Причини втрат ґрунтів

Механічний і фазовий склад ґрунту.Тверда частина ґрунту складається з часточок різного розміру – уламків гірських рід, мінералів, решток рослин і тварин, нерозчинних органічних та неорганічних сполук. Умовно всі часточки розміром понад 0,01 мм називають фізичним піском, менші за 0,01 мм – фізичною глиною.

Гранулометричний склад ґрунту характеризує: родючість; водопроникність і вологоємність; повітро- і газопроникність.

За вмістом фізичного піску, %, ґрунти поділяють так:

глина важка < 10%

глина легка < 30%

суглинок важкий < 40%

суглинок середній - 50%

суглинок легкий > 60%

супісок > 80%

пісок > 90%

У важких ґрунтах (>50 % фізичної глини) висока вологоємність і в'язкість, низька водопроникність, вони родючі, але важкі в обробці; легкі ґрунти збагачені великими часточками, легко прогріваються і обробляються, швидко пропускають вологу, малородючі через низьку концентрацію гумусу (органічної речовини ґрунту темного кольору, що утворюється при руйнуванні рослинних і тваринних решток організмів та продуктів їх життєдіяльності; складається переважно з гумінових і фульфінових кислот та їх солей).

Фізичний склад ґрунту: тверда частина; рідка частина; газоподібна частина – ґрунтове повітря, збагачене, порівняно з атмосферним, вуглекислим газом, метаном, аміаком, гідрогенсульфуром і збіднене киснем; у верхніх 15–30 см ґрунту склад повітря такий: 78–86 % N₂, 11–21 % 0₂, 0,3–8 % С0₂; жива частина – сукупність ґрунтових мікроорганізмів і риючих тварин (в 1 га землі перебуває приблизно 10 т найрізноманітніших видів живої речовини).

Хімічні процеси в ґрунті. Усі процеси, що відбуваються в ґрунті, тісно взаємопов'язані. Оптимальною є щільність ґрунту 1 г/см³; вже при р = 1,4 г/см³ погіршуються умови для росту коріння, газо- і водообміну, існування риючих тварин. Важка техніка, що працює на полях, переущільнює ґрунти, змінюючи не лише їх структурно-механічні властивості, а й хімічні та біологічні процеси, що в них відбуваються.

Згідно з кліматичними зонами змінюється швидкість процесів ґрунтоутворення, товщина ґрунтового покриву, його родючість, типи ґрунтів (чорноземи, сірі лісові, каштанові, жовтоземи тощо).

За вмістом гумусу ґрунти поділяють на два типи: чорноземи – 7–10 % гумусу та підзолисті ґрунти – до 2–3 %. В.Докучаєв називав чорноземи "царем ґрунтів". У районах Лівобережного Лісостепу України, де він складав карти ґрунтів, вміст гумусу становив 10–11 %, тоді як нині він удвічі менший.

Гумус містить воду та біогенні елементи, розкладаючись щороку на
20–50 % залежно від умов, підвищує вбирну здатність та буферну ємність ґрунту, регулює рН, створюючи оптимальні умови для росту рослин.

Оксид карбону (IV) утворюється в ґрунті під час дихання живих організмів та розкладання органічних решток; частина його виділяється в атмосферу, інша поглинається коренями рослин та використовується в процесі фотосинтезу для створення біомаси; С0₂ збільшує розчинність солей і доступність їх для живлення рослин.

Корені рослин виділяють у ґрунті не лише С0₂, а й численні органічні сполуки, зокрема кислоти, що впливають на рН ґрунтового розчину. Крім того, корені утворюють комплекс із ґрунтовими мікроорганізмами — бактеріями, грибами, актиноміцетами, яких тут 150–300 млн. на 1 г ґрунту, ризосферу.

У ґрунті містяться і хвороботворні мікроорганізми – збудники захворювань: сибірки, газової гангрени, правця, ботулізму; тимчасово живуть у ґрунті збудники кишкових захворювань (черевного тифу, холери, дизентерії), чуми, коклюшу, бруцельозу.

