Регрессия и деградация почвы

редактировать

Регрессия и деградация почвы - это два регрессивных процесса эволюции, связанных с потерей равновесия стабильная почва. Ретрогрессия в первую очередь обусловлена ​​эрозией почвы и соответствует явлению, при котором сукцессия возвращает землю в ее естественное физическое состояние. Деградация - это эволюция, отличная от естественной эволюции, связанная с местным климатом и растительностью. Это связано с заменой первичных растительных сообществ (известных как климаксная растительность ) вторичными сообществами. Эта замена изменяет состав и количество гумуса и влияет на формирование почвы. Это напрямую связано с деятельностью человека. Деградация почвы также может рассматриваться как любое изменение или экологическое нарушение почвы, которое считается вредным или нежелательным.

Содержание

  • 1 Общие
  • 2 Воздействующие экологические факторы почвообразование
  • 3 Теория биоргексиста
  • 4 Нарушения баланса почвы
  • 5 Влияние деятельности человека
  • 6 Последствия регрессии и деградации почвы
  • 7 Улучшение, восстановление и регенерация почвы
  • 8 См. Также
  • 9 Ссылки

Общие

В начале почвообразования голые каменистые культуры постепенно заселяются первопроходцами (лишайниками и мхи ). Их сменяют травянистая растительность, кустарники и, наконец, лес. Параллельно формируется первый гумусовый -содержащий горизонт (горизонт А), за которым следуют несколько минеральных горизонтов (горизонты В). Каждый последующий этап характеризуется определенной ассоциацией почвы / растительности и окружающей среды, которая определяет экосистему.

Результат интенсивной обработки почвы при деградации почвы Ивовая изгородь, усиленная фасцинами для ограничения сток, север Франции

После некоторого времени параллельной эволюции между землей и растительностью достигается состояние устойчивого баланса. Этот этап развития называют кульминацией одни экологи, а другие - «природным потенциалом». Преемственность - это эволюция к кульминации. Независимо от названия, равновесная стадия первичной сукцессии - это высшая естественная форма развития, которую могут производить факторы окружающей среды.

Циклы эволюции почв имеют очень различную продолжительность: от десятков, сотен или тысяч лет для быстро развивающихся почв (только горизонт A) до более миллиона лет для медленно развивающихся почв. Одна и та же почва может достигать нескольких последовательных устойчивых состояний за время своего существования, как показывает последовательность лес пигмеев в округе Мендосино, Калифорния. Почвы естественным образом достигают состояния высокой продуктивности, после чего они естественным образом разлагаются, поскольку минеральные питательные вещества удаляются из почвенной системы. Таким образом, более старые почвы более уязвимы для эффектов индуцированного регресса и деградации.

Экологические факторы, влияющие на почвообразование

Существует два типа экологических факторов, влияющих на эволюцию почвы (через изменение и гумификация ). Эти два фактора чрезвычайно важны для объяснения эволюции почв кратковременного развития.

  • Первый тип фактора - это средний климат территории и связанная с ним растительность (биом ).
  • Второй тип фактора является более локальным и связан с исходным скальный и местный дренаж. Этот тип фактора объясняет возникновение специализированных ассоциаций (торфяных болот).

Теория биоргексистазии

Уничтожение растительности подразумевает разрушение сформировавшихся почв или регрессивная эволюция. Циклы сукцессии-регрессии почв следуют друг за другом в короткие промежутки времени (действия человека) или в длинные промежутки времени (колебания климата).

Роль климата в разрушение горных пород и образование почв привело к формулированию теории биогексистазии.

  • Во влажном климате условия благоприятны для разрушения горных пород (в основном химического), развития растительности и образования почвы; этот благоприятный для жизни период называется биостази.
  • В засушливом климате обнаженные горные породы в основном подвергаются механическому разрушению, в результате которого образуется крупнозернистый обломочный материал: это называется рексистазией.

