Заболачивание почвы

Чтобы территория, на которой было осуществлено осушение, стала пригодной для хозяйственного использования, требуется дополнительно обогатить её важными минералами, такими как азот и калий. Этот процесс является длительным и может занять несколько лет.

Разрушение почвенного покрова Земли

Проблема сохранения земельных ресурсов приобрела глобальный масштаб, и это связано не только с ограниченностью вводимого в оборот земельного фонда планеты. Естественная способность почвы производить биологическую продукцию ежегодно снижается как относительно, т.е. по расчёту на душу населения, которое постоянно растёт, так и абсолютно, благодаря увеличению потерь и деградации почвы из-за антропогенного воздействия.

На протяжении своей истории человечество безвозвратно утратило более 1,5 миллиарда гектаров плодородных земель, что по площади превышает всю пригодную к обработке землю на планете. Когда-то производительные пахотные земли деградировали, превратившись в пустыни, пустоши, болота, заросли кустарников, бедленды и овраги. Многие из безжизненных пустынь в мире — это результат неразумной деятельности человеческого общества. Процесс утраты земельных ресурсов продолжает развиваться. По самым оптимистичным оценкам специалистов ООН, около 2 миллиардов гектаров земли подвержены деградации, вызванной деятельностью человека, что ставит под угрозу существование приблизительно одного миллиарда людей. Основные причины этого явления — эрозия, вызванная чрезмерным выпасом скота, рубкой лесов, опустыниванием, а также засолением почвы в результате орошения.

Эрозия почвы известна человечеству давно, однако особенно значительных масштабов она достигла в связи с интенсификацией сельского хозяйства, что многократно усилило нагрузку на почвы.

На втором месте по значимости и масштабам является комплекс неблагоприятных последствий, связанных с орошаемым земледелием, среди которых особенно выделяются вторичное засоление и заболачивание почв. Если содержание солей в пахотном слое орошаемой почвы достигает 1%, это может снизить урожай на треть, а при норме в 2-3% полностью уничтожить его.

По всему миру наблюдается истощение пахотных и пастбищных территорий и снижение их плодородия из-за нерационального и интенсивного использования. В регионах с достаточным или избыточным уровнем атмосферного увлажнения наблюдается процесс заболачивания почвы; среди других процессов деградации можно отметить уплотнение почв и их техногенное загрязнение. Каждый год около 20 миллионов гектаров сельскохозяйственных земель становятся непригодными для сельского хозяйства из-за деградации или застройки. Однако по прогнозам за следующие 30 лет спрос на пищевые продукты в развивающихся странах должен удвоиться, что подразумевает освоение новых территорий, главная часть которых будет находиться в зонах рискованного земледелия, где почвы подвержены деструктивным процессам в ещё большей степени.

Увеличение угрозы деградации земель также связано с изменением климатических условий. Каждый год расширяются территории, подверженные опустыниванию, страдающие от засухи и засушливых явлений. Идея необходимости согласованных и координированных действий всех стран в борьбе с опустыниванием была впервые озвучена на Конференции ООН по окружающей среде и развитию, состоявшейся в Рио-де-Жанейро в 1992 году. В результате было разработано специальное Соглашение ООН по борьбе с опустыниванием (1994), направленное на объединение усилий государств и широкой общественности для предотвращения разрушения земель и смягчения последствий засухи. Это соглашение охватывало все формы земельной деградации в разных геоклиматических зонах, включая Европу.

Различные международные природоохранные организации рекомендуют следующие первоочередные меры для решения проблемы деградации земель:

• разработка законодательства, направленного на решение вопросов деградации почвы, сотрудничество на региональном и международном уровнях, создание совместных программ мониторинга состояния почв;

Уничтожение почвенного покрова

Почва представляет собой сложное и хрупкое природное образование, которое формируется под воздействием горных пород, климатических условий, растительности и человеческой деятельности.