Збудники туберкульозу зберігають життєздатність у ґрунті впродовж 15 міс, дифтерійна паличка – до 2–3 тижнів. Спороутворювальні бактерії у вигляді цист можуть існувати дуже довго, витримуючи висушування, високий тиск і температуру, нестачу поживних речовин. Ґрунт є посередником у поширенні гельмінтозів.

Хімічний склад і концентрація ґрунтового розчину зумовлює живлення і ріст рослин. При високому вмісті солей рослини втрачають тургор (вода виходить з капілярів коренів рослин у ґрунт); висока концентрація катіонів Са²⁺ стримує надходження в рослину К⁺, Р0₄^3- і сприяє засвоєнню NН₄⁺; зниження рН погіршує ріст коренів, зменшує поглинання поживних речовин, пригнічує синтез білків і цукрів; при високому рН утруднюється поглинання фосфат-іонів, збільшується засвоєння катіонів.

Підвищення температури від 10 до 25° С збільшує надходження поживних речовин; при охолодженні ґрунту нижче за 10° С уповільнюється поглинання рослинами в першу чергу сполук нітрогену і фосфору.

Таким чином, родючість ґрунтів визначається щільністю, материнською породою, вмістом гумусу, концентрацією біогенних макро- і мікроелементів, тепловим режимом, хімічним складом ґрунтового повітря, багатством живої речовини і відсутністю забруднювачів, шкідників та збудників захворювань рослин.

Функції ґрунту:

утримання рослин та забезпечення їх живлення;

зв'язування і утримання багатьох хімічних елементів;

мінералізація органічних решток;

формування стоку та хімічного складу вод на суші;

місце проживання численних видів тварин;

участь у колообігу хімічних елементів;

гуміфікація – перетворення опаду рослин, решток мертвих рослин і тварин детритофагами і редуцентами;

руйнування біологічно активних шкідливих речовин;

нейтралізація алелопатично активних інгібіторів, що полегшує сумісне існування рослин в екосистемах;

утворення складних біогеоценозів з рослинами і тваринами.

Глобальні та екологічні функції ґрунтів і ґрунтового покриву Землі (за
Б. Розановим):

забезпечення функції життя (акумулюють елементи живлення, воду, створюють умови для вкорінення рослин, життя тварин);

забезпечення взаємодії великого геологічного і малого біотичного колообігів речовин;

регулювання хімічного складу атмосфери і природних вод;

регулювання інтенсивності біосферних процесів;

накопичення гумусу і зв'язаної з ним енергії;

захист літосфери від інтенсивного руйнування гірських порід під дією екзогенних чинників;

ґрунт – незамінний природний ресурс.

Розорювання На Великих рівнинах США колись жили індіанці, які займалися полюванням. Наприкінці XVIII ст. "білі" почали розорювати степи, що давали багаті врожаї впродовж 100 років. Посуха наприкінці XIX ст. знищила всі посіви, 90% фермерів залишили ці землі і повторне їх освоєння почалося лише після Першої світової війни. Однак сильні вітри, що віяли два роки поспіль (1934–1935 рр.), знесли родючий шар ґрунту, перетворивши Великі рівнини на пустелю. Те саме сталося і після освоєння цілини в 50-х роках XX ст. у Казахстані.

Перевипасання спричиняє знищення трав'яного покриву, подальшу ерозію, неможливість відновлення родючості внаслідок втрати детриту. В Ісландії вівці перетворили місцевість на кам'янисту пустелю.

Зниження лісистості сприяє вимиванню поживних речовин з ґрунту (зокрема, сполук нітрогену приблизно в 45 разів), втраті вологості, затопленню низинних місцевостей, посиленню водної та вітрової ерозії ґрунтів, спустелюванню.

Важко повірити, що в пустелі Гобі чотири тисячоліття тому вирощували хліб, а Лівійська пустеля була житницею могутнього Риму. Вирубування лісів і зумовлені нею ерозія та спустелювання призвели до загибелі стародавніх центрів землеробства у Сирії та Пакистані. Народне прислів'я говорить: "Хто рубає ліси, той сушить місця, гонить від полів хмари і готує собі горя купи".

