Возобновляемые ресурсы и окружающая среда

Исключительно опасна эрозия почвы в горах, где  при обнажении склонов развиваются разрушительные селевые потоки. Главная причина их образования — неправильная рубка леса вдоль склонов с последующей трелевкой хлыстов, при которой сдирается растительный покров, а также неумеренная пастьба скота и снежные лавины.

Береговая эрозия связана с размыванием берегов рек, она может происходить и без влияния человека. Поэтому укрепление берегов рек, водохранилищ и каналов совершенно необходимо.

Приемы  борьбы с эрозией  почв весьма разнообразны и зависят от почвенно-климатических и агроэкономических условий. Они должны осуществляться на основе внедрения зональных систем земледелия. Для защиты почв от ветровой и водной эрозии разработаны следующие мероприятия:

 - в районах распространения ветровой эрозии — почвозащитные севооборота с полосным размещением посевов и паров, кулисы, залужение сильно эродированных земель, буферные полосы из многолетних трав, снегозадержание, закрепление и облесение песков, выращивание полезащитных лесных полос, а также безотвальная обработка почвы с оставлением стерни на поверхности полей. Эти мероприятия должны проводиться главным образом в районах Западной и Восточной Сибири ив отдельных районах Поволжья;

- в районах распространения водной эрозии — обработка почв и посевов сельхозкультур поперек склонов, контурная вспашка, укрепление пахотного слоя и другие способы обработки, уменьшающие сток поверхностных вод; >* почвозащитные севооборота, полосное размещение сельхозкультур, залужение крутых склонов, выращивание полезащитных лесных полос, облесение оврагов, балок, песков, берегов рек и водоемов, строительство противоэрозийных гидротехнических сооружений (перепадов прудов, водоемов, лиманов, вершин оврагов);

- в горных  районах — устройство противоселевых сооружений, терассирование, облесение, залужение склонов, регулирование выпаса скота,

сохранение горных лесов.

Работам по борьбе с эрозией обычно предшествует противоэрозийная организация территории.

Самым простым и эффективным агротехническим мероприятием по регулированию поверхностного стока и талых и ливневых вод, по борьбе с эрозией почв и одновременно с засухой является вспашка, культивация и рядовой посев или посадка поперек склонов. При этом каждая бороздка пашни, каждое выросшее, растение препятствуют стоку, во много раз сокращают смыв почвы и повышают запас влаги в ней.

Кроме этого, успехом  пользуются обвалование зяби и паров временными земляными валиками, углубление пахотного слоя, глубокая безотвальная обработка с оставлением стерни и пожнивных остатков на поверхности, контурная вспашка, лункование и мульчирование. На эродированных почвах чистые пары заменяются занятыми и сидеральными, подбираются соответствующие культуры, весьма эффективны удобрения, особенно органические. В изменении земельных ресурсов наметились неблагоприятные тенденции для окружающей среды, а значит, и человека. Причем обозначились они давно, но лишь в последние 25—30 лет на них стали обращать серьезное внимание.

Первая из основных тенденций — уменьшение сельскохозяйственных площадей. Причины этого, прежде всего, в потребностях индустрии, расширении транспортной сети и других антропогенных факторах. Например, в СССР с 1966 по 1970 гг. ежегодно отбиралось около 2 млн. га обрабатываемых площадей (т. е. около 0,3%) на нужды урбанизации и промышленности, сейчас в два раза меньше. Другая причина — опустынивание земель. Пустыни и полупустыни занимают на Земле около 1/3 суши, но эта доля растет. Лишая Землю растений, человек способствует эрозии почвы. За последние 50 лет в пустыню превратились земли, равные примерно площади Южной Америки, а Сахара, например, за 4 тыс. лет продвинулась на расстояние более двух тысяч километров. В Ростовской области в 1969 г. пыльная буря унесла до 7—10 см плодородного слоя почвы. Третья причина — засоление и заболачивание почв из-за сбросов, неразумно организованных водохранилищ и т. п.

Вторая основная тенденция изменения земельных ресурсов — уменьшение лесохозяйственных площадей. Факторы и причины те же: урбанизация, рост индустрии. В Африке за последние 100 лет исчезло 2/3 лесов, в США их площади уменьшились с 365 млн. га до 18 млн. В бывшем СССР особенно пострадали Прикарпатье и Центральные районы европейской части (здесь отчасти заменили насаждения хвойные на лиственные, менее эффективные). По данным ООН, в настоящее время лесообеспеченность на душу населения планеты составляет 0,81 га, но площадь лесов сокращается со скоростью 20 га в минуту или 12 млн. га в год, т. е. за один час лишаются леса 150 человек. Если бы такой темп сохранился, то лес бы исчез полностью через 3,5 тыс. лет, но вся беда в том, что вырубка и уменьшение лесных запасов идет в геометрической прогрессии. И этот срок уменьшается в 10—20 раз, т, е. у нас в запасе от 175 до 350 лет.

