Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Деятельность человека как фактор почвообразования

Человек начал обрабатывать землю много тысячелетий назад. С тех пор его влияние на процесс образования почвы только возрастало. Особое значение оно приобрело в последние 200 лет, после начала промышленной революции.

В результате человеческой деятельности изменяются природные питательные грунты. Техногенные и естественные процессы идут параллельно, почвы во многом сохраняют свои природные характеристики. В отдельных случаях свойства грунтов меняются полностью, формируются совершенно новые образования, не имеющие аналогов в природе.

Антропогенные факторы влияют на почвообразование как положительно, так и отрицательно. При правильном ведении сельского хозяйства на окультуренных землях увеличивается количество гумуса, улучшается структура почвы, повышается ее плодородие. Если при эксплуатации полей не придерживаться правил, земля быстро истощается. Негативно влияют на почву загрязнения химическими веществами и тяжелыми металлами, переизбыток удобрений, неправильное орошение.

Человек воздействует на процессы почвообразования как прямо, так и косвенно. В этой статье мы будем подробно рассматривать именно прямое влияние. В конце мы коротко скажем об опосредованном воздействии людей на формирование почвы. Кроме того, вы узнаете, как деятельность человека способна изменить плодородие грунта, площадь и качество естественных покровов. Мы отдельно рассмотрим позитивное и негативное влияние.

деятельность человека как фактор почвообразования
Внесение в почву удобрений
Трактор разравнивает почву

Позитивное влияние человека на почвообразование

Человек может положительно влиять на процессы формирования почвы через:

  • Сельское хозяйство
  • Рекультивацию свалок и карьеров

Рассмотрим детально каждый пункт.

Позитивное влияние деятельности человека на почвообразование

Сельское хозяйство

Возделывать землю люди начали еще в доисторические времена. Сначала они вырубали и выжигали леса, осваивали речные поймы. На новых участках урожайность была высокой, но покровы истощались через 3-8 лет. Поскольку свободных территорий хватало, после истощения старых почв просто осваивались другие клочки земли. Старые поля зарастали травой, подзолистые почвы на них часто превращались в дерново-подзолистые и даже в бурые лесные. Через несколько десятилетий плодородие в таких местах возобновлялось.

Когда численность людей возросла, возникла необходимость в новых методах ведения сельского хозяйства на ограниченных территориях. Поля пускались под пар, в них вносились органические удобрения и минералы в виде золы. Все это изменяло ландшафты и естественное плодородие земель. Вырубка лесов даже спровоцировала изменения климата.

Современное сельское хозяйство влияет на почвообразование через такие механизмы:

  • Изменение верхних горизонтов почвенного профиля (формирование пахотного слоя)
  • Внесение удобрений
  • Осушение и орошение

Подробно о них читайте далее.

Механизмы, через которые сельское хозяйство влияет на почвообразования

Изменение верхних горизонтов почвенного профиля

В естественных условиях почва представляет собой сложную слоистую систему. На материнской породе (минеральном грунте) постепенно формируются горизонты разного состава. Их совокупность представляет собой почвенный профиль.

Верхние слои состоят из дерна, лесной подстилки, гумуса. Дальше идут горизонты, из которых вымываются минеральные вещества и где они концентрируются. При вспашке земли разные слои перемешиваются. Нижние горизонты активно включаются в почвообразование, обогащаются гумусом и питательными элементами.

При глубокой вспашке улучшается аэрация почвы, активизируются аэробные процессы разложения органики. Особенно ярко это проявляется на торфяниках и подзолистых почвах. В нижние горизонты ограничен доступ кислорода, там образуется глеевый слой с высокой кислотностью, богатый оксидами алюминия и железа. После вспашки он выносится на поверхность, усиливаются биохимические процессы, снижается кислотность. Почва постепенно обогащается гумусом.

Механическая обработка земли может и негативно влиять на почвообразование. В засушливых районах на разрыхленных участках усиливается ветровая эрозия, во влажных – водная. Рыхлая почва легче разносится потоками воздуха и воды.

