Экологические функции почвы Плодородие, его виды и формы Деградация почв и их

охрана

2005)
Атмосфера
Почва
Гидросфера
Биомир
и
человек
Литосфера
прямые связи

обратные связи

семян и
других зачатков
жизни
Жизненное
пространство
Стимулятор и
ингибитор
биохимических и
других процессов
Депо влаги,
элементов
питания

и энергии

Сорбция веществ
и
микроорганизмов

Передача сигнала
о сезонных и
других биологич.
процессах

Регуляция
численности,
состава, структуры
биоценозов

Пусковой
механизм
некоторых
сукцессий

«Память»
биогеоценоза

Аккумуляция и
трансформация
вещества и
энергии

Санитарная
функция

Буферный и
защитный экран
биогеоценозов

Условие
существования и
эволюции
организмов

и пород
Защита литосферы от
чрезмерной эрозии.
Условие нормального
развития литосферы
Трансформация
атмосферных вод

в поверхностные грунтовые

Поглощение и отражение
солнечной радиации

Регулирование речного стока

Регулирование влагооборота, газового режима
и состава атмосферы

Среда обитания и источник вещества и
энергии
для организмов
суши

Защитный барьер и
условие нормального
Функционирования
биосферы

Сопряжение
геологического
и биологического
круговоротов

Литосферные

Общебиосферные

Атмосферные

Биохимическое преобразование верхних слоев
литосферы

Передача аккумулиро-
ванной солнечной энергии в глубокие части литосферы

Гидросферные

Фактор
биопродуктивности
водоемов

Защитный
экран
акваторий

Источник твердого
вещества и
микроорганизмов
В атмосфере

Поглощение и
удержание ряда
газов от ухода
В атмосферу

Фактор
биологической
эволюции

питания, воде, воздухе и тепле

Виды плодородия
Естественное
(природное)
Искусственное
(создаваемое человеком)
Эффектив-
ное
Формы плодородия: урожайность,

богатство элементами питания

учет земель по землепользователям и угодьям
Характеристика качества земли (по классам,

мех. составу, плодородию);
Бонитировка почв (в баллах);
Экономическая оценка сельхозугодий;
Земельно-кадастровые документы и материалы.

Материалы земельного кадастра необходимы:
при использовании земель;
их охране;
при управлении земельным фондом;
при проведении землеустройства;
при совершении сделок с землей.

экспедициями;

Научно-исследовательские и зональные сельскохозяйственные институты;

Лаборатории и кафедры вузов

физических , химических и биологических ее свойств, ведущее к утрате

почвенного плодородия.

Охрана и рациональное использование почв – ссистема мероприятий, направленных на защиту, улучшение и рациональное использование земель, увеличение их плодородия и устойчивости биосферы в целом.

почвоутомление)
Патологическое состояние почв (природная и промышленная эрозия);
Нарушение водного и химического

режима почв (опустынивание, засоление, переосушение, подтопление)
Затопление, разрушение и засоление почв водами водохранилищ;
Химическое загрязнение почв (промышленное, с/х, радиоактивное);
Деградация ландшафтов в районах вечной мерзлоты;
Разрушение почв военными действиями

тыс. лет назад)
4,5 млрд. га
Площадь современной
пашни
2,5 млрд. га
Неудобья
1 млрд.

га

Пригодных
для пашни
1,5 млрд.га

-2 млрд. га (потери)

Ухудшение физических свойств почвы: уменьшение пористости, повышение плотности, появление водоупорных

горизонтов, изменение теплоемкости и теплопроводности;
Изменение химических свойств почвы, снижение запаса питательных веществ;
Снижение биологической активности почвы

составление плана противоэрозионных мероприятий и обеспечение его выполнения (рациональное распределение

