Почва как компонент биосферы, значение в природе и жизни людей

 

VI этап ознаменовался в России созданием в 1765 г. Вольного экономического общества (ВЭО). Основываясь на вопросниках, разосланных по губерниям, было получено описание качества почв России. В этот период было организовано много экспедиций Академии Наук результаты работы которых были опубликованы.

 

 В 1879 г. вышла почвенная карта Чаславского В.И., где было выделены черноземы, серые земли, подзолы, солончаки.

 

 В 1877 -1881 гг. В.В. Докучаев по поручению ВЭО провел детальные исследования черноземов России. В 1883 г. Докучаев опубликовал монографию "Русский чернозем", который олицетворяет создание новой науки - генетического почвоведения. В.В. Докучаев сформулировал основные законы почвообразования и географии почв, важнейшим из которых является закон зональности почв. Он разработал закон вертикальной поясности, описал зональные типы почв, создал первую научную классификацию почв.

 

 Сооснователем генетического почвоведения является П.А. Костычев. Он работал в те же годы, что и Докучаев и был одним из основных оппонентов. Вместе с учеником Докучаева Н.М. Сибирцевым он систематизировал и развил основы учения о почвах.

 

 Докучаев создал замечательную школу, представители которой оказали большое влияние не только на развитие почвоведения, но и минералогии, петрографии, геохимии, ботаники, лесоводства, ландшафтоведения, агрономии. Его учениками были: В.И. Вернадский, К.Д. Глинка, С.А. Захаров, Б.Б. Полынов, Г.Ф. Морозов и др.

 

 Признавая авторитет В.В. Докучаева, русские и зарубежные исследователи истории почвоведения отмечают большую роль в развитии этой науки зарубежных ученых: Гильгарда в США, Вольни и Раманна в Германии, Ю. Шлезинга во Франции, Аарнио в Финляндии и др. исследователей.

 

 В начале ХХ века на основе докучаевских идей почвенные исследования активизируются. В это время были проведены экспедиционные исследования для переселенческих целей во многих регионах России. Сформировались научные школы в МГУ (руководитель А.Н. Сабанин), в Тимирязевской (Петровской) академии – В.Р. Вильямс, в Лесном институте в Петербурге (П.С. Коссович). В 1927 г. создан почвенный институт им. В.В. Докучаева, а в 1939 г. образовалось Всесоюзное общество почвоведов (ВОП). В это же время были открыты кафедры почвоведения в ряде университетов и ВУЗов. В почвоведении четко определились самостоятельные разделы: физика почв, биология почв, минералогия, картография и география почв, а также прикладные отрасли: агрохимия, агрофизика, эрозиоведение, мелиоративное и лесное почвоведение и др.

 

 Широкую известность получают работы К.К. Гедройца, В.Р. Вильямса, Л.И. Прасолова, Б.Б. Полынова, И.В. Тюрина, Н.А. Качинского, И.П. Герасимова, А.А. Роде,

 

 

Окислительно-восстановительные  свойства почвы.

 

В химическом отношении разложение органических веществ — процесс  окислительно-восстановительный, так  как органические вещества окисляются до простых органических и минеральных  соединений, таких, как СО2·Н2О, соли фосфорной, серной и других кислот. Главный окислитель — свободный кислород — при этом восстанавливается. Сущность почвообразования с химических позиций заключается в окислительно-восстановительных реакциях, поэтому значительные изменения состава и свойств почв связаны в большой степени с окислительно-восстановительными условиями. Окисление— процесс отдачи электронов. Восстановление — их приобретение. Свободный кислород, окислив углерод, водород, серу и другие элементы, приобрел электроны, следовательно, восстановился. Восстановитель отдает электроны — окисляется. Окислитель приобретает электроны — восстанавливается.

 

Для большинства почв характерно присутствие в почвенном воздухе  и почвенном растворе свободного кислорода — очень сильного окислителя, который поступает в почву  из атмосферы. В почвах с достаточным  содержанием кислорода многие элементы находятся в окисленном состоянии, т.е. характеризуются более высокой  валентностью. Так, железо может присутствовать в форме Fе3+ и Fе2+. Минералы трехвалентного железа — гематит, гетит и другие — имеют желтую, красную и коричневую окраску, легко обнаруживаются при  наблюдении почвенных профилей. Если в данных природных условиях в  почвенном воздухе и растворе много свободного кислорода, то железо находится преимущественно в  форме Fе3+ и почвы окрашены в теплые тона. Такую обстановку называют окислительной. Она характерна для ландшафтов с  глубоким залеганием грунтовых вод, плоских водоразделов и слабых склонов почвы, расположенных на равнинах и выровненных участках, где формируются черноземы, каштановые почвы, буроземы, большинство почв пустынь. Такие почвы называются автоморфными, т.е. без избыточного увлажнения.