Вспахивая землю, трактор перемешивает ее слои
Деятельность человека как фактор почвообразования

Внесение удобрений

В естественных условиях отмершие растения попадают обратно в грунт в виде опада. При участии живых организмов они разлагаются. Все минералы возвращаются в почву.

С обрабатываемых полей убирают 80% массы растений. Вместе с ними удаляются питательные элементы. Естественное восстановление почвы нарушается, плодородие падает. Поэтому сельскохозяйственные угодья постоянно нуждаются в удобрениях. Их вид и количество зависят от типа почвы, климата, сельскохозяйственной культуры. Например, в подзолистых почвах не хватает азота и фосфора, их нужно вносить дополнительно.

Удобрения должны содержать основные питательные элементы – азот, калий и фосфор. При необходимости в землю вносят подкормки. Также почву обогащают магнием, цинком, марганцем, селеном и другими минералами.

По своему происхождению удобрения разделяют на органические и минеральные.

Навоз и перегной относятся к органическим удобрениям
Минеральные удобрения внесённые в почву

К органическим относятся:

О них вы можете прочитать в соответствующих статьях нашего сайта.

При внесении органических удобрений в почву попадают полезные бактерии и другие микроорганизмы, стимулируется образование гумуса. Органические подкормки – это в первую очередь источник азота, других микроэлементов в них меньше. Основной недостаток органики – невозможность точно дозировать количество питательных элементов.

Минеральные удобрения разделяются на 3 большие группы:

  • Калийные
  • Фосфорные
  • Азотные

Они производятся на промышленных предприятиях, имеют точно вымеренный состав. На упаковках всегда указывается дозировка. Но при внесении таких подкормок следует учитывать тип почвы, вид выращиваемой культуры. В современном хозяйстве перед массовым использованием минеральных удобрений проводят химический анализ почвы.

деятельность человека как фактор почвообразования

Калийные и фосфорные удобрения рекомендуют вносить в почву осенью, перед вспашкой. На глинистых и суглинистых грунтах осенью вносят и азот. На песчаных и супесчаных почвах азотные подкормки применяются летом, чтобы они не вымывались в нижние слои профиля.

Почва обработанная человеком
Почва обработанная человеком

Азот и фосфор в повышенных количествах необходимы подзолистым почвам. Азотные удобрения на таких грунтах применяют непосредственно перед посадкой или в форме подкормки в период вегетации культур. Если реакция почвы очень кислая, фосфор будет связываться в соединения, недоступные для растений. Поэтому предварительно рекомендуют проводить известкование.

Неправильное внесение минеральных удобрений негативно влияет на микрофлору. Переизбыток питательных элементов может быть губительным для культурных растений. Это не только снижает урожайность, но и приводит к деградации почвы.

Негативное влияние переизбытка удобрений:

  • Азотных (включая органические)
    Избыток азотистых соединений (нитратов и нитритов) поступает в продукты и может вызывать отравления.
  • Фосфорных
    Они вызывают эвтрофикацию, или «цветение» водоемов. Размножившиеся водоросли потребляют весь кислород, что приводит к гибели мальков, моллюсков и взрослой рыбы. В конечном итоге водоемы превращаются в болота.
  • Калийных
    Калий часто вносится в почву в форме хлоридов. Ионы хлора негативно влияют на микрофлору, нарушая биологический баланс и замедляя образование гумуса.

При недостатке удобрений почвы быстро истощаются, и плодородие падает. Для его восстановления понадобятся десятки лет.

Осушение и орошение почвы

Человек изменяет почвообразование, влияя на водный режим почвы. В северных влажных областях основной проблемой является заболачивание грунтов. На таких участках формируются торфяники, глеевые почвы с высокой кислотностью и низким плодородием. Сухие южные регионы страдают от недостатка влаги, земли там нуждаются в дополнительном орошении.

Осушение почвы

Режим почвы на болотах водонасыщенный. Это связано с высоким уровнем водоносного горизонта, влажным климатом. В результате формируются торфяные или глеевые почвы с высокой кислотностью и низким плодородием. Они бедны на питательные элементы, среди минеральных веществ преобладают соли алюминия, железа.

