Значимость проблемы

Потенциальная опасность опустынивания нависла над 110 странами, в которых находятся засушливые земли. По данным ЮНЕП, потери от опустынивания обходятся государствам в 42 млрд. долларов США в год. По данным ФАО, ежегодные потери почвы на планете составляют 25 млрд. тонн, в том числе в США – 5 млрд. т, в России – 3 млрд. т. Каждую секунду в мире образуется 10 га пустынь, и каждую минуту вырубается 30 га лесов. Значительные масштабы опустынивания приобрели в Прикаспии, особенно, в Калмыкии, где 80% территории подвержено этому типу деградации почв. В Астраханской области пострадали от пастбищной дегрессии и подверглись дефляции 1,3 млн. га, из которых 400 тыс. га перешли в развеваемые пески. Наибольший ущерб наносят засухи, число которых в последние столетия резко возросло. В России в Х1 веке было 8 сильных засух; в XII, XIII, XIV, XV столетиях – по 12; в XVI – 20; XII – 21; XVIII – 34; в ХХ – 57 сильных и средних засух. Опасность опустынивания велика в областях недостаточного увлажнения и слабого развития почвенно-растительного покрова.

Причины опустынивания

Ковда В.А. выделяет следующие возможные причины аридизации:

А) космические и геологические:1) возможное охлаждение климата; 2) поднятие суши и рост поверхности континентов; 3) снижение уровня океана и уменьшение испаряемости влаги; 4) смена морских и воздушных течений;

Б) антропогенные: уничтожение лесной и травянистой растительности; уменьшение на обширных территориях гумусированности почв; распашка больших массивов; разрушение и уничтожение почв, запыление и задымление атмосферы.

Наряду с глобальными изменениями климата, обусловливающими развитие аридизации и опустынивания, большое значение для протекания этих процессов имеет характер сельскохозяйственного использования и свойства почв. При увеличении распашки территории выше пределов, допустимых для каждого региона, отмечается ее иссушение , опускание уровня грунтовых вод, засоление и осолонцевание. Это сопровождается и усиливающимися процессами опустынивания. В то же время любые факторы, приводящие к деградации почв, способствуют уменьшению биологической продуктивности угодий, уменьшению проективного покрытия поверхности травостоем и, как следствие, к развитию опустынивания. К таким факторам относится вторичное засоление почв, их осолонцевание, загрязнение тяжелыми металлами и другими токсикантами, переуплотнение почв, вытаптывание травостоя при ненормированном выпасе скота и т.д.

Изменение почв при их деградации

Процессы опустынивания сопровождаются понижением уровня грунтовых вод, их минерализацией, увеличением сухости почв, уменьшением проективного покрытия поверхности травостоем. Это сопровождается усилением эрозии почв, их засолением и осолонцеванием, дегумификацией. Сухие почвы сильнее и быстрее нагреваются, быстрее охлаждаются. В почвах наблюдается усиление минерализации гумуса и потеря поверхностными горизонтами комковато-зернистой структуры. Повышенное содержание в почвах обменного натрия и водорастворимых солей приводит к повышению осмотического давления почвенных растворов и уменьшению доступности воды растениям. При уменьшении содержания в почвах гумуса происходит его минерализация и сужение отношения гуминовых к фульвокислотам. Развивающаяся дефляция почв сопровождается облегчением гранулометрического состава, потерей структуры. Все указанные явления сопровождаются неблагоприятным в экологическом и агрономическом отношении изменением физико-химических и агрохимических свойств почв.

Однако, как указывалось ранее, опустынивание может быть обусловлено несколькими причинами. Эти факторы действуют на почву, рельеф, растительность, грунтовые воды. При действии этих факторов на указанные компоненты возможны явления синергизма, антагонизма и аддитивного взаимодействия. Несколько причин действует и на почву (ее свойства, процессы и режимы). Здесь также возможны явления синергизма, антагонизма и аддитивного взаимодействия. При этом устойчивость отдельных почв к конкретным факторам опустынивания неодинакова. На разных этапах развития опустынивания она также изменяется.

Опустынивание участков приводит к опусканию уровня грунтовых вод и аридизации территорий, к уменьшению биопродуктивности сопредельных территорий, к аэральному переносу на соседние участки солей, илистых и пылеватых частиц, к засолению грунтовых вод. В гидрологии вне лесных территорий отмечается ряд тревожных тенденций – постепенно уменьшается сток, и исчезают многие малые реки в Поволжье, Сибири, на Украине, в Казахстане. Увеличивается общая загрязненность речных вод нитратами, фосфатами, биоцидами, нефтеотходами, патогенными микроорганизмами; сокращается площадь озер и увеличивается минерализация в них воды; углубляется уронень подземных вод и растет их соленость (Безуглова О.С., Орлов Д.С.).

Пути оптимизации обстановки

Для оптимизации экологической ситуации при развитии опустынивания необходим мониторинг земель, прогноз протекающих процессов и выполнение рекомендаций по уменьшению воздействия на почвы факторов их деградации, по оптимизации свойств почв при возникающей деградации.