 

Почвы с восстановительной  обстановкой — так называемые гидроморфные — почвы избыточного  увлажнения. Это происходит при формировании почв в понижениях, при близком  залегании грунтовых вод или  при скоплении поверхностных  вод. Почвенного воздуха недостаточно, все поры почвы заполнены водой, т.е. представлены почвенным раствором, кислород содержится только в почвенном  растворе, поэтому его явно недостаточно для окисления растительных остатков. При этом возрастает роль микробиологического  разложения органических веществ. В  этих условиях господствуют анаэробные бактерии, способные окислить органические вещества при отсутствии свободного кислорода воздуха. Трехвалентное  железо в этих условиях

 

служит окислителем и  восстанавливается до двухвалентного состояния Fe3+ → Fe2+, а углерод органических соединений при этом окисляется. Соединения двухвалентного железа имеют зеленую, сизую, синеватую, серую окраску, поэтому  почвы и горизонты, где протекают  подобные процессы, приобретают зеленоватый  или сизый оттенок, характерный  для глеевых почв.

 

Г.Н. Высоцкий впервые ввел термин глей. Районов с глеевой  обстановкой особенно много в  Западно-Сибирской низменности (тундра, заболоченная тайга, березовые леса), Подмосковной Мещере (болота), Белорусском Полесье и т. д.

 

При глеевой обстановке в  почвенном растворе много органических веществ, в том числе органических кислот, которые образуются при неполном окислении растительных остатков. Продукты окисления органических веществ  образуют органо-минеральные подвижные соедине-ния со многими металлами — железом, марганцем, медью, никелем, кобальтом, цинком, свинцом и т.д. Поэтому глеевая обстановка — это образование агрессивных соединений, которое способствует энергичной миграции многих металлов по профилю почв.

 

Для количественной характеристики окислительно-восстановительного состояния  почв используют окислительно-восстановительный потенциал (Еов).

 

Eoв — окислительно-восстановительный потенциал, который выражает суммарный эффект разнообразных окислительно-восстановительных систем почвы в данный момент.

 

Е — окислительно-восстановительный  потенциал по отношению к воздуху.

 

При падении потенциала Еh до 200 мВ и ниже начинается интенсивное развитие восстановительных процессов глееобразования (глеевые почвы меньше 200). Оптимальные условия для нитрификации при Еh 350-500 мВ. При резком падении потенциала развивается денитрификация. Снижение потенциала Еh до 200-350 мВ вызывает накопление Fе2+ и Мn2+, т.е. форм, токсичных для роста и развития большинства растений. Таким образом, при избыточном увлажнении формируются неблагоприятные воздушно-физические режимы (недостаток кислорода), накапливается много токсичных форм тяжелых металлов (Fе2+, Мn2+), ухудшается режим основных элементов питания, например, создаются неблагоприятные условия для нитрификации или идет связывание фосфат-ионов в труднорастворимые соединения с поливалентными металлами (Fе, Аl), а также возникает кислая и сильнокислая реакция среды.

 

Понятие о водном режиме. Типы водного режима в почвах РФ и их характеристика

 

В жизни любого человека и общества земля играет важную экологическую, экономическую и политическую роль. Земля – это территория государства. Как объект хозяйственной деятельности человека она существует без всякого  содействия с его стороны –  как всеобщий предмет человеческого  труда, как основное средство производства в сельском и лесном хозяйстве. Земля  используется также как фундамент, как пространственный операционный базис для развития всех отраслей народного хозяйства.

 

Что представляет собой «земля» как юридическая категория? По законодательству понятием «земля» обозначается поверхность земного шара, находящаяся в пределах государственных границ России. В этом смысле земля измеряется квадратными метрами, километрами, гектарами.

