Земля – роль почвы в природе и жизни человека

Почва и жизнь на Земле

Почвенный покров Земли кажется нам обычным и вечно существующим в природе. Однако это не так. Природа создавала почву в течение 4,5 миллиардов лет! Основой для образования почвы послужили продукты выветривания горных пород. Выветривание – это сложный процесс, результат совместного действия многих физических, химических и биологических факторов. Видео 37.

Условно это отражено в формуле: Горные породы + Солнце + воздух + вода + живые организмы = почва.

Процесс почвообразования никогда не прекращается, конечно, он идет и в наши дни, но очень медленно. Почва находится в постоянном процессе развития – формирования или разрушения.

Длительность процесса образования почвенного покрова Земли обусловлена многими факторами. На образование почвы требуются многие тысячелетия.

В то же время нерациональное природопользование, губительное для почвы, может уничтожить ее всего за несколько лет.

Как Вы думаете, следует почву отнести к возобновляемым, или невозобновляемым природным ресурсам? Можно ли дать однозначный ответ на этот вопрос?

Благодаря почвенному покрову Земли обеспечивается жизнь растений, животных и человека. Почва – важнейший компонент всех наземных экологических систем Земли и сама является уникальной экосистемой (см. подробнее темы 2 и 3).

Она осуществляет связи живых организмов с литосферой, атмосферой и гидросферой. Почва – это объект изучения отдельной науки – почвоведения. Родоначальник почвоведения – выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев.

 В Петербурге находится Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева, который является одним из крупнейших в мире музеев почвенно-экологического профиля.

В музее можно получить ответы на вопросы – Что такое почва? Как она образуется? Что на этой почве растет? Кто в этой почве живет? Музей является хранителем богатейшей коллекции почв из различных природных зон мира.

В настоящее время ученые выделяют около ста типов почв. Почему существуют разные типы почв?

Многобразие почв связано, разумеется, с многообразием условий, в которых они формировались. Особенно большое значение имеют климат и свойства тех пород, из которых образовалась почва.

Рассмотрите рисунок и сравните чернозем, дерново-подзолистые и тундровые подзолистые почвы.

Знаете ли Вы, какие типы почвы характеры для Вашей местности? В почве имеется нескольких слоев, связанных между собой.Видео 38. Среди них различают коренную породу, которая подвергается выветриванию при выходах ее на поверхность, и материнскую, из которой формируется верхний слой почвы. Нижележащий слой называется подпочвой.

Уникальное свойство почвы – плодородие. Именно оно обеспечивает существование жизни на Земле. Плодородие почвы обусловлено содержанием в ней гумусных веществ (гумуса).

Гумус – это скопление органических веществ, которые образовались при гниении растительных и других остатков живого. Он придает почве черный цвет и обеспечивает рост и развитие растений (т.е. жизнь на Земле).

Чем больше в почве гумуса, тем она плодороднее. Больше всего гумуса содержится в черноземных почвах. Видео 39.

Из чего состоит почва?

Примерно 50% пространства в почве занимает воздух, заполняющий промежутки между твердыми частицами. Около 45% массы почвы приходится на долю минеральных веществ, около 5% – на долю органических веществ. Однако эти сведения о составе почвы не дают настоящего представления о ней.

Мы привыкли думать, что почва мало населена, что основная масса живых организмов находится на ее поверхности. Но это совсем не так! Для многих животных она является средой обитания.

Все знают, что в почве живут и дождевые черви, и личинки насекомых, и сами насекомые. Почва служит местом гнездования и строительства жилищ для многих птиц и других животных.

 Расчеты ученых показывают, что масса живого в почве составляет ? массы живых обитателей лесов и более ? массы живого степной растительности.

Установлено, что чем меньше размеры организмов, тем больше их число в почве. Так, в 1 м3 почве находится несколько десятков миллионов червей и насекомых. А в 1 грамме почвы содержится более миллиона простейших микроорганизмов.

 В целом количество почвенных микроорганизмов на Земле ученые оценивают приблизительно в один миллиард тонн! Однако значение живых организмов в почвенных процессах определяется не их массой, а той огромное работой, которую они совершают.

 Видео 40.

Мы не замечает работу почвенных бактерий, которые непрерывно перерабатывают отмирающие части растений и других организмов. Но если бы она прекратилась, поверхность Земли была бы завалена этими остатками.

Трудно представить, что было бы с нашей прекрасной Планетой через какие-нибудь сто лет! А дождевые черви, как известно, питаясь, заглатывают почву.

Если в одном гектаре почвы обитает около 140 тысяч дождевых червей, то их масса составляет 500 кг! А это значит, что за один год они пропускают через свой организм около десяти тонн почвенной массы!

В чем заключается биосферная функция почвы?

Важно понимать, что для характеристики почвы недостаточно знать ее состав. Научное знание о почве связано с пониманием того, что она представляет собой сложное природное тело, имеющее определенное строение(структуру). Будем помнить: Почва – это не механическая смесь различных веществ. Почва – это сложнейшая система взаимодействия минеральных, органических веществ и живых организмов.

Благодаря их взаимодействию почва выполняет свои биосферные функции. Но, повторим, оно обеспечивается не только составом, но и строением почвы.

Почва состоит из очень мелких частиц. В пленке воды, обволакивающей почвенные частицы, живут микроскопические организмы. Более крупные поселяются между частицами почвы, как в пещерах. И те, и другие составляют с почвой единое образование. Тем, что живут на поверхности частиц, необходим воздух, а те, что находятся внутри частиц, способны жить без воздуха.

Питание, дыхание и все другие процессы жизнедеятельности живых организмов приводят к множеству изменений в составе почвы. При этом они вовлекают в эти процессы вещества, содержащиеся в воздухе и растворенные в воде, а сами выделяют образовавшиеся в процессе их жизнедеятельности новые вещества.