Нарушения баланса почвы

Когда достигается состояние равновесия, характеризующееся кульминацией экосистемы, она имеет тенденцию оставаться стабильной с течением времени. Уложенная на земле растительность обеспечивает гумус и обеспечивает восходящую циркуляцию веществ. Он защищает землю от эрозии, играя роль барьера (например, защита от воды и ветра ). Растения также могут уменьшить эрозию, привязывая частицы земли к своим корням.

Нарушение кульминации вызывает регресс, но часто вторичная последовательность начинает направлять эволюцию системы после этого нарушения. Вторичная сукцессия происходит намного быстрее, чем первичная, потому что почва уже сформирована, хотя и испорчена и также требует восстановления.

Однако, когда имеет место значительное разрушение растительности (естественного происхождения, например, лавинного или антропогенного происхождения), нарушение экосистемы становится слишком важным. В этом последнем случае эрозия ответственна за разрушение верхних горизонтов почвы и является причиной явления возврата к первоначальным условиям. Явление называется регресс и может быть частичным или полным (в этом случае кроме голого камня ничего не остается). Например, расчистка наклонного грунта, подвергшегося сильным дождям, может привести к полному разрушению почвы. Человек может глубоко изменить эволюцию почв прямыми и жестокими действиями, такими как расчистка, жестокие вырубки, лесные пастбища, сгребание мусора. Кульминационная растительность постепенно заменяется, а почва модифицируется (пример: замена лиственных лесов на болота или сосновые плантации). Ретрогрессия часто связана с очень древними человеческими практиками.

Влияние деятельности человека

Эрозия почвы является основным фактором деградации почвы и обусловлена ​​несколькими механизмами: водная эрозия, ветровая эрозия, химическая деградация и физическая деградация.

Эрозия тесно связана с деятельностью человека. Например, дороги, которые увеличивают непроницаемые поверхности, приводят к потоку и потере грунта. Сельское хозяйство также ускоряет эрозию почвы (увеличение размера поля, связанное с удалением живых изгородей и канав). Луга возвращаются в доход от пашни. Поверхности яровых культур (подсолнечник, кукуруза, свекла) увеличиваются и зимой оставляют землю обнаженной. Склонные участки постепенно заселяются виноградной лозой. Наконец, использование гербицидов оставляет землю обнаженной между каждым урожаем. Новые культурные обычаи, такие как механизация, также увеличивают риск эрозии. Удобрение минеральными удобрениями, а не органическими удобрениями, постепенно разрушает почву. Многие ученые наблюдали постепенное снижение содержания органического вещества почвы в почвах, а также снижение биологической активности почвы (в частности, в отношении химического использования). Наконец, вырубка лесов, в частности, ответственна за деградацию лесных почв.

Сельское хозяйство увеличивает риск эрозии из-за нарушения растительности в результате:

Последствия регрессии и деградации почвы

Вот некоторые из последствий регрессии и деградации почвы:

  • Урожайность Воздействие: недавний рост численности населения оказал огромное давление на почвенные системы мира. Более 6 миллиардов человек сейчас используют около 38% суши Земли для выращивания сельскохозяйственных культур и домашнего скота. Многие почвы страдают от разного рода деградации, которая в конечном итоге может снизить их способность производить пищевые ресурсы. Незначительная деградация относится к земле, на которой потенциал урожайности снизился на 10%, умеренная деградация относится к снижению урожайности с 10-50%. Сильно деградированные почвы утратили более 50% своего потенциала. Наиболее сильно деградированные почвы расположены в развивающихся странах.
  • Стихийные бедствия : стихийные бедствия, такие как селевые потоки, наводнения, являются причиной гибели многих живых существ каждый год.
  • Ухудшение состояния качество воды : увеличение мутности воды и вклад азота и фосфора может привести к эвтрофикации. Частицы почвы в поверхностных водах также сопровождаются сельскохозяйственными поступлениями и некоторыми загрязнителями промышленного, городского и дорожного происхождения (такими как тяжелые металлы ). Экологическое воздействие сельскохозяйственных ресурсов (таких как средство для уничтожения сорняков) известно, но его трудно оценить из-за множества продуктов и широкого спектра их действия.
  • Биологическое разнообразие: деградация почвы может включать нарушение микробных сообществ, исчезновение кульминационной растительности и сокращение среды обитания животных, что приводит к утрате биоразнообразия и исчезновению животных .
  • Экономическим убыткам: предполагаемые затраты на деградацию земель составляют 40 миллиардов долларов США в год. Эта цифра не учитывает отрицательные внешние эффекты, такие как увеличение использования удобрений, утрата биоразнообразия и утрата уникальных ландшафтов.