При осушении понижается уровень грунтовых вод. Водонасыщенный режим сменяется промывным или периодически промывным. В верхних слоях профиля лучше задерживаются питательные вещества, кислотность снижается. Болотистые глеевые почвы и торфяники постепенно превращаются в подзолистые и дерново-подзолистые, повышается их плодородие.

Интенсивное осушение болот может иметь и негативные последствия:

  • Увеличение вероятности пожаров на торфяниках
  • Увеличение ветровой и водной эрозий, которым поддаются почвы
  • Нарушение экосистем

Плодородие болотистых почв при неправильной эксплуатации быстро падает, так как естественный слой гумуса в них довольно небольшой.

Орошение почвы

В сухих степях, пустынях и полупустынях ведение сельского хозяйства возможно только при регулярном поливе или системном орошении. В этих регионах распространены каштановые почвы, реже встречаются южные черноземы. В естественных условиях испарение тут преобладает над поступлением воды. Режим почвы непромывной, влага из верхних горизонтов не проникает в нижние. При высоком стоянии грунтовых вод режим выпотной – вода из нижних горизонтов по капиллярам поднимается на поверхность и испаряется.

Полив компенсирует испарение, после его применения формируется непромывной и даже периодически промывной режимы. Питательные вещества лучше растворяются в воде, становятся доступными для растений. В увлажненной почве активизируется деятельность микроорганизмов, которые активно разлагают органику. Начинает увеличиваться толщина гумусового слоя.

В результате орошения поднимается уровень грунтовых вод. В таких условиях вновь активизируется выпотной режим. Вода испаряется, а растворенные в ней соли остаются в грунте. Таким образом начинают формироваться антропогенные солончаки. Проблема усугубляется, если для полива используется опресненная вода, богатая минералами.

Чтобы избежать засоления почв при орошении, оборудуют дренажные системы. По ним лишняя вода отводится в каналы или естественные водоемы. Ее можно повторно использовать в ирригационных системах. Уровень водоносного горизонта остается прежним или понижается.

деятельность человека связанная с орошением почвы

Рекультивации свалок и карьеров

При ведении сельского хозяйства человек влияет на уже сформировавшиеся природные почвы, изменяя их характеристики. При рекультивации плодородный слой грунта создается заново. Проводится такая процедура на местах старых карьеров, отвалов пустой породы возле шахт и рудников, на старых бытовых и промышленных свалках.

Начинается рекультивация с оценки местности и составления плана. Если территория загрязнена, проводится ее химическая и микробиологическая очистки. Затем восстанавливается рельеф – крупнообломочными грунтами (скальными, вскрышными) засыпаются впадины, выравниваются отвалы породы. Такая прослойка также изолирует плодородную почву от загрязненных химическими веществами горизонтов.

Поверх крупнообломочного грунта насыпают суглинок, лёсс, супесь или песок. Они играют роль материнской породы. Дальше выстилают слой любого плодородного грунта. Таким образом человеческими руками формируется примитивный почвенный профиль, состоящий из 2-3 горизонтов.

На плодородном грунте высеиваются травы, высаживаются кусты и деревья. При необходимости вносятся минеральные и органические удобрения. Дальше включаются естественные процессы почвообразования, начинает действовать микрофлора, заселяются черви, насекомые и другие мелкие животные.

Рекультивированные земли могут быстро деградировать, если их использовать как сельскохозяйственные угодья. Поэтому в первые десятилетия на таких участках разбивают лесопарковые зоны, сады, сенокосы. Только после накопления мощного слоя гумуса и формирования полноценного профиля территория годится для полей и огородов.

Негативное влияние человека на почвообразование

Процессы почвообразования нарушаются при загрязнении и эрозии грунтов, использовании участков под строительство дорог и зданий.

Негативно влияют на почвы:

  • Сельское хозяйство
  • Скотомогильники
  • Промышленность
  • Коммунальное хозяйство

О них мы расскажем далее.

