А.Е. Аствацатуров
Инженерная экология Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ. 2006
Глава 3. Лимитирующие факторы природной среды
3.4. Почва как лимитирующий фактор
Почва - поверхностный слой земной коры,
образовавшийся в условиях длительной эволюции взаимодействия атмосферы, гидросферы
и литосферы. В ее рыхлой среде непрерывно совершаются синтез и разрушение
органических веществ, круговороты элементов, представляющих собой лимитирующий
экологический фактор.
Почва состоит из исходного
материала, содержащего минеральный субстрат и органические элементы, в которых
организмы и продукты их жизнедеятельности находятся в измельченном перемешанном
состоянии. В образовании почвы особенно важна роль разнообразных живых
организмов, способствующих развитию космического свойства почвы - плодородия.
Это замечательное свойство почвы поддерживается благодаря закономерной миграции
зольных химических элементов в системе "почва - растения - почва",
названная биологическим, или малым, круговоротом. С геологическим,
или большим, круговоротом связан процесс растворения и выноса
питательных элементов из почвы в экосистемы гидросферы реки, озера, моря и
океана, где они оседают в виде пластов различного рода пород. Таким образом,
почва, постоянно взаимодействуя с другими элементами природы, занимает важное
место в общем круговороте веществ. Почвы вместе с организмами (животные,
растения, микробы) образуют биогеоценозы, сложные экологические системы,
обеспечивающие само существование жизни. Важнейшие функции биогеоценозов
заключаются в непрерывно происходящем процессе биогенного накопления,
трансформации и перераспределения поступающей на Землю солнечной энергии, а
также в поддержании на планете Земля круговорота химических элементов, особенно
таких биофилов, как кислород, водород, углерод, азот, фосфор, сера, кальций,
медь, цинк, кобальт, йод и другие.
Если рассмотреть разрез почвы
(рис.3.1), например, стенку глубокой траншеи или крутой обрыв речного берега,
то легко различить хорошо выраженные слои разного цвета - так называемые
почвенные горизонты, образующие почвенный профиль.
Рис.3.1.
Вертикальный разрез почвенной толщи (профиль почвы)
Верхний горизонт
"А", гумусовый, состоит из мелкодисперсного органического
материала, образовавшегося в процессе гумификации из отмерших растений и
животных. (Гумусовые вещества - устойчивые конечные продукты разложения,
которые представляют собой обязательный компонент всех экосистем).
Второй крупный горизонт
"В" состоит из минеральной почвы, хорошо перемешанной с измельченной
материнской породой.
Третий горизонт "С"
- это в основном неизменная материнская порода, представляющая собой коренную
породу, распавшуюся на обломки (или перенесенную водой, ледниками, ветром). Это
основные составные части почвы. В разделе "Почва и ее загрязнение" мы
рассмотрим более широкий спектр почвенных горизонтов.
Эрозия почвы (от лат. erosia - разъединение) - многообразные процессы разрушения и
сноса почвенного покрова или почвообразующих пород.
Различают эрозии почвы: ветровую,
или дефляцию, водную, техническую и ирригационную (разновидность водной).
Иногда ветровую эрозию называют эоловой (Эол - греческий бог ветров).
Наиболее распространенной и
наносящей особый ущерб фондам почв является водная эрозия, которая
возникает в основном на наклонных плоскостях, подверженных разрушению почв при
смыве ее талыми, дождевыми и ливневыми водами. Ирригационная эрозия
развивается в результате нарушения правил полива на земельных участках,
требуемых орошения. Под ветровой эрозией, или дефляцией, понимают развеивание
верхних горизонтов почвы в периоды сильных ветров. При этом почва теряет мелкие
частицы, с которыми выносятся химические вещества, имеющие большое значение для
плодородия.
Разрушение почвы под воздействием
транспорта, сельскохозяйственных машин и землеройной техники получило название технической
эрозии. Урожаи сокращаются и делаются хуже по качеству из-за уплотнения
почвы, вызываемого интенсивной эксплуатацией на полях все более мощной и
тяжелой сельскохозяйственной техники: тракторов, хлебоуборочных, овощеуборочных
и других комбайнов.
Кроме того, почти половина всех
орошаемых земель мира в той или иной степени страдает от засоления почв
(накопления соли) или ощелачивания (накопления щелочей), рис.3.2. В
нормальных условиях почва содержит различные соли, в том числе угольной
кислоты: углекислый натрий (Na2CO3), углекислый магний (MgCO3),
углекислый кальций (CaCO3, Na2SO4) и другие. Некоторые из них, особенно
натриевые соли, значительно ухудшают плодородие почвы. Основной причиной засоления
почв в естественных условиях являются грунтовые воды, насыщенные солями. Если
грунтовые воды находятся на небольшой глубине, они в жаркие дни поднимаются по
почвенным капиллярам и испаряются, оставляя на поверхности почвы все растворенные
до этого в воде соли.
Рис.3.2. Засоленные и
заболоченные почвы
Для устранения причин, вызывающих
эрозию, необходим комплекс мероприятий, требующих научного,
инженерно-экологического и экономического обоснования для каждого конкретного
района страны. Экологи считают, что, в конечном счете, судьба почвенной
экосистемы зависит от готовности общества отказаться от "сиюминутных"
выгод ради создания гармоничных агросистем, ведущих к выгодам долговременным.
|