Учебное пособие. Учебное пособие по экологии по проф. 15.01.05. Учебное пособие 2019 Хрулева Е. В. Гбпоу во хлк им. Г. Ф. Морозова
 Скачать 2.49 Mb.
|
|
Тема 4.8. ОХРАНА ПОЧВЕННЫХ РЕСУРСОВ В РОССИИ. Антропогенные воздействия на почву. Негативное антропогенное воздействие на почву проявляется в ее деградации (ухудшении качества почвы в результате снижения плодородия) и полном разрушении. Эти процессы могут происходить как в результате природных явлений (природное изменение условий почвообразования, извержение вулка- нов, ураганы и др.), так и в результате нерациональной хозяйственной деятельности человека. Явления деградации и полного разрушения почв многообразны. Водная и ветровая эрозия почв. Водная эрозия - процесс разрушения почвенного покрова под действием талых и дождевых вод. В результате волной эрозии сокращается или уничтожается гумусовый горизонт почвы, что приводит к уменьшению содержания гумуса, азота, фосфора, калия и других питательных элементов, а также ухудшению структуры и уплотнению почвы. Помимо разрушения наиболее плодородной части почвы, водная эрозия сопровождается рядом других неблагоприятных явлений: потерей талых и дождевых вод, уменьшением запасов воды в почве, расчленением полей, заилением рек, оросительных и дренажных систем, других водоемов. Развитие водной эрозии зависит от ряда факторов: мощность снегового покрова и интенсивность его таяния; количество, интенсивность и величина капель дождевых осадков; характер рельефа; гранулометрический состав и структура почв; наличие и характер растительного покрова. Ветровая эрозия (дефляция) - процесс разрушения почвенного покрова под действием ветра. Водная эрозия распространена преимущественно в районах недостаточного увлажнения и низкой относительной влажности воздуха. Развитие ветровой эрозии зависит от следующих факторов: характер рельефа; гранулометрический состав и структура почв; наличие и характер растительного покрова. Виды ветровой эрозии: пыльные бури и повседневная дефляция. Пыльные бури повторяются раз в 3-20 лет, уносят до 15-20 см поверхностного слоя почвы. Повседневная дефляция более медленно, но регулярно разрушает почву. Промышленная эрозия почв - разрушение почвенного покрова промышленной деятельностью человека, а именно отчуждение почв городами, поселками, дорогами, линиями электропередачи и связи, трубопроводами, карьерами, водохранилищами, свалками и т.д. Дегумификация почв - уменьшение содержания и запасов органического вещества. Дегумификация наблюдается при распашке целинных почв. Этот процесс наиболее интенсивен в первые 5-10 лет, а через 30-50 лет стабилизируется. Развитие дегумификации определяется соотношением в севооборотах пропашных культур и культур сплошного сева, удельным весом многолетних трав, применением органических и минеральных удобрений. Почвоутомление и истощение почв - процессы, происходящие в почвах в результате длительного возделывания одного вида сельскохозяйственных культур. Например, длительное возделывание подсолнечника приводит к обеднению почвы калием. 133 Вторичное засоление, осолонцевание и слитизация почв. Процессы вторичного засоления, осолонцевания и слитизации почв возникают на орошаемых почвах при несовершенных проектах и нарушении правил эксплуатации ирригационных систем. Вторичное засоление - засоление почв при орошении почвы минерализованными водами или пресными водами в результате подъема уровня минерализованных грунтовых вод. Вторичное осолонцевание - комплекс процессов, вызванных содовым засолением: изменение реакции почвенного раствора (pH 9-11), увеличение содержания натрия в составе поглощенных катионов, пептизация коллоидов, повышение мобильности органического вещества, ухудшение водно-физических свойств почвы, прежде всего структуры. Вторичная слитизация - ухудшение структуры почв вследствие содового засоления. Причинами деградации орошаемых почв служат бездренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию, превышение оросительных норм, неконтролируемая подача воды, полив минерализованной водой. Вторичная кислотность почв - кислотность почв ниже оптимальной реакции почв, которая для многих сельскохозяйственных растений находится в интервале pH 5,5-8; вторичная кислотность возникает в результате выбросов в атмосферу соединений кислот промышленного. транспортного и другого происхождения. Затопление, разрушение и засоление почв водами водохранилищ. Создание водохранилищ сопровождается развитием комплекса негативных процессов, приводящих к деградации почвенного покрова: -затопление пойменных и