Таким образом, почва выполняет свою биосферную функцию как конечного звена, обеспечивающего создание всей биомассы Планеты.

Разрушение почвы может происходить как в результате природных процессов, так и под влиянием нерациональных действий человека.

Разрушение почвенного покрова на месте рубки леса

Такие природные процессы, как наступление ледников, извержение вулканов, образование гор, землетрясения, ураганы, смерчи или наводнения, не могут не влиять на состояние земной коры и на процессы почвообразования.

 Но естественная эрозия почвы(разрушение и снос верхних наиболее плодородных слоев в результате действия воды и ветра) – это медленный непрерывный процесс, одновременно с которым формируется новый почвенный слой. В отличие от естественной,антропогенная эрозия почвы вызвана вмешательством человека в природную среду в хозяйственных целях.

Нерациональное использование полей и пастбищ, вырубка леса, осушение водоемов и тому подобное – все это может уничтожить плодородие почвы за очень короткий срок.

Например, первые поселенцы в Америке так нещадно эксплуатировали землю, что за 100 лет погубили 20% пахотных земель. Почва также разрушается вследствие заболачивания, опустынивания.

Горькое свидетельство безоглядной эксплуатации человеком природы – это и пустыни Северной Африки, и Прибалтийские дюны, и эродированные пространства в Австралии, Пакистане, в Индии и Канаде.

Только в европейской части нашей страны насчитывается до 2 миллионов оврагов, которые образовались в основном вследствие распашки земли. Ежегодно земельные угодья теряют слой плодородной почвы, на создание которого природа затратила тысячи лет.

Почвоведы называют эрозию настоящей трагедией.

Ученые считают, что для сохранения экологической устойчивости территории в каждой природной зоне должно соблюдаться определенное соотношение пашен, пастбищ и лесов. Так, например, в лесостепи, по исследованиям В.В. Докучаева, лесов должно быть 10-18%. Сейчас из-за чрезмерной распашки их осталось значительно меньше.

По современным данным человечество уже утратило за исторический период около 2 млрд. га некогда плодородных земель, превратив их в антропогенные пустыни. Это больше, чем площадь всей современной пашни в мире, составляющей 1,5 млрд. га.

В конце ХХ века стало очевидным, что деградация почв приобрела угрожающие размеры и является одной из основных угроз глобального экологического кризиса. Это особенно тревожно, если учесть, что, последним оценкам, в мире насчитывается более одного миллиарда голодающих, то есть каждый шестой житель планеты.

 А это значит, что сейчас страдают от голода и истощения больше людей, чем когда бы то ни было в истории человечества, в то время как плодородие почв и площадь пригодных для сельского хозяйства земель сокращаются.

Мы когда-нибудь задумываемся над тем, что в нашей жизни значит почва? Пожалуй, очень редко. Нам кажется, что, поскольку почва – это не цветок, не насекомое, не зверь, что с ней может случиться? Так и будет всегда лежать под ногами.

А вместе с тем всемирно известный эколог Жан Пьер Дорста сказал: “Почва – наш самый драгоценный капитал.

Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов, естественных и искусственных, зависит, в конечном счете, от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли”.

Недооценивая роль этого величайшего природного богатства, человечество ставит под угрозу само свое существование.

Охрана почвы от ее разрушения, борьба с уменьшением ее плодородия – важнейшая экологическая проблема, требующая безотлагательного пристального внимания мирового сообщества.

Роль почв в природе (стр. 1 из 2)

Введение.

Почвоведение – достаточно молодая наука. Люди всегда взаимодействовали с почвой, но углубить знания и систематизировать оказалось не просто.

Предметом этой науки является почва – особое царство природы, о котором еще в 1771 году профессор Московского университета М.И. Афонин на торжественном собрании университета сказал так: “Почва есть самое преизящнейшее Всевышнего существа творение”.

Сейчас почва рассматривается как органоминеральное природное тело, со своими особенностями и функциями…

Роль почв в природе.

Почвенный покров образует одну из геофизических оболочек Земли – педосферу. Основные геосферные функции почвы как природного тела обусловлены положением почвы на стыке живой и неживой природы. И главная из них – обеспечение жизни на Земле.

Именно в почве укореняются наземные растения, в ней обитают мелкие животные, огромная масса микроорганизмов. В результате почвообразования именно в почве концентрируются жизненно необходимые организмам вода и элементы минерального питания в доступных для них формах химических соединений.

Таким образом, почва – условие существования жизни, но одновременно почва – следствие жизни на Земле.

Существуют следующие общие функции почв:

· Запасание энергии т.к. почва является важнейшим условием фотосинтетической деятельности растений.

· Обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ

· Почва участвует в процессе регулирования состава атмосферы и гидросферы

· Регулирование биосферных процессов, в частности плотности и продуктивности живых организмов на земной поверхности

· Обеспечение существования жизни на земле

Но помимо этого существуют еще экологические и биосферные функции почвы, которые также необходимо знать при изучении и анализе почвенного покрова.

Экологические и биосферные функции почв.

Экологические функции почв – учение о роли и формах участия почв в функционировании и динамике различных природных и социоприродных систем.

Современные представления о экологических функциях почв позволяет преодолеть доминирующее одностороннее восприятие почвы как объекта сельскохозяйственного труда и трактовать почвенный покров Земли – педосферу как незаменимую планетарную оболочку, без которой невозможно благополучие биосферы и общества. Выделяются две основные категории почвенных экофункций: глобальные и биогеоценотические (экосистемные).

Глобальные функции подразделяются на гидросферные, атмосферные, литосферные, общебиосферные и этносферные.

