70. Разрушение почвы и изменение климата. Охрана почвенных ресурсов и защита климата

Определения и обозначения

Деградация почвы — ухудшение её свойств и утрата плодородия под действием природных и антропогенных факторов. Это общее понятие: к деградации относятся не только смыв или выдувание частиц, но и, например, засоление и истощение органического вещества. Термин помогает оценивать состояние почвы в целом, а не только количество собранного урожая.

Эрозия почвы — разрушение и перенос её частиц водой или ветром. При водной эрозии потоки дождевой и талой воды смывают почву со склонов, образуя промоины; при ветровой эрозии сильный ветер поднимает и переносит сухие рыхлые частицы. Различение этих видов нужно, чтобы выбрать меры защиты: задерживать сток воды или ослаблять ветер и закреплять поверхность.

Опустынивание — деградация земель засушливых районов, при которой снижается их продуктивность и распространяются условия, характерные для пустынь. Земля может терять растительный покров и способность поддерживать хозяйственную деятельность, даже если она не превратилась в настоящую пустыню. Понятие помогает описывать изменения целых территорий, вызванные сочетанием климата и землепользования.

Изменение климата — долговременное изменение климатических условий, в том числе средних температур и режима осадков. Оно отличается от погоды: отдельный жаркий сезон или засуха сами по себе не доказывают длительного изменения климата. Это понятие необходимо, чтобы связывать устойчивые сдвиги температуры и осадков с последствиями для почв, растительности и хозяйства.

Как это устроено

Распашка склонов делает почву уязвимой, потому что борозды и рыхлая поверхность облегчают стекание воды, а удаление растительности лишает землю защиты. Вырубка деревьев и перевыпас скота действуют сходно: корни перестают скреплять частицы, а оголённую поверхность легче размывает дождь или выдувает ветер. Неправильное орошение может вызвать переувлажнение, засоление или заболачивание, поэтому вода не всегда повышает плодородие. В результате хозяйственная деятельность ускоряет процессы, которые при сохранённом покрове шли бы медленнее.

Вода уносит частицы, когда поток по поверхности становится достаточно сильным; на склоне сток обычно движется быстрее и собирается в борозды, а затем в промоины. Ветер поднимает рыхлые сухие частицы, особенно если поле лишено растительности и крупных препятствий. Интенсивность обоих видов эрозии зависит от рельефа и свойств почвы: крутой склон усиливает сток, а сухая рыхлая почва легче переносится ветром. Растительный покров и лесополосы мешают этим переносам, задерживая воду и ослабляя поток воздуха.

Засухи сокращают доступность воды для растений, а повышение температуры усиливает испарение. Если растительный покров редеет, поверхность сильнее нагревается и остаётся без защиты от ветра и стока; почва теряет плодородие и поддерживает меньше растений. Тогда деградировавшая земля хуже восстанавливает покров, что создаёт условия для дальнейшего опустынивания. Перевыпас и распашка засушливых земель могут усилить эту цепочку, хотя исходная причина включает и природные условия.

Климатические изменения влияют на почвенную влагу через температуру и режим осадков: при засухе растения получают меньше воды, а при сильных ливнях возрастает поверхностный сток. Из-за недостатка влаги или повреждения корней меняются состав растительности и урожайность. Обратное влияние тоже есть: почва хранит углерод в органическом веществе, а растительность забирает углекислый газ при фотосинтезе и передаёт часть углерода в почву. При разрушении почвенного покрова запас углерода может уменьшаться, поэтому деградация способна влиять на климатические процессы.

Севооборот чередует культуры с разными потребностями и помогает не истощать почву однообразной обработкой. Почвозащитная обработка сохраняет на поверхности растительные остатки и уменьшает рыхление, а лесополосы задерживают ветер и снег. Рациональный выпас не позволяет скоту уничтожить покров, а восстановление растительности закрепляет почву корнями. Эти меры снижают эрозию, поддерживают плодородие и помогают сохранять углерод в почве и растительных сообществах.

Причины, последствия и меры охраны почв и климата

В таблице сопоставлены механизмы разрушения почв, их последствия и способы снизить вред. При выборе меры учитывай условия участка: склон, сухость, силу ветра, состояние растительного покрова и особенности орошения. Несколько подходящих мер обычно действуют эффективнее, чем одна отдельная.

Разбор задач

Промоины после дождя

Условие. На распаханном склоне после сильных дождей образовались промоины. Нужно определить вид разрушения почвы и назвать две меры предупреждения. Промоины — это углубления, возникающие там, где стекающая вода собирается в потоки. Поэтому сначала нужно связать признак не просто с потерей плодородия, а с действием конкретного разрушителя.

1. Определяем действующий фактор: промоины появились после сильного дождя, значит, почву переносила вода.
2. Называем процесс: это водная эрозия, а склон усилил поверхностный сток.
3. Подбираем меры, которые уменьшают сток и защищают землю: обрабатывать склон поперёк направления стока и сохранять либо восстанавливать растительный покров.

