Niszczenie lasów i naturalnej pokrywy trawiastej, wielokrotne zaorywanie terenu bez przestrzegania zasad techniki rolniczej prowadzi do erozji gleby - niszczenia i wymywania przez wodę i wiatr warstwy żyznej. Powszechna jest również najbardziej destrukcyjna erozja wodna. Występuje na zboczach i rozwija się, gdy ziemia jest niewłaściwie uprawiana. Wraz z roztopami i wodą deszczową każdego roku miliony ton gleby są odprowadzane z pól do rzek i mórz.

Erozja wietrzna jest najbardziej widoczna w południowych regionach stepowych naszego kraju. Występuje na terenach o suchej, gołej glebie, z przerzedzoną roślinnością. Nadmierny wypas na stepach i półpustynach przyczynia się do erozji wietrznej i szybkiego niszczenia runa trawiastego. Odtworzenie w warunkach naturalnych warstwy gleby o grubości 1 cm zajmuje 250-300 lat.

Znaczne obszary z uformowanymi glebami są wycofywane z użytkowania rolniczego ze względu na odkrywkowe wydobycie minerałów zalegających na płytkiej głębokości.

Vi. Wpływ antropogeniczny na lasy, użytkowanie lasu

W rozwoju wpływu antropogenicznego na lasy europejskiej północy Rosji można wyróżnić dwa główne okresy: przed rozpoczęciem intensywnego rozwoju przemysłowego zasobów leśnych Północy, skoncentrowanego na potrzebach innych regionów i eksportu oraz po . Oczywiście granica czasowa między tymi okresami jest dość niejasna i zmienia się z południowego zachodu na północny wschód (od bardziej zaludnionych regionów położonych w pobliżu dużych ośrodków gospodarczych na mniej zaludnione i bardziej odległe). W niektórych częściach rozpatrywanego terytorium intensywny rozwój przemysłowy zasobów leśnych rozpoczął się już w XVII-XVIII w. (np. w rejonie Starej Rusi w związku z aktywnym rozwojem wydobycia soli lub na środkowym i południowym Uralu na związku z rozwojem metalurgii węgla drzewnego). Jednak na większości rozważanych terytoriów wszelki intensywny przemysłowy rozwój zasobów leśnych rozpoczyna się w połowie XIX wieku i wiąże się z początkiem szybkiego wzrostu eksportu materiałów leśnych z portów północnych do krajów europejskich.

Każdy z tych okresów charakteryzował się własną charakterystyką wpływu działalności gospodarczej człowieka na przyrodę tajgi. Nie można jednoznacznie stwierdzić, że poziom oddziaływania człowieka na naturalne ekosystemy Północy w pierwszym okresie, przed rozpoczęciem intensywnej eksploatacji lasu, był znikomy. Już w bardzo wczesnym okresie osiedlania się człowieka na terenie współczesnej tajgi był co najmniej znaczącym dodatkowym źródłem pożarów lasów - iw ten sposób wniósł już znaczący wkład w tworzenie ekosystemów tajgi. W dalszej kolejności istotną rolę w kształtowaniu krajobrazów tajgi odegrało rolnictwo polegające na wypalaniu i oczyszczaniu pól siana na terenach zalewowych rzek tajgi, pozyskiwanie drewna na lokalne potrzeby gospodarcze, łowiectwo i rybołówstwo oraz wiele innych rodzajów działalności gospodarczej rolnictwo na własne potrzeby północnych wsi i miast. Wiele form i elementów gospodarki, ukształtowanych w tym pierwszym okresie rozwoju gospodarczego terytorium Północy przez człowieka, przetrwało przez większą część następnego – przemysłowego – okresu. Tak więc rolnictwo typu cięcie i spalanie istniało na północy do lat 30. XX wieku. XX wieku i ostatecznie zatrzymał się głównie na skutek kolektywizacji i eksterminacji poszczególnych chłopów. Wykorzystanie małych pól siana wzdłuż obszarów zalewowych małych rzek i strumieni tajgi trwa w niektórych miejscach do dziś, chociaż przytłaczająca większość takich pól jest również stopniowo porzucana od lat 20. XX wieku. System szałasów myśliwskich-zimowisk istnieje iw niektórych miejscach jest częściowo aktualizowany do czasów obecnych, choć nie ma już dawnego zagęszczenia i znaczenia i nie jest tak często wykorzystywany przez miejscową ludność. Oczywiste ślady „przedindustrialnej” działalności gospodarczej człowieka – opuszczone i zarośnięte tereny leśne wyrębów lub niewielkie łany leśne, pozostałości po starych chatach myśliwskich, a czasem nawet niewielkie osady – można znaleźć w niektórych miejscach w samym centrum dziko dziś i całkowicie niezaludnione terytoria tajgi.