 

Очевидно, что при характеристике юридической категории «земля» как объекта правовой охраны от вредных воздействий в ее содержание должны включаться иные элементы, касающиеся прежде всего качественного состояния земли. Применительно к охране земель от загрязнения и иных факторов деградации чаще говорится об охране почв. «Почва» представляет собой плодородный поверхностный слой земли, образовавшийся в результате продолжительного взаимодействия органических и неорганических природных факторов. Его толщина колеблется от нескольких миллиметров до 2 метров. В связи с этим следует особо подчеркнуть, что целью правовой охраны земли является не сохранение ее общей площади (она в основном остается неизменной), а сохранение, восстановление, улучшение качественного состояния земель.

 

Юридически значимой характеристикой  земли является то, что в отличие  от «почвы» земля не может быть отделена от поверхности земного шара. Не случайно еще со времен римского права земля считается недвижимостью. При характеристике понятия « земля », к примеру, как объекта права собственности, основное внимание уделяется пространственным границам земли или земельного участка.

 

Различия в качественных характеристиках почв – физических, химических, физико-географических, хозяйственно-экономических, исторических и даже эстетических, а также особенности почв как  недвижимости служат основой для  установления видов и категорий  земель, предусмотренных ст. 4 ЗК РСФСР. В соответствии с основным целевым  назначением все земли в РФ подразделяются на:

 

• земли сельскохозяйственного назначения;

 

• земли населенных пунктов (городов, поселков и сельских населенных пунктов);

 

• земли промышленности, транспорта, связи, космического обеспечения, энергетики, обороны и иного назначения;

 

• земли природоохранного, природно-заповедного, оздоровительного, рекреационного и историко-культурного назначения;

 

• земли лесного фонда;

 

• земли водного фонда;

 

• земли запаса.

 

Отнесение земель к указанным  категориям и перевод их из одной  категории в другую производится в связи с изменением целевого назначения земель в случаях, предусмотренных  в законодательстве, уполномоченными  органами в соответствии с их компетенцией при изъятии и предоставлении земель в пользование или аренду. Категорирование земель имеет существенное экологическое значение. Экологически значимые и особо ценные земли  выделены в отдельные категории. В земельном законодательстве определяется их правовой режим.

 

При решении вопросов о  предоставлении земель в пользование  или аренду соответственно учитывается, к какой категории они относятся, какими качественными и другими  особенностями обладают.

 

Наряду с Конституцией РФ, Законом «Об охране окружающей природной среды», другими законами, содержащими некоторые общие нормы относительно землепользования и охраны земель как части природы, отношения по использованию земель и их охране регулируются в рамках земельного законодательства.

 

Правовое регулирование  изъятия и предоставления земель в пользование, достаточно подробно рассмотренное в разд. XI настоящего учебника «Лицензионно-договорные основы природопользования и охраны окружающей среды», также призвано обеспечить охрану земель, их рациональное использование. Регулируя порядок предоставления земель в пользование или аренду, ЗК РСФСР устанавливает права и обязанности природопользователей и арендаторов по обеспечению рационального использования земельных ресурсов и их охране. Одним из основных принципов землепользования является принцип использования земель строго в соответствии с целями, для которых земли были предоставлены.

 

В земельном законодательстве определены задачи и конкретные требования, адресованные собственникам земли, землевладельцам, землепользователям и арендаторам по охране земель. Под охраной земель понимается система  правовых, организационных, экономических  и других мероприятий, направленных на их рациональное использование, предотвращение необоснованных изъятий земель из сельскохозяйственного  оборота, деградации, а также на восстановление продуктивности земель и повышение  плодородия почв.

 

Содержание охраны земель составляют закрепленные в законодательстве правовые меры предупредительного, запретительного, восстановительного и иного характера, направленные на:

 

· рациональную организацию территории;

 

· восстановление и повышение плодородия почв, а также других полезных свойств земли;

 

· защиту земель от водной и ветровой эрозии, селей, подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения отходами производства, химическими и радиоактивными веществами, от других процессов разрушения;

 

· защиту от заражения сельскохозяйственных угодий и других земель карантинными вредителями и болезнями растений, зарастания сорняками, кустарником и мелколесьем, других процессов ухудшения культуртехнического состояния земель;

 

· рекультивацию нарушенных земель, восстановление их плодородия и других полезных свойств земли и своевременное вовлечение в хозяйственных оборот;