Этот фактор почвообразования еще в прошлом веке имел локальное значение, а в настоящее время является глобальным. Воздействие человека на почвы и почвообразовательные процессы осуществляется как прямо, так и опосредованно через влияние на биосферу, атмосферу и гидросферу. Влияние человека на биоту и биологический круговорот веществ заключается в сведении лесов и освоении значительных площадей под пашню, в регулировании численности диких животных и разведении домашних, в выращивании сельскохозяйственных культур, оказывающих разное воздействие на свойства почв, в отчуждении с урожаем значительного количества элементов питания, в применении органических и минеральных удобрений, пестицидов и др.
Строительство водохранилищ, осушение болот приводит к изменению уровня грунтовых вод, оказывающих большое влияние на почвообразование.
Ежегодно промышленные предприятия выбрасывают в атмосферу около 1 млрд. т. соединений хлора, соляной кислоты, сероводорода и сернистого ангидрида, окислов азота, соединений аммония. При окислении они образуют различные кислоты (соляную, серную, азотную), которые приводят к подкислению атмосферных осадков (кислотные дожди) и вместе с ними - к подкислению и загрязнению почв.
В результате освоения почв под пашню изменяется процесс почвообразования и свойства почв. Масштабы изменений зависят от степени воздействия человека на почву. При экстенсивном использовании земель почвенные процессы, как правило, имеют ту же направленность, что и в естественных условиях. При проведении мелиоративных мероприятий (орошение, осушение, известкование и др.) почвенные процессы и свойства почв меняются коренным образом.
Разумная деятельность человека направлена на улучшение, окультуривание почв и повышение их плодородия. Особенно заметно улучшение тех почв, которые имеют низкое естественное плодородие. В зависимости от времени и приемов воздействия такие почвы выделяются в классификации на уровне разных таксономических рангов.
Оптимизация агрономических свойств почв, определяющих их плодородие - одна из основных задач существующих систем земледелия. Системы земледелия включают следующие составные части, влияющие на агрономические свойства почв:
- организация территории и система севооборотов;
- система обработки почвы;
- система удобрений;
- система защиты растений (сорняки, болезни, вредители культур);
- система мелиоративных и противоэрозионных мероприятий. Опыт хозяйственной деятельности человека показывает, что
степень воздействия человека на почвы на больших площадях должна быть минимальной или хотя бы соизмеримой с предусмотренными неизбежными негативными экологическими последствиями. Даже разумные на данный момент научно-обоснованные мероприятия по использованию почв часто приводят к негативным последствиям. Это касается любого чрезмерного вмешательства в природу. Например, в таежно-лесной зоне России самыми плодородными и высокоокультуренными являются огородные почвы приусадебных хозяйств. Они имеют высокое содержание гумуса, нейтральную реакцию среды, высокую обеспеченность элементами питания, то есть их агрономические свойства довольно резко отличаются от свойств естественных подзолистых почв этой зоны и удовлетворяют требованиям большинства культурных растений. Кажущаяся разумной задача повысить плодородие всех пахотных почв этой зоны до уровня огородных может привести к негативным и даже катастрофическим последствиям через какое-то время. В условиях промывного режима высокое содержание элементов питания в почвах скажется на их содержании в грунтовых водах, водоемах, может возникнуть проблема нитратов, возникнут нарушения в трофических цепях биоты и т. д.
Таких примеров можно привести много. Для того чтобы прогнозировать последствия хозяйственной деятельности, необходимо познание сложных природных взаимодействий, в центре которых находится почвенный покров.
Воздействие человека на естественный почвообразовательный процесс - главная особенность современного этапа развития почв и один из наиболее интенсивно действующих факторов почвообразования. Человек воздействует на почву и непосредственно (обработка, внесение удобрений, проведение различных мелиорализаций), и косвенно (изменение фитоценозов, элементов климата). Главная цель антропогенного воздействия - улучшение почвы, расширенное воспроизводство ее плодородия и увеличение продуктивности земельных угодий.