Pomimo tego, że działalność gospodarcza człowieka w pierwszym okresie - przed rozpoczęciem intensywnej eksploatacji lasu - była bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na strukturę i dynamikę terenów tajgi, w niniejszej pracy cała ta działalność traktowana jest jako historyczny czynnik kształtowania się tajga, a nie jako zaburzenie antropogeniczne (patrz rozdział „Tło antropogeniczne oddziaływania”). Nie ulega wątpliwości, że powstała wówczas i istniejąca do dziś infrastruktura antropogeniczna (osady, szlaki komunikacyjne, ośrodki przemysłowe) została wyłączona z potencjalnych nienaruszonych obszarów leśnych.

Znacznie większy wpływ na naturalne ekosystemy Północy wiązał się z kolejnym okresem rozwoju działalności gospodarczej – z intensywnym przemysłowym rozwojem zasobów leśnych tajgi.

Używane książki

1.www.omsk.edu.ru/schools/sch004/ecolog/lit.htm.

2. Garin V.M., Klenova I.A., Kolesnikov V.I. Ekologia dla uczelni technicznych. Rostów nad Donem, Wydawnictwo Phoenix 2001

3. Stepanowskich A.S. Ekologia ogólna: Podręcznik dla uniwersytetów - M: UNITI-DANA, 2001.

Plan

Wstęp

2. Wpływ człowieka na glebę

3. Erozja gleby

3.1 Przyczyny i rodzaje erozji

3.2 Zwalczanie erozji gleby

4. Sposoby zanieczyszczenia gleby i klasyfikacja zanieczyszczenia gleby

5. Zanieczyszczenie gleby pestycydami

6. Arydyzacja gleby

7. Degradacja ziemi

8. Ochrona zasobów ziemi

Wniosek

Bibliografia

Wstęp

Obecnie problem interakcji społeczeństwa ludzkiego z naturą stał się szczególnie dotkliwy. Nie ulega wątpliwości, że rozwiązanie problemu zachowania jakości życia ludzkiego jest nie do pomyślenia bez dokładnego zrozumienia współczesnych problemów środowiskowych: zachowanie ewolucji żywych, substancji dziedzicznych (pula genowa flory i fauny), zachowanie czystość i produktywność środowisk naturalnych (atmosfera, hydrosfera, gleba, lasy itp.), ekologiczna regulacja presji antropogenicznej na naturalne ekosystemy w ramach ich pojemności buforowej, zachowanie warstwy ozonowej, łańcuchy pokarmowe w przyrodzie, obieg substancji , i inni.

Pokrywa glebowa Ziemi jest najważniejszym składnikiem ziemskiej biosfery. To właśnie otoczka gleby determinuje wiele procesów zachodzących w biosferze.

Głównymi przyczynami zmniejszania się powierzchni użytków rolnych są przejawy erozji gleb, niedostatecznie przemyślane przeznaczenie gruntów na potrzeby pozarolnicze, powodzie, podmokłe i podmokłe, zarastanie lasami i krzewami, pustynnienie i alienacja dla celów przemysłowych i miejskich budowa.