Улучшение, восстановление и регенерация почвы

Проблемы эрозии почвы можно бороться, и определенные методы могут привести к улучшению и восстановлению почвы. Несмотря на простоту, методы уменьшения эрозии часто не выбирают, потому что эти методы перевешивают краткосрочные выгоды. Восстановление особенно возможно за счет улучшения структуры почвы, добавления органических веществ и ограничения стока. Однако с помощью этих методов никогда не удастся полностью восстановить почву (а также связанную с ней фауну и флору), на создание которой ушло более 1000 лет. Регенерация почвы - это восстановление деградированной почвы посредством биологических, химических или физических процессов.

Когда продуктивность низкоглинистых почв северного Таиланда снизилась, фермеры первоначально отреагировал добавлением органических веществ из курганов термитов, но в долгосрочной перспективе это было неустойчиво. Ученые экспериментировали с добавлением в почву бентонита, одной из глин семейства смектит. В полевых испытаниях, проведенных учеными из Международного института управления водными ресурсами в сотрудничестве с Университетом Кхон Каен и местными фермерами, это помогло сохранить воду и питательные вещества. Дополнение обычной практики фермера однократным внесением 200 кг бентонита на рай (6,26 рая = 1 га) привело к увеличению урожайности на 73%. Дополнительные исследования показали, что применение бентонита на деградированных песчаных почвах снижает риск неурожая в засушливые годы.

В 2008 году, через три года после первоначальных испытаний, ученые IWMI провели опрос среди 250 фермеров на северо-востоке Таиланда, половина из которых применяла бентонит на своих полях, а другая - нет. Средний выход для тех, кто использовал добавку глины, был на 18% выше, чем для пользователей, не использующих глину. Использование глины позволило некоторым фермерам переключиться на выращивание овощей, которым нужна более плодородная почва. Это помогло увеличить их доход. Исследователи подсчитали, что 200 фермеров на северо-востоке Таиланда и 400 фермеров в Камбодже переняли использование глины, и что еще 20 000 фермеров познакомились с новой техникой.

См. Также

Ссылки

  1. ^Sims, GK 2014. «Деградация почвы», в AccessScience @ McGraw-Hill, http://www.accessscience.com, DOI 10.1036 / 1097-8542.757375.
  2. ^ Джонсон, Д.Л., С.Х. Амвросий, Т. Бассетт, М. Боуэн, Д. Крамми, Дж. Исааксон, Д.Н. Джонсон, П. Лэмб, М. Сол и А.Е. Винтер-Нельсон. 1997. Значения экологических терминов. Журнал качества окружающей среды 26: 581-589.
  3. ^«Отдел растениеводства и защиты растений: как образуется почва?». www.fao.org. Проверено 9 марта 2020 г.
  4. ^«Преемственность: более пристальный взгляд | Изучение науки в Scitable». www.nature.com. Проверено 9 марта 2020 г.
  5. ^«Почему исчезает почва с ферм». www.bbc.com. Проверено 9 марта 2020 г.
  6. ^База данных ФАО, 2003 г.
  7. ^Симс, Г. К. 1989. Биологическая деградация почв. Успехи почвоведения. 11: 285-326.
  8. ^Оценка деградации земель, ФАО, 2014 г.
  9. ^Улучшение почв и повышение урожайности в Таиланде Истории успеха, Выпуск 2, 2010 г., ИВМИ
Последняя правка сделана 2021-06-08 08:33:36
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте