ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ И СТРУКТУРА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЧВЕННЫХ РЕСУРСОВ
Общая площадь суши Земли составляет около 150 млн км2, что немногим менее одной трети всей поверхности планеты. Если исключить площади материковых ледников и внутриконтинентальных вод, то оставшиеся несколько более 130 млн км2 будут характеризовать территорию, покрытую почвами. При этом сюда будут включены как хорошо сформированные почвы (например, черноземы), так и примитивные или слаборазвитые почвы с коротким профилем (например, почвы песчаных пустынь, полярных районов, каменистых высокогорий и др.).
Формы использования человеком почвенного покрова весьма разнообразны. Являясь обязательным компонентом существования и благосостояния человечества, почвы служат фундаментом для поселений, промышленных объектов и транспортной сети, обеспечивают рекреационные потребности людей, их используют для складирования отходов производства и т. д. Наиболее фундаментальными для человека функциями почв оказываются те, благодаря которым поддерживается приемлемая для него среда обитания и биологическая продуктивность.
Среди многочисленных экологических функций почв выделяют глобальные и биогеоценотические (Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин, 2000). В качестве планетарного образования пеосфера влияет на все составляющие географической оболочки. Так, гидросферные функции почвенного покрова выражаются в формировании речного стока, трансформации поверхностных вод в грунтовые, в обеспечении живых организмов водоемов приносимыми почвенными соединениями, в выполнении роли сорбционного барьера, защищающего акватории от загрязнения.
Атмосферные функции почвенного покрова планеты заключаются в поглощении и отражении солнечной радиации, регулировании влагооборота и газового режима воздушного бассейна, в частности в удержании некоторых газов от ухода в космическое пространство и др.
Почвы участвуют в биогеохимической трансформации верхних слоев литосферы, оказываясь источником веществ для образования минералов, пород, полезных ископаемых, они обеспечивают передачу аккумулированной солнечной энергии в глубокие части земной коры, защищают ее от чрезмерной эрозии.
В широком общебиосферном плане почвенный покров выступает как связующее звено биологического и геологического круговоротов, как планетарная мембрана и узел всех биосферных связей, а также как фактор эволюции живых организмов.
На биогеоценотическом уровне также в полной мере проявляется полифункциональность почв. Г.В. Добровольский и Е.Д. Никитин (2000) выделяют около двух десятков биогеоценотических почвенных функций, которые обусловливают существование и эволюцию наземных экосистем. Особо важными для живых организмов представляются те из них, которые обеспечивают:
а) жизненное пространство, жилище и убежище;
б) условия депонирования семян и других зачатков, влаги, элементов питания и энергии;
в) стимулирование и ингибирование биохимических и других процессов;
г) сорбцию веществ, поступающих из атмосферы и с грунтовыми водами, а также сорбцию микроорганизмов;
д) поступление сигналов для ряда циклических (сезонных и др.) биологических процессов, а также поддержание механизмов некоторых сукцессионных смен;
е) регуляцию численности, состава и структуры биоценозов; сохранение биоразнообразия;
ж) «память» биогеоценоза;
з) трансформацию веществ и энергии, находящихся в биогеоценозе;
и) санитарную функцию;
к) буферное и защитное экранирование биогеоценотической системы.
Наиболее интегральной экологической функцией почвенного покрова, ценнейшим для человека его качеством является плодородие почв, т. е. способность обеспечивать формирование биомассы растений, их рост, развитие и циклическое воспроизводство. В более широком плане почва обладает биологической продуктивностью, которая касается не только растений, но и других организмов, полностью или частично обитающих в почве.
Ранее были рассмотрены отдельные свойства и режимы почв, обеспечивающие высокий уровень плодородия. Их можно объединить в четыре групры.
1. Комплекс физических свойств почв: водопрочная зернистая и мелкокомковатая структура; высокие общая порозность и пороз- ность аэрации, способствующие оптимальному воздушному режиму; хорошие впитывающая и водоудерживающая способность; позитивные физико-механические свойства, обеспечивающие легкость обработки почв.