Найнебезпечніше знищення лісів на рівнинних територіях у вологих тропіках, де понад 90% біогенних елементів рослини отримують з опалого листя, та в районах вічної мерзлоти (порушення температурного режиму, заболочування місцевості ). Зрошення в посушливих місцевостях часто зумовлює вимивання солей з глибин у верхні горизонти ґрунту і засолення внаслідок швидкого випаровування води. Засолення перетворює землі на пустелю (за вмісту в ґрунті 1% солей урожайність більшості сільськогосподарських культур знижується на третину, 2–3% – повністю зникає). Зрошення забрудненими водами Південно-Кримського каналу земель на півдні України спричинило їх забруднення важкими металами, пестицидами, нафтопродуктами, радіонуклідами. Нераціональний полив у Криму призвів до заболочення значних територій. Нині у світі засолено близько 30 % зрошуваних земель.

Ерозія ґрунтів – це процес руйнування ґрунтового покриву і знесення його часточок потоками води (водна ерозія) або вітром (вітрова ерозія), яка посилюється внаслідок господарської діяльності людини.Пилові бурі переносять повітряними потоками мільйони тонн родючого ґрунту на сотні і навіть тисячі кілометрів. Площа еродованих земель внаслідок неправильного ведення землеробства і будівельних робіт у світі досягла 700 млрд. га.

Основними причинами ерозії є:

руйнування гумусового шару внаслідок розорювання цілинних земель;

вирубування лісів;

перевипасання і витоптування трав'янистого покриву;

особливо небезпечне знищення рослинного покриву і посилення ерозійних процесів у гористих місцевостях, на територіях, де є схили, яри – дощі й талі води зносять великі маси ґрунту;

кар'єрний спосіб видобутку корисних копалин;

будівництво споруд, транспортних магістралей, комунікацій тощо.

Підкислення ґрунтів є зниження їх рН, спричинене забрудненням хімічними сполуками, що мають кислотний характер. Кислі ґрунти більш характерні для низинних місцевостей із холодним кліматом і частим затопленням. Основні причини підкислення ґрунтів, що є несприятливим для більшості видів сільськогосподарських культур, такі:

винесення з глибоких шарів сульфідів під час видобутку корисних копалин відкритим способом та окиснення їх на поверхні до сульфатів і сульфатної кислоти;

випадання кислот (Н₂SО₃, Н₂SО₄, НNО₃ та ін.) з атмосферними опадами;

вимивання речовин, що мають кислотний характер, із звалищ відходів.

Заболочування і втрата земель для потреб землеробства також зумовлені господарською діяльністю людини:

нераціональний полив угідь;

інфільтрація вод із великих водосховищ у прилеглі землі;

затоплення великих територій при будівництві ГЕС;

заповнення водою відпрацьованих кар'єрів і перетворення їх на каскад озер чи боліт.

Осушування боліт. Болота – це унікальні екосистеми з неповторним розмаїттям видів рослин і тварин. Вони мають неоціненне екологічне значення:

формують стік річок і клімат навколишніх територій;

регулюють вологість, температуру, радіоактивний фон;

поглинають і утримують забруднювальні речовини (органічні сполуки, зокрема пестициди; важкі метали, радіонукліди);

є джерелом кисню (в усьому світі болота дають практично стільки ж кисню, як і ліси;

у болотах ростуть численні лікарські та ягідні рослини (бобівник трилистий, валеріана лікарська, череда, журавлина, чорниця);

живуть водоплавні птахи, бобри, видри та інші численні види, багато з яких перебувають під охороною;

запобігають замуленню річок, затримуючи продукти розпаду;

є джерелом торфу, який має здатність поглинати воду, чим підтримує вод ний баланс, адсорбувати пил, хімічні та бактеріологічні забруднення, тобто діє як очисник, є цінною хімічною сировиною, меліорантом, паливом місцевого значення.

Спустелювання – зниження біологічної продуктивності природних екосистем, яке поділяють на два типи: аридне спустелювання – деградація пустельних та напівпустельних територій, куди входить знеліснення, ерозія, засолення тощо; арктичне спустелювання характерне для тундрових і лісотундрових екосистем навколо Північного Льодовитого океану, які надзвичайно довго відновлюються в разі їх порушення чи забруднення, що відбувається, зокрема, під час видобутку нафти (гусеничний всюдихід, проходячи в тундрі чи лісотундрі 10 км, знищує рослинність на площі 1 га), геологічної розвідки, переповнення пасовищ оленями.