Большие нагрузки на природную среду регионов потенциального опустынивания промышленных комплексов, селитебных агломераций и сельскохозяйственного освоения ведут к образованию техногенных пустынь, территория которых уже составила 9 млн. км² или 7% площади суши. Классическим примером распространения процессов опустынивания в России является Калмыкия, где засолено 37% орошаемых земель, а пахотные почвы в восточной части республики превратились в огромные массивы развеваемых песков (Сладкопевцев С.А.).

Мониторинг земель, подверженных опустыниванию или потенциально податливых опустыниванию, позволяет найти территории в наибольшей степени нуждающиеся в оптимизации экологической обстановки. В ряде случаев, уничтожение очагов опустынивания позволяет сдержать развитие процесса на большей территории. Большое значение имеет прогноз развития процессов опустынивания. Правильный прогноз развития опустынивания под влиянием различных факторов позволяет найти более рациональные пути сельскохозяйственного использования земель. К путям оптимизации обстановки относятся: уменьшение доли распаханности территории, лесопосадки, орошение, посев засухоустойчивых культур, борьба с вторичным засолением и осолонцеванием почв, регулирование выпаса скота и т.д.

Особенности мониторинга почв при их опустынивании

Опустынивание является важным фактором деградации почв и других компонентов экологической системы. Это определяет важность проведения мониторинга степени опустынивания территорий. Наряду с глобальными изменениями климата, обусловливающими развитие аридизации и опустынивания, большое значение для протекания этих процессов имеет характер сельскохозяйственного использования и свойства почв. При увеличении распашки территории выше пределов, допустимых для каждого региона, отмечается ее иссушение, опускание уровня грунтовых вод, засоление и осолонцевание. Это сопровождается и усиливающимися процессами опустынивания. В то же время любые факторы, приводящие к деградации почв, способствуют уменьшению биологической продуктивности угодий, уменьшению проективного покрытия поверхности травостоем и, как следствие, к развитию опустынивания. К таким факторам относится вторичное засоление почв, их осолонцевание, загрязнение тяжелыми металлами и другими токсикантами, переуплотнение почв, вытаптывание травостоя при ненормированном выпасе скота и т.д.

Процессы опустынивания сопровождаются понижением уровня грунтовых вод, их минерализацией, увеличением сухости почв, уменьшением проективного покрытия поверхности травостоем. Это сопровождается усилением эрозии почв, их засолением и осолонцеванием, дегумификацией. Сухие почвы сильнее и быстрее нагреваются, быстрее охлаждаются. В почвах наблюдается усиление минерализации гумуса и потеря поверхностными горизонтами комковато-зернистой структуры. Повышенное содержание в почвах обменного натрия и водорастворимых солей приводит к повышению осмотического давления почвенных растворов и уменьшению доступности воды растениям. При уменьшении содержания в почвах гумуса происходит его минерализация и сужение отношения гуминовых к фульвокислотам. Развивающаяся дефляция почв сопровождается облегчением гранулометрического состава, потерей структуры. Все указанные явления сопровождаются неблагоприятным в экологическом и агрономическом отношении изменением физико-химических и агрохимических свойств почв.

Однако, как указывалось ранее, опустынивание может быть обусловлено несколькими причинами. Эти факторы действуют на почву, рельеф, растительность, грунтовые воды. При действии этих факторов на указанные компоненты возможны явления синергизма, антагонизма и аддитивного взаимодействия. Несколько причин действует и на почву (ее свойства, процессы и режимы). Здесь также возможны явления синергизма, антагонизма и аддитивного взаимодействия. При этом, устойчивость отдельных почв к конкретным факторам опустынивания неодинакова. На разных этапах развития опустынивания она также изменяется.

Опустынивание участков приводит к опусканию уровня грунтовых вод и аридизации территорий, к уменьшению биопродуктивности сопредельных территорий, к аэральному переносу на соседние участки солей, илистых и пылеватых частиц, к засолению грунтовых вод. В гидрологии вне лесных территорий отмечается ряд тревожных тенденций – постепенно уменьшается сток, и исчезают многие малые реки в Поволжье, Сибири, на Украине, в Казахстане. Увеличивается общая загрязненность речных вод нитратами, фосфатами, биоцидами, нефтеотходами, патогенными микроорганизмами; сокращается площадь озер и увеличивается минерализация в них воды; углубляется уровень подземных вод и растет их соленость (Безуглова О.С., Орлов Д.С.).

Мониторинг земель, подверженных опустыниванию или потенциально податливых опустыниванию, позволяет найти территории в наибольшей степени нуждающиеся в оптимизации экологической обстановки. В ряде случаев, уничтожение очагов опустынивания позволяет сдержать развитие процесса на большей территории. Большое значение имеет прогноз развития процессов опустынивания. Правильный прогноз развития опустынивания под влиянием различных факторов позволяет найти более рациональные пути сельскохозяйственного использования земель. К путям оптимизации обстановки относятся: уменьшение доли распаханности территории, лесопосадки, орошение, посев засухоустойчивых культур, борьба с вторичным засолением и осолонцеванием почв, регулирование выпаса скота и т.д.

г) Почвенно-экологический мониторинг земель, испытывающих сильное влияние

рекреационных нагрузок