Najważniejszą rolą gleb jest gromadzenie materii organicznej, różnych pierwiastków chemicznych i energii. Pokrywa glebowa pełni funkcję biologicznego pochłaniacza, niszczyciela i neutralizatora różnych zanieczyszczeń. Jeśli to ogniwo biosfery zostanie zniszczone, to dotychczasowe funkcjonowanie biosfery zostanie nieodwracalnie zakłócone. Dlatego niezwykle ważne jest badanie globalnego znaczenia biochemicznego pokrywy glebowej, jej stanu obecnego oraz zmian pod wpływem działalności antropogenicznej.

1. Gleba: znaczenie i struktura

Ważnym etapem rozwoju biosfery było pojawienie się jej części, jaką jest pokrywa glebowa. Wraz z utworzeniem wystarczająco rozwiniętej pokrywy glebowej biosfera staje się integralnym kompletnym systemem, którego wszystkie części są ściśle ze sobą powiązane i zależą od siebie.

Pokrywa glebowa jest najważniejszą formacją naturalną. O jego roli w życiu społeczeństwa decyduje fakt, że gleba jest głównym źródłem pożywienia, dostarczając 95-97% zasobów żywności dla ludności świata. Powierzchnia zasobów lądowych świata to 129 mln km2 czyli 86,5% powierzchni lądowej. Grunty orne i plantacje wieloletnie w ramach użytków rolnych zajmują ok. 15 mln km2 (10% powierzchni), łąki i pastwiska – 37,4 mln km2 (25% powierzchni). Ogólna powierzchnia gruntów ornych jest oceniana przez różnych badaczy na różne sposoby: od 25 do 32 mln km2.

Koncepcja gleby jako niezależnego ciała naturalnego o szczególnych właściwościach pojawiła się dopiero pod koniec XIX wieku dzięki V.V.Dokuchaevowi, założycielowi współczesnej nauki o glebie. Stworzył doktrynę stref naturalnych, stref glebowych, czynników glebotwórczych.

Gleba to szczególna naturalna formacja o wielu właściwościach związanych z przyrodą ożywioną i nieożywioną. Gleba to środowisko, w którym oddziałuje większość elementów biosfery: woda, powietrze, żywe organizmy. Glebę można zdefiniować jako produkt wietrzenia, reorganizacji i powstawania górnych warstw skorupy ziemskiej pod wpływem organizmów żywych, atmosfery i procesów metabolicznych. Gleba składa się z kilku poziomów (warstw o ​​tych samych właściwościach), wynikających ze złożonej interakcji skał macierzystych, klimatu, organizmów roślinnych i zwierzęcych (zwłaszcza bakterii) oraz ukształtowania terenu. Wszystkie gleby charakteryzują się spadkiem zawartości materii organicznej i organizmów żywych z górnych poziomów gleby do dolnych.

Horyzont A l ma ciemny kolor, zawiera humus, jest wzbogacony w minerały i ma największe znaczenie dla procesów biogenicznych.

Horyzont A2 - warstwa eluwialna, zwykle popielata, jasnoszara lub żółtawoszara.

Horyzont B to warstwa eluwialna, zwykle gęsta, koloru brązowego lub brązowego, wzbogacona koloidalnymi rozproszonymi minerałami.

Horyzont C to skała macierzysta zmieniona przez procesy glebotwórcze.

Horizon D to oryginalny rock.

Poziom powierzchniowy to pozostałości roślinności stanowiące podstawę próchnicy, której nadmiar lub niedobór warunkuje żyzność gleby. Humus jest substancją organiczną, która jest najbardziej odporna na rozkład i dlatego pozostaje po zakończeniu głównego procesu rozkładu. Stopniowo humus ulega także mineralizacji do materii nieorganicznej. Zmieszanie humusu z glebą nadaje mu strukturę. Warstwa wzbogacona próchnicą nazywana jest orną, a warstwa leżąca pod nią nazywana jest podorną. Główne funkcje próchnicy sprowadzają się do szeregu złożonych procesów metabolicznych, w które zaangażowane są nie tylko azot, tlen, węgiel i woda, ale także różne sole mineralne obecne w glebie. Pod horyzontem próchniczym znajduje się warstwa podglebia odpowiadająca wymytej części gruntu oraz poziom odpowiadający skały macierzystej.