надпойменных террас, подъем уровня грунтовых вод и подтопление почв, абразия берегов и засоление дельт, размыв и уничтожение почв приморских дельт, загрязнение и содовое (щелочное) засоление вод и почв и др. Промышленное загрязнение почв - результат осаждения паров, аэрозолей, пыли или растворенных соединений поллютантов на поверхность почвы с атмосферными осадками. Сельскохозяйственное загрязнение почв - результат неправильного применения пестицидов, внесение сверхнормальных доз минеральных и органических удобрений, отходов и стоков животноводческих ферм. Радиоактивное загрязнение почв - накопление в почве радионуклидов в результате ядерных взрывов, аварийных выбросов на атомных предприятиях, утечки радиоактивных материалов, захоронении отходов атомной промышленности. Деградация ландшафтов районов с распространением многолетней мерзлоты. Эти территории отличаются крайней неустойчивостью к воздействию антропогенных факторов. Неупорядоченное движение транспорта, перевыпас и другие процессы приводят к нарушению растительного покрова, что обуславливает протаивание мерзлых грунтов, развитие эрозионных процессов, разрушение почвенного покрова. Разрушение почв военными действиями происходит в результате передвижения военной техники, строительства фортификационных сооружений, взрывов бомб, снарядов и т.д. Испытание и применение ядерного оружия вызывает радиоактивное загрязнение почв. Зашита почв. В целях защиты почв от деградации применяют следующие экозащитные мероприятия. 1. Охрана почв от водной и ветровой эрозии. 2. Рекультивация нарушенного почвенного покрова. 3. Охрана почв от дегумификации, почвоутомления и истощения. 4. Охрана почв от засоления, осолонцевания и слитизании. 134 5. Охрана почв от загрязнения продуктами техногенеза (тяжелыми металлами, нефтью, нефтепродуктами, пестицидами, радионуклидами и т.д.). Охрана почв от водной и ветровой эрозии включает организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические мероприятия. Организационно-хозяйственные мероприятия - обоснование и составление плана противоэрозионных мероприятий и обеспечение его выполнения (рациональное распределение земельных угодий, почвозащитные севообороты, земледелие полосами, регулирование выпаса скота и др.) Агротехнические мероприятия включают приемы фитомелиорации (севообороты с многолетними травами, замена чистых паров на занятые, сидеральные и кулисные), противоэрозионную обработку почвы (обработка почв по горизонтали, «контурное» земледелие, щелевание и кротование почв, обвалование, безотвальная вспашка с сохранением стерни и пожнивных остатков), снегозадержание и регулирование снеготаяния (лесные полосы и кулисы, пахота снега, прикатывание). Лесомелиоративные мероприятия основаны на создании лесных защитных насаждений (ветрозащитные и приовражные лесные полосы, полезащитные лесные и кустарниковые полосы поперек склонов и т.д.). Гидротехнические мероприятия применяют, когда другие приемы не в состоянии предотвратить эрозию, они основаны на создании гидротехнических сооружений, обеспечивающих задержание или регулирование склонового стока (террасирование склонов, выполаживание оврагов бульдозерами, закрепление склонов оврагов). Рекультивация земель - мероприятия по восстановлению и оптимизации нарушенных ландшафтов. Она включает комплекс горнотехнических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и инженерно-строительных работ, направленных на восстановление нарушенного плодородия земель. На восстановленной территории создаются сельскохозяйственные угодья, лесонасаждения, водоемы, зоны отдыха, жилые и промышленные застройки и т.д. Рекультивация включает три этапа: подготовительный, горнотехническая рекультивация и биологическая рекультивация. I этап (подготовительный) предполагает обследование нарушенных территорий, определение направления рекультивации, составление технико-экономического обоснования и проекта рекультивации. II этап (горнотехническая рекультивация) включает химическую мелиорацию, если она необходима. Горнотехническую рекультивацию выполняют предприятия, которые ведут разработку полезных ископаемых. III этап (биологическая рекультивация) направлен на восстановление плодородия подготовленных в процессе горнотехнической рекультивации земель и превращение их в полноценные лесные или сельскохозяйственные угодья. Наиболее дешевым видом освоения рекультивируемых территорий является облесение. Для улучшения свойств верхнего слоя отвалов, для накопления в нем органического вещества и азота перед посадкой деревьев высевают