Для окультуривания почв, повышения их плодородия и получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных растений необходимо осуществить комплекс агротехнических и других мероприятий. Наиболее важными, из которых являются: правильная обработка почвы, применение органических и минеральных удобрений, известкование почв, создание мощного окультуренного пахотного слоя, борьба с избыточным увлажнением почв. Максимальный эффект от применения указанных мероприятий достигается на фоне правильных севооборотов.
При планировании и осуществлении перечисленных мероприятий следует строго учитывать свойства почвы, особенности возделываемых культур и все природные и экономические условия хозяйства.
Правильная обработка почвы играет огромную роль в окультуривании почв, в получении высокого урожая сельскохозяйственных растений, улучшает водные, воздушные, тепловые свойства почв, усиливает микробиологические процессы, что приводит к образованию доступных для растений питательных веществ, обеспечивает качественную заделку удобрении и борьбу с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур.
Почвы Пинежского района бедны питательными веществами, но достаточно увлажнены, поэтому удобрения здесь высокоэффективны.
Наибольшую потребность на подзолистых и дерново-подзолистых почвах растения испытывают в азотных и фосфорных удобрениях, а затем и в калийных. На некоторых почвах под отдельные культуры следует вносить марганцовые, молибденовые, медные, борные и другие микроудобрения.
При размещении азотных удобрений необходимо учитывать степень гумусированности почв и их механический состав. Лучшей нитрификационной способностью обладают дерново-карбонатные и пойменные почвы, а среди дерново-подзолистых -- хорошо окультуренные. Чем ниже содержание гумуса, кислее почвы и сильнее их оподзоленность, тем ниже их нитрификационная способность. Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы характеризуются низкой нитрификационной способностью. Нитратные азотные удобрения при промывном типе водного режима могут легко вымываться из почвы, поэтому их целесообразнее вносить непосредственно перед посевом или посадкой сельскохозяйственных культур и в период вегетации. Сильнокислые почвы, имеющие не благоприятный фосфатный режим в связи с сезонным избыточным поверхностным увлажнением, содержат повышенное количество подвижных форм железа и алюминия, которые связывают фосфорную кислоту в труднорастворимые соединения. В этом случае предпочтительнее местное внесение фосфорных удобрений. На почвах, имеющих более благоприятные агрохимические свойства (меньшую кислотность, большую сумму обменных оснований, меньшее содержание подвижного алюминия), растения эффективнее отзываются на применение фосфорных удобрений.
На кислых почвах положительный результат дает применение фосфоритной муки, в которой фосфор находится в форме труднорастворимого трехзамещенного фосфата кальция Са 3 (Р0 4) 2 . Под влиянием потенциальной кислотности он переходит в растворимое состояние [СаНР0 4 или Ca(H 2 P0 4) 2 и используется растениями.
Большое значение в повышении плодородия почв района имеют органические удобрения (навоз, различные виды компостов и др.). Они не только источники элементов питания, особенно азота и фосфора, но и важное средство обогащения почв гумусом, улучшения агрофизических свойств, микробиологического режима, снижения кислотности. Более гумусированные почвы эффективнее отзываются повышением урожая возделываемых культур.
Повышенная кислотность дерново-подзолистых почв значительно снижает урожаи сельскохозяйственных культур. Неблагоприятные свойства кислых почв приводят к нарушению нормальных жизненных процессов в растениях. Известкование устраняет избыточную кислотность, вредную для микрофлоры, улучшает физические свойства, повышает эффективность удобрений и урожаев сельскохозяйственных культур.
В дерново-подзолистых почвах 85--95 % корней культурных астений расположено в пахотном слое, который обычно имеет мощность 20--22 см. Чем больше объем и глубина пахотного слоя, тем лучше условия для развития подземной и надземной части растений. В подзолистом и иллювиальном горизонтах вследствие их неблагоприятных свойств корневая система растений распространяется очень слабо. Создание хорошо окультуренного горизонта в 25--30 см обеспечивает большие запасы питательных веществ и продуктивной влаги в почве. Эффективность всех мероприятий при этом значительно возрастает, и, таким образом, возникают наиболее благоприятные условия для развития сельскохозяйственных культур и получения высоких и устойчивых урожаев.