Struktura gleby to kształt i wielkość grudek, na które się rozpada. Najlepsza struktura to drobne grudki. Wewnątrz grud tworzone są warunki do działania mikroorganizmów – nawilżaczy tworzących próchnicę, a pomiędzy grudami – mikroorganizmów rozkładających próchnicę na związki mineralne dostępne dla roślin.

Gleba składa się z trzech faz: stałej, ciekłej i gazowej. W fazie stałej dominują formacje mineralne i różne substancje organiczne, w tym humus lub humus, a także koloidy glebowe pochodzenia organicznego, mineralnego lub organomineralnego. Faza ciekła gleby, czyli roztwór glebowy, to woda z rozpuszczonymi związkami organicznymi i mineralnymi oraz gazami. Faza gazowa gleby to „powietrze glebowe”, w skład którego wchodzą gazy wypełniające pory wolne od wody.

Ważnym składnikiem gleby, wpływającym na zmianę jej właściwości fizykochemicznych, jest jej biomasa, w skład której oprócz mikroorganizmów (bakterie, glony, grzyby, organizmy jednokomórkowe) wchodzą również robaki i stawonogi.

Z powyższego wynika, że ​​gleba zawiera cząstki mineralne, detrytus, wiele organizmów żywych, czyli gleba jest złożonym ekosystemem zapewniającym wzrost roślin. Gleba jest wolno odnawialnym zasobem. Procesy glebotwórcze przebiegają bardzo powoli, z szybkością od 0,5 do 2 cm na 100 lat. Grubość gleby jest niewielka: od 30 cm w tundrze do 160 cm w czarnoziemach zachodnich. Jedna z cech gleby - naturalna żyzność - kształtuje się bardzo długo, a zniszczenie płodności następuje już po 5-10 latach. Z powyższego wynika, że ​​gleba jest mniej ruchliwa niż inne abiotyczne składniki biosfery.

erozja gleby zanieczyszczenie pestycyd

Wpływ człowieka na glebę

Działalność gospodarcza człowieka staje się obecnie dominującym czynnikiem niszczenia gleb, zmniejszania i zwiększania ich żyzności. Pod wpływem człowieka zmieniają się parametry i czynniki glebotwórcze – rzeźba terenu, mikroklimat, powstają zbiorniki wodne, prowadzona jest rekultywacja terenu.

Główną właściwością gleby jest płodność. Ma to związek z jakością gleby. Wyróżnia się kilka procesów niszczenia gleb i spadku ich żyzności.

Wśród gleb szczególne miejsce zajmują grunty orne, czyli te, które dostarczają człowiekowi pożywienia. Zgodnie z konkluzją naukowców i specjalistów, co najmniej 0,1 hektara gleby powinno być uprawiane, aby wyżywić jedną osobę. Wzrost liczby mieszkańców Ziemi jest bezpośrednio związany z powierzchnią użytków rolnych, która systematycznie maleje. Tak więc w Federacji Rosyjskiej w ciągu ostatnich 27 lat powierzchnia użytków rolnych zmniejszyła się o 12,9 mln ha, z czego gruntów ornych – o 2,3 mln ha, łąk – o 10,6 mln ha. Przyczynami tego są zaburzenia i degradacja pokrywy glebowej, przeznaczanie gruntów pod rozwój miast, osiedli i przedsiębiorstw przemysłowych.

Na dużych obszarach następuje spadek produktywności gleby ze względu na zmniejszenie zawartości próchnicy, której rezerwy zmniejszyły się w Federacji Rosyjskiej o 25-30% w ciągu ostatnich 20 lat, a roczne straty wynoszą 81,4 mln ton Ziemia może dziś wyżywić 15 miliardów ludzi. Ostrożne i kompetentne obchodzenie się z ziemią stało się dziś najbardziej palącym problemem.