Третья основная тенденция уменьшения сельскохозяйственных площадей, тесно связанная с двумя первыми, — рост антропогенных ландшафтов. Это искусственные лесопосадки, водохранилища, заповедники. В европейской части бывшего СССР около 30% лесов составляют искусственные лесопосадки. В РФ на январь 1994 г. насчитывалось 44 государственных заповедника и 29 национальных парков, 540 заказников и 1347 памятников природы. В принципе, третья тенденция при ее правильном научном обосновании способствует сохранению не только растительного мира (фитоценозов), но и животных (зооценозов). Но увеличиваются и земли, которые утратили ценность в результате производственной деятельности человека. Они называются нарушенными. Так, при прокладке дорог шириной 4 м нарушается 1 га земли на 2,5 км трассы (для железнодорожной колеи на 1 км с шириной вместе с насыпью в 10 м нарушается 1 га земли). Вырубка просек от 10 до 15 м приводит к уничтожению 1,5 га леса на 1 км. Прокладка ЛЭП приводит к таким же последствиям. Увеличивают нарушенные земли разработки месторождений. Только в Донбассе под шахтные отвалы ежегодно уходило более 500 га плодородной земли.

Четвертая тенденция  — нарушение земель из-за развития городов и их хозяйств. В связи с ростом населения сам город (даже без его расширения) наносит ущерб землям не только из-за захвата все новых площадей, но и за счет общего загрязнения, захоронений, свалок и т. п. Эти проблемы требуют более подробного рассмотрения.

В первую очередь, это борьба с эрозией почв облесением земель, особенно холмов; посадкой

защитных лесополос; защитой почв неживыми (навоз) и живыми (дерн) покрытиями; введением специальных почвозащитных севооборотов с уменьшенной частотой обработки, специальными гидротехническими мероприятиями и т. п.

Вторая мера в борьбе за сохранение земельных  ресурсов — это расширение площадей, но не за счет лесов, а полупустынь, болот, морей. Мелиорация первых; откачка, промывка почвы, расселение и дренаж вторых и третьих. Все это, как считают ученые, может компенсировать нарушение земель и даже дать двойной прирост используемых земель.

Третья мера (точнее, группа мер) — все, что связано  с предотвращением засорения почв промышленными и бытовыми сточными водами, твердыми бытовыми и промышленными отходами, санитарная очистка почвы и территории населенных мест. Как уже говорилось, установлены ПДК и для отдельных вредных веществ в почве. Но специфика в том, что их поступление в организм происходит не напрямую, что маловероятно, а главным образом по биоцепям. Сейчас санитарное состояние почвы оценивается в основном по химическим, бактериологическим и санитарным показателям. Химический показатель — санитарное число, т. е. частное от деления почвенного белкового азота на общее количество азота. При этом обычно берется 100 г сухой почвы. Для чистой почвы этот показатель от 0,98 до 1, для сильно загрязненной — 0,7 и ниже. Бактериальное загрязнение показывают титры кишечной палочки и анаэробов, которые поступают в почву с фекалиями. Причем, чем меньше этот титр, тем более загрязнена почва.

Отмечая основные меры борьбы по сохранению земельных  ресурсов, следует особо оговорить способы восстановления плодородия почв. Наиболее важные из них:

— внесение органических и минеральных удобрений, обработка почв с соблюдением сроков севооборота и уничтожением сорняков:

— глубокая осенняя вспашка на горизонтальных полях; специальная обработка почв при значительных уклонах; применение гидротехнических сооружений для борьбы с оврагообразованием; высадка деревьев и кустарников для той же цели;

— обработка  почвы весной безотвальными орудиями; сохранение или восстановление комковатой структуры почвы и др. 

    Биологические ресурсы. 

    Биологические ресурсы – это живые источники получения необходимых человеку материальных благ (пищи, сырья для промышленности, материала для селекции культурных растений, сельскохозяйственных животных и микроорганизмов, для рекреационного использования). Важнейшая составляющая среды обитания человека — растения, животные, грибы, водоросли, бактерии, а также их совокупности — сообщества и экосистемы (леса, луга, водные экосистемы, болота и др.)

Мир растений насчитывает  более 500 тыс. видов.

У нас в стране из древесины производится более 30 тыс. изделий и продуктов. Для этого добывается от 250 (1989 г. СССР) до 174 млн. м³ (1993 г., РФ) древесины. Сейчас на одного жителя России приходится 1,2—1,6 м³ древесины в год, причем около трети идет в топливо. Но даже не это самое страшное. В 1993 г. пожарами уничтожено около 1 млн. га лесов и еще около 2 млн. га-вырублено. В этом же году впервые высажено больше, чем вырублено, но это не компенсирует потери от пожаров. Леса России за последние 150 лет уменьшились почти на треть. А лес, если суммировать все сказанное о его влиянии на атмосферу, почву, воду — это не только легкие Земли, но и ее мышцы, печень и почки!

