Современные процессы деградации земельных ресурсов мира. 

Главный компонент земельных ресурсов — почвы. Почва выполняет важные экологические функции в биосфере: служит средой обитания для огромного числа организмов; является необходимым звеном и регулятором всех биогеохимических циклов, круговоротов элементов в биосфере. Значение почвы как основы производства сельскохозяйственной продукции возрастает по мере увеличения численности населения Земли.

Ущерб, нанесенный почвам в результате длительного нерационального землепользования, принял в настоящее время угрожающий характер. Деградация земель — проявление широкого круга глобальных изменений окружающей среды, вызванных деятельностью человека. Использование почв практически всегда приводит к истощению их плодородия, ухудшению природных свойств, снижению биологической продуктивности естественных пастбищных угодий.

Деградация почв — явление как природное, так и социальное. В мире ежегодно безвозвратно теряется в результате различных процессов деградации около 7 млн га пахотных земель, т.е. продовольственная база для 21 млн человек. По определению ЮНЕП, деградация почв — антропогенный процесс снижения способности почв обеспечивать существование людей.

Проблема деградации почв имеет общемировое значение, потому что с ней связана проблема обеспечения населения планеты продовольствием. В понятие «деградация земель» включены многие явления, связанные с невозобновимым процессом потери почвой ее продуктивности, т. е. природных биотических функций превращения биогенных веществ в формы, усваиваемые растениями (табл. 4.24).

Основные причины деградации почв мира — вырубка лесов, перевыпас скота, чрезмерная распашка земель, несовершенная технология ведения сельского хозяйства (в частности, нарушение

Деградация почв мира (Г.

технологии проведения мелиоративных работ), уничтожение почвенного покрова в результате строительных и горных работ, загрязнение атмосферы, вод, почв агрессивными химическими веществами.

В мире в сельскохозяйственных целях используется 4 700 млн га, из которых около 1 500 млн га составляют пахотные земли. Около 1 200 млн га этих земель подвержены сильной или умеренной деградации со снижением плодородия почв на 10 — 50 %. В России показатели деградации земель близки к средним мировым.

Существуют следующие виды деградации земель: водная эрозия; ветровая эрозия (дефляция); потеря гумуса; изменение структуры почв, их уплотнение из-за использования тяжелой техники; химическое загрязнение, техногенное подкисление почв (промышленными выбросами и от удобрений); загрязнение почв ядохимикатами; вторичное засоление; подтопление и заболачивание; деградация пастбищ; деградация вечной мерзлоты и др.

Эрозия почв — один из основных видов деградации земель (рис. 4.18).

Эрозия существует в природе как естественный процесс, неотъемлемое звено глобального цикла денудации — аккумуляции. В природе разрушение и потери почв от выдувания и смыва компенсируются процессами почвообразования. При превращении природной системы в слабо прикрытую растительностью полевую агроэкосистему условия для эрозии резко меняются, ее скорость увеличивается на один-два порядка. Так, например, средняя ин-

тенсивность смыва почв водной эрозией в Прикаспии на юге европейской части России составляет 0,5— 1 т/га в год, на севере — 3 — 10 т/га. При этом пашня ежегодно теряет не менее 400 — 650 млн т почвы (с площади 40 млн га). Вместе с почвой вымывается и уносится гумус и другие питательные вещества. Недобор урожая из-за эрозии составляет 36 %. За последние десятилетия XX в. содержание гумуса в почве снизилось на 20 %. Специалисты подсчитали, что для образования плодородного гумусового слоя мощностью 1 см природе требуется до 300 лет. Человечество теряет этот сантиметр за три года, в основном вследствие эрозии почв.

В России эрозии подвержена четвертая часть сельскохозяйственных угодий, особенно возвышенности степной и лесостепной зон европейской части страны. От сильной эрозии страдают практически все пашни южной части Европы. В разной степени эродированы 75 % земель США. В Австралии и Африке более половины всех пахотных и пастбищных земель подвержены эрозионным процессам.

Эрозия земель во всем мире — большое бедствие. В природе нет почв, абсолютно устойчивых к эрозии. Однако есть меры, способные ее приостановить. В умеренных широтах это безотвальная и плоскорезная обработка почвы, вспашка поперек склонов, посев многолетних трав, севообороты, создание полезащитных лесных полос, регулирование снеготаяния.

Овражная эрозия — один из видов водной эрозии — развивается на крутых и пологих склонах, лишенных древесной растительности. Одна из причин овражной эрозии — неправильная распашка склонов, неумелый подбор культур севооборота, применение мошной техники и др. Овраги врезаются в поля, сокращают пахотные земли, затрудняют машинную обработку земель.

Вред от водной эрозии выражается также в нарушении водного режима территории. Наблюдаются прогрессирующее иссушение эродированных земель, засорение русел и устьев рек наносами, заиление озер и водохранилищ, катастрофические наводнения.