В группе гидросферных функций почв обособляются: трансформация почвой поверхностных вод в грунтовые; участие почвы в формировании речного стока и влияние ее на биопродуктивность водоемов за счет приносимых почвенных соединений; работа почвы в качестве барьера, защищающего акватории от загрязнений и др. Антропогенная деятельность вызывает сильные изменения водного режима почв и водного баланса территорий. К сожалению, последствия этих изменений учитываются явно недостаточно, хотя во многих случаях они служат причиной крупных негативных явлений регионального и глобального масштаба. Среди них – нарушение естественного водообмена в геосистемах, гипертрофирование гидрологических функций почв, их переувлажнение при орошении, что сопровождается процессами вторичного засоления, опустынивания в аридных и семиаридных зонах.

Группа атмосферных функций почв включает в себя: поглощение и отражение почвой солнечной радиации; регулирование влагооборота атмосферы; поставку в воздушную оболочку твердого вещества и микроорганизмов; поглощение и удержание некоторых газов от ухода в космическое пространство; регулирование газового режима атмосферы. Например в структурном пахотном горизонте почти полное обновление воздуха может происходить каждый час. Масштабы потребления и выделения газов почвой характеризуются исключительным размахом. За 1 ч. кислорода потребляется 1000-4000 л/га, в таких же примерно количествах выделяется углекислый газ. Важным является взаимодействие почвы с подземной атмосферой, представляющее весьма важную область исследований. Значимость этого вопроса становится все более очевидной в связи с установлением значительного разнообразия проявлений подземной атмосферы и большого ее удельного веса в суммарной газовой оболочке Земли.

Работы микробиологов показали, что в почве распространена микрофлора, окисляющая углеводороды, проникающие в нее из подземной атмосферы. Причем повышенные концентрации бактерий, окисляющих пропан и гептан, были обнаружены над залежами нефти и газа.

В то же время в приземном воздухе этих районов до вскрытия месторождений углеводороды отсутствовали, что свидетельствует об эффективности работы почвенного бактериального фильтра.

Экологическое значение данной функции почвенных и подпочвенных микроорганизмов трудно переоценить, ведь благодаря ее действию атмосферная среда обитания высших организмов оказывается защищенной от вредного действия горючих газов.

Там, где в районе промыслов уничтожается почвенный защитный бактериальный фильтр, содержание углеводородов в атмосфере достигает десятых долей, а иногда и нескольких процентов.

Таким образом, можно констатировать, что газорегуляторная функция почвы наряду с аналогичной функцией наземных биоценозов – действенный механизм поддержания почвой атмосферы в определенном режиме, сформировавшемся в ходе эволюции.

Это достигается многообразием и эффективностью конкретных форм влияния почвы на атмосферу, к которым относятся: выделение многочисленных газообразных почвенных продуктов в атмосферу, биологическое и физико-химическое поглощение газов тропосферы, фиксация газов, выделяющихся из недр Земли, и др.

Литосферные функции почв включают в себя: биохимическое преобразование верхних слоев литосферы при участии почвообразовательного процесса; роль почвы как источника вещества для образования минералов, пород, полезных ископаемых; вклад почвы в защиту литосферы от чрезмерной эрозии, в обеспечение условий ее нормального развития и др.

Анализируя сущность основных литосферных функций почвы, необходимо иметь в виду, что верхняя часть каменной оболочки, граничащая с гидросферой и воздушной оболочкой, находится в особых термодинамических условиях.

Поверхностные горизонты литосферы испытывают постоянное разрушающее воздействие ряда агентов.

На континентах особую разрушающую силу несут с собой движущиеся воды и ветер, наиболее интенсивно воздействующие на не защищенные почвенным и растительным покровом дневные горизонты геологических пород.

В группе общебиосферных почвенных функций почва выступает как среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши, связующее звено биологического и геологического круговоротов, планетарная мембрана, защитный барьер и условие нормального функционирования биосферы, фактор биологической эволюции.

Особый интерес представляет роль почвы как среды обитания и фактора биологической эволюции. Роль почвы как среды обитания для растений и животных проявляется, прежде всего, в том, что именно с ней связаны существование большинства видов живых организмов и образование основной массы живого вещества планеты.

Доказано (М.С. Гиляров, Д.А. Криволуцкий и др.), что без почвы оказалось бы невозможным то разнообразие наземных форм жизни, которое имеет место в настоящее время.

Однако антропогенные воздействия на биосферу, приводящие к негативным изменениям в почвенной оболочке, ослабляют ее роль как благоприятной среды обитания для многих групп организмов, что с неизбежностью приводит к снижению биоразнообразия.

Значительная роль почвенного покрова в дифференциации географической оболочки и биосферы. Природные зоны отражают порядок чередования и пространственная ориентация зон определяют структуру континентальной части географической оболочки и биосферы.

Почва является фактором биологической эволюции. До сих пор оценка значимости почвы не реализована в полной мере. Анализируя почву ученые пришли к выводу о том, что почвенная оболочка промежуточная между водной и воздушной, через которую возможен постепенный переход от водного образа жизни к наземному. [3]

Этносферные функции почв . Среди выдающихся достижений междисциплинарных направлений исследования взаимосвязей природы и общества в числе первых следует назвать географо-этнологические работы Л.Н.

Гумилева, обобщенные им в монографиях «Этногенез и биосфера Земли» (1990), «Тысячелетие вокруг Каспия» (1993) и ряде других публикаций.

Убедительно показав, что «разнообразие ландшафтов – вот причина этнической мозаичности антропосферы», ученый стимулировал многие науки по-новому оценить степень зависимости этносов и общества в целом от различных компонентов географической среды и биосферы в целом.

Данная оценка должна коснуться и почвоведения, поскольку в прямой и опосредованной форме степень влияния почвы на этногенез весьма ощутимо. «Космические и планетарные вариации стоят на несколько порядков выше этногенезов, влияют на всю биосферу, включающую не только совокупность живых организмов, но и почвы… И хотя этносы – «капли в океане биосферы», они не могут не реагировать на ее флуктуации».

Анализ данного вопроса дает основание выделить категорию этносферных, а также социосферных функций почвы, существенно определяющих этногенез и жизнь этносферы и социосферы.