Уничтожение почвенного покрова имеет практически необратимые последствия. Оно происходит в результате прямого воздействия человека через сельскохозяйственную деятельность, разработки полезных ископаемых и строительство. Интенсивное загрязнение почвы может привести к её частичному или полному уничтожению.

Основной причиной разрушения плодородного слоя является почвенная эрозия. Люди распахивают и обрабатывают земли на огромных площадях. В результате тонкий плодородный слой выдувается ветром на значительные расстояния или смывается дождевой водой в реки, а затем — в океаны. Около двух третей всех используемых пахотных земель уже пострадали от эрозии и теперь не обладают прежней плодородностью. Важно отметить, что даже самый верхний, тонкий слой почвы может быть уничтожен за несколько десятков лет, если там возделывать такие культуры, как кукуруза, свекла или хлопок, в то время как для восстановления под луговой и лесной растительностью может потребоваться десятилетия или даже сотни тысяч лет.

Во многих странах мира выпас скота и вырубка лесов имеют огромные масштабы. Эти территории вскоре станут непригодными для использования. Особенно опасна вырубка горных лесов, так как в условиях влажного климата незащищённая почва смывается по склонам, и её восстановление становится практически невозможным.

Вырубка лесов, сжигание травяных покровов, активный выпас скота когда-то зелёных стран приводит к их превращению в пустыни. Например, площадь Сахары возросла в два раза с момента начала её интенсивного освоения человеком. С данной проблемой по всему миру сталкиваются более 1 миллиарда человек. Процесс испарения воды при орошении создания добавляет к проблеме накопление солей и, как следствие, засоление почв, главной причиной которого является неправильное ведение мелиорации. Печально известным примером негативных последствий мелиорации является проблема Аральского моря.

Интенсивное осушение болот и дальнейшее использование этих территорий под пашню может вызвать в некоторых регионах появление торфяных и песчаных бурь, что приводит к сокращению слоя плодородных земель.

На сегодняшний день люди постоянно используют химические средства для борьбы с сорняками и вредителями как на полях, так и в лесах. Эти вещества уничтожают важные элементы почвенных экосистем – растения и микроорганизмы. Пестициды имеют свойство накапливаться в почве, не разлагаясь в ней.

Также на почву оказывают влияние различные удобрения, такие как калийные, азотные и фосфорные, и не всегда это влияние оказывается положительным. Особенно остро стоит проблема с азотными удобрениями, которые при избытке могут накапливаться в форме нитратов и легко вымываться в подземные воды, источники, реки и озёра. Сброс стоков с животноводческих комплексов также вносит загрязнение в экосистему за счёт азота.

Промышленная деятельность человека влечёт за собой попадание отходов производства непосредственно в почву. В этом контексте большое опасение представляют тяжёлые металлы. Ртуть, кадмий и свинец — самые опасные из них. При сжигании ископаемых полезных ископаемых выделяется зола, содержащая различные химические элементы, которая, под дождём, попадает на землю в количествах, измеряемых миллионами тонн.

Почвы вдоль дорог часто насыщены продуктами сгорания автомобильного топлива на расстоянии до 500 метров и более. Радиоактивное загрязнение почвы представляет наибольшую опасность, его источниками могут быть аварии на атомных электростанциях, ядерные взрывы, утечки радиоактивных материалов и захоронение отходов.

Что это такое?

Заболачивание грунта — это процесс, при котором на поверхности почвы со временем накапливается большая масса воды. Обычно это происходит, когда уровень грунтовых вод поднимается близко к поверхности, что мешает воде впитываться в почву. Когда происходит чрезмерное увлажнение грунта и этот процесс продолжается долго, постепенно образуется болото. Это становится серьёзной проблемой, если болото формируется на землях, используемых для сельскохозяйственного производства, так как почва теряет свою плодородность.

