Земельные ресурсы и проблемы, связанные с ними

2. Земельные ресурсы и проблемы, связанные с ними

  2.1 Процессы, оказывающие влияние на качественные характеристики земельных ресурсов

Состояние земли характеризуется температурой, влажностью, физической структурой и химическим составом. Деятельность человека и функционирование растительного и животного мира могут улучшать и ухудшать показатели состояния земли. Основными процессами воздействия на землю являются: безвозвратное изъятие из сельскохозяйственной деятельности; временное изъятие; механическое воздействие; добавка химических и органических элементов; вовлечение в сельскохозяйственную деятельность дополнительных территорий (осушение, орошение, вырубка леса, рекультивация); нагревание; самовозобновление.

Безвозвратное изъятие земли происходит за счет промышленного и гражданского строительства, прокладки дорог, трубопроводов и линий электропередач, создания водохранилищ, открытой разработки полезных ископаемых. Изъятие земли из природного комплекса или ухудшение ее плодородия приводит к уменьшению растительности, загрязнению и ухудшению состава атмосферы [4].

Процессы, оказывающие снижающее влияние на качественные характеристики земель, делят:

на природные или стихийные (землетрясения, наводнения,

подтопления, бури, ураганы, смерчи, обвалы, оползни, сели, карст и

суффозия);

– техногенные или антропогенные, связанные с человеческой деятельностью (захламление, загрязнение, уничтожение плодородного слоя).

Природные и антропогенные процессы между собой тесно связаны: накапливание техногенных воздействий вызывает природные изменения. По этой причине выделяют еще одну группу – природно-антропогенные.

Природные процессы. Одно из опаснейших явлений природного характера – землетрясения. С интенсивностью более семи баллов им подвержено около 20% территории России. К чрезвычайно опасным – восьми-девяти бальным зонам – отнесены свыше 5% территории: Северный Кавказ, Прибайкалье, Якутия, Сахалин, Камчатка и Курильские острова.

Наводнения занимают первое место среди стихийных бедствий по повторяемости, затапливаемой площади и величине причиняемого ущерба. Общая площадь территорий, подверженных наводнениям, составляет свыше 400 тыс. кв. км. В их числе – около девяти миллионов гектаров сельскохозяйственных угодий.

Подтоплениям в России подвержено около девяти миллионов гектаров земель, в том числе пять миллионов – сельскохозяйственных угодий. Ущерб от их вывода по этой причине из состава земель сельскохозяйственного

назначения в отдельные годы достигает 10 триллионов рублей (123).

По причинам, вызывающим подтопления, выделяют два их типа:

– естественное, формирующееся паводками, разливами рек, сезонными и многолетними естественными колебаниями уровня грунтовых вод;

– техногенное, возникающее в результате деятельности человека и проявляющееся обычно в зонах оросительных каналов, искусственных водоемов.

Подтопление вызывает, как правило, другие опасные процессы (оползни, карстовые провалы, суффозию) и активизирует существующие. Это значительно усиливает его отрицательное влияние, тем более, что подтопление снижает качество земель, вызывая заболачивание, засоление и осолонцевание почв. В конечном счете подтопление становится причиной изъятия из оборота значительных площадей пахотных земель, сенокосов и пастбищ, снижения общей биологической продуктивности почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

На территориях, где подземные воды загрязнены нефтью и нефтепродуктами, подтопление активизирует подъем жидких и газообразных нефтяных углеводородов к поверхности земли, создает взрыво- и пожароопасную обстановку, ухудшает санитарные условия территории.

Бури, ураганы, смерчи при скорости ветра свыше 25 м/сек. разрушают здания, ломают деревья, повреждают линии электропередачи и связи. Ветры со скоростью свыше 20 м/сек периодически наблюдаются практически на всей территории России. Размеры ущерба от них сопоставимы с ущербом от наводнений.

Опасные экзогенные геологические процессы (обвалы, оползни, сели, карст, суффозия) тоже широко распространены на территории России. Особенно интенсивно проявляются они на Северном Кавказе, в Поволжье.

