Охрана почв
Почва — важная часть природной среды и место обитания множества организмов. Охрана почв направлена на сохранение их структуры, плодородия и способности поддерживать растения, животных и человека.
Почему почва нуждается в охране
Почва образуется очень медленно: на формирование тонкого плодородного слоя могут уходить сотни и тысячи лет. Одновременно верхний слой легко разрушается водой, ветром и деятельностью человека. Если почва теряет структуру и плодородие, снижается урожайность, ухудшается состояние водоёмов и сокращается разнообразие почвенных организмов. В отличие от обычного мусора, исчезновение почвенного слоя нельзя быстро исправить.
Деградация почв — это ухудшение свойств почвы: разрушение её структуры, потеря плодородия, засоление, заболачивание, эрозия или загрязнение. Деградированная почва хуже пропускает воду и воздух, поддерживает меньше организмов и хуже обеспечивает растения минеральными веществами.
Основные причины деградации связаны с распашкой склонов, вырубкой лесов, перевыпасом скота, неправильным орошением, чрезмерным применением удобрений и ядохимикатов, строительством, добычей полезных ископаемых и выбросами промышленных предприятий. Важную роль играет уничтожение растительного покрова: корни удерживают частицы почвы, а листья и опавшая подстилка смягчают удар дождевых капель.
- эрозия — унос частиц почвы водой или ветром;
- истощение — уменьшение запаса гумуса и минеральных элементов;
- засоление — накопление растворимых солей, часто при неправильном орошении;
- заболачивание — избыточное увлажнение и недостаток воздуха в почве;
- загрязнение — попадание в почву вредных веществ и организмов.
Эрозия: разрушение верхнего слоя
Эрозия почвы бывает водной и ветровой. Водная эрозия возникает, когда дождевые или талые воды стекают по поверхности и уносят частицы. На склонах она может образовывать промоины и овраги. Ветровая эрозия, или дефляция, особенно опасна на сухих открытых полях: ветер переносит мелкие частицы гумуса на большие расстояния.
Чем лучше развит растительный покров и чем медленнее движется поверхностная вода, тем меньше разрушение почвы. Наиболее уязвимы сухие, открытые и распаханные участки, особенно на крутых склонах.
Эрозию усиливают распашка вдоль склона, удаление кустарников и лесов, вытаптывание почвы, движение тяжёлой техники и оставление поля без растительных остатков. Небольшой смыв незаметен, но ежегодная потеря даже тонкого слоя приводит к уменьшению содержания гумуса и снижению урожая.
Как предотвращают эрозию
Главный принцип защиты — сохранить растительный покров и уменьшить скорость движения воды и воздуха. На склонах применяют обработку почвы поперёк направления стока, террасирование и создание валов. Террасы делят длинный склон на ступени, поэтому вода задерживается и просачивается, а не быстро стекает вниз.
- сохранять леса, кустарники, луга и растительные остатки на поверхности;
- создавать лесные полосы поперёк направления господствующих ветров;
- применять контурную вспашку, когда борозды идут поперёк склона;
- засевать поля травами и использовать покровные культуры;
- ограничивать выпас скота и движение техники по уязвимым участкам;
- укреплять берега растений и не допускать образования оврагов.
Какое действие сильнее всего снижает водную эрозию на склоне?
Истощение и сохранение плодородия
Плодородие почвы — способность обеспечивать растения водой, воздухом и необходимыми минеральными веществами. При выращивании одной и той же культуры растения ежегодно выносят из почвы похожие элементы. Если их не возвращать, почва истощается. Особенно быстро уменьшается запас гумуса при частой обработке, сжигании растительных остатков и недостаточном внесении органического вещества.
Для сохранения плодородия используют севооборот, органические и минеральные удобрения, сидераты, известкование кислых почв и рациональное орошение. Севооборот — чередование культур с разными потребностями и особенностями корневой системы. Бобовые растения могут обогащать почву соединениями азота благодаря симбиозу с бактериями. Удобрения следует применять по норме: избыток веществ не повышает плодородие бесконечно и может стать источником загрязнения.
Устойчивое земледелие поддерживает равновесие между поступлением и выносом веществ. Если вынос питательных элементов длительно превышает их поступление, плодородие снижается; если удобрений слишком много, возрастает риск загрязнения почвы и воды.
Загрязнение почв и его предотвращение
В почву могут попадать тяжёлые металлы, нефтепродукты, избыток нитратов и фосфатов, пестициды, бытовые и промышленные отходы. Некоторые загрязнители сохраняются долго и накапливаются в организмах. Через растения они могут попасть в пищевые цепи, а с поверхностным стоком — в реки и озёра. Поэтому охрана почв связана с показателями качества воды и общим состоянием почвенной экосистемы.
- очищать промышленные выбросы и сточные воды до их поступления в окружающую среду;
- хранить отходы в специально оборудованных местах и перерабатывать пригодные материалы;
- соблюдать нормы применения удобрений и пестицидов;
- не размещать свалки на водосборных участках и сельскохозяйственных землях;
- восстанавливать загрязнённые участки: удалять загрязнённый слой, высаживать растения, применять очистку почвы.
Профилактика обычно эффективнее восстановления. Если загрязнение уже произошло, сначала определяют вещество и площадь загрязнения, затем ограничивают его распространение, удаляют или обезвреживают источник и контролируют состояние почвы. На нарушенных территориях применяют восстановление экосистем, но полное возвращение исходных свойств может занять много лет.
Разобранный пример: выбор мер на склоне
На поле, расположенном на склоне, после сильных дождей появляются промоины. Поле распахивают вдоль склона, растительность после уборки удаляют, а выпас скота продолжается круглый год. Какие меры наиболее эффективны и почему?
Наиболее эффективен комплекс мер: контурная вспашка, сохранение растительного покрова и растительных остатков, создание травяных полос и ограничение выпаса. Простое внесение удобрений не устранит причину промоин, потому что проблема связана прежде всего с водной эрозией.
Не путайте эрозию с истощением: эрозия уносит частицы почвы, а истощение означает уменьшение запасов питательных веществ. Не считайте любое удобрение защитой почвы: чрезмерное внесение может вызвать загрязнение. Также неверно утверждать, что посадка растений полностью устраняет эрозию: важно учитывать вид растений, плотность покрова и направление стока.
Как рассуждать в заданиях
В экзаменационной ситуации сначала найдите признак изменения среды, затем установите причину и только после этого выбирайте меру охраны. Если говорится о смыве, оврагах или пыльных бурях, ищите соответствующий вид эрозии. Если упоминаются уменьшение урожая и нехватка минеральных элементов, речь идёт об истощении. Если названы ядохимикаты, нефтепродукты или тяжёлые металлы, нужно рассуждать о загрязнении и попадании веществ в пищевые цепи.
Быстрая проверка
Главное
- Деградация почв включает эрозию, истощение, засоление, заболачивание и загрязнение.
- Эрозию предотвращают сохранением растительного покрова, контурной вспашкой, лесными полосами и террасированием.
- Плодородие поддерживают севооборотом, органическими веществами, разумным внесением удобрений и рациональным орошением.
- Загрязнение предупреждают очисткой выбросов и стоков, правильным обращением с отходами и соблюдением норм применения химических веществ.
- В задании сначала определяйте признак и причину деградации, затем выбирайте соответствующую меру охраны.