земельных угодий, почвозащитные севообороты, регулирование выпаса…)
Агротехнические мероприятия:
а) фитомелиорация (севообороты с многолетними травами, организация кулис, посев сидератов)
б) противоэрозионная обработка (безотвальная вспашка, сохранение стерни, террасирование склонов, сглаживание оврагов, обваловка полей, «контурное» земледелие)
в) снегозадержание (лесополосы, пахота снега, прикатывание)
Лесомелиорация
Гидротехнические приемы
(создание гидротехнич. сооружений, создающих оптимальный водный режим – для дренажа или ирригации)

в результате хозяйственной деятельности человека

Рекультивации подлежат почвы, нарушенные при:
разработке месторождений полезных ископаемых открытым или подземным способом, а также добыче торфа;
прокладке трубопроводов, проведении строительных, мелиоративных, лесозаготовительных, геологоразведочных, испытательных, эксплуатационных, проектно-изыскательских и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова;
ликвидации промышленных, военных, гражданских и иных объектов и сооружений;
складировании и захоронении промышленных, бытовых и других отходов;
строительстве, эксплуатации и консервации подземных объектов и коммуникаций (шахтные выработки, хранилища, метрополитен, канализационные сооружения и др.);
ликвидации последствий загрязнения земель, если по условиям их восстановления требуется снятие верхнего плодородного слоя почвы;
проведении войсковых учений за пределами специально отведенных для этих целей полигонов.

Лесохозяйственное – лесонасаждения хозяйственного и полезащитного назначения и лесопитомники.

Водохозяйственное –

водоемы для пром-хоз-бытовых нужд, орошения, рыбоводческие.

Рекреационное – зоны отдыха, спорта, парки, лесопарки, водоемы для отдыха и оздоровления, охотничьи угодья, спортивные сооружения.

Природоохранное и санитарно - гигиеническое – участки самозарастания, закрепленные, законсервированные техническими средствами.

Строительное – площадки для ПГС, полигоны размещения отходов

зависимости от показателей химического, гранулометрического состава и инженерно-геологической характеристики (ГОСТ

17.5.1.03-95):
1. ПРИГОДНЫЕ – плодородные и потенциально-плодородные породы
2. МАЛОПРИГОДНЫЕ – полускальные, осадочные
3. НЕПРИГОДНЫЕ
Пригодность вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации нарушенных земель определяют в соответствии с рекомендациями ГОСТ 15.5.1.03-86.
Плодородный слой почвы (ПСП) выборочно не снимается при мощности менее
20 см, при сложном рельефе, на участках покрытых лесом, подлежащих раскорчевке.
Мощность корнеобитаемого слоя обычно не превышает 1,5-2 м и имеет три яруса: водоупор (глина), водовмещающий слой (лессы и лессовые суглинки), почва (гумусовый слой).
Мощность снимаемого ПСП определяется по генетическому горизонту с содержанием гумуса от 1 до 3 %.
ПСП не используемый сразу в ходе работ складируется в соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.3.04-83 и может храниться на складах-отвалах в течении 10 лет.
Поверхность и откосы складов ПСП засевают многолетними травами, если срок хранения превышает 2 года.
Высота отвала не более 5 м.

разработка потенциально плодородных вскрышных пород;
планировка поверхности отвалов, ремонт

поверхности, засыпка нагорных, водоподводящих и водоотводящих каналов;
выполаживание и (или) террасирование откосов отвалов и остаточных карьерных выемок;
очистка поверхности от крупногабаритных обломков пород, производственных конструкций и строительного мусора с последующим их захоронением или организованным складированием;
строительство подъездных путей к рекультивируемым участкам, устройство въездов и дорог на них с учетом прохода и работы сельско-, лесохозяйственной и другой техники;
противоэрозионная организация территории;
устройство гидротехнических сооружений (дренажной, водоотводящей и оросительной сетей);
при сооружении водоемов в карьерных выемках- устройство в них дна и бортов;
мелиорация токсичных пород и загрязненных почв перед покрытием их слоем потенциально плодородных пород и почв;
создание в необходимых случаях экранирующего слоя;
покрытие подготовленной (промелиорированной или экранированной) поверхности слоем потенциально плодородных пород и (или) плодородной почвы.