Среди таких функций можно назвать: роль почвы как одного из важных факторов существования и динамики этносферы и социосферы; участие ее в формировании полезных ископаемых и энергетических ресурсов, используемых этносами Земли; почва как место для поселений, промышленных и дорожных объектов; сохранение почвой информации о развитии природной и этнокультурной среды и др.

Почва и ее значение

Это незаменимый элемент земной поверхности, благодаря которому существование растительных и животных организмов (а также микроорганизмов) становится возможным.

Взаимодействие здесь двойственное: всего живого не было бы без почвы, но сама почва является результатом жизнедеятельности этих организмов. Почва составляет одну из планетарных оболочек, которую принято называть педосферой.

Почва и круговорот веществ. Благодаря специфической смеси почвенных элементов, воды, воздуха и органических компонентов происходят процессы переработки, разложения и трансформации множества химических соединений.

Благодаря этому появляется возможность осуществлять питание в первую очередь для растений, и косвенно для животных и человека.

Каково значение почвы в природе?

Значение почвы в природе можно разделить в зависимости от ее функций, основные из которых следующие:

• Концентрация энергетических запасов благодаря обеспечению процессов жизнедеятельности растений и осуществлению ими фотосинтеза (а следовательно и образованию многих полезных ископаемых).
• Создание взаимодействия между малым и большим круговоротами веществ — биологическим и геологическим.
• Осуществление регулирования основных процессов в биосфере — регуляции продуктивности живых организмов и плотности их заселения на поверхности планеты.
• Участие во взаимосвязанном процессе регулировки атмосферного и гидросферного составов.
• Обеспечение нормальных процессов жизнедеятельности земных организмов.
• Экологическая роль — участие в функциональности экосистемы и как составная часть биогеоценоза.
• Важная роль в сложных механизмах функционирования и регулирования атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы и этносферы.

Значение почвы в жизни человека

Самим своим существованием почва обеспечивает возможность для жизни человеку и другим живым организмам. Почва и человек неразрывно связаны друг с другом. Не зря первыми эффективными технологиями человеческой цивилизации были земледелие и животноводство — то есть по сути, максимальные способы использования земельных ресурсов.

Энергетическая функция

Почва создает условия для жизни растений, которые преобразуют солнечную энергию методом фотосинтеза в органическую. Постепенно растения и другие органические остатки превращаются в уголь, нефть, газ, торф, тем самым создавая гигантские резервуары энергии для человеческой цивилизации.

Круговорот веществ в природе

Почва — активный участник круговорота органических и геологических компонентов. Такие важнейшие структурные элементы как азот, кислород и углерод проходят процессы преобразования с помощью почвы. Путем сложных трансформаций эти химические элементы как высвобождаются в гидросферу и атмосферу, так и становятся источником органического синтеза для растений.

Очень важно чтобы в состав почвы входили необходимые для нормального функционирования человеческого организма минеральные элементы.

Естественная регуляция популяций

Скопление растительных и животных организмов (а также человека) всегда происходит в тех областях планеты, где почвы наиболее плодородны, а климат благоприятствует жизни. И наоборот — почвы с низким плодородием снижают возможности существования на них флоры и фауны, тем самым регулируя численность определенных видов и популяций.

В социальном отношении роль почвы проявляется в том, что высокоурожайные земли становятся причиной территориальных конфликтов между странами и народами.

Почва как средство производства

Несомненно, почва является ценным средством для производства сельскохозяйственной и животноводческой продукции. Всегда следует учитывать важность сохранения экологического состояния почвы при проведении различных агротехнических работ и организации видов производств, сопряженных с выделением токсинов и сточных вод в окружающую среду.

От состояния почвы напрямую зависит будущее жизни на планете. Кроме того, грунт необходим для создания жилищ и дорог.

Защитная функция почвы

Почва не только дает жизнь, но и обезвреживает опасные для жизни человека и животных вещества. Это и вредные химические соединения, и радиоактивные вещества, и опасные бактериальные и вирусные возбудители. Все эти компоненты накапливаются в почве и постепенно утилизируются.

Однако, буферный запас прочности почвы не безграничен, и если он будет постоянно превышаться, она перестанет справляться со своими протекторными функциями.

Роль почвенного покрова в жизни Земли

Когда речь заходит о почве, обычно первое, о чем мы думаем, — это о ее плодородии. Действительно, способность почв поддерживать жизнь на Земле — самое главное ее свойство. Однако только этим не ограничивается роль почвенного покрова в жизни нашей планеты.

В наше время, когда человек активно вмешивается в глобальные природные процессы, пожалуй, одним из главных свойств почвенного покрова является его способность противостоять загрязнению, которое ему наносит человечество.

Почвенный покров, как настоящий богатырь-защитник, принимает на себя основной удар от загрязнения кислотными дождями, тяжелыми металлами, гербицидами и пестицидами — химическими средствами борьбы с сорняками и сельскохозяйственными вредителями, старается их нейтрализовать, задержать в себе, не дать им попасть в культурные растения, которые мы едим, и в воду, которую мы пьем. И еще одно важнейшее свойство — почвенный покров регулирует содержание газов в атмосфере: при помощи организмов, обитающих в нем и на нем, поглощает часть углекислого газа, который человек, сжигая топливо, миллиардами тонн каждый год выбрасывает в атмосферу. Так почвы защищают Землю от «парникового эффекта» и потепления климата. Однако плодородие почвенного покрова, защита растений и вод от загрязнений и нежелательных климатических изменений в первую очередь необходимы нам, людям! Между тем значение почвенного покрова в жизни Земли не только в этом. Почвенный покров Земли очень важен для биосферы, гидросферы, атмосферы и литосферы.

Для биосферы почва — хранитель семян, в том числе и семян растений далекого прошлого, которые тысячи лет могут ждать благоприятных условий, чтобы взойти. Велико значение почвы и для сохранения разнообразия животных на нашей планете.