люпин, донник или люцерну с последующей их запашкой. Деревья сажают саженцами в заполненные нетоксичной породой или почвой ямки или борозды. При рекультивации земель в сельскохозяйственные угодья проводят извест- кование, рыхление до глубины 60 см, внесение удобрений, посев злаково-бобовой смеси. После этого вводят специальный севооборот, где 40-50% составляют многолетние травы. После такого севооборота рекультивируемые земли могут быть заняты зональным полевым или кормовым севооборотом. Охрана почв от дегумификации, почвоутомления и истощения включает следующие 135 мероприятия: применение органических удобрений, известкование кислых почв, использование в севообороте многолетних трав, регулирование соотношения в севооборотах пропашных культур и культур сплошного сева, использование щадящей обработки почвы (облегчение машин, минимизация обработки). Охрана почв от засоления, осолонцевания и слитизации. Охрана почв от потерь поливной воды и вторичного засоления включает следующие мероприятия: создание закрытой сети каналов, исключающих фильтрацию; создание дренажных сооружений, обеспечивающих удержание соленых грунтовых вод на глубине не менее 1,5-3 м; капиталь- ные промывки почв, если они засолены, для удаления солей из корнеобитаемого горизонта; регулярные вегетационные поливы с дренажными водоотводами. Охрана почв от содового засоления и слитости включает следующие мероприятия: химическая мелиорация (внесение гипса), применение физиологически кислых и кальцийсодержащих удобрений, включение в севооборот многолетних трав. Охрана почв от загрязнения продуктами техногенеза (тяжелыми металлами, нефтью, нефтепродуктами, пестицидами, радионуклидами и г.д.) осуществляется двумя путями. Первый путь состоит в предотвращении попадания загрязняющих веществ в почву. Второй заключается в очищении тем или иным образом почвы от загрязнения, которое уже произошло. Очищение может производиться путем удаления верхнего загрязненного слоя почвы, путем промывок или извлечения загрязняющих веществ из почвы с помощью растений (для тяжелых металлов и радионуклидов), интенсификации микробного разложения органических загрязнителей (для нефтепродуктов и пестицидов) и т.д. Еще один подход основан на закреплении атомов токсичных элементов в почве с целью недопущения попадания их в сопредельные среды и живые организмы. Для этого используют внесение в почву органического вещества, фосфорных минеральных удобрений, ионообменных смол, природных цеолитов, бурого угля, известкование почвы и т.д. Охрана почв от избытка удобрений включает следующие мероприятия: разработка новых длительно действующих гранулированных форм удобрений, применение комплексных форм, использование правильных технологий внесения удобрений, соблюдение правил хранения и транспортировки. Тема 4.9. ОХРАНА ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ В РОССИИ. Деградация растительного покрова. К деградации растительного покрова ведут следующие антропогенные факторы: прямое уничтожение в ходе использования (рубка лесов, выкашивание, сбор с различными целями, стравливание домашними животными), при создании водохранилищ, в ходе открытых разработок ископаемых, при пожарах, в процессе распашки новых угодий: ухудшение условий жизни растений при орошении, осушении, засолении почв, изменении гидрологии водоемов, химическом загрязнении среды, заносе вредных организмов (возбудителей болезней, конкурентов), изменении климата и др. Особую тревогу вызывают темпы сведения тропических лесов, которые, связывая углекислый газ и выделяя кислород, являются так называемыми легкими планеты Деградация животного мира. К сокращению иди уничтожению видов животных ведут следующие антропогенные факторы: прямое уничтожение в результате промысла животных, добываемых ради меха, мяса, жира и пр., при применении химических веществ для борьбы с вредителями сельского хозяйства (при этом часто гибнут нс только вредители, но и полезные для человека животные); ухудшение условии жизни животных в результате 136 разрушения местообитаний (вырубки лесов, распашки степей, осушения болот, сооружения плотин, строительства городов), загрязнении среды обитания, конкуренции с видами- вселенцами, изменении климата и т.д. Защита биоресурсов. Для охраны биоресурсов и биоразнообразия осуществляют следующие мероприятия. 1. Рациональное использование растительных и животных ресурсов. 2. Борьба с лесными, степными, торфяными пожарами. 3. Лесовозобновление. 4. Защита растений от вредителей и болезней. 5. Акклиматизация. 6. Организация особо охраняемых природных территорий (ООПТ). 