Почва как компонент биосферы

 

В 1936 г. под руководством акад. Л.И.Прасолова была разработана "Схема классификации и номенклатуры основных типов почв зоны подзолистых почв и зоны черноземных почв" - основных земледельческих районов.

 

В 1938 г. состоялось Всесоюзное совещание по вопросам классификации  почв. В докладе Л.И.Прасолова «Общие принципы классификации и номенклатуры почв» было введено понятие типа почв, которое понималось как «основной таксон, объединяющий большую группу широко распространенных почв, характеризующихся единством происхождения и процессов превращения и миграции веществ». Это понятие было взято за основу.

 

Работа в рамках создания систематического списка почв СССР, начатая  в 30-е годы, продолжалась долгое время. В 1947 г. в статье И.П.Герасимова о систематике почв насчитывается уже 128 типов. В 1952 г. был опубликован новый систематический список, подработанный в соответствии с рекомендациями Всесоюзного совещания по картографии и номенклатуре почв 1950 г.

 

В статье И.П.Герасимова «Научные основы систематики и классификации почв», вышедшей в 1954 г., в качестве основополагающих принципов новой почвенной систематики были выдвинуты: 1) идея стадийного развития процесса почвообразования и 2) идея специфических для каждого типа особенностей биологического круговорота.

 

Созданная в 50-е годы специальная  Межведомственная комиссия по классификации  почв под руководством И.В.Тюрина в 1958 г. приняла следующую таксономию почв: генетический тип (зональный), генетический подтип (подзональный, фациальный), литологический род, генетический вид (количественная выраженность процесса), петрографический разряд, эрозионная форма.

 

Тип почвы понимался как  большая группа почв, развивающихся  в однотипно-сопряженных биологических, климатических и гидрогеологических условиях и характеризующихся ярким  направлением основного процесса почвообразования при возможном сочетании с  другими. С учетом принятой таксономии в 1966 г. был опубликован "Единый систематический  список почв СССР", который был  утвержден Минсельхозом СССР для  Гидроземов. По сути, "Единый систематический список" стал первой официально признанной классификацией, прообразом ныне действующей "Классификации почв РФ" 2000 г.

 

 

 

 

 

 

Земельные ресурсы.

Производство продуктов  растениеводства и животноводства обеспечивают пашни, пастбища и сенокосы. Почвы, используемые в сельском хозяйстве  под пашню, для выращивания сельскохозяйственных культур, характеризуются разным плодородием  — способностью обеспечивать растения водой, элементами питания, воздухом и  этим создавать возможность получения  урожая сельскохозяйственных культур.

 

Одним из важных показателей  уровня плодородия почв является мощность гумусового слоя и содержания гумуса в почве. Гумусовый слой — это  кладовая, из которой растения получают пищу в виде растворов солей. Гумус  склеивает минеральные элементарные частицы в комочки, придает почве  агрономически благоприятную структуру, при которой создается оптимальный режим для обеспечения растений водой и воздухом. Так, почвы Озерского района Московской области относятся к высокому уровню плодородия при содержании гумуса: дерново-подзолистые — 2,5%, серые лесные — 3%, черноземы — 7%.

 

Различают два вида плодородия почв: естественное и эффективное.

 

Естественное плодородие определяется содержанием гумуса, валовыми запасами питательных веществ, естественным водным, воздушным и тепловым режимом. Эффективное плодородие определяется получением урожая благодаря не только естественным свойствам почв, но и  свойством, измененным хозяйственной  деятельностью человека (известкование  кислых почв, внесение удобрений, мелиоративные  мероприятия и т. д.).

 

По современным подсчетам  пашня занимает всего 10% территории Земли, луга и пастбища — 17%, 73% почв не используются в сельском хозяйстве.

 

В Северной Америке на душу населения приходится 1,62 га пахотной почвы, в России — 0,88 га, Западной Европе—0,2, в Западной Азии — 0,2, в Восточной  Азии — 0,32 га. Одновременно на площади  около 30 млн км2 пастбищ кормится свыше 3 млрд голов скота, а на птицефермах и в личных хозяйствах ежегодно взращивается 3 млрд индюков, гусей, уток, кур и др.

 

До появления сельского  хозяйства все наземные фотосинтезирующие  растения и животные могли поддержать существование около 10 млн человек. С развитием сельского хозяйства 10% земли было вспахано, удобрено, орошено человеком. В 90-х гг. XX в. эта земля обеспечивала существование более 5 млрд человек.