2. Комплекс химических и физико-химических свойств: высокое содержание гумуса с преобладанием в его составе гуматов кальция; высокое содержание доступных растениям форм азота, фосфора и калия; наличие доступных форм необходимых микроэлементов; близкая к нейтральной реакция среды; высокая емкость поглощения и насыщенность почвенного поглощающего комплекса кальцием, малое содержание или отсутствие поглощенных водорода, алюминия и натрия; отсутствие избытка легкорастворимых солей.
3. Комплекс биологических свойств: высокий уровень биологической активности; преобладание бактериальной микрофлоры; активность микроорганизмов-азотфиксаторов; ферментативная активность микроорганизмов, продуцирующих ферменты-биостимуляторы; наличие и активность мезофауны, разрыхляющей почву и способствующей образованию структуры.
4. Благоприятный гидротермический режим, обеспечивающий в течение всего вегетационного периода достаточные для оптимального развития растений запас тепла и доступной влаги.
Уровни природного плодородия почв, не подвергающихся воздействию человека, очень различны. Имеются почвы очень плодородные, в которых все или большая часть названных свойств близки к оптимальным. Вместе с тем есть почвы, которые в естественном состоянии отличаются низким плодородием.
В суббореальных поясах Земли наиболее высоким уровнем естественного плодородия обладают черноземы луговых степей и чер- ноземовидные почвы прерий. В более влажных лесных областях суб- бореального и особенно бореального поясов, хотя и имеется достаточное количество влаги, повышается кислотность почв и понижается содержание элементов минерального питания. В еще более высоких широтах в бореальном поясе не хватает тепла, почвы часто переувлажнены и поэтому менее плодородны.
В почвах аридных областей главный лимитирующий фактор плодородия — недостаток влаги, часто высокая щелочность, избыток солей, неблагоприятные физические и физико-химические свойства, связанные с наличием поглощенного натрия (например, в солонцеватых почвах и солонцах).
По отдельным континентам, странам и суше в целом были подсчитаны площади почв, сельскохозяйственное использование которых затрудняется как природными факторами, так и развитием некоторых отрицательных свойств почв при их использовании (табл. 26.1). Были учтены следующие лимитирующие факторы и свойства: недостаток и избыток влаги, уплотнение почв, малая их мощность (каменистость), наличие вечной мерзлоты.
Из названных факторов в мире в целом наиболее широко проявляется недостаток влаги; засухи выступают как лимитирующий фактор плодородия на 28 % площади суши. В Южной Азии, Африке и Австралии ими охвачено 43—55 % территории. Весьма значительное лимитирующее воздействие оказывают уплотнение почв (23 %,) и их малая мощность (22 %). Избыток влаги ограничивает возможности сельскохозяйственного использования почв на 10 %, а вечная мерзлота — на 6 % площади суши. Таким образом, остается всего лишь 11 % площади суши, на которой почвы не подвержены воздействию названных лимитирующих факторов.
О структуре использования почвенных ресурсов можно судить на основании мировых статистических данных об использовании земель (World Resources, 1998—1999). Выделяются площади пашен, пастбищ, лесов и кустарников и прочих земель, частично или полностью лишенных почвенного покрова (снега, ледники, скальные поверхности, развеваемые, лишенные растительности пески).
Такие данные показывают, что в настоящее время лишь небольшая часть общей площади суши мира (11,2 %) распахана. Однако по отдельным континентам и странам площади распаханных почв и доля их участия в общем земельном фонде существенно варьируют.