Механизмы, через которые человек отрицательно влияет на почвообразования

Сельское хозяйство

Основные риски для почвы при ведении сельского хозяйства:

  • Загрязнение почвы минеральными удобрениями при избыточном внесении
    Это провоцирует деградацию почвы, нарушение микрофлоры, изменение состава воды в близлежащих водоемах и нижних слоях грунта.
  • Загрязнение почвы пестицидами и гербицидами
    Вместе с вредителями уничтожаются полезные черви и насекомые, изменяется микрофлора. В почве преобладают бактерии, которые разлагают ядовитые вещества и не принимают участия в образовании гумуса.
  • Образование солончаков
    Оно характерно для орошаемых земель в регионах с жарким сухим климатом. Ежегодно в антропогенные солончаки превращается 200-300 тысяч га пахотных земель.
  • Заболачивание почв
    Если не придерживаться правил и норм ведения сельского хозяйства, не следить за уровнем воды и постоянно увлажнять почвы, они могут заболачиваться. Процесс также может происходить в результате сооружения человеком плотин, водохранилищ, искусственных каналов и других водоемов.
  • Эрозия почв
    Она провоцируется вырубкой лесов, вспашкой, мелиорацией. При ветровой эрозии в год может сноситься до 120 т/га почвы, при водной смывается 10-100 т/га.

Предотвратить негативное влияние на почвы может только правильное ведение сельского хозяйства. Удобрения, пестициды и гербициды следует вносить согласно рекомендациям, не превышать дозы. Для предотвращения эрозии высаживают лесополосы, кустарники, возводят насыпи. На склонах делают поперечные борозды.

Обработка растений удобрениями
внесение удобрений механизированным способом

Скотомогильники

Скотомогильник – это место захоронения трупов животных (чаще всего – крупного рогатого скота), которые умерли или были забиты из-за инфекционного заболевания. Среди распространенных болезней, из-за которых оборудуют скотомогильники, можно назвать эпизоотию, бруцеллез, бешенство, сибирскую язву.

Согласно ветеринарно-санитарным правилам, в России запрещено хоронить трупы животных в землю. Они являются биологическими отходами, поэтому их следует правильно утилизировать. Один из способов утилизации – сооружение долговременных скотомогильников. Вокруг них необходимо оборудовать санитарно-защитную зону (СЗЗ) с радиусом от 500 до 2 000 метров (в зависимости от класса опасности). В ее пределах запрещено ведение сельского хозяйства.

Главный риск для почв при неправильном оборудовании скотомогильников – это попадание в нее опасных бактерий. Во время весеннего таяния снега или проливных дождей опасные микробы могут попасть в грунтовые воды и близлежащие водоемы. Затем эти бактерии могут передаться человеку.

Самое страшное заболевание, которым люди могут заразиться в данном случае, это сибирская язва. Ее споры могут спокойно жить в земле более 100 лет и оставаться очень опасными. Поэтому, при неправильном оборудовании сибиреязвенных скотомогильников, территория вокруг захоронения больных животных представляет серьезную угрозу. Важно соблюдать все необходимые меры безопасности, следить за состоянием скотомогильников.

Промышленность

Основные промышленные риски для почвы:

  • Загрязнение соединениями серы
    Этот элемент образуется при сжигании органического топлива (угля, нефти, торфа). После попадания в почву он превращается в оксид. При взаимодействии с водой образуется серная кислота, которая снижает рН почвы, действует токсично на растения.
  • Загрязнение тяжелыми металлами (свинцом, ртутью, кобальтом, цинком, медью, мышьяком)
    Источник элементов – металлургические и химические предприятия, автомобильный транспорт. При высокой концентрации металлов процессы почвообразования практически полностью прекращаются. Растения и животные гибнут, резко сокращается количество микроорганизмов. При низкой концентрации почвы быстрее деградируют. Металлы могут попадать в продукты питания, вызывать острые и хронические отравления.
  • Разрушение почвенного покрова
    Оно происходит при добыче полезных ископаемых, строительстве промышленных предприятий, обустройстве свалок.