 

По данным Международной  организации по вопросам продовольствия (ФАО), общая площадь потенциально пригодных почв для земледелия в  мире составляет около 3,2 млрд га. Сейчас в обработке находится 1,5 млрд га. Однако для включения в сельскохозяйственное производство этого резерва потребуются колоссальнейшие вложения труда и средств.

 

 

Влияние сельскохозяйственной деятельности человека на экологическое  равновесие в природе.

В течение многих веков  человеку, созерцающему сельский пейзаж, казалось, что он приобщается к  чему-то незыблемому, вечному. Это приносило  ощущение спокойствия, умиротворения, незыблемости существования, снимало  стресс. Помните стихи Ф. Тютчева:

 

В процессе развития общества меняются характер и масштабы воздействия  человека на природу. С возникновением оседлого сельского хозяйства в  начале неолита (III—VIII в. до н.э.) воздействие  человека на биосферу по сравнению  с кочевым хозяйством увеличивается  во много раз. В освоенных человеком  районах начинается быстрый рост населения. Разрабатываются приемы и способы обработки земли  для возделываемых культур, совершенствуется технология содержания скота. Прошедшие  преобразования называют второй технической  революцией.

 

Развитие сельского хозяйства  во многих случаях сопровождалось полным искоренением первоначального растительного  покрова на обширных пространствах, освобождалось место для незначительного  количества видов растений, отобранных человеком, наиболее пригодных для  питания. Эти виды растений постепенно окультуривались и организовывалось их постоянное возделывание.

 

Распространение сельскохозяйственных культур оказало огромнейшее, нередко  катастрофическое влияние на наземные экосистемы. Уничтожение лесов на обширных территориях, нерациональное использование земель умеренных  и тропических зон безвозвратно разрушило исторически сложившиеся  здесь экосистемы. Вместо естественных биоценозов, экосистем, ландшафтов появились  агросфера, агроэкосистемы, агроценозы, аграрные ландшафты и т. д.

 

Агросфера — глобальная система, объединяющая всю территорию Земли, преобразованную сельскохозяйственной деятельностью человека.

 

Агроэкосистемы — экосистемы, измененные человеком в процессе сельскохозяйственного производства. Это сельскохозяйственные поля, огороды, сады, виноградники, полезащитные лесные полосы и т. д. Основой агроэкосистем являются агроценозы.

 

Агроценозы — биоценозы на землях сельскохозяйственного пользования, созданные с целью получения сельскохозяйственной продукции, регулярно поддерживаемые человеком биотические сообщества, обладающие малой экологической надежностью, но высокой продуктивностью (урожайностью) одного или нескольких избранных видов (сортов, пород) растений или животных.

 

Аграрный ландшафт — экосистема, сформировавшаяся в результате сельскохозяйственного  преобразования ландшафта (степного, таежного и т. д.).

 

До XIX в. в процессе становления  аграрной цивилизации использовалась энергия, которая была накоплена  в течение одного вегетационного периода первичными консументами, а также аккумулированная в течение многих лет деревьями. Общее же количество используемой одним человеком энергии (около 22 000 ккал/сут.) лишь вдвое превышало энергопотребление человеком неолита (около 10 000 ккал/сут.).

 

Необратимые, глобальные изменения  биосферы Земли под влиянием сельскохозяйственного  производства резко усилились в XX в. В 70—90-х гг. XX в. внедрение интенсивных  технологий (монокультура, высокопродуктивные, но незащищенные сорта, агрохимикаты) сопровождалось водной и ветровой эрозией, вторичным засолением, почвоутомлением, деградацией почв, обеднением эдафона и мезофауны, уменьшением лесистости, увеличением распаханности и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ландшафтная организация  экосистем.

 

 

В конце XX в. наиболее широкое  распространение получило следующее  определение ландшафта. Ландшафт —  это имеющий естественные границы  участок зеленой поверхности, в  пределах которого все природные  компоненты (горные породы, рельеф, воды, почвы, растительный и животный мир) образуют взаимосвязанное и исторически  взаимообусловленное единство. При  этом каждый ландшафт характеризуется  также определенным уровнем прихода  разных видов энергии и параметрами  атмосферно-климатических процессов, показателями и динамикой круговорота  веществ. . Щербакову (1988) построена на основе зональных и азональных признаков в дифференции природы поверхности суши (рис 1).

