Деградация почв

Лекция 2

Тема: Деградация почв -  важнейшая экологическая проблема

Вопросы: 1. Понятие о деградации почв.

2. Типы и степень (уровни) деградации почв

3. Оценка степени деградации и определение размера ущерба от деградации.

1. Понятие о деградации почв.

Человек неизбежно вторгается в природу, используя ее ресурсы и разрушая ее. Наиболее уязвимой для разрушения частью земель  являются с/х угодья, а из них пахотные земли. Во всем мире с/х использует 4 700 млн.га, из которых 1 500 млн га активно обрабатываются. Почти 70% из них подвержены процессам деградации (эрозии). В России около 60 млн га таких земель эродировано. Почвы с/х угодий из-за эрозии ежегодно теряют 1,5 млрд т плодородного слоя. Годовой прирост площадей эродированных почв колеблется в пределах 0,4-1,5 млн га, прирост оврагов 80-100 тыс га. Значительные площади земель, разрушенные эрозией, ежегодно превращаются в категорию неиспользуемых.

В Алтайском крае на долю эрозионно-опасных и   эродированных  земель приходится 2731,6 га, дефляционно-опасных и дефлированных почв – 4283,3 га пашни, засоленных -285,3 га пашни.

Рекомендуемые материалы

Не только пахотные земли подвергаются разрушению (деградации), но и пастбища из за перевыпаса, добыча полезных ископаемых  и торфа, не сопровождаемая рекультивацией нарушенных земель, загрязнение почв пестицидами и химикатами (около 30% поступает в водные объекты), радиоактивная опасность, загрязнение почв стоками животноводческих комплексов и птицефабрик и др. 

Деградация почв – представляет собой совокупность процессов, приводящих к изменению функций почвы как элемента природной среды, количественному и качественному ухудшению ее свойств и режимов, снижению природно-хозяйственной значимости земель, лимитируете характер и эффективность хозяйственного использования, а также участие почвенного

Площади пахотных угодий Алтайского края, подверженные деградационным процессам.

покрова в обеспечении функционирования экосистем (в том числе агроэкосистем) и существования природных и антропогенных ландшафтов.

Под природно-хозяйственной значимостью понимается качество земель, лимитирующее характер и эффективность их хозяйственного использования, участия почвенного покрова в обеспечении функционирования экосистем (в т.ч. и агроэкосистем) и существования природных ландшафтов.

О степени проявления деградационных процессов судят по многим показателям, в том числе и по показателям плодородия почв: по уменьшению содержания гумуса, физ. глины, мощности почвенного профиля (А+АВ), содержания подвижного фосфора, калия в % от средней обеспеченности, уменьшению степени кислотности, потери почвенной                массы, площади обнаженной ПОП или подстилающей породы, увеличению площади эродированных почв, по глубине размывов и водороин, дефляционным наносам, поднятию уровня минерализованных вод и многим другим. В Алтайском крае имеют место всевозможные типы деградации.

2. Типы и степень (уровни) деградации почв.

Выделяют следующие наиболее существенные типы деградации почв и земель с учетом их природы, реальной встречаемости и природно-хозяйственной значимости последствий:

- технологическая (эксплуатационная ) деградация, в т.ч.:

а) нарушения, б) физическая (земледельческая), в) агроистощение.

-эрозия, в т.ч.: а) водная, б) ветровая.

-засоление, в т.ч.: а) собственно засоление, б) осолонцевание.

-заболачивание.

Под технологической деградацией понимается ухудшение свойств почв в результате избыточных технологических нагрузок при всех видах землепользования, разрушающих почвенный покров, ухудшающих его физическое состояние и агрономические характеристики почв, приводящих к потере прородно-хозяйственной значимости земель.

а) Нарушение земель  представляет собой механическое разрушение почвенного покрова и обусловлено открытыми и закрытыми разработками полезных ископаемых и торфа; строительными и геологоразведочными работами и т.д. К нарушенным землям относятся все земли со снятым или перекрытым гумусовым горизонтом и непригодные для использования без предварительного восстановления плодородия, т.е. земли, утратившие в связи с их нарушением первоначальную ценность.

б) Физическая (земледельческая) деградация почв включает процессы нарушения сложения почв, ухудшения комплекса их физических свойств и приводящая к ухудшению водно-воздушного и других режимов, физических условий существования биоты и растений в том числе. Физическая деградация обусловлена низкой культурой земледелия, нарушениями или просчетами в эксплуатации мелиоративных систем и др. Последствия физической деградации проявляются в виде снижения почвенного плодородия, обеднения почвенной биоты, дегумификации, слитизации, неблагоприятного перераспределения поверхностных вод, локального вымокания и физической засухи. Она является первопричиной усиления эрозионных процессов.