Влияние промышленности на почвообразование особенно ярко проявилось в последние 100-150 лет. Из обихода были изъяты миллионы гектаров плодородных земель. Сера, тяжелые металлы и другие химические вещества через потоки воздуха распространились по всей планете. Их следы находят даже во льдах Антарктиды и Гренландии, во влажных экваториальных лесах, расположенных за тысячи километров от промышленных предприятий.

Промышленные предприятия загрязняют воздух тяжелыми металлами
добыча полезных ископаемых

Коммунальное хозяйство

Основные риски коммунального хозяйства для почвы:

  • Загрязнение почвы канализационными стоками
    Еще в начале прошлого века канализация провоцировала лишь биологическое загрязнение. Оно мало влияло на процессы почвообразования, но грозило болезнями человеку. Сейчас в стоках много остатков бытовой химии. Вредные вещества попадают в водоемы, грунтовые воды и оттуда проникают в почву. Они негативно влияют на растения, микрофлору, замедляют биохимические процессы, образование и восстановление гумуса.
  • Загрязнение почвы свалками бытовых отходов
    С каждым годом от деятельности людей остается все больше мусора, который концентрируется в основном на свалках. Почва на этих территориях становится непригодной для растений. Токсические вещества вымываются в грунтовые воды и разносятся на сотни километров. Это негативно влияет на весь почвенный покров Земли.
  • Разрушение почвы жилищной застройкой
    При строительстве домов и дорог снимается верхний плодородный слой грунта. По законодательству он должен сохраняться и по возможности возвращаться на место. Но на деле землю выбрасывают, засыпают в котлованы или продают (перемещают), нарушая естественное строение почвы.
Трактор снимает верхний слой грунта
При строительстве жилищных комплексов огромные площади земель выходят из эксплуатации

В завершении мы коротко скажем об опосредованном влиянии человека на процесс формирования почвенных покровов.

Косвенное влияние человека на почвообразование

Выше мы уже говорили о том, что влияние человеческой деятельности на процессы образования почвы могут быть опосредованными, или косвенными. Они также могут быть положительными и отрицательными.

Косвенное позитивное влияние человека на почвы осуществляется через:

  • Создание заповедных территорий
  • Массовое озеленение, посадку деревьев, создание лесопарков
  • Крепление крутых склонов и засев откосов многолетними травами
  • Регулирование снеготаяния
  • Засыпку промоин, оврагов и террасирование склонов
  • Изобретение мощных очищающих конструкций для задержания органических и минеральных отходов
  • Создание очистительных установок для фильтрации вредных веществ
Массовое озеленение городской территории
Искусственное озеленение городской территории

К опосредованному негативному влиянию человека на формирование почвенных покровов можно отнести:

  • Вырубку лесов
  • Опрыскивание растений ядохимикатами
  • Разведение большого количества крупного рогатого скота
  • Загрязнение атмосферы автомобильными выхлопами
  • Строительство водохранилищ, дамб, плотин, искусственных каналов, ГЭС
  • Изменение русел рек
  • Загрязнение мирового океана канализационными стоками, нефтепродуктами, отходами промышленного производства, пластиком
  • Техногенные катастрофы
Загрязнение мирового океана нефтепродуктами
Вырубка лесов – также опосредованный негативный фактор влияния человека на почвообразования
Дамба
Загрязнение пластиком мирового океана

Негативное влияние человека на почвообразование гораздо существеннее, чем позитивное. В последние десятилетия разработаны десятки международных и национальных программ по сохранению плодородных грунтов. Но пока в глобальных масштабах не удалось предотвратить деградацию почв.

В северном полушарии многие поля уже истощены или застроены, сельское хозяйство перемещается в тропики и субтропики. Почвы этих регионов еще более чувствительны к эксплуатации. В странах с низкой культурой ведения сельского хозяйства это может привести к экологической катастрофе. Только бережное отношение к ресурсам и разработка новых технологий обработки земель могут ее предотвратить.