В почвенном теле проживают тысячи видов различных организмов, особенно микроорганизмов и беспозвоночных. Некоторые млекопитающие, например кроты, могут жить и питаться только в почве.

Следовательно, для биосферы роль почвы как генетического банка очень велика.

Для гидросферы — вод рек, озер, морей и океанов — почва тоже очень важна. Почвенный покров, как большая губка, впитывает в себя влагу дождей и талого снега, а затем потихоньку отдает ее как растениям, так и ручьям и рекам, т. е. почва выступает в роли регулятора гидрологического режима рек.

Без этой способности почв в средней полосе России, например, почти каждое лето были бы засуха и обмеление рек, а каждую весну — «всемирный потоп». Однако почвенный покров регулирует не только количество воды, отдаваемое рекам и озерам, но и ее качество.

Почва задерживает загрязняющие вещества, обогащает поверхностную воду минеральными солями, делая ее пригодной для питья. Попробуйте на вкус дождевую воду, а потом воду из ближайшего естественного источника — и вы почувствуете, насколько дождевая вода хуже.

Вода без минеральных солей вредна для живых организмов, в том числе и для человека, потому что она растворяет и вымывает соли самого организма.

Для атмосферы почва — регулятор газов, о чем мы уже говорили выше. Кроме того, почва сильно влияет на тепловой баланс Земли. Из физики мы знаем, что черное тело тепло поглощает, а белое отражает.

Значит, распаханные черноземные поля сильно впитывают солнечное тепло, а каменистые россыпи светлых кварцевых или сланцевых пород активно его отражают. Такие почвенные горизонты, как торфяные, при охлаждении удерживают тепло в почве (т. е.

выполняют роль шубы), а при нагревании не дают прогреваться глубоким почвенным горизонтам (т. е. выполняют работу оболочек холодильника). Почва — это также «поставщик» пыли в атмосферу. Пыль, отражая солнечные лучи, влияет на тепловой баланс планеты.

Если вдруг огромные массы почвенных частиц в результате какого-нибудь катаклизма (удара крупного метеорита, ядерной войны) поднимутся в атмосферу, то для нашей планеты может наступить долгая «зима».

Для литосферы почва — это «фабрика глин». Именно в почве плотные горные породы под воздействием атмосферы и организмов разрушаются, превращаясь в глинистые и песчаные частицы.

Глины, так же как и песок, накапливаются в морских бассейнах и в период активизации глубинных процессов Земли и формирования гор опять оказываются на поверхности в виде сланцев и песчаников. Поэтому многие плотные породы, которые мы называем горными, состоят из частичек, которые успели когда-то побывать почвой.

Почва — это щит, предохраняющий поверхность от сильной эрозии. В процессе почвообразования и накопления гумуса в почве создается прочная зернистая и комковатая структура, которая мешает воде и ветру разрушать поверхность.

Почва, ее место и роль в природе – Роль почвы в жизни и деятельности человека

Страница 4 из 5.

РОЛЬ ПОЧВЫ В ЖИЗНИ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

https://www.youtube.com/watch?v=3XHJIFqbQ6o

Почве принадлежит важная роль и в природной среде обитания человека. Прежде всего потому, что почва – основное средство сельскохозяйственного производства, относящееся к категории невозобновимых природных ресурсов.

Международные декларации и соглашения по проблемам природопользования (“Всемирная стратегия охраны природы”, “Всемирная почвенная хартия”, “Основы мировой почвенной политики”) утверждают значение почвы как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли.

Поэтому вопросы землепользования затрагивают комплекс сложных проблем социально-экономического характера: вопросы земельной собственности, земельного законодательства, земельного права, экономической оценки земель и т.д.

По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну важную роль – протекторную.

Обладая способностью поглощать и удерживать в себе различные загрязняющие вещества, в том числе и радионуклиды, связывая их химическим и физическим путем, почва тем самым служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения и далее по пищевым цепям в животные организмы и человека. Однако возможности почвы в этом отношении небезграничны, а уровень техногенного прессинга все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и последующего отравления людей.

Здоровье человека в значительной степени определятся той средой, в которой он вынужден жить, и, как оказалось, почве в этом вопросе принадлежит немаловажная роль.

Некоторые заболевания, причины которых ранее были неизвестны, связаны с определенными почвенными условиями: избытком или недостатком химических элементов, нарушением их соотношения.

Наиболее широко известными примерами из этой области являются заболевания щитовидной железы (зоб и базедова болезнь), поражения зубной эмали (кариес и флюороз), но их список очень велик и продолжает расширяться.

Так, имеются сведения о связи с особенностями почвенного покрова и онкологических заболеваний. Изучение онкологами географического распространения рака желудка показало, что в Тунисе, Египте, Афганистане заболеваемость раком желудка значительно ниже, чем в Англии, Франции, США.

Клинические исследования позволили предположить повышенный риск этого заболевания с недостаточным содержанием магния в пище (следовательно, в воде и почвах), а также с нарушением соотношения в почвенном растворе между ионами Са, Mg, Mn. Эта закономерность была подтверждена на примере Ростовской области в совместной работе почвоведов (В.В. Акимцев) и онкологов (З.М. Митлин).

Такие заболевания по предложению А.П. Виноградова были названы эндемическими, а территории с аномальным содержанием химических элементов – эндемическими провинциями. В.В.

Ковальский составил карту биогеохимических зон и провинций СССР [6]. На ней он выделил районы распространения ряда заболеваний человека и животных, обусловленных биогеохимическими свойствами почв и вод.

Разгадка возникновения эндемических болезней позволила выработать меры нейтрализации этих явлений.