Антропогенное воздействие, т.е. характер воздействия человеческой деятельности на природную среду, может быть прямым и косвенным, как положительным, так и отрицательным. Соотношение этих воздействий зависит от природных условий и интенсивности самого воздействия. Например, умеренный полив культур способствует повышению урожайности, а чрезмерная водонасыщенность может привести к заболачиванию и вымоканию растений.

К косвенным относятся воздействия, происходящие в природе под влиянием человеческой деятельности, которые не были заранее предусмотрены и запланированы. Таких примеров немало. Например, в ответ на химические обработки посевов, проводимые человеком, в мире отмечено появление более 400 видов насекомых, у которых сформировалась устойчивость к ядохимикатам. Эти воздействия наиболее ярко проявляются в сельскохозяйственном производстве. Современное сельское хозяйство можно рассматривать как мощный двигатель преобразования природной среды, масштабы и направления воздействия которого непрерывно расширяются.

Земля, как главное средство сельскохозяйственного производства, существенно отличается от атмосферы и гидросферы не только структурой и функциями, но и чувствительностью к антропогенным воздействиям. Виды антропогенных воздействий на землю значительно обширнее, чем на другие компоненты биосферы. По территориальному охвату экологическую безопасность использования земельных ресурсов можно подразделить на: глобальную, охватывающую всю нашу планету; национальную, касающуюся экологической безопасности отдельно взятого государства; региональную, применительно к тем или иным регионам этих государств; локальную, касающуюся отдельных местностей. Что касается прямых воздействий, то по мнениям ряда ученых, отраженным в их работах, – это: применение тяжелой сельскохозяйственной техники, внесение удобрений, применение пестицидов; а косвенных – водные мелиорации, освоение новых земель, животноводческие комплексы. Все эти виды деятельности оказывают отрицательное влияние на качество земельных ресурсов как главного средства сельскохозяйственного производства.

Важно отметить, что на первый план должны выступать косвенные воздействия, не только по той причине, что многие из них значительны и важны, а также и потому, что они хуже контролируются и чреваты непредвиденными эффектами.

Вся совокупность антропогенного воздействия на землю может быть подразделена на две группы:

– воздействие на факторы, функцией которых является земля, без разрушения почвенной субстанции (пространственно);

– воздействие на собственно почвенную субстанцию, почву как базис земли.

Поэтому непрерывный контроль за использованием земли и почвенного покрова является обязательным условием для получения прогнозируемой продукции сельского хозяйства.

Современное сельское хозяйство немыслимо без механизации. Однако при использовании современной техники на полях происходит уплотнение почвы на всю глубину почвенного профиля, что в итоге приводит к снижению урожайности и качества продукции.

Проводящаяся нарастающими темпами химизация сельского хозяйства также занимает далеко не последнее место в ряду антропогенных факторов, воздействующих на почвы и на природную среду в целом. В результате интенсивного использования удобрений, в природной среде рассеивается ряд химически активных элементов, что приводит к нежелательным химическим реакциям, увеличению масштабов образования вредных веществ, их смыву и попаданию в водоемы (Таблица 1).

Дополнительные внесения удобрений и пестицидов нередко способствуют загрязнению почв и водных акваторий тяжелыми металлами и

токсичными веществами, которые аккумулируются и в качестве растительной и животной пищи попадают в организм человека, вызывая тяжелое отравление.

Рост урожайности при одновременном резком снижении необходимых затрат ручного труда обусловлен применением пестицидов. Подсчитано, что один рабочий, занятый в производстве гербицидов, заменяет 100 чел. на ручной прополке сельскохозяйственных культур. К несчастью, несмотря на все выгоды, получаемые при использовании пестицидов, постепенно стали проявляться сопутствующие неблагоприятные факторы, некоторые из них сейчас представляют большую опасность, что можно было предположить. Это обусловлено необычайной токсичностью таких веществ, и наиболее значимые отрицательные факторы связаны с опасными экологическими последствиями применения пестицидов. Многие из этих веществ могут сохраняться в земле месяцами и в течение многих лет. Часть пестицидов, не достигших растений, подхватываются ветром и осаждается в других районах суши или океана, в местах, иногда очень удаленных от зон применения вещества.