1 га леса дает  от 3 до 5 т кислорода, перерабатывает около 6 т углекислого газа, осаждает 30—60 т пыли в год. Количество осадков над лесами на 10—30% больше, чем в других местах (из-за конденсации влаги над ними). Любой лес увеличивает запас воды в почве (за счет снежного покрова) в 1,5—2 раза, снижает поверхностный сток до 10 раз, фильтрует воду (повышает ее прозрачность, улучшает цвет, запах). Фитонциды, выделяемые в лесу, убивают микробы и некоторых вредителей. Недаром садоводы используют хвойный экстракт для опрыскивания растений.

Все леса подразделяются на три группы по степени их использования:

— первая: леса защитных функций (заповедники, лесополосы и т. п.);

—  вторая: леса малоресурсные и в густонаселенной местности;

—  третья: леса многолесных районов, используемые преимущественно в эксплуатационных целях.

В рамках ООН  рассматриваются предложения «малолесных» стран (Германии и др.) по сохранению и увеличению российских лесов в интересах всей планеты. А относительно тропических лесов подобное соглашение принято в начале 90-х гг. Развитые северные страны обязались выплачивать развивающимся африканским странам своеобразную премию в 10 долларов за каждую тонну углекислого газа, переработанную в кислород (оценка по площади лесов, породе деревьев). И такие выплаты начаты в 1996 г.

Для нас интерес  представляют не только растения лесных массивов, но и зеленые насаждения городов, способные улучшить состояние среды в центрах загрязнения. Площадь насаждений общего пользования не превышает 2% от площади городов России и составляет в среднем около 10м² на человека, что вдвое ниже нормативов. А между тем доказано, что между площадью зеленных насаждений (обследовано 68 городов и населенных пунктов Подмосковья), приходящейся на одного жителя, и средней продолжительностью жизни в них существует прямая зависимость. Подсчитано, что один гектар леса за час поглощает около 8 л углекислого газа (такой лее объем его выделяется при дыхании двухсот человек за то же время). Причем 1 га еловых насаждений задерживает в год до 32 т пыли, сосновых — 35 т, дуба — 54 т. Способность переработки СО₂ для ели — наименьшая; у сосны — в 1,5 раза больше, у липы — в 2,5, дуба — в 4,5, а тополя — в 7 раз. Но ель может служить индикатором загрязнения: она очень быстро погибает при пылегазовом загрязнении воздуха. Вместо с тем такие деревья, как каштан, береза и дуб достаточно устойчивы к подобным загрязнением. Не менее важно свойство растений выделять в окружающую среду фитонциды, которые способствуют оздоровлению окружающей среды и вместе с легкими ионами, генерируемыми растениями, создают условия для восстановления сил человека и мобилизации его иммунной системы. Один гектар зарослей можжевельника, например, выделяет в сутки до 30 кг фитонцидов. Среди зелени человеку требуется на 60% меньше времени для восстановления сил после рабочего дня, а выносливость людей здесь увеличивается на десятки процентов. (При этом не следует забывать о влиянии общеклиматических и моральных факторов, включая благоприятное воздействие разнообразия видов растений, впечатлений и др.).

Следует признать, что механизм оздоровительного действия растительности не до конца изучен. Так, по мнению Н.Ф. Реймерса, установленное Т.Д. Гавриковой соответствие между продолжительностью жизни горожан с удельной площадью насаждений, о котором говорилось выше, может объясняться положительным информационным воздействием («люди видят зелень»). Гипотеза Н.Ф. Реймерса основана на установленном факте влияния «функциональной окраски» стен и оборудования в производственных помещениях на работоспособность и утомляемость работающих. По характеру защитного действия различают посадки изолирующие и фильтрующие. Изолирующие посадки — плотность структуры, создающие упругий механический барьер (чаще всего такими являются лесополосы вдоль железных дорог). Они снижают газо- и парообразные примеси (сернистый ангидрид, окись углерода, азота, фенолы и т.р.) на 25 — 30% за счет поглощения, а также отклоняющего и рассеивающего действия. Именно такие посадки при достаточной ширине могут снижать концентрации SО₂ от 0,27 до 0,08 мг/м³, Н₂S — от 0,026 до 0,007 мг/м³. Причем по данным Г.Е. Мищенко плотные посадки густокронных деревьев не только задерживают 21 — 86 % пыли, но и на 19 — 44 %  снижают загрязнение воздуха вредными микроорганизмами, понижают уровень шума на 8 — 10 дБ и уменьшают скорость ветра до 20 %  от первоначальной. Как подчеркивает Г.В. Чистяков, для получения большого эффекта необходимо заполнять подкроновое пространство подлеском и кустарником.