Почвы заселены мириадами микроорганизмов. Некоторые из них выделены из почв и используются для изготовления ценных лечебных препаратов – антибиотиков. В составе почвенной микрофлоры содержатся и патогенные формы, вызывающие тяжелые заболевания, например возбудители столбняка (b. tetani), сибирской язвы (b.

antracis), злокачественного отека (b. oedematis maligni) и некоторые др. Некоторые болезни человека и животных связаны с животными, живущими только в определенных почвенных условиях.

Например, грызуны и насекомые, живущие в песчаных и супесчаных почвах полупустынь и сухих степей, переносят такие болезни, как туляремия, чума.

Таким образом, многие важные вопросы медицины и ветеринарии не могут быть решены без учета особенностей почвенного покрова. Именно поэтому в 1986 году была организована рабочая группа “Почвы и геомедицина” в рамках Международного общества почвоведов. Это создало предпосылки для выделения особого раздела в почвоведении – медицинского.

Есть еще одна область деятельности человека, где учет свойств почв и почвенного покрова в целом совершенно необходим. Почвы обладают различными инженерно-геологическими свойствами.

Долговечность деревянных, металлических и бетонных конструкций, фундаментов зданий и их стен зависит от химического состава почвенно-грунтовых вод и взаимодействия между материалами сооружений и почвой.

Строительство дорог, аэродромов также опирается на научные положения почвоведения, так как свойства почв определяют долговечность покрытий этих сооружений.

Учет общепланетарного значения почвы

Все сказанное выше позволяет сделать вывод о том, что значи­тельная часть процессов, идущих в экосистемах Земли, биосфере в целом, а также литосфере, гидро­сфере и воздушной оболочке, прямо или косвенно связана с почвой, испытывает то или иное ее влияние.

Почва не просто формируется в результате воз­действия факторов почвообразо­вания (климата, растительности, материнской породы и др.), но и сама трансформирует их.

Не случайно поэтому возникли мно­гочисленные взаимосвязи почвы с процессами, охватывающими разные геосферы Земли и ее ландшафты.

К сожалению, сложная и много­образная роль почвы в жизни природы до сих пор еще не полу­чила своего признания не только в сознании современного образо­ванного человека, но и в сознании многих естествоиспытателей.

Одна из причин этого — относительная молодость почвоведения, возник­шего значительно позже других ведущих разделов естествозна­ния. В связи с этим рассматривае­мая проблема не успела полу­чить надлежащую постановку и решение.

Однако необходимость ее разработки назрела, и это прежде всего связано с задачами ускоренного развития теории ра­ционального природопользова­ния.

Например, на такой злобо­дневный вопрос, до какой степе­ни можно распахать нашу плане­ту, не нарушив при этом эколо­гического ее благополучия, нель­зя ответить, не оценив в полной мере значение почвы в жизни природы и ее роли в поддержа­нии сложившихся круговоротов вещества и энергии.

Много прин­ципиальных расхождений и в специальных публикациях о доли пашни на Земле: более полови­ны суши она должна занимать или около 20%? Споры могут быть объективно разрешены только на основе познания за­кономерностей развития и функ­ционирования всех геосфер Зем­ли, с уяснением роли каждой, в том числе почвенной оболочки планеты.

Каковы же те наиболее важные положения о глобальной роли почвы, которые необходимо учи­тывать в крупных программах природопользования и при раз­работке общей его теории.

Прежде всего необходимо при­знать, что почвенный покров пла­неты действительно играет вы­дающуюся роль в развитии геосфер Земли, несмотря на то что по сравнению с земной корой он представляет собой лишь тон­кую пленку, которая, подобно коже, покрывает поверхность суши.

Маломощность почвенного покрова отнюдь не мешает осу­ществлять ему многочисленные функции, рассмотренные выше. В природе это не единственный случай, когда незначительные по объему компоненты имеют пер­востепенное значение в тех или иных естественных процессах.

В последние годы было сформули­ровано обобщение о концентра­ции информации в единице объе­ма в ходе эволюции природных объектов.

Особого внимания заслужива­ют взаимосвязи почвы с наибо­лее лабильными геосферами пла­неты — воздушной и водной.

Так, в системе взаимодействий поч­венного покрова с атмосферой в эпоху глобального преобразова­ния Земли человеком отчетливо намечается изменение некоторых процессов обмена веществом и энергией между этими оболоч­ками.

Например, в связи с распаш­кой земель заметно возросло об­щее количество пылеватого ма­териала, поступающего с поверх­ности почвы в воздушный океан в результате ее распыления. Про­изошли определенные изменения и в местном влагообмене.

Можно полагать, что из-за ухудшения впитывающей и влагозадерживающей способности многих освоен­ных почв образование осадков за счет испарения с поверхности почвы стало более затруднитель­ным.

Это, несомненно, должно было сказаться на годовом режи­ме увлажнения осадков и способ­ствовать увеличению продолжи­тельности засух в летнее время. Из связей почвы с гидросферой особенно легкоранимы те, кото­рые определяют грунтовый и по­верхностный сток. Достаточно разрушить гумусовый горизонт и проводить неправильную обработ­ку почв, как тут же начинает рез­ко возрастать сток по поверхности почвы, уничтожающий ее плодородие и препятствующий влагозарядке грунтовых вод, пи­тающих многие растительные со­общества и реки в течение боль­шей части года.

Не должны выпадать из поля зрения и литосферные функции почвы. Существенное их наруше­ние может сказаться не сразу, но возможные отрицательные по­следствия необходимо предвидеть уже сейчас, поскольку антропо­генная составляющая в глобаль­ном круговороте вещества лито­сферы оказалась сопоставимой с естественной.

В случае дальней­шего наращивания вмешательст­ва человека в сложившееся есте­ственное взаимодействие поч­венной оболочки и коры выветри­вания следует ожидать сущест­венного изменения в экзогенном минерало- и породообразовании.

Это изменение направлено в сто­рону упрощения данных процес­сов и обеднения современной ко­ры выветривания многими соеди­нениями, поскольку исчезают предпосылки для их новообра­зования. Так, известно, что основ­ная часть полезных ископаемых коры выветривания приурочена к зонам достаточного и избыточно­го увлажнения, в прошлом почти сплошь покрытых лесами, болота­ми и озерами.