Мощный пахотный слой дерново-подзолистых почв создается припахиванием нижележащих малоплодородных горизонтов. Поэтому даже в старопахотных почвах углубление пахотного горизонта должно сопровождаться обязательным внесением органических и минеральных удобрений, а если почвы кислые, то и известкованием. Это тем более необходимо при распашке целинных дерново-подзолистых почв.
В Пинежском районе большие площади занимают пахотные почвы, испытывающие кратковременное (15--30 суток) избыточное увлажнение, которое наблюдается летом из-за обильного выпадения в это время осадков. Избыточная влажность накладывает существенный отпечаток на агрономические свойства почв и характер земледелия.
Развитие временных восстановительных процессов в период переувлажнения почв отрицательно сказывается на их фосфатном и азотном режимах. Застаивание воды на пашне со слабым уклоном поверхности часто связано с неровностями микрорельефа пахотного слоя, обусловленного глыбистой вспашкой, огрехами, разъемными бороздами поперек возможного стока воды и т. д. Значительно улучшить использование пахотных почв временного избыточного увлажнения можно, помимо повышения качества обработки почв, применяя несложные агромелиоративные приемы, такие как узкозагонная вспашка, бороздование, рыхление подпахотного слоя, профилирование поверхности, посев на гребнях и др. В некоторых случаях эти приемы могут оказываться достаточными и без проведения дорогостоящих гидромелиоративных работ. (Кауричев И.С., 1989)
Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95–97 % продовольственных ресурсов для населения планеты.
Образование почв происходит на Земле с момента возникновения жизни и зависит от многих факторов. Продолжительность процесса почвообразования для различных материков и широт составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.
Хозяйственная деятельность человека в настоящее время становится доминирующим фактором в разрушении почв, снижении и повышении их плодородия. Под влиянием человека меняются параметры и факторы почвообразования – рельефы, микроклимат, создаются водохранилища, проводится мелиорация.
Основное свойство почвы – плодородие. Оно связано с качеством почв. На разрушение почв и снижение их плодородия влияют следующие процессы.
Аридизация суши – комплекс процессов уменьшения влажности обширных территорий и вызванное этим сокращение биологической продуктивности экологических систем. Под действием примитивного земледелия, нерационального использования пастбищ, беспорядочного применения техники на угодьях почвы превращаются в пустыни.
Эрозия почв – разрушение почв под действием ветра, воды, техники и ирригации. Наиболее опасна водная эрозия – смыв почвы талыми, дождевыми и ливневыми водами. Водные эрозии отмечаются при крутизне уже 1–2°. Водной эрозии способствует уничтожение лесов, вспашка по склону.
Ветровая эрозия характеризуется выносом ветром наиболее мелких частей. Ветровой эрозии способствует уничтожение растительности на территориях с недостаточной влажностью, сильные ветра, непрерывный выпас скота.
Ученые из Института географии и Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, а также Почвенного института имени В.В. Докучаева совместно с коллегами из Германии и США исследовали образцы пород из Восточной Антарктиды и пришли к выводу, что местные организмы постепенно делают антарктические силикатные породы похожими по структуре на почвы. По мнению исследователей, сходные процессы могли породить предшественников почвы в докембрийский период, дав возможность растениям колонизировать сушу. Соответствующая опубликована в Scientific Reports .
Глинистые минералы в эндолитическом органо-минеральном горизонте по сравнению с более глубоким гнейсовым слоем породы без биопленок: (а) — частицы каолинита и агрегаты на зернах полевого шпата; (б) — коалесценция органо-минеральных пленок и частиц каолинита; (c, d) — минералы смектитовой группы в порах исходной породы (гнейс, Thala Hills, Восточная Антарктида).