в) Агроистощение земель  представляет собой потерю почвенного плодородия в результате обеднения почв элементами минерального питания, неблагоприятных изменений почвееного поглощающего комплекса, реакции среды, обеднения минералогического состава, избыточного облегчения или утяжеления гранулометрического состава, уменьшения содержания и ухудшения качества органического вещества, развития неблагоприятного комплекса почвенной биоты. Агроистощение обусловлено, как правило, нарушением системы земледелия при возделывании культур в сельскохозяйственном производстве и сопровождается физической деградацией почв.

Эрозия представляет собой разрушение почвенного покрова под действием поверхностного стока  и ветра с последующим перемещением и переотложением почвенного материала. В крайних случаях проявление эрозионных процессов приводит  к формированию останцового рельефа полностью разрушенных земель. Выделяются водная и ветровая эрозии.

а) Водная эрозия – разрушение почвенного покрова под действием поверхностных водных потоков и проявляется в плоскостной и линейной форме.

б) Под ветровой эрозией  (дефляцией)   понимается захват и перенос частиц поверхностных слоев почв ветровыми потоками, приводящий к разрушению почвенного покрова.

Деградация почв в результате засоления – процесс избыточного накопления водорастворимых солей, включая и накопление  в ППК ионов натрия и магния.

а)  Собственно засоление - избыточное накопление водорастворимых солей и возможное изменение реакции среды вследствие изменения их катионно-анионного состава.

б) Осолонцевание – приобретение почвой специфических морфологических и других свойств, обусловленное вхождением ионов натрия и магния в ППК, что рассматривается как самостоятельный процесс неблагоприятных изменений почв засоленного ряда.

Под заболачиванием  понимается изменение водного режима, выражающееся в увеличении периодов длительного переувлажнения, подтопления и затопления почв.

Степень деградации почв и земель.

Под степенью деградации почв  понимается  характеристика их состояния, отражающая ухудшения качества их состава и свойств. Крайней степенью деградации является уничтожение почвенного покрова.

Для характеристики состояния почв при каждом конкретном типе деградации выделяются основные диагностические, специфические показатели и дополнительные, дающие уточняющую информацию для оценки состояния почв, выяснения причин деградации, а также характеризующие последствия деградации. Набор параметров зависит от типа деградации, природных условий и т.д.

Перечень диагностических и дополнительных показателей  для выявления деградированных почв и земель:

- 1) технологическая деградация:

1) Нарушение земель: морфометрическая характеристика рельефа (глубина или высота относительно естественной поверхности (м); угол откоса уступов (градусов);  нарушение литолического строения земель (наличие плодородного слоя и потенциально плодородных пород по мощности органогенного слоя и запасам гумуса в слое 0-100 см; перекрытость поверхности посторонними наносами), характеристика поверхностных и грунтовых вод (уровень грунтовых вод (м); минерализация вод (г/л); продолжительность затопления (мес.).

2) Физическая (земледельческая) деградация: гранулометрический состав, равновесная плотность сложения пахотного слоя почвы (г/см³), текстурная (внутриагрегатная) пористость (см³/г), стабильная структурная пористость (см³/г), структура пахотного слоя почвы (содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов; состояние и свойства структурных отдельностей), водно-физические параметры почв (водопроницаемость и коэффициент фильтрации почв, гидрологические константы, порозность аэрации, набухаемость). 

3) Агроистощение:

Диагностические показатели: уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А+В) в % от исходного, рН, уменьшение содержания физической глины (%), качественный состав гумуса, уменьшенеи валового запаса основных элементов питания, обеспеченность растений подвижными фрмами элементов питания, емкость катионного обмена, степень насыщенности почв основаниями, состав поглощенных оснований.

Дополнительные: минералогический состав илистой фракции, снижение уровня активной микробной биомассы, фитотаксичность, уменьшение ферментативной активности почв, биомасса почвенной мезофауны, уменьшение биоразнообразия, сработка торфа (мм/год).

- 2) Эрозия  

1) Водная эрозия

1.1 Плоскостная эрозия – диагностические показатели: уменьшение мощности почвенного профиля, уменьшение запасов гумуса в профиле почвы, изменение гранулометрического состава верхнего горизонта почвы, потери почвенной массы, площадь обнаженной почвообразующей породы, увеличение площади эродированных почв. Дополнительные: уменьшение мощности гумусового горизонта, снижение запасов питательных веществ, скорость смыва, уклоны поверхности и опасность развития эрозионных процессов.

1.2 Линейная эрозия – диагностические показатели: расчлененность территории оврагами, глубина размывов и водороин относительно поверхности, потери почвенной массы, образование новых оврагов и рост существующих. Дополнительные: глубина оврага, линейная протяженность оврагов на единицу площади, количество оврагов на  единицу площади, общая площадь оврагов на единицу площади.  