Большое количе­ство кислой органики и способ­ность ненарушенных почв легко впитывать атмосферную влагу благоприятствовали преобразова­нию исходных массивно-кристал­лических пород в развитую кору выветривания, в которой возникли многие виды полезных ископае­мых, в частности бокситы, обра­зовавшиеся в основном в гумидных тропических ландшафтах.

Повсеместное сведение лесов, осушение болот, распашка и за­стройка земель могут постепен­но привести к принципиальному изменению исторически сложив­шегося типа развития коры вывет­ривания и верхней части литосфе­ры. Этому прежде всего способ­ствует усиление механической денудации при распашке почв, сносящей с их поверхности слабо-переработанный современным хи­мическим выветриванием матери­ал.

В том же направлении дейст­вует и ослабление химической активности почвенных растворов при внесении предельных доз удобрений, полностью нейтрали­зующих почвенную кислотность. В перспективе указанные измене­ния в жизни коры выветривания имеют тенденцию к усилению, так как нарушение человеком сложившихся природных взаимо­связей продолжается.

Так, еже­годные потери пахотных земель в мире в результате эрозии, засо­ления, застройки составляют 5—7 млн. га. Интенсивно сокра­щается и общая площадь лесов, в том числе и в тропиках. Сейчас в мире ежегодно уничтожается 245 тыс. км2 тропического леса (это почти площадь Великобри­тании). На месте леса разбива­ются поля, города, дороги.

Если процесс и дальше будет идти та­кими темпами, через 50 лет тро­пические леса, обиталище двух миллионов видов растений и жи­вотных и важный поставщик кис­лорода, могут исчезнуть с лица Земли.

Кроме того, с уничтоже­нием тропических лесов (как и вообще естественного раститель­ного покрова) кардинально нару­шится складывавшийся тысячеле­тиями тип развития тропического отрезка литосферы, гидросферы, а также атмосферы и биосферы.

Сейчас уже ясно, что сплошное уничтожение естественной расти­тельности и бесконтрольная рас­пашка почв на огромных террито­риях пагубны с точки зрения эко­логического благополучия био­сферы и экономически невыгодны, в связи с чем разрабатываются критерии допустимого изменения природной среды.

Согласно дан­ным, приводимым советскими ис­следователями, полная освоен­ность территории приводит к ми­нимуму полезной продукции, рав­ному 25% от возможного макси­мума.

К тому же возникающие при этом крупные региональные нарушения естественных ланд­шафтов и почв, идущие в различ­ных частях земного шара, сумми­руются и в конечном счете приво­дят к глобальному изменению развития и функционирования раз­личных геосфер Земли. Так воз­никает реальная угроза разбалансировки основных планетарных круговоротов вещества и энергии.

Все это не может не вызвать на­растающего беспокойства челове­чества относительно благополу­чия природной среды, в которой оно существует. В мире все ши­ре разрабатываются международ­ные комплексные программы по рациональному использованию ес­тественных ресурсов по охране природы. В этих программах важ­ное место занимают проекты ра­зумного обращения с почвой. Б. Г.

Розанов в «Обзоре деятель­ности международных организа­ций в области инвентаризации, оценки, охраны и рационального использования почв» отмечает, что вопросами изучения и использо­вания почв в глобальном масшта­бе уже сейчас занимается более 10 международных организаций и институтов. Особую роль играет ФАО — организация по продо­вольствию и земледелию в рам­ках ООН. Большое внимание поч­вам уделяется и в деятельности ЮНЕСКО. Из числа конкретных международных программ рацио­нального природопользования следует отметить Программу ООН по окружающей среде (ЮНЕП), принципиальным поло­жением почвенного раздела ко­торой является концепция о том, что почва оказывается основой производства продовольствия и обеспечивает продуктивность всех тех экосистем, составной частью которых она сама является. В дея­тельности ЮНЕП на ближайшее время намечается достижение конкретных результатов в осу­ществлении плана действий по борьбе с опустыниванием, корен­ное осуществление в глобальном масштабе программы лесонасаж­дений, издание руководящих принципов для принятия мер про­тив деградации почв, выполнение глобальных экспериментальных и демонстрационных проектов в области рационального использо­вания земельных и водных ресур­сов.

Об актуальности проблемы рационального использования почв в глобальном масштабе сви­детельствует проект ЮНЕП со­вместно с Международной ассо­циацией институтов прогрессив­ных исследований «Спасите наши почвы», разработанный на основе рекомендаций Международного симпозиума по проблемам зе­мельных ресурсов мира, прове­денного в 1976 г. в Самарканде.

В связи с продолжающейся антропогенной деградацией и загрязнением почв возникла не­обходимость в разработке Все­мирной почвенной хартии и Всемирной почвенной политики, пост­роенной на том главном положе­нии, что земля является в рам­ках суверенитета каждой незави­симой страны всемирным достоя­нием человечества, обеспечиваю­щим жизнь на планете и функ­ционирование биосферы в целом.

Сказанное свидетельствует о исключительной важности и зло­бодневности разумного обраще­ния с землей в глобальном мас­штабе.

Однако решение этой одной из кардинальных задач че­ловечества наталкивается на мно­гие трудности и преграды, сре­ди которых в числе первых стоят социальные причины.

Необходимо прежде всего создание прочного мира на Земле, устранение меж­дународной напряженности и улучшение структуры общества. Наша страна постоянно борется за мир на Земле и прогрессивные преобразования.

Сложность в создании перспек­тивных программ глобального использования почв и других при­родных ресурсов связана также с недостаточной разработан­ностью теории рационального природопользования. Это в зна­чительной мере объясняется сла­бой изученностью основных эко­логических функций почвы.