Ответ. Это водная эрозия. Её предупреждают обработкой поперёк склона и сохранением растительности, корни которой удерживают почву, а покров ослабляет воздействие дождя.

Участки в засушливом районе

Условие. На одном участке растительный покров сохранён, на другом наблюдаются перевыпас и оголение почвы. Нужно определить, какой участок уязвимее к опустыниванию, и объяснить почему. Сравнивать следует не только климат: оба участка находятся в засушливом районе, но их землепользование различается. Значит, важно проследить, как хозяйственное воздействие меняет защиту почвы.

1. Перевыпас уменьшает количество растений и может повредить их корни, поэтому поверхность оголяется.
2. Без покрова почва сильнее подвергается ветру и испарению, а влага становится менее доступной растениям.
3. Потеря растительности затрудняет восстановление плодородия и может поддерживать дальнейшее распространение деградации.

Ответ. Участок с перевыпасом уязвимее к опустыниванию: растительный покров ослаблен, почва хуже защищена и легче теряет влагу и плодородие.

Комплекс мер для сельскохозяйственного района

Условие. Району угрожают засухи и ветровая эрозия, а плодородие почв сокращается. Нужно предложить комплекс мер и объяснить их действие на почву и климат. Здесь недостаточно назвать один способ: засуха снижает доступность влаги, ветер переносит частицы, а истощение плодородия затрудняет восстановление растений. Меры должны воздействовать на разные звенья этой цепочки.

1. Ввести севооборот и почвозащитную обработку: они помогают сохранять плодородие и растительные остатки на поверхности, уменьшая выдувание почвы.
2. Создать или восстановить лесополосы: они ослабляют ветер, задерживают снег и защищают поля от переноса частиц.
3. Регулировать выпас, чтобы скот не уничтожал растительный покров, и восстанавливать растения на оголённых участках.
4. Сохранять почву и растительность: органическое вещество почвы накапливает углерод, а растущие растения поглощают углекислый газ.

Ответ. Следует сочетать севооборот, почвозащитную обработку, лесополосы, рациональный выпас и восстановление растительности. Первые меры сдерживают эрозию и поддерживают плодородие, а сохранение растительного покрова и почвенного углерода помогает уменьшать климатические риски.

Типичные ошибки

Ошибка — считать эрозию и любое снижение плодородия одним и тем же. Эрозия означает перенос частиц водой или ветром, а деградация охватывает также засоление, уплотнение и другие изменения. Их путают, потому что оба процесса ухудшают состояние земли. Проверь себя: если описано именно перемещение частиц, речь идёт об эрозии, а если свойства почвы ухудшаются иначе — о другом проявлении деградации.

Ошибка — объяснять опустынивание только естественной засушливостью. Засушливый климат повышает уязвимость земель, но неправильное землепользование и уничтожение растительного покрова могут ускорить деградацию. Такое упрощение возникает, если не учитывать влияние человека на экосистему. Проверь себя: назови и природные условия, и возможные хозяйственные причины.

Ошибка — называть изменением климата погоду одного сезона. Засуха или жара в отдельном году — кратковременное событие, тогда как климатические изменения оценивают по долговременным сдвигам условий. Путаница появляется из-за того, что необычная погода заметна сразу. Проверь себя: спрашивай, идёт ли речь о единичном сезоне или об устойчивой тенденции.

Ошибка — думать, что охрана почвы решает только местную проблему. Сохранение растительности и почвенного углерода связано также с круговоротом углерода и климатическими процессами. Эту связь упускают, когда рассматривают почву только как основу для урожая. Проверь себя: учитывай не только плодородие участка, но и роль почвы и растений в накоплении углерода.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания о составе и свойствах почвы, гумусе, роли растений и почвенных организмов в поддержании плодородия. Они объясняют, почему почва формируется медленно и почему потеря её верхнего слоя опасна. Связь с круговоротом углерода, парниковым эффектом и влиянием хозяйственной деятельности на экосистемы помогает понять климатические последствия деградации. Дальше эти знания понадобятся при изучении устойчивого природопользования, охраны экосистем и способов смягчения последствий изменения климата.

Что запомнить

• Почва формируется медленно, поэтому её разрушение может привести к длительной утрате плодородия.
• Вода и ветер вызывают разные формы эрозии, но обе могут удалять плодородный слой.
• Уничтожение растительного покрова повышает уязвимость почвы к эрозии и опустыниванию.
• Изменение климата влияет на почвы через температуру, осадки и доступность влаги.
• Деградация почв может усиливать климатические изменения, в том числе из-за потери растительности и углерода.
• Севооборот, почвозащитная обработка, лесополосы и рациональный выпас помогают сохранять почвенные ресурсы.