    2) Ветровая эрозия (дефляция). Диагностические показатели: дефляционный нанос неплодородного слоя (см), площадь выведенных из землепользования угодий, проективное покрытие пастбищной растительности, скорость роста площади деградированных пастбищ, площадь подвижных песков, увеличение площади подвижных песков.

Дополнительные: интенсивность (скорость) дефляции, уменьшение запасов гумуса в профиле почвы, облегчение гранулометрического сотава, степень изреженности травостоя и посевов.

3) Засоление

3.1 Собственно засоление:

Диагностические: суммарное  содержание токсичных солей в верхнем плодородном слое, увеличение токсичной щелочности, увеличение площади засоленных почв, рН солевой и водной вытяжки.

3.2 Осолонцевание: увеличение содержания обменного натрия, магния, реакция среды, физические свойства почвы.

4) Заболачивание: диагностические: поднятие уровня почвенно-грунтовых вод (м), продолжительность затопления (месяцев), минерализация грунтовых вод (г/л)., признаки гидроморфизма.   

Многие показатели представляют собой характеристики свойств почв в абсолютном выражении. В ряде случаев необходимо применять сравнительные и дополнительные показатели, характеризующие отличие свойств относительно некоего оптимального «эталонного» состояния, соответствующего нулевому уровню потери природно-хозяйственной значимости  земель, а также показатели, характеризующие скорость изменения состояния или скорость деградационных процессов.

Степень деградации почв и земель по каждому диагностическому показателю характеризуется пятью уровнями:

0 – недеградированные (неэродированные)

1 – слабодеградированные

2 – среднедеградированные

3 – сильнодеградированные

4 – очень сильнодеградированные (разрушение), в т.ч. уничтожение почвенного покрова.

3. Оценка степени деградации и определение размера ущерба от деградации.

Установление степени деградации почв и земель возможно по показателям-индикаторам и/или дополнительных показателей (практические занятия), по которым установлены пороговые значения для определения потери природно-хозяйственной значимости земель. При наличии двух  и более существенных  изменений индикаторных показателей оценка степени деградации почв и земель проводится по показателю, устанавливающему максимальную степень.

В основу расчета от деградации почв и земель положены нормативы стоимости, определяющие возмещение убытков за изъятие участков земель регламентируемые положением, утвержденным Постановлением Совета Министров – Правительства РФ от 28 января 1993г № 77.

При деградации почв и земель в пределах особо охраняемых территорий органами исполнительной власти краев, областей,  автономных образований  могут вводиться повышающие коэффициенты (Кп) к нормативам стоимости:

Коэффициенты экологической ситуации и экологической значимости территории (Кэ) вводятся для учета суммарного воздействия, оказываемого деградацией почв и земель на экологическую обстановку. Территориально корректировку коэффициента проводят исходя из природно-климатических факторов:

Коэффициенты экологической ситуации и экологической значимости территории

При расчете размеров и ущерба от деградации почв и земель, нанесенного их собственнику, учитывается потеря ежегодного дохода (Дх), который исчисляется по фактическим объемам  производства в натуральном выражении в среднем за 5 лет и ценам, действующим на момент определения размеров ущерба. Размер ежегодного дохода рассчитывается с привлечением данных налоговых инспекций и корректируются в расчете на предстоящий период в соответствии со сложившимися темпами инфляции. В зависимости от периода времени по восстановлению деградированных почв и  земель, вводится коэффициент пересчета (Кв) дохода с/х земель:

Значения коэффициента пересчета (Кв) дохода с/х земель в зависимости от периода времени их восстановления

Для определения размера ущерба в зависимости от изменения степени деградации почв и земель вводится пересчетный коэффициент Кс.

Коэффициент пересчета в зависимости от изменения степени деградации почв и земель (Кс)

Коэффициент пересчета для отдельных случаев деградации почв и земель (Кс)

При проведении исследований по выявлению деградированных почв и земель определяются площади и изменение степени их деградации. В качестве исходных материалов используют данные почвенных, почвенно-эрозионных, агрохимических, солевых и др. съемок.  В пределах типа и подтипа почв по нормативам определяют размер нанесенного ущерба по каждому контуру деградированных угодий.

Размер ущерба для каждого контура деградированных почв и земель рассчитывают по формуле:

 ,

где Ущ – размер ущерба от деградации почв и земель, тыс. руб.;

Нс – норматив стоимости;

"17 Протокол TCP" - тут тоже много полезного для Вас.

Дх – годовой доход с единицы площади, тыс. руб.;

S – площадь деградированных почв и земель, га;

Кэ – коэффициент экологической ситуации;

Кв – коэффициент пересчета в зависимости от периода времени по восстановлению деградированных почв и земель;

Кс- коэффициент пересчета в зависимости от изменения степени деградации почв и земель;

Кп – коэффициент для особо охраняемых территорий.