Селевые потоки и оползни — наиболее опасные формы водной эрозии в горах. Образуются в результате вырубки лесов на склонах, при неумеренном выпасе скота, нарушающем травяной покров. Сели — мощные бурные грязекаменные потоки, возникающие после сильных ливней. Оползни и сели приносят большие хозяйственные убытки, иногда человеческие жертвы; часто случаются в горах Кавказа, Забайкалья, Средней Азии, Австрийских Альпах. Примером может служить гигантский оползень, образовавшийся в результате 9-балльного землетрясения в центральной части Памира на территории Таджикистана в феврале 1911 г. Оползень плотиной перекрыл долину р. Мургаб, где образовалось Сарезское озеро глубиной более 500 м, длиной 61 км и площадью 80 км2. Сход нового оползня в Сарезское озеро может разрушить завальную плотину, что вызовет гигантский селевый поток, который будет угрожать огромному числу жителей этой опасной зоны.

Классическим местом возникновения оползней в Москве считаются Воробьевы горы на р. Москве. Неровности склона образованы сползшими блоками земли, на которых растет так называемый «пьяный лес» с наклонившимися деревьями. На оползневых склонах здесь построены защитные стенки, сделаны отводы воды из родников.

Термоэрозии подвергаются почвы в области распространения вечной мерзлоты.

Ветровая, или эоловая, эрозия (дефляция) происходит за счет выдувания и перемещения ветром мелких частиц почвы (см. рис. 4.18). В умеренных широтах возникновению ветровой эрозии способствуют мелиоративные работы, проводимые при осушении территорий с нарушением технологии, без учета местных природных условий. Примером могут служить Полесье и Мещерская низменность, где массовое осушение болот привело к развеванию абсолютно сухих торфов, созданию пожароопасной обстановки.

Наиболее характерна ветровая эрозия для Северного Кавказа, Казахстана, Средней Азии, Нижнего Поволжья, южных районов Украины, многих районов Азии, Африки, Австралии. Пыльные, или «черные», бури возникают в пустынях при особо сильных ветрах, когда дальность переноса частиц может достигать сотен и тысяч километров (рис. 4.19). От удушья заболевают и даже погибают люди и домашние животные, уничтожаются почвы и растительный покров на огромных территориях. Плодородие почв, обедненных гумусом и мелкоземом, резко падает. В 1960-х гг. более 10 млн га целинных земель Казахстана были распаханы, в результате чего их почвенный покров за короткий срок был превращен пыльными бурями в развеваемые пески. Ветровая эрозия особенно опасна для песчаных и супесчаных почв тропиков и субтропиков, где она усиливает естественные природные процессы аридизации территорий.

Сведение лесов, разрушение растительного покрова при пере- выпасе скота, неправильная обработка почвы, особенно в засушливых районах мира, приводят к образованию подвижных песков,

Рис. 4.19. Распространение пыльных бурь на земном шаре (С.

1 — области проявления пыльных бурь; 2 — места частого возникновения пыльных бурь; 3 — области стабильного выпадения пыли

наступающих на плодородные почвы оазисов, поселки и города, развитию глобального процесса опустынивания, скорость которого достигает в настоящее время 20 га/мин. За год в бесплодные территории превращается 6 млн га некогда плодородных земель.

Опустынивание — деградация земель и истощение наземных экосистем (уменьшение их биомассы, продуктивности, видового разнообразия) в результате деятельности человека и колебаний климата.

Опустыниванию подвержены в первую очередь аридные, или засушливые, земли тропиков с недостаточным и неустойчивым увлажнением. Их площадь на планете составляет около 6 млрд га. На этих территориях выпадает всего 100 — 400 мм осадков в год. В условиях, когда численность населения значительно превышает потенциальную емкость территории, при экстенсивном использовании земель человеком, чрезмерной пастбищной нагрузке, уничтожении лесов, приводящем к снижению интенсивности континентального влагооборота, усиливаемому природными засушливыми условиями, происходит разрушение природными экосистем, развивается водная и ветровая эрозия, ухудшаются физические, химические и биологические свойства почв, поверхность суши превращается в развеваемые пески. Кормовые рас-

тения заменяются малоценными видами трав и разреженных кустарников, создаются неблагоприятные условия для выпаса скота. В России процесс опустынивания ярко выражен на так называемых «черных землях» в Калмыкии. Деградированные аридные земли в Астраханской, Волгоградской, Саратовской, Самарской областях и в Республике Татарстан занимают около 50 % территории. Зона степей практически исчезла на равнинных территориях юга России. Главные разрушающие факторы — распашка земель, перевыпас скота, водная эрозия, гидростроительство, населенные пункты и коммуникации.

В настоящее время площадь пустынь на земном шаре достигает 57 млн км2, из них 9 млн км2 представляют собой антропогенные пустыни. Специалисты считают, что в районах, подверженных сильному опустыниванию, проживает около 1/6 населения планеты (рис. 4.20).

Опустынивание развивается вследствие неблагоприятного сочетания природных и социально-экономических факторов. В настоящее время оно происходит в условиях глобального потепления климата и высокой антропогенной нагрузки на территорию в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах.