7. Охрана редких и исчезающих видов животных и растений, ведение Красной книги. 8. Создание стабильно размножающихся популяций исчезающих животных в неволе. 9. Экологическое просвещение. 10. Преодоление бедности как борьба с браконьерством. 11. Криоконсервация геномов исчезающих видов. Рациональное использование растительных и животных ресурсов. Эксплуатация лесных ресурсов, лекарственных растений, охотничьих животных, промысловых рыб и т.д. должна предусматривать разумную добычу, но не их истребление. Под эксплуатацией понимают использование растений и животных для получения ценных продуктов и сырья (древесины, мяса, меха, пуха, пантов и другой продукции) и пользование ими в научных, культурно-просветительских и иных целях. Темпы использования исчерпаемых возобновимых биологических ресурсов не должны превышать скорость их возобновления. Борьба с лесными, степными, торфяными пожарами. Основные усилия необходимо направлять на профилактику пожаров. Главной причиной пожаров является, как правило, человеческий фактор. Каждый должен знать и соблюдать на природе правила пожарной безопасности. Невыполнение этих правил наказывается административным штрафом, а умышленное повреждение или поджог леса, степи, торфяников относятся к тяжким преступлениям. Лесовозобновление - выращивание леса на некогда вырубленных, выжженных и других лесных площадях. Лесовозобновление бывает двух типов: естественное - процесс образования леса естественным путем на безлесных (ранее лесных площадях), нарушенных промышленными разработками и т.п. территориях; искусственное - выращивание леса путем его посадки с последующим уходом за лесным молодняком. Акклиматизация - преднамеренное внедрение какого-либо вида в район, где он ранее не обитал, в целях обогащения естественных сообществ полезными для человека видами или уничтожения (путем конкуренции) вредных. Процесс акклиматизации обычно включает три фазы: интродукцию (ввоз), адаптацию (приспособление) и натурализацию (закрепление в биогеоценозе). Защита растений от вредителей и болезней. Так же, как в случае с пожарами, наилучшие результаты дают профилактические мероприятия: надзор, карантинная служба и различные лесохозяйственные мероприятия. Охрана редких и исчезающих видов животных и растений. Сведения об исчезающих, редких, сокращающихся, неопределенных, восстановленных и безвозвратно исчезнувших видах растений, животных и других организмов содержатся в Красных книгах. 137 Создание стабильно размножающихся популяций исчезающих животных в неволе необходимо на случай их исчезновения в дикой природе или исчезновения их среды обитания. Так, лошадь Пржевальского вымерла в дикой природе, но была сохранена в неволе и затем интродуцирована на охраняемых территориях. УПРАВЛЕНИЕ ПРИРОДНЫМИ СИСТЕМАМИ Различают управление природными системами и управление природопользователями. Управление природными системами - мероприятия, осуществление которых позволяет изменить природные явления и процессы (усилить или ограничить их) в желательном для человека направлении. Управление природными системами опирается на изучение и использование естественных законов, в первую очередь экологических. Управление природными системами может быть «жестким» и «мягким». Жесткое управление - прямое, непосредственное воздействие на природу, грубо нарушающее естественные процессы с помощью технических средств, коренное преобразование самих механизмов и систем природы. Например, распашка земель, строительство плотин на реках. Мягкое управление - главным образом косвенное, опосредованное воздействие на природу с использованием естественных механизмов саморегуляции, то есть способности природных систем к восстановлению своих свойств после антропогенного вмешательства. Например, агролесомелиорация. Жесткое управление дает быстрый и высокий хозяйственный эффект в виде роста объема продукции или снижения затрат на ее производство, но лишь в относительно коротком временном интервале. Через определенное время неминуемо наступает расплата в виде нарастания экономических и экологических ущербов. Например, освоение целинных земель. Жесткое управление основано на перенапряжении или предельном омоложении природных систем (например, агроэкосистемы) и поэтому требует мероприятий по поддержанию экологического равновесия, осуществляемых главным образом путем мягкого управления (например. использование севооборотов). Таким образом, максимальный эколого-экономический эффект можно получить только при разумном сочетании жесткой и мягкой форм управления. |