Антропогенное воздействие на литосферу

Почва представляет собой рыхлый поверхностный слой земной коры, образовавшийся при взаимодействии биотических и абиотических факторов. Она состоит из минеральных веществ - продуктов выветривания литосферы и органических веществ - продуктов жизнедеятельности живых организмов. В ней происходит постоянный биологический круговорот веществ, который осуществляется благодаря деятельности продуцентов, консументов и редуцентов. Кроме биологического круговорота существует более длительный геологический круговорот веществ -растворение и вынос вещества в моря и океаны, где они откладываются в виде осадочных пород. Из-за тектонических процессов осадочные породы могут со временем выйти на поверхность и снова включиться в биологический круговорот.

Почвенный покров, на котором выращивается 95-97% продуктов питания, является для человека основным источником продовольствия. Наиболее важной характеристикой почвы является ее плодородие. Оно определяется запасом органических и неорганических питательных веществ, водным, воздушным и тепловым режимами. Площадь почвенного покрова составляет 86,5% площади земной суши (129 млн. км²), однако очевидно, что далеко не все типы почв пригодны для сельскохозяйственного использования. Пашни и многолетние сельскохозяйственные угодья занимают около 10% площади суши, пастбища - 28% , т.е. в сумме 38%.

Наиболее интенсивному антропогенному воздействию подвергаются почвы Европы и Северной Америки. Основное влияние человека на почвы связано с постоянным изъятием из нее большого количества органических и минеральных веществ вместе с урожаем. Для формирования семян и зеленой массы растения извлекают из почвы все необходимые им вещества: микроэлементы, соли калия, магния, азот, фосфор, различные органические вещества и т.д. В естественных экосистемах все эти вещества возвращаются в почву после отмирания и разложения растений редуцентами. В искусственных экосистемах - агроценозах естественный круговорот веществ разорван: они расщепляются до простых составляющих за сотни и тысячи километров от места, где выросли. Поэтому, если не компенсировать вынос этих веществ из почвы, происходит сокращение плодородия. Поддерживать плодородие почв можно двумя способами:

• 1. Применение органических и минеральных удобрений. Внесение в почву веществ в виде удобрений в тех же количествах, что и их вынос с урожаем позволяет восполнить и даже до некоторой степени увеличить плодородие почвы.
• 2. Периодическая смена культур, выращиваемых на одной площади. Разные виды растений извлекают из почвы различные наборы веществ. Смена выращиваемых культур тем самым дает почве возможность восстановить потери микроэлементов.

Однако деятельность человека может приводить не только к увеличению плодородия почв. Неправильное земледелие значительно ухудшает качество почвы, нередко приводит к ее эрозии, засолению и заболачиванию. При строительстве городов, промышленных предприятий и водохранилищ происходит прямое уничтожение и засорение почвы. В результате негативных воздействий человека происходит и снижение 63

плодородия, и уменьшение площади возделываемых земель. Рассмотрим подробнее основные причины уменьшения плодородия почв.

Эрозия - процесс разрушения и сноса почвенного покрова потоками воды и ветра. Соответственно различают водную эрозию - смывание почвы и грунта ливнями и талыми водами и ветровую эрозию (дефляцию) - выдувание ветром мелких частиц почвы. Естественная геологическая эрозия почв существовала всегда - это естественный процесс, скорость которого сопоставима со скоростью почвообразования. Однако под влиянием деятельности человека разрушение почвы происходит в сотни и тысячи раз быстрее, чем образование - это, так называемая, ускоренная эрозия. На формирование 20 см почвы необходимо от двух до шести тысяч лет, а разрушиться она может за 10 - 30 лет или даже за год в результате смыва ливнями или выдувания пыльными бурями. Среди причин возникновения ускоренной эрозии следует назвать:

• - бесконтрольную вырубку лесов;
• - неумеренный выпас скота;
• - неграмотное земледелие.

Леса представляют собой наиболее эффективную защиту почвы от эрозии. Деревья с мощной корневой системой и травянистые растения заключают почву в прочную сеть корней. Лес задерживает талую и дождевую воду, препятствуя поверхностному смыву почвы, существенно снижает силу ветра в приземном слое воздуха и предотвращает тем самым ветровую эрозию. При вырубке леса корни растений сгнивают и перестают скреплять почву, талые и дождевые воды, не задерживаясь, стекают по склонам, смывая частицы почвы и унося их в реки. Поверхностный сток увеличивается в 2 - 3 раза, соответственно уменьшается внутрипочвенный сток и подпитка грунтовых вод. Вследствие этого уровень грунтовых вод снижается, и почва становится более уязвимой для ветровой эрозии.

Примерно, та же картина имеет место при неумеренном выпасе скота. При интенсивном выпасе скота растительность съедается быстрее, чем вырастает, а почва вытаптывается. Многолетние растения заменяются однолетними, которые значительно хуже предохраняют почву от эрозии.

Неграмотное земледелие является самой распространенной причиной ускоренной эрозии. При характерном для современного сельского хозяйства возделывании монокультур почва продолжительное время остается открытой и незащищенной от водной и ветровой эрозии. Неправильная распашка склонов холмов зачастую приводит к образованию оврагов, а распашка легко эродируемых почв - к возникновению пыльных бурь.

Для уменьшения водной и ветровой эрозии почв необходимо:

• • Создавать лесозащитные полосы
• • Использовать полевые и пастбищные севообороты, т.е. оставлять поля под паром, обеспечивать смену выращиваемых культур, сохранять многолетние травы.
• • Укреплять крутые склоны и овраги лесонасаждениями.
• • Создавать на крутых склонах буферные полосы из многолетних трав.
• • Регулировать выпас скота.

Засоление почв имеет значительные масштабы и представляет серьезную опасность для поливного земледелия. Оно может происходить по разным причинам. Одной из них является неумеренный и бессистемный полив. Во-первых, при неглубоком залегании, минерализованные грунтовые воды поднимаются по капиллярам почвы и, испаряясь, оставляют соли у поверхности. Во-вторых, при неумеренном поливе происходит подъем даже глубоко залегающих минерализованных грунтовых вод, заболачивание и засоление почвы солями, растворенными в этих водах. Площадь поливных земель составляет всего около 15% от всей площади пашни, однако на них выращивается примерно столько же продукции, сколько на всех неполивных землях вместе взятых. Поэтому борьба с засолением высокопродуктивных земель имеет первостепенную важность.

Заболачивание почв происходит при условии постоянного и длительного переувлажнения. Причины заболачивания могут быть различными: повышение уровня грунтовых вод при строительстве водохранилищ, избыточный полив обрабатываемых земель, вырубка леса на территории с высоким увлажнением и т.д. Борьба с заболачиванием осуществляется средствами мелиорации избыточно увлажненных земель.

Прямое уничтожение почв приобретает в настоящее время значительные масштабы. Большие площади почв уничтожаются при открытом способе добычи полезных ископаемых, строительстве водохранилищ, создании отвалов промышленных и других отходов, строительстве городов и т.д. В то же время продолжающийся рост селения Земли порождает проблему нехватки продуктов питания в ряде регионов Африки и Юго-Восточной Азии.