 

Полная система классификации  ландшафтов, основанная на учете , как зональных, так и азональных признаков, строится по принципу:

 

страна 

® зона

® провинция 

® подзона и т. д., т. е. путем чередования единиц, выделенных на основании зональных и азональных признаков.

В основе формирования потенциала возобновимых ресурсов лежит соотношение обеспеченности ландшафта теплом и влагой. По мере продвижения с севера на юг происходит нарастание тепловых ресурсов, увеличивается и биопродуктивность ландшафтов.

 

 

 

 

Антропогенный ландшафт, в  современном понимании, — это  ландшафт, преобразованный хозяйственной  деятельностью человека настолько, что изменена связь природных (экологических) компонентов в степени, ведущей  к сложению нового по сравнению с  ранее существующим на этом месте  природным комплексом.

 

Антропогенное преобразование природных ландшафтов в аграрные происходило в течение тысячелетий.

 

По А. Н. Каштанову и  др. (1988), зарождение земледелия на территррии России относится к более позднему периоду времени, чем в странах Древнего Востока и юга Азиатского материка. Объясняется это длительным периодом оледенения территории нашей страны, которое доходило до южных районов Украины, гор Памира и Тянь-Шаня. Появление здесь растительности и животных происходило по мере таяния ледников и отступления их на север. Постепенно русские равнины с юга стали заселяться человеком, появились зачатки земледелия.

 

Первыми системами земледелия были примитивные — подсечно-огневая, лесопольная, залежная, переложная. Они соответствовали низкому уровню развития производительных сил общества: первобытнообщинным, рабовладельческим и феодальным производственным отношениям. Человечество в эти периоды располагало еще большими площадями свободных земель, и по мере утраты плодородия на распаханных участках люди их забрасывали и распахивали новые участки. Вследствие действия природных сил (растительности, микроорганизмов и др.) заброшенные площади в течение нескольких десятилетий восстанавливали плодородие почвы. Кроме собственной мускульной силы, примитивных орудий и тягловых животных, при освоении новых участков земледелец использовал и огонь.

 

Постепенно на смену подсечно-огневой пришла лесопольная система земледелия. Здесь в основу было положено чередование посевов однолетних растений с лесом. Появляется возможность с развитием животноводства продлить время использования отвоеванной у леса пашни благодаря внесению в почву навоза. И все же эпизодическое унавоживание небольшими дозами не могло обеспечить сохранение и особенно повышение плодородия почвы.

 

Примитивные системы земледелия, характеризуются низким уровнем  использования земли под пашню  и ее продуктивностью, крайне медленным  и длительным периодом восстановления плодородия почвы за счет использования  природных факторов, высокими затратами  труда на единицу урожая. При этих системах производство растениеводческой  продукции осуществлялось за счет естественного  плодородия почвы.

 

На смену примитивным  системам пришла паровая система  земледелия. Это был шаг вперед. Паровая система земледелия позволила  в 3-4 раза расширить площади под  посевами зерновых культур, повысить интенсивность  использования земли и увеличить  производство зерна. Создавались хорошие  условия при этой системе для  применения навоза, борьбы с сорняками, накопления влаги и питательных  веществ в почве, что позволяло  более устойчиво вести полеводство, особенно в засушливые годы.

 

Характерны для этой системы  земледелия зернопаровые севообороты  с короткой ротацией.

 

При положительных сторонах паровой системы земледелия необходимо отметить, что она не создавала  условия для развития животноводства, так как кормовые культуры здесь  не вводились в севооборот. Из-за распашки природных кормовых угодий скот выпасали на паровых полях, что  резко снижало их эффективность.

 

Паровая система земледелия была в России основной вплоть до 20-х  гг. XX в. В дальнейшем паровая система  развилась в зернопаровую почвозащитную  систему земледелия, широко применяемую  в Поволжье, Зауралье, Сибири и ряде других регионов страны. Развитием  паровой системы в регионах с  хорошим увлажнением за счет осадков  и развитым животноводством явилась  в середине XX в. многополъно-травяная система земледелия. Более половины всей площади пахотнопригодной земли при этой системе отводилось под луга и выпасы. Естественные кормовые угодья заменялись улучшенными с посевом многолетних трав. Высокое насыщение севооборотов многолетними травами создает благоприятные условия для повышения плодородия почвы за счет накопления в ней органического вещества, улучшения ее пищевого режима и фитосани-тарного состояния. Следует помнить, что при многопольно-травяной системе земледелия, как и при паровой, плодородие почвы восстанавливается исключительно за счет природных факторов.