Рис. 4.20. Растущее опустынивание Земли (С. Б.Лавров, Ю. Н. Гладкий,

1997):

1 — затронутые зоны; 2 — опасные зоны; 3 — очень опасные зоны; 4 — существующие пустыни

Проблема борьбы с опустыниванием и засухой была включена в Повестку дня на XXI век, принятую на конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992), т.е. ее решение определено как одна из важнейших задач всего человечества. Среди главных способов борьбы с опустыниванием названа посадка быстрорастущих и засухоустойчивых деревьев и кустарников местных пород, способных удерживать влагу и поддерживать качество почвы. Стратегия социально-экономических преобразований в развивающихся странах, страдающих от опустынивания, должна предусматривать регулирование пастбищного выпаса скота, ограничение подсечно-огневого земледелия, использования древесины на топливо, вспашки целины и практики монокультурности в сельском хозяйстве.

Вторичное засоление и осолонцевание почв возникают из-за обильного, обычно многократного промачивания почвы, подъема уровня грунтовых вод и сильного испарения, связанных с избыточным поступлением влаги в почвы в районах орошаемого земледелия. На 1995 г. площади орошаемых сельскохозяйственных угодий составляли в мире около 250 млн га. Засоление земель при орошаемом земледелии наблюдается во всех странах Ближнего и Среднего Востока — от Афганистана до Марокко и Сенегала, а также в Австралии, США и Мексике. Процессам деградации и снижения плодородия почв подверглись орошаемые земли и в аридных зонах России. Так, в Поволжье засолено 350 тыс. га земель, имеется 390 тыс. га земель с солонцовыми комплексами (В. В. Братков, 2006).

В большинстве стран орошение ведется, как и сотни лет назад, без закладки дренажных систем и отвода излишков воды, без контроля водоподачи. Примерно четверть орошаемых площадей мира в той или иной степени засолена, и очень большие территории совершенно выведены из обращения как прошлыми цивилизациями, так и современным хозяйственным использованием. Подсчитано, что увеличение содержания солей в пахотном горизонте всего на 1 % приводит к снижению урожая почти на треть, а на 2 — 3% — к его гибели. Огромные площади орошаемых земель в мире говорят о масштабности этой проблемы. Профилактические меры предупреждения вторичного засоления включают строго дозированную подачу воды, применение дождевальных установок, вертикальный дренаж.

Подтопление и заболачивание почв, вызванные естественными природными условиями и хозяйственной деятельностью человека, развиты в гумидных зонах Земли, где невысокие летние температуры сочетаются с большим количеством осадков и слабым испарением. Особенно подвержены заболачиванию земли, прилежащие к водохранилищам, а также пониженные участки суши, долины, поймы рек и места сплошной рубки леса. Такие территории необходимо подвергать мелиорации (дренаж, осушение, удобрение, известкование и др.).

Физическое и химическое загрязнение почв является существенным фактором деградации земель в эпоху интенсификации сельского хозяйства. Его причины — передозировка минеральных удобрений и ядохимикатов, применяемых на полях, кислотные дожди и загрязнение почв токсикантами промышленного происхождения (нитратами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами, железом, ртутью, радиоактивными элементами и пр.). Мировой ассортимент гербицидов и пестицидов, применяемых для борьбы с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур, насчитывает более 100 препаратов. Эти вещества, попадая из почвы в поверхностные и подземные воды, делают их непригодными для питья, включаются в пищевые цепи (поступают в растения, из них — в организмы животных, а в конечном счете попадают с пищей в организм человека, нарушая многие его физиологические функции).

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно в мире в результате применения пестицидов на полях умирают 20 000 человек и около 1 млн человек получают отравления со значительными последствиями для здоровья. Широко известен пестицид ДДТ, который сохраняется в почве многие десятки лет. Практически запрещенный к использованию во многих странах ДДТ еще в значительных объемах обнаруживается в окружающей среде.

Технологические правила внесения удобрений и использования ядохимикатов обязывают производить строгий учет их объема и пропорций между отдельными видами, соответствия типу почв и выращиваемым культурам. Селекционная работа включает выведение устойчивых к вредителям сельскохозяйственных растений. В долгосрочной перспективе большая часть применяемых на полях химических веществ должна быть заменена биологическими средствами защиты урожая, хотя полностью отказаться от химических средств вряд ли удастся.

Значительным источником загрязнения почв тяжелыми металлами служат грунты, используемые в качестве удобрений на полях, в садах, на клумбах городов, изготовленные из шламов промышленных и канализационных очистных сооружений, содержащие, как правило, кадмий, свинец, ртуть и другие токсичные металлы.

В 200-метровой зоне вдоль крупных автострад количество токсичного для всех живых организмов свинца значительно превышает ПДК, использование растений с этих земельных участков в пищу или на корм скоту абсолютно недопустимо (табл. 4.25).

Тяжелые металлы в гумусовом горизонте почв Московской области (С.Л.Давыдова, В.И.Тагасов, 2002)

Прямые потери земельных ресурсов происходят при их безвозвратном использовании под строительство городов, дорог, карьеров и рудников, водохранилищ. Растущая численность населения планеты приводит к необходимости расширения площадей для расселения людей и обеспечения их различными услугами. По данным ООН, ежегодно в мире на все эти нужды расходуется около 300 тыс. га пахотных земель.