После применения пестицидов в сельском хозяйстве значительная их часть вымывается из почвы и попадает в водоемы, накапливаясь в отдельных органах животных, вызывая их гибель. Также, кроме этого, пестициды подавляют биологическую активность почвы, ухудшается качество растениеводческой и животноводческой продукции, что ведет к резкому увеличению заболеваемости. Следует отметить, что химические средства защиты растений (пестициды), играющие важную роль в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками сельскохозяйственных культур, применяются уже более столетия.

Несмотря на появление сопутствующих неблагоприятных факторов, в настоящее время происходит бездумное увеличение мирового производства пестицидов (Таблица 2).

Одним из самых радикальных способов преобразования водного баланса отдельных ландшафтов следует считать водные мелиорации.

Учет последствий водных мелиораций (орошение, осушение) является обязательным элементом рационального землепользования. Непредвиденные последствия могут возникнуть вследствие нарушения научно обоснованных методов и норм орошения, через такие воздействия, как засоление, заболачивание, разрушение структуры почв, эрозия. Не менее значительное влияние на ландшафты оказывает другой вид мелиорации – осушение. Строительство осушительных систем на болотах и заболоченных землях вносит коренные изменения в сложившийся природный гидрологический режим и экологические условия не только самих болот, но и прилегающих к ним территорий. Побочные последствия осушения – опасность возникновения ветровой эрозии, перемещение песков и т.п.

Следует особо отметить, что в зонах с неустойчивым и недостаточным увлажнением водный баланс может изменяться без проведения водных мелиорации в результате непреднамеренного преобразования стока в процессе сельскохозяйственного освоения территории. Существует практика стремления к распашке всех имеющихся участков, прилегающих к пашне. Чрезмерное укрупнение контуров пашни приводит к отрицательным экологическим последствиям: ухудшению лесозащищенности территории, уничтожению мест обитания диких животных, понижению уровня грунтовых вод, изменению микроклимата на всей территории, увеличению опасности загрязнения вод и воздуха, возникновению и усилению процессов водной и ветровой эрозии.

В зависимости от интенсивности проявления эрозия наносит различный ущерб. В целом его можно свести к двум видам: ущерб от смыва и размыва почвы и ущерб от аккумуляции продуктов эрозии. Первый выражается в снижении плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур. Расчеты показывают, что совокупные потери гумуса в мире могут составлять до 200 млрд. т в год, а урожайность на смытых почвах снижается от 10–30% (на слабосмытых) до 50–70% (на сильносмытых). Второй вид ущерба связан с загрязнением водных ресурсов при поступлении питательных веществ в пруды, озера и речную сеть.

Развитие сельскохозяйственного производства сопровождается созданием все большего числа крупных животноводческих комплексов. Такие комплексы требуют решения ряда сложных задач по предотвращению загрязнения природной среды. Так вследствие недостатков применяемых технологий утилизации навоза, значительное количество сточных вод крупных ферм содержат азот, фосфор, которые, накапливаясь, могут оказывать воздействие на экологическое состояние окружающей среды (эвтрофикация водоемов, загрязнение почвы, воздуха и пр.).

Еще одна проблема животноводческих комплексов заключается в перевыпасе скота, который приводит к переуплотнению почв и служит причиной эрозии.

Следует особо отметить что, основная тенденция развития современной цивилизации представляет собой урбанизацию. Помимо того, что города являются главными потребителями природных ресурсов, они становятся и основными очагами загрязнения природной среды. Источники антропогенных воздействий урбанизации делятся на: промышленные (выбросы в атмосферу, в водоемы и почву); транспортные (выхлопные газы, потери горюче-смазочных материалов, пыль); бытовые (сточные воды, твердые остатки в населенных пунктах и местах массового отдыха). Все эти источники оказывают непосредственное влияние на загрязненность почв тяжелыми металлами и токсичными веществами, радиоактивными элементами. В дальнейшем это ведет к загрязнению сельскохозяйственной продукции, резкому ухудшению состояния экологических систем, сокращению и исчезновению популяций отдельных видов растений и животных.