Ис­следование таких функций имеет не только огромное практиче­ское значение, но и представляет большой общенаучный интерес. Появляется все большее число доказательств того, что почва может служить удобным объек­том для изучения общих природ­ных закономерностей.

Исследо­вание этих закономерностей при­обрело особую актуальность в связи с задачей синтеза различ­ных наук и поиска общенаучного языка, в решении которой весомый вклад вносит география, почвоведение и ряд других дис­циплин. Перспективность изуче­ния почвы в плане выявления не­достаточно исследованных общих природных закономерностей бы­ла блестяще продемонстрирова­на В.

В. Докучаевым. Одно из фундаментальных его положений, сформулированное в афористиче­ской форме — почва есть зеркало природы,— получило многочис­ленные доказательства, оказав катализирующее действие на ряд смежных с почвоведением дис­циплин.

В особенности это про­явилось при освоении докучаев­ского закона природной зональ­ности (названного им мировым законом) в физической геогра­фии, гидрологии, геологии и дру­гих науках. Ряд ученых подчерки­вает важность дальнейшего изуче­ния почвенной зональности для более углубленного понимания природной зональности вообще. Интересно в этом плане высказы­вание А. И.

Перельмана: «Зональ­ность в почвах является моделью более грандиозных процессов, протекающих в других системах земной коры, в том числе в био­сфере в целом». Причем эта мо­дель очень удобна для исследова­ния, так как не требует дорого­стоящего бурения — почвенная зональность проявляется в преде­лах 1—2-метровой толщи.

В целом, несмотря на то что представления о природной зо­нальности в последокучаевский период заметно углубились бла­годаря работам географов и поч­воведов — И. П. Герасимова, Л. С. Берга, В. А. Ковды, В. М. Фрид­ланда, В. Р. Волобуева, С. В.

Зон­на, М. А. Глазовской, Г. В. Доб­ровольского, Р. В. Ковалева, В. О. Таргульяна, И. А.

Соколова и других, дальнейшее развитие учения о зональности различных геосфер Земли с учетом ее про­явления в почвенной оболочке продолжает оставаться важной задачей.

Почва — удобный объект для углубленного изучения не только законов зональности, но и мно­гих других природных законо­мерностей.

В последние годы по­явились работы, говорящие о том, что в качестве существенной интегральной закономерности должна рассматриваться много­функциональность природных систем (систем взаимосвязей).

Изучение экологических функ­ций почвы дает благодатный ма­териал для познания этой зако­номерности, так как в природе вряд ли найдется другой столь многофункциональный объект, как почва, насыщенный взаимо­связями разных уровней, разной интенсивности и степени слож­ности.

В почвенном царстве наглядно проявляется и другая природная закономерность — закон компен­сации. Примером здесь может служить развитие подзолистых почв. Долгое время считалось, что образование подзолистого горизонта — это сплошное зло.

Однако ряд ученых показали, что возникновение этого горизонта не только приводит к потере запа­са элементов в почвенной толще, но и оказывается важной предпо­сылкой создания биомассы рас­тений, ибо происходит своего ро­да перекачка элементов питания из обедненных слоев почвы в растущие на ней организмы.

Кроме того, элементы, вымытые из подзолистых почв, попадая в водоемы, используются обитаю­щими в них организмами и во многом за счет этого вырастает рыба. Разумеется, в практике освоения лесных массивов Севе­ра приходится существенно улуч­шать свойства подзолистых гори­зонтов.

Но из этого нельзя делать вывод о бесперспективности под­золистых земель вообще и необ­ходимости обязательной их заме­ны другим типом почв. Подтверж­дением справедливости сказан­ного служат примеры, свидетель­ствующие о нежелательности пол­ной нейтрализации почвенной кис­лотности.

Во-первых, северные растения в ходе долгой эволюции адаптировались к кислым почвен­ным растворам и для многих из них оптимальными стали слабокис­лые значения рН. Во-вторых, при нейтральных значениях рН снижа­ется доступность многих элемен­тов и сильно ослабляется их моби­лизация из кристаллических реше­ток минералов. Явления компен­сации отчетливо прослеживаются при гумусообразовании.

Да! Многие важные специаль­ные вопросы почвоведения еще ждут своего решения, а практи­ческий и теоретический спрос на науку о почве год от года ста­новится все больше. Сейчас уже признано, что почвоведение долж­но рассматриваться как одна из фундаментальных наук.

Это при­знание было, в частности, озна­меновано открытием первого в мире специального факультета почвоведения в Московском го­сударственном университете им. М. В. Ломоносова. Однако по срав­нению с другими фундаменталь­ными науками возраст почвоведения— детский.

Если время су­ществования математики, физики, химии измеряется тысячелетия­ми, биологии — столетиями, то почвоведения — десятилетиями.

С возникновением научно обос­нованных систем земледения почвоведение, оформившееся в самостоятельную науку на рубе­же XIX и XX вв., получило мощ­ный стимул для своего развития.

В настоящее время в связи с ост­ротой экологических проблем и установлением особой важности почвенного покрова в сохранении благополучия биосферы в целом перед почвоведением возникли еще более грандиозные задачи.

Успешное их решение возможно лишь при условии стимулирования основных направлений в науке о почве, в особенности долгосроч­ных программ, исследующих ме­ханизмы функционирования почвы и ее взаимодействие с различны­ми геосферами Земли.

Почвове­дению нужны новые Докучаевы, Полыновы, Гейдройцы, в свое время надежно построившие не только фундамент этой науки, но и внесшей крупный вклад в смеж­ные с ней дисциплины. Поэтому приход в почвоведение энтузи­астов и талантливой молодежи— важная гарантия того, что эта нау­ка успешно справится со стоящи­ми перед ней проблемами. Мно­гие из них, такие, как разносто­роннее исследование экологии и динамики почв, создание Красной книги почв и почвенных заповед­ников, заказников и др., нужда­ются в безотлагательном ре­шении.