поверхности плодородного слоя
Внесение удобрений
Предварительный посев ячменя на территориях

предназначенных для облесения, с целью предотвращения эрозии

нанесением плодородного слоя и последующая биологическая рекультивация с посадкой хвойных

деревьев

физико-химические процессы, включающие проникновение нефти вглубь почвы, испарение легких фракций,

вымывание, окисление атмосферным кислородом и фотохимическое разложение нефтяных углеводородов. Концентрация нефти в почве за этот период снижается на 40-50%.

II этап ( 3-4 года после окончания первого) Разложение нефти происходит под воздействием почвенных углеводородокисляющих микроорганизмов, численность которых при этом увеличивается в 25 раз. Происходит разрушение метано-нафтеновых фракций, являющихся самыми токсичными компонентами нефти для растений и почвенных животных.

III этап (начинается через 4,5-5 лет после разлива нефти и длится до ее полного разрушения). Этап характеризуется микробиологическим разложением менее токсичной части углеводородов и смолисто-асфальтеновых компонентов, которые образуют на загрязненной поверхности сплошные жесткие корочки - киры. В начале этапа возможно возобновление некоторых видов растений, устойчивых к повышенному содержанию нефти в грунте. Но их появлению препятствуют киры, которые не позволяют воздуху проникать в корнеобитаемый слой торфа, вызывая своеобразное удушье растений и почвенных животных. Полностью процесс естественного разрушения нефти заканчивается не менее чем через 25 лет, однако токсические свойства нефти исчезают уже через 10-12 лет, продукты ее разложения частично включаются в почвенный гумус, частично растворяются и удаляются из почвенного профиля.

Торфяная обваловка по периметру разлива (используются болотоходы типа "КАРТ").
Проходка направляющих

траншей и борозд к общему приемному зумпфу.
Установка мобильных боновых заграждений.
Сбор нефти производится с использованием откачивающей техники и специализированных нефтесборщиков. Для сбора нефти из межкочковых углублений - ранцевые вакуумные насосы.Основное условие сбора нефти - минимальное перемещение техники и людей по рекультивируемой поверхности, по сохранившимся участкам растительности.
Сбор остаточной нефти - метод принудительной отмывки почв и растительного покрова от нефти водой (заводнение загрязненного участка на непродолжительный период, либо его периодическим дождеванием поливальными установками).
Использование сорбентов, в частности торфяных матов (удерживающая способность 1 м2 составляет от 10 до 40 кг нефти при 12-15-тикратном использовании). Уникальные сорбционные свойства имеет и природный минерал - вермикулит.
Использование биопрепаратов, содержащих готовые ферменты, разрушающие нефтяные углеводороды (Белвитамин).
Мульчирование загрязненной поверхности, с помощью лесопожарных грунтометов, тонким слоем (3-5 см) высушенной торфяной (сфагновой) крошкой.

сорбции нефтепродуктов
Процесс сорбции
практически завершен
Возможность экстренного
сжигания

метаболической активности собственной аборигенной микрофлоры почвы - углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) 
Посредством

комплекса агротехнических мероприятий и внесения алюмосиликатных минералов можно добиться 70-80 % - й степени очистки почвы за один вегетационный сезон.











Вид участка до (а) и после (б) рекультивации
Загрязнение почв обедненной азотом нефтью приводит к установлению в почве режима резкого дефицита азота для микроорганизмов, что является одним из основных лимитирующих факторов быстрого самовосстановления почвы. Применение азотных минеральных удобрений в оптимальных количествах позволяет устранить данное лимитирование. 

– мазутный слой
с мусором и опавшей листвой
Просачивание мазута вокруг

зоны
загрязнения

Откачка мазутной эмульсии

Биопрепараты и
технологии рекультивации
почв