Таблица 26.1
Главные неблагоприятные факторы, затрудняющие сельскохозяйственное использование почв, % от общей площади (Global soil change)
Континенты и страны | Недостаток влаги (засухи) | Уплотнение почв | Малая мощность почв | Избыток влаги | Вечная мерзлота | Почвы, не имеющие названных ограничений |
Европа Центральная | ||||||
Америка Северная | ||||||
Америка | ||||||
Южная Азия | ||||||
Африка | - | |||||
Южная Америка Австралия | 15 15 | |||||
Юго-Восточная Азия | - | - | ||||
Северная и Центральная Азия | ||||||
Мир в среднем |
Площадь распаханных земель близка к средней мировой в Северной и Центральной Америке (12,7 %), несколько выше в Азии (16,8 %). Слабо используется в земледелии почвенный покров в Южной Америке (6,4 %) и особенно в Африке (6,4 %) и в Австралии с Океанией (6,1 %). Наиболее высока степень распаханности земель в зарубежной Европе (32,3 %).
Сравнение площадей пахотных земель по географическим поясам показывает, что первое место по общей площади пахотных земель (неорошаемых и орошаемых) занимают субтропики (730 млн га); почти такие же площади пахотных земель в суббореальных поясах (720 млн га) и несколько меньше в тропических (656 млн га).
В пределах каждого пояса степень использования почв под пашню различается по областям увлажнения. В тропическом поясе в гумидных областях на ферраллитных почвах пашни занимают 422 млн га. В тропических семиаридных областях, где распространены красно-бурые саванновые почвы и слитоземы, — 222 млн га, а в тропических аридных с пустынными почвами — всего лишь 13 млн га.
В субтропиках наблюдается подобная дифференциация: 430 млн га пахотных земель в гумидных областях (красноземы и желтоземы), 220 млн га в семигумидных областях (коричневые почвы и слитоземы) и в аридных областях (с преобладанием орошаемых земель на сероземах) — 80 млн га.
Еще большие площадные различия в использовании земель под пашню по областям увлажнения выявляются в суббореальном поясе. Основные пахотные земли (на буроземах, подбелах и др.) приурочены к гумидным областям (460 млн га), в 2 раза меньше площади пашен (250 млн га) — в субаридных областях (черноземы, каштановые почвы). В суббореальных аридных областях используются только орошаемые пашни (серо-бурые пустынные, бурые пустынно-степные почвы) на очень незначительных площадях — 10 млн га.
В бореальном поясе все пашни находятся в гумидных условиях, здесь используются подзолы, подбуры, глееземы; их общая площадь 130 млн га.
При оценке участия пахотных почв различных географических поясов в общей биопродуктивности необходимо учитывать различия термического режима: в бореальных и суббореальных поясах возделывается один урожай в год, в субтропических — 1,5—2,0, в тропических — 2,0—2,5.
Площадь сельскохозяйственных земель в мире не остается постоянной. В развивающихся странах она неуклонно увеличивается, в развитых странах проявляется обратная тенденция. Сокращение площади пашни за последние годы в развитых странах связано с экономическими причинами — ростом производительности продукции, перепроизводством основных сельскохозяйственных культур и снижением цен на фермерскую продукцию.
По расчетам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), для того чтобы обеспечить продовольствием увеличивающееся население планеты (80 млн чел. в год) в ближайшие 30 лет в развивающихся странах необходимо будет дополнительно освоить 120 млн га земель. В основном этот земельный потенциал находится в семи тропических странах Центральной Африки и Латинской Америки. В таких регионах, как Северная Африка и Ближний Восток, уже освоено 87 % земель, пригодных для земледелия, а в Южной Азии освоено 94 % таких земель (World agriculture towards 2015-2030. FAO, 2003).
Значительная доля мировых земельных ресурсов (более 26 %) используется в качестве постоянных пастбищ, 32 % земель заняты лесами и кустарниками.
По данным Государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2001 году» (2002), площадь земельного фонда России на 1 января 2002 г. составила 1709,8 млн га. Из них пашней было занято 7,2 %, кормовыми угодьями — 5,3 %, лесами и кустарниками — 52,5 %.
Дата добавления: 2015-06-27; просмотров: 1389;