Oddziaływanie antropogeniczne na glebę dzieli się na kilka typów:

1) erozja (wiatr i woda);

2) zanieczyszczenie;

3) pustynnienie;

4) wywłaszczenie gruntów pod budownictwo przemysłowe i komunalne oraz wtórne zasolenie i nasiąkanie wodą.

Rozwój rolnictwa w Rosji wynosi 13%, 2/3 tego terytorium to grunty orne (131,7 mln ha), ale powierzchnia ta z roku na rok maleje. Każdego roku z użytkowania rolniczego w wyniku erozji traci się ponad 1 mln ha, a wąwozy „zjadają” 100 tys. ha. Rocznie rosyjskie gleby tracą ponad 0,5 tony próchnicy na hektar. Z 5,9 miliona hektarów nawadnianych gruntów ponad połowa tych gleb jest po raz drugi zasolona i daje wyjątkowo niskie plony. Co czwarty hektar gruntów ornych ma kwaśne gleby spowodowane kwaśnymi deszczami i stosowaniem nawozów, co również zmniejsza plony. Powierzchnia gruntów rolnych kurczy się w wyniku „rozrostu” miast, budowy drogich i przemysłowych obiektów.

Cała ludzkość stoi przed najważniejszym zadaniem - zachowaniem różnorodności wszystkich organizmów żyjących na Ziemi. Wszystkie gatunki (roślinność, zwierzęta) są ze sobą ściśle powiązane. Zniszczenie nawet jednego z nich prowadzi do zaniku innych powiązanych z nim gatunków.

Od momentu, w którym człowiek wymyślił narzędzia i stał się mniej lub bardziej rozsądny, zaczął się jego wszechstronny wpływ na naturę planety. Im bardziej człowiek się rozwijał, tym większy miał wpływ na środowisko Ziemi. Jak człowiek wpływa na naturę? Co jest pozytywne, a co negatywne?

Punkty ujemne

Wpływ człowieka na przyrodę ma swoje plusy i minusy. Na początek rozważ negatywne przykłady szkodliwych rzeczy:

1. Wylesianie związane z budową autostrad itp.
2. Zanieczyszczenie gleby następuje w wyniku stosowania nawozów i chemikaliów.
3. Spadek liczebności populacji w wyniku powiększania obszarów pod pola uprawne za pomocą wylesiania (zwierzęta tracące swoje normalne siedliska giną).
4. Zniszczenie roślin i zwierząt z powodu trudności w przystosowaniu się do nowego życia, bardzo zmienionego przez człowieka, lub po prostu ich eksterminacja przez ludzi.
5. i wody przez różnych ludzi i przez samych ludzi. Na przykład na Oceanie Spokojnym istnieje „martwa strefa”, w której unosi się ogromna ilość gruzu.

Przykłady wpływu człowieka na przyrodę oceanów i gór, na stan wody słodkiej

Zmiana natury pod wpływem człowieka jest bardzo znacząca. Flora i fauna Ziemi są poważnie naruszone, zasoby wodne są zanieczyszczone.

Zazwyczaj na powierzchni oceanu pozostają lekkie zanieczyszczenia. W związku z tym dostęp powietrza (tlenu) i światła do mieszkańców tych terytoriów jest utrudniony. Liczne gatunki żywych stworzeń starają się szukać nowych miejsc dla swojego siedliska, co niestety nie każdemu się udaje.

Prądy oceaniczne przynoszą rocznie miliony ton śmieci. To prawdziwa katastrofa.

Negatywny wpływ ma również wylesianie na stokach górskich. Stają się nagie, co przyczynia się do występowania erozji, w wyniku czego następuje rozluźnienie gleby. A to prowadzi do druzgocących upadków.

Zanieczyszczenia występują nie tylko w wodach oceanicznych, ale także w wodach słodkich. Tysiące metrów sześciennych ścieków lub odpadów przemysłowych spływa każdego dnia do rzek.
I są skażone pestycydami, nawozami chemicznymi.