Людина в своєму житті й діяльності користується природними ресурсами. До них належать: біологічні (повітря, вода, харчові продукти), мінеральні й енергетичні (руди металів, нафта, вугілля), кліматичні, життєвий простір, генетичний фонд – сукупність всіх видів тварин і рослин на Землі.

Ці природні ресурси поділяються на невичерпні (енергія Сонця, океану, вітру, повітря й вода) та вичерпні, куди входять відновлювані (рослинний і тваринний світ, ґрунти) і невідновлювані (життєвий простір, корисні копалини, енергія річок).

Природокористування – це сукупність усіх форм експлуатації природно-ресурсного потенціалу та заходів по його збереженню. Воно включає: видобування та переробка природних ресурсів і їх відновлення; використання й охорона природних умов життя; збереження та відновлення, раціональні зміни екологічного балансу природних систем. Узагальнюючи, можна сказати, що природокористування – це сукупність дій людства на географічну оболонку Землі.

Природокористування може бути раціональним і нераціональним.

Раціональне природокористування – це високоефективне, розумне господарювання, яке не призводить до різких змін природно-ресурсного потенціалу і підтримує та підвищує продуктивність природних комплексів або окремих об’єктів, їх красу.

Нераціональне – це таке, в результаті якого природа втрачає здатність до самовідновлення, саморегулювання й самоочищення, порушується рівновага біологічних систем, вичерпуються мінеральні ресурси, погіршується виконання оздоровчих та естетичних функцій природних об’єктів. Нераціональне природокористування буває навмисне, випадкове і супутнє.

Нераціональне природокористування, яке тривало до кінця ХХ століття, привело до того, що навіть такі невичерпні ресурси як повітря і вода в багатьох ділянках Земної кулі вже втратили свою первісну чистоту, а то й стали малопридатними чи зовсім непридатними для життя.

Мінеральні й енергетичні ресурси – головне джерело матеріального виробництва людського суспільства. Основою енергетики сьогодні є спалювання викопного вуглеводневого палива. Це – хибний шлях розвитку, який приводить до швидкого розтрачування багатств, інтенсивного забруднення біосфери і крім, того ставить перепону в подальшому розвитку людства, оскільки ці ресурси вичерпні. Те ж саме стосується й багатьох родовищ металічних руд.

Вчені вважають, що за всю історію людства, починаючи з бронзового віку, людством було виплавлено 16 млрд. т різних металі, у тому числі за останні 40 років – 11 млрд. т. з середини 26 до середини 20 століття споживання людством заліза зросло в 5000 разів і темпи його видобування подвоюються кожні 10 років.

За даними ООН, ресурси 18 економічно найважливіших мінералів знаходяться на межі повного вичерпання, навіть якщо впровадити рециклічність і відновлення. Серед них – золото, срібло, ртуть, свинець, сірка, олово, цинк, вольфрам.

Крім того, при сучасній технології добування і переробки корисних копалин лише 1–5 % речовини, що добувається з надр, використовується у вигляді продукції, все решта йде у відвали й відходи, що також забруднює оточуюче середовище.

Життєвий простір людина використовує для спорудження жител для себе, промислових підприємств, вирощування продуктів харчування. Освоєння простору відбувається як вгору так і вниз.

Вчені екологи встановили, що для збереження біосфери частина суші
(3–5 %) повинна бути абсолютно недоторканою людиною. Близько 30 % площі суші має бути в стані наближеному до природного. Із тих 65 %, що залишається половина має відводитись під продукти харчування і лише близько 30 % людина може використовувати для спорудження міст, сіл, промислових підприємств.

Рослинний і тваринний світ – це чіткий показник обсягу антропогенного впливу на природу. У 1948 році при ООН було створено спеціальну постійну Комісію з охорони зникаючих видів рослин і тварин, а згодом – Міжнародну Червону книгу. Сьогодні до неї занесено понад 800 видів рослин і тварин з метою їх охорони і збереження, оскільки їм серйозно загрожує вимирання або знищення через людську діяльність, її нераціональне природокористування.

Дата добавления: 2015-05-26