Антропогенное воздействие на земельные ресурсы интенсивно возрастает, усиливается опасность дальнейшего развития эрозионных процессов, подтопления, опустынивания земель, переуплотнения почв [20].

  2.2 Факторы деградации почв

Основные факторы деградации почв, вызывающие ее эрозию, – сельскохозяйственные и промышленные. К первым относятся уменьшение площади лесов, вторичное засоление почв, их опустынивание, нерациональное ведение сельскохозяйственных работ, использование пестицидов. Вторые обусловлены разработкой полезных ископаемых, загрязнением токсикантами, наличием водохранилищ, подтоплением почв, размыванием морских побережий, кислотными дождями и т.д. Рассмотрим перечисленные факторы.

Вместе с тем интенсивный, а в некоторых случаях и хищнический характер ведения сельского хозяйства привел к обострению экологических проблем, прежде всего под влиянием водной и ветровой эрозии. На долю первой приходится до 80% всех эродированных почв, второй – 20%. Одна из основных причин увеличения водной и ветровой эрозии – вырубка лесов. В стремлении ввести в оборот дополнительные земли уничтожено свыше половины всех лесов в мире. Их общая ежегодная вырубка достигает 11,6 млн. га. Это, в свою очередь, приводит к резкому повышению скорости смывания почвенного слоя.

Особенно разрушительна эрозия почв на склоновых землях. Смывание ее увеличивается пропорционально уклону и его длине.

В России примерно 2/3 пашни подвергается ветровой и водной эрозии на уровне потери плодородия.

По оценкам экспертов ООН, Россия находится в десятке мировых лидеров по темпам распространения эрозии. В частности, водной эрозии, переувлажнению и заболачиванию подвержено более 2,5 млн. га земель сельскохозяйственного назначения и еще свыше 7 млн. га подтоплено и затоплено за счет ежегодных наводнений.

В целом водно-ветровая эрозия привела к полной или частичной потере плодородия на более чем половине всей пашни мира. Ежегодно по этой причине из сельскохозяйственного использования выбывает 50–70 тыкнем», что составляет более 3% ее площади. На снесенных почвах эффективность сельскохозяйственного производства снижается на 30–60%. Нередко возделывание на них пищевых и кормовых культур без проведения мероприятий по восстановлению плодородия становится убыточным.

Губительное воздействие на качество земель оказывает их вторичное засоление. Оно заключается в накоплении в верхних слоях почвы легкорастворимых солей (соды, хлоридов, сульфатов и т.п.). Основная причина вторичного засоления – неумеренный, бессистемный полив земель при отсутствии дренажа, нарушение водного баланса фильтрационными водами оросительных систем. В Нижнем Поволжье под угрозой вторичного засоления находится практически вся орошаемая территория. Если до введения орошения грунтовые воды находились здесь на глубине 5–7 м и имели минерализацию, равную 0,4–4,5 г/л, то в результате его осуществления произошел резкий подъем уровня грунтовых вод (вплоть до 0,5–1,0 м), а степень их минерализации возросла до 14 г./л. Общая площадь засоления составляет в России 16,3 млн. га сельскохозяйственных угодий, в том числе пашни – 4,5 млн. га. На площади 22,9 млн. га сельскохозяйственные угодья представлены солонцовыми комплексами, включая 9,9 млн. га пашни. Вместе с тем даже слабое засоление почв резко снижает урожайность сельскохозяйственных структур, например хлопчатника и пшеницы – на 50–60, кукурузы – на 40–50%.

Значительная доля деградационных процессов в почвах связана с их опустыниванием. Оно приводит в потере экосистемой сплошного растительного покрова и невозможности его восстановления без участия человека. Этот процесс протекает главным образом в аридных районах под влиянием таких факторов, как сведение лесов, неумеренная эксплуатация пастбищ, нерациональное использование водных ресурсов при орошении и др.

