Чтение онлайн

К сожалению, наблюдения за почвенными процессами непосредственно начались не так давно, не более ста лет назад. Поэтому все выводы о самих процессах и их последствиях построены либо на гипотезах, либо на модельных опытах. Академик С. И. Коржинский заметил, что около корней деревьев в серых лесных почвах субстрат светлее, оподзоленнее. И он сделал вывод об оподзоливающем влиянии деревьев на почву. Эта точка зрения была подтверждена экспериментально П. А. Костычевым, показавшим, что если на чернозем положить опад дубовых листьев, а затем пропускать сквозь них воду, то почва светлеет, оподзоливается. Но и количество воды и масса опада были намного больше тех реальных величин, с которыми мы встречаемся в природе (к тому же опыты проводили при комнатной температуре). В природе такое переувлажнение бывает главным образом весной при низких температурах. Поэтому считать опыт Костычева абсолютно доказательным нельзя. Кроме того, накопились данные об образовании черноземов непосредственно под лесом.

В 90-х годах прошлого века начались широкие работы по разведению лесов в степи. В Каменной степи, в других местах черноземной зоны В. В. Докучаев посадил лесные полосы. Через пятьдесят лет исследователи не смогли найти следов оподзоливания в почвах под этими полосами.

Не простая задача — оценить, насколько процесс является циклическим. Но важность такой оценки очевидна. Если процесс цикличен, то, зная этот цикл, можно предсказать значение данного свойства почвы в любой момент цикла. Можно не беспокоиться особо об этом свойстве — оно вернется к исходному значению в конце цикла.

На основании наблюдений к цикличным относят процессы структурообразования, изменения влажности, гумусонакопления, азотфиксации и некоторые другие. Но и у этих процессов может быть остаточный эффект, который проявится через несколько сот лет. Поэтому так трудно оценить реальную эволюцию почв и почвенного покрова.

Можно предположить, основываясь на теперешнем строении почвенного покрова, что и в доисторическое время шла геологическая эрозия почв, которая сглаживала рельеф, погребала почвы склонов, но смыв почвы на водоразделе восполнялся включением в почвообразование новых слоев подпочвы.

Происходили в природе и катастрофические явления, катаклизмы — извержения вулканов, землетрясения, селевые потоки, оползни. В результате этих катастроф страдали почвы иногда на больших территориях. Например, Камчатка, Японские острова, частично Большие Зондские острова и другие территории неоднократно погребались вулканическим пеплом. Но в тех местах, где не было катастроф, почвы развивались в течение всего времени, пока данная территория представляла собой сушу, однако же и здесь постоянно происходили процессы эрозии. Например, в тропиках мощность почвы непрерывно росла, выветривание захватывало все более глубокие слои земли. Круговорот веществ в тропических биогеоценозах способствовал обогащению верхних слоев почвы питательными веществами. Поэтому вечнозеленые тропические леса беспрепятственно росли на ферраллитных почвах в течение тысячелетий.

Сбалансированный круговорот веществ в степях и лесах умеренной зоны также способствовал жизни, длительному существованию зональных биогеоценозов и сохранению почв во всей своей первозданной красоте.

С началом хозяйственной деятельности человека наметились существенные изменения в биосфере. Сведение лесов