© Nikita Mergelov & all
Вопрос о возникновении почв в период до массового выхода растений на сушу - один из самых сложных для изучения. Сегодня почти все сухопутные территории нашей планеты находятся под покровом развитой растительности, аналогов которой еще полмиллиарда лет назад не было. Активность флоры резко ускоряет и меняет характер разрушения скальных обнажений. Поэтому понять, как именно образовались предшественники почв в докембрии, крайне сложно, как и составить полное представление о том, как именно жизнь колонизировала сушу.
Авторы новой работы в поисках ответов на эти вопросы обратились к скальным породам из Восточной Антарктики. В этом регионе очень слабая водная эрозия, а ультрафиолет, напротив, весьма силен. В сочетании с сухим и холодным воздухом данные факторы принуждают местную жизнь к эндолитическому образу жизни - организмы обитают внутри камней.
Дело в том, что песчаник и иные породы могут впитывать и подолгу удерживать те небольшие количества воды, что все же появляются в условиях Антарктиды. Даже тонкий слой каменистой породы эффективно блокирует ультрафиолет, а большая теплоемкость камней снижает резкость температурных колебаний.
Исследователи с помощью компьютерной томографии изучили структуру образцов пород из антарктических оазисов (мест, где скальные породы выступают из льдов и снега). В результате им удалось установить, что внешние слои скальных пород пронизаны большим количеством микротрещин. Те из них, что ближе к вертикальным, имеют размеры до 20 микронов, горизонтальные достигают 200 микрон в длину. Одна трещина соединяется с другой, и, как правило, они заселены различными организмами.
Чаще всего это цианобактерии и лишайники. И те и другие выделяют различные соединения в ходе своей жизнедеятельности, тем самым создавая кислую среду в трещинах. Она дополнительно ускоряет образование новых микротрещин. В итоге их количество увеличивается до такой степени, что каменистые породы по своим характеристикам становятся ближе к почве, чем к типичным скальным породам в чистом виде.
В результате деятельности эндолитических организмов в песчанике из отдельных оазисов было найдено от 1,4 до 6,0 граммов азота органического происхождения. То есть даже криптоэндолитические (скрытые в камне) живые организмы уже начали насыщать на вид безжизненные скальные породы органическими остатками. Это также типичный и для обычных почв процесс.
Как отмечается в работе, все это указывает на то, что методы воздействия живых организмов на скальные породы - и, шире, методы подготовки «полуфабриката» для создания почв - не изменились с докембрийских времен. Да, сосудистые растения резко активизировали процесс в мягких климатических условиях, однако не они начали его. По всей видимости, к моменту выхода растений на сушу цианобактерии и лишайники уже провели там обширную «подготовительную работу», сделав возможной быструю колонизацию.
Перед всем человечеством стоит важнейшая задача - сохранение многообразия всех организмов, живущих на Земле. Все виды (растительность, животные) тесно взаимосвязаны. Уничтожение даже одного из них приводит к исчезновению взаимосвязанных с ним других видов.
С того самого момента, как человек придумал орудия труда и стал более-менее разумным, началось его всестороннее влияние на природу планеты. Чем больше развивался человек, тем большее влияние он оказывал на окружающую среду Земли. Каким образом человек влияет на природу? Что есть положительного и что отрицательное?
Отрицательные моменты
Есть и плюсы, и минусы влияния человека на природу. Для начала рассмотрим негативные примеры пагубного :
- Вырубки лесов, связанные со строительством магистралей и проч.
- Загрязнение почвы происходит в связи с использованием удобрений и химикатов.
- Сокращение численности популяций из-за расширения площадей для полей с помощью вырубки лесов (животные, лишаясь нормальной среды обитания, погибают).
- Уничтожение растений и животных в связи со сложностями их адаптации к новой жизни, сильно изменённой человеком, или же просто истребление их людьми.