Опустыниванию подвержен ряд территорий РФ, особенно в районах пастбищного животноводства. В Калмыкии оно охватывает 4,9 млн. га, или свыше 83% площади республики. Из них 1,8 млн. га находится в стадии очень сильной деградации. Ежегодный прирост пустынь Калмыкии оценивается в 40–50 тыс. га. В Астраханской области площадь нарушенных пастбищ составляет 1,3 млн. га, из них 400 тыс. га приходится на подвижные пески. Половина пастбищ здесь занята сильно- и среднеразмытыми землями. Опустыниванием охвачены земли Ростовской области (до 50% территории Сальских степей), Алтайского края (треть Кулундинских степей).

В целом опустыниванию подвергаются земли 17 субъектов РФ.

Сокращение площадей продуктивных кормовых угодий наблюдается также вследствие зарастания их кустарником и мелколесьем. Соответствующие площади достигают 10 млн. га, три четверти из них – пастбища. Более 2 млн. га приходится на долю закочкаренных сенокосов и пастбищ.

Значительный вклад в деградацию почв вносит нерациональное ведение сельскохозяйственных работ. Оно обусловливается применением крупной тяжелой техники, ее использованием на повышенных скоростях, увеличением размера обрабатываемых полей, количества пестицидов – химических средств защиты растений. (Таблица 3). В целом по России загрязненная пестицидами почва при их весеннем обследовании обнаружена на 5,8% площадей. Загрязнение особенно заметно проявляется в Московской и Иркутской областях.

Из промышленных факторов деградации почв весьма существенным является разработка полезных ископаемых.

Наибольший ущерб наносит их открытая добыча. Она связана с отчуждением значительных земельных площадей, которые в результате проведения горных работ становятся непригодными для использования в народном хозяйстве. Карьеры, котлованы, отвалы пустой породы (терриконы) в районах открытой добычи угля и руд представляют собой ландшафт, практически лишенный жизни. Естественное возрождение в таких местах идет замедленными темпами, надолго задерживаясь на стадии рудеральной растительности (крапива, лопух, белена и др.). Газовые выбросы из угольных и рудных пород часто ядовиты для растений и препятствуют формированию сколько-нибудь сложных растительных ассоциаций. В районах добычи полезных ископаемых открытым способом у населения фиксируется увеличение заболеваний раком легких, гипертонией, ишемией сердца, дыхательных путей и др.

В общей площади земель, нарушенных при открытой разработке, строительстве и геологоразведке, более 50% занимают сельскохозяйственные угодья.

Эрозия и, в более широком смысле, разрушение поверхности наблюдаются также при подземных горных работах. Большую опасность представляют провалы и прогибы земной поверхности в местах подземной добычи полезных ископаемых.

Возрастающую угрозу представляет промышленное загрязнение почв. Наибольший вклад в загрязнения вносят предприятия черной и цветной металлургии, химические и нефтехимические. Значительным фактором деградации почв являются предприятия нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслей. Особенно опасно загрязнение почв радионуклидами, достигающее на Европейской территории России 6 млн. га, на Южном и Среднем Урале – 2 млн. га. Определенный вклад в эрозию земель вносят гидротехнические сооружения, особенно крупные водохранилища.

Преобладающими причинами развития эрозии в прибрежной зоне, связанными с антропогенными нагрузками, являются добыча минерального сырья (песок, галька, коралловый металл для производства цемента и т.д.) и сокращение стока рек при строительстве плотин и водохранилищ.

Все возрастающий ущерб наносят кислотные дожди–атмосферные осадки, имеющие рН менее 5,6. В плане развития эрозии кислотные дожди приводят к закислению почв. В начальной стадии этого процесса значительно, в среднем на 20–30%, падает урожайность некоторых сельскохозяйственных культур (хлопчатник, томаты, виноград, цитрусовые и т.д.).

Заметна деградация земель на территории базирования частей армии, авиации и флота, занимающих в нашей стране 13 млн. га.

Борьба с эрозией почв, вызванной антропогенным воздействием, – одна из основных задач природопользования. Осуществляется она с помощью ряда мер, среди которых главными являются почвозащитные мероприятия на землях сельскохозяйственного пользования и рекультивация [15].