Заболоченные территории имеют кислую реакцию и низкие уровни кислорода и органических веществ. Формирование болот на таких местах препятствует высадке последующих культур:

Заболоченный грунт становится вязким, что делает болотистую местность опасной для жизни человека. Кроме того, в таких зонах повышается уровень воспламеняющихся газов, что увеличивает пожарную опасность.

Переувлажненная земля характерна для следующих регионов России:

• северные районы;
• Дальний Восток;
• таежные зоны.

Васюганские болота являются крупнейшим массивом болот в мире и располагаются на территории, охватывающей реки Иртыш и Обь в Западной Сибири.

Основные причины появления

Заболачиванию чаще всего подвергаются низины, находящиеся рядом с поймами рек, где скапливаются влаголюбивые растения, что приводит к изменениям в структуре грунта. В таких местах грунтовые воды находятся близко к поверхности, создавая благоприятные условия для формирования болот. Иногда заболачивание происходит из-за неправильного подхода к использованию земли в хозяйственных целях. Таким образом, факторы, которые способствуют быстрому заболачиванию местности, включают:

• близкое расположение грунтовых вод к поверхности;
• застой влаги, способствующий разрастанию кукушкиного льна и мха;
• чрезмерные осадки;
• широкое распространение многолетней мерзлоты;
• изменение свойств грунта в результате сельскохозяйственной деятельности.

Ещё одна распространённая причина заключается в неправильном использовании водохранилищ, из-за чего утрачиваются полезные свойства почвы и появляется сфагнум.

Причины заболачивания

На естественных участках заболачивание почв происходит в низменных зонах и по берегам рек с высоким уровнем грунтовых вод. Однако неправильно организованная хозяйственная деятельность также может нарушить водный баланс грунта.

Причины заболачивания включают:

• естественно высокий уровень подземных вод в низменностях;
• периодические выходы водоёмов или водотоков из берегов;
• недостаток испарения влаги из-за климатических условий;
• обильные осадки;
• повреждение структуры верхнего плодородного слоя из-за активного использования сельскохозяйственной техники;
• конструктивные ошибки при сооружении водохранилищ и оросительных систем.

Способы борьбы

Заболачивание — это проблема, которую проще предотвратить, чем избежать ее последствий.

Существует множество профилактических мер:

• организация хозяйственной деятельности с учётом воздействия на окружающую среду;
• создание качественных и экологически обоснованных оросительных систем;
• строительство водохранилищ только в необходимых местах;
• ограничение сплошной вырубки лесов на территориях с высокой влажностью и низкой испаряемостью почвенной влаги.

Если проблема уже существует, самый эффективный метод её решения — осушение. Для этого используются канавы и дренажные системы, которые позволяют удалять излишки влаги с переувлажнённых участков.

При переувлажнении грунта вымываются важные для растительности минералы. Осушение способствует остановке процесса потери питательных веществ. Процесс накопления минералов восстанавливается, и почва становится более богатой, а уровень гумуса нормализуется.

Однако для того, чтобы использовать землю в хозяйственных целях, недостаточно только осушить её. Почву необходимо обогатить фосфором, азотом, калием и органическими веществами. Первые годы на осушённой территории рекомендуется выращивать менее требовательные к питательным веществам травянистые многолетники и кормовые культуры. После нескольких лет регулярной подкормки почвы она становится пригодной для садоводства и выращивания овощных культур.

Осушение болот осуществляется для расширения сельскохозяйственных угодий, упрощения вырубки лесов, и удобства добычи полезных ископаемых. Тем не менее, чрезмерное осушение может причинить значительный вред экосистемам, так как болота являются важными природными образованиями, предоставляющими среду обитания для уникальных видов флоры и фауны.

Способы борьбы с заболачиванием

Заболачивание — это серьёзная проблема, которая наносит вред экономике. Важно отметить, что в некоторых случаях её легче предотвратить, чем устранить впоследствии.