- и воды разнообразными и самими людьми. К примеру, в Тихом океане существует “мёртвая зона”, где плавает огромное количество мусора.
Примеры влияния человека на природу океана и гор, на состояние пресной воды
Изменение природы под влиянием человека очень существенно. Сильно страдают флора и фауна Земли, загрязняются водные ресурсы.
Как правило, лёгкий мусор остаётся на поверхности океана. В связи с этим затрудняется доступ воздуха (кислорода) и света к обитателям этих территорий. Многочисленные виды живностей пытаются искать новые места для своего обитания, что, к сожалению, удаётся не всем.
Ежегодно течения океана приносят миллионы тонн мусора. Это самая настоящая катастрофа.
Негативное влияние оказывает и вырубка лесов на склонах гор. Они становятся голыми, что способствует возникновению эрозии, как следствие, происходит разрыхление почвы. А это приводит к разрушительным обвалам.
Загрязнение происходит не только вод океанов, но и пресной воды. Ежедневно в реки попадают тысячами кубометров стоки канализационных или промышленных отходов.
А заражены пестицидами, химическими удобрениями.
Ужасные последствия разливов нефти, добычи полезных ископаемых
Всего лишь одна нефтяная капля приводит к непригодности примерно 25 литров воды для питья. Но это не самое страшное. Довольно тонкая пленка нефти покрывает поверхность огромной площади вод - примерно 20 м 2 воды. Это губительно для всего живого. Все организмы под такой пленкой обречены на медленную смерть, потому что она препятствует доступу кислорода в воду. Это тоже прямое влияние человека на природу Земли.
Люди добывают полезные ископаемые из недр Земли, сформировавшиеся за несколько миллионов лет, - нефть, уголь и проч. Такие промышленные производства вместе с автомобилями выбрасывают в атмосферу углекислый газ в огромных количествах, что приводит к катастрофическому уменьшению озонового слоя атмосферы - защитника поверхности Земли от несущего смерть ультрафиолетового излучения от Солнца.
За период последних 50 лет температура воздуха на Земле возросла всего лишь на 0,6 градуса. Но это очень много.
Такое потепление приведет к повышению температуры Мирового океана, что будет способствовать таянию полярных ледников в Арктике. Таким образом, возникает самая глобальная проблема - нарушается экосистема полюсов Земли. Ледники - это самые главные и объемные источники чистой пресной воды.
Польза людей
Надо отметить, что люди приносят и определенную пользу, и немалую.
Надо и с этой точки зрения отметить влияние человека на природу. Положительное заключается в мероприятиях, проводимых людьми для улучшения экологии окружающей среды.
На многих обширных территориях Земли в разных странах организованы заповедные территории, заказники и парки - места, где все сохраняется в первозданном виде. Это самое разумное влияние человека на природу, положительное. В таких заповедных местах люди способствуют сохранению растительного и животного мира.
Благодаря их созданию многие виды животных и растений сохранились на Земле. Редкие и уже исчезающие виды обязательно заносятся в созданную человеком Красную книгу, по которой запрещается промысел на них и сбор.
Также люди создают искусственные водные каналы и оросительные системы, которые помогают поддерживать и увеличивать
В больших масштабах проводятся и мероприятия по высадке многообразной растительности.
Способы решения возникающих проблем в природе
Для решения проблем необходимо и важно в первую очередь активное влияние человека на природу (положительное).
А что касается биологических ресурсов (животных и растений), то их следует использовать (добывать) таким образом, чтобы в природе всегда оставались особи в количествах, способствующих восстановлению прежней численности популяций.
Также необходимо продолжить работы по организации заповедников и посадке лесов.
Проведение всех этих мероприятий по восстановлению и улучшению окружающей среды - влияние человека на природу положительное. Все это необходимо во благо самого себя.
Ведь благополучие жизни человека, как и всех биологических организмов, зависит от состояния природы. Сейчас перед всем человечеством стоит самая главная проблема - создание благоприятного состояния и устойчивости среды жизни.