Tragiczne konsekwencje wycieków ropy, wydobycia

Tylko jedna kropla oleju sprawia, że ​​około 25 litrów wody nie nadaje się do użytku. Ale to nie jest najgorsze. Dość cienka warstwa oleju pokrywa powierzchnię ogromnej powierzchni wody - około 20 m 2 wody. To jest destrukcyjne dla wszystkich żywych istot. Wszystkie organizmy pod takim filmem są skazane na powolną śmierć, ponieważ zapobiega przedostawaniu się tlenu do wody. To także bezpośredni wpływ człowieka na naturę Ziemi.

Ludzie wydobywają minerały z wnętrzności Ziemi, powstałe przez kilka milionów lat - ropę, węgiel itp. Taka produkcja przemysłowa wraz z samochodami emituje do atmosfery ogromne ilości dwutlenku węgla, co prowadzi do katastrofalnego spadku warstwy ozonowej atmosfery – obrońcy powierzchni Ziemi przed śmiercionośnym promieniowaniem ultrafioletowym ze Słońca.

W ciągu ostatnich 50 lat temperatura powietrza na Ziemi wzrosła tylko o 0,6 stopnia. Ale to dużo.

Ocieplenie to doprowadzi do wzrostu temperatury oceanów, co przyczyni się do topnienia lodowców polarnych w Arktyce. W ten sposób powstaje najbardziej globalny problem - zaburzany jest ekosystem biegunów Ziemi. Lodowce są najważniejszym i najbardziej obszernym źródłem czystej słodkiej wody.

Korzyść ludzi

Należy zauważyć, że ludzie przynoszą zarówno pewne korzyści, jak i znaczne.

Z tego punktu widzenia należy zwrócić uwagę na wpływ człowieka na przyrodę. Pozytywne są działania prowadzone przez ludzi na rzecz poprawy ekologii środowiska.

Na wielu rozległych terytoriach Ziemi w różnych krajach organizowane są obszary chronione, rezerwaty dzikiej przyrody i parki - miejsca, w których wszystko jest zachowane w swojej pierwotnej formie. To najrozsądniejszy wpływ człowieka na przyrodę, pozytywny. W tak chronionych miejscach ludzie przyczyniają się do zachowania flory i fauny.

Dzięki ich powstaniu na Ziemi przetrwało wiele gatunków zwierząt i roślin. Rzadkie i już zagrożone gatunki muszą zostać uwzględnione w stworzonej przez człowieka Czerwonej Księdze, zgodnie z którą połowy i zbieranie są zabronione.

Ludzie tworzą również sztuczne kanały wodne i systemy nawadniające, które pomagają w utrzymaniu i zwiększeniu ilości wody

Na dużą skalę prowadzi się również sadzenie zróżnicowanej roślinności.

Sposoby rozwiązywania pojawiających się problemów w przyrodzie

Do rozwiązywania problemów konieczny i ważny jest przede wszystkim aktywny wpływ człowieka na przyrodę (pozytywny).

Jeśli chodzi o zasoby biologiczne (zwierzęta i rośliny), należy je wykorzystywać (wydobywać) w taki sposób, aby osobniki w przyrodzie zawsze pozostawały w ilościach, które przyczyniają się do przywrócenia poprzedniej liczebności populacji.

Konieczna jest także kontynuacja prac nad organizacją rezerwatów i sadzeniem lasów.

Prowadzenie wszystkich tych działań na rzecz przywrócenia i poprawy stanu środowiska to pozytywny wpływ człowieka na przyrodę. Wszystko to jest konieczne dla dobra nas samych.

W końcu dobrobyt ludzkiego życia, podobnie jak wszystkich organizmów biologicznych, zależy od stanu natury. Teraz cała ludzkość staje przed najważniejszym problemem - stworzeniem sprzyjającego stanu i stabilności środowiska życia.