• осознанное ведение хозяйственной деятельности с учётом влияния на экологию;
• создание качественных и экологически оправданных систем орошения;
• продуманные подходы к размещению водохранилищ;
• запрет на сплошные вырубки лесов в зонах с высокой влажностью и низкой испаряемостью почвы.

Единственный эффективный способ решения проблемы заболачивания — это осушение затопленных территорий. Для этого применяются методы, аналогичные тем, что используются для осушения болота:

• строительство закрытых дренажных систем;
• выкапывание открытых канав для отвода воды;
• возведение дамб;
• изменение русел рек;
• использование водозаборных объектов.

Принцип этих действий заключается в отведении лишней воды с заболоченных участков.

Интересные факты

1. Самая большая заболоченная экосистема — Пантанал, расположенная в Бразилии, охватывает площадь в 190 000 км².
2. Наиболее сильно заболоченный материк — Южная Америка.
3. Васюганское болото — крупнейшая заболоченная местность в России, занимает 53 000 км². Интересно, что оно сформировалось благодаря увеличению размеров изолированных заболоченных участков, которые затем соединились в единую болотную систему.
4. Существует процесс временного или обратимого заболачивания, который может длиться от 15 до 25 лет и прекращаться сам по себе. Обычно он наблюдается на месте вырубок.
5. Строительная деятельность бобров может спровоцировать заболачивание. Строительство плотин бобрами приводит к подъёму уровня воды, что сказывается на прилегающих территориях.

Во многих случаях заболачивание местности является естественным процессом, с которым необходимо бороться. Однако, с другой стороны, наличие небольшого количества болот может благоприятно влиять на экосистему.

Как происходит заболачивание почв

Естественное накопление влаги происходит в низменных участках с обилием растительности в период, когда эти зоны часто подвержены затоплению, особенно при паводках. Ситуация усугубляется большими количествами осадков и недостаточным испарением. Если грунт слишком плотный, влага не уходит. В результате образуется болото с плотным слоем торфа, достигающем нескольких десятков сантиметров в высоту.

В бассейне реки Припять находится одно из крупнейших болот в мире — Пинское. Его площадь составляет 47 тысяч квадратных километров, а глубина торфяного слоя в некоторых местах достигает 6 метров.

В России огромные заболоченные территории сосредоточены:

• в северо-европейской части;
• на Дальнем Востоке;
• в таежной зоне Сибири.

Заболачивание также происходит по вине людей. При наличии неблагоприятных факторов, обусловленных неправильной организацией хозяйственной деятельности, возникает непроницаемость грунтов, например, из-за вырубки лесов, загрязнения, сброса отходов, строительства водохранилищ и оросительных систем.

К факторам, способствующим заболачиванию, можно отнести:

• высокий уровень подземных вод — критичным становится уровень выше 2 метров;
• длительные дожди;
• влагообилие;
• чрезмерное применение сельскохозяйственной техники;
• ошибки при сооружении водохранилищ;
• выход рек из берегов.

Бесконтрольное и избыточное орошение сельскохозяйственных угодий приводит к засолению почвы. Минерализованные воды поднимаются на поверхность и при испарении создают большие белые соляные следы, такие почвы становятся непригодными для сельского хозяйства.

Методы борьбы

Решение проблемы заключается в осушении затопленных территорий. Для этого создаются дренажные системы, а также прокладываются канавы для отвода излишков влаги. После процесса осушения в почве восстанавливается баланс минералов и полезных веществ, что повышает её богатство. Впоследствии, после обогащения органическими удобрениями, фосфором и азотом, такие почвы можно использовать для сельскохозяйственного производства.

Предотвратить заболачивание можно, если избегать строительства каналов в неподходящих местах, разумно подходить к орошению полей и в необходимых случаях сокращать вырубку лесов в регионах с повышенной влажностью.

Экологи не рекомендуют осушать природные болота, так как они представляют собой важную часть экосистемы с уникальной флорой и фауной. Поэтому осушение болот проводится только в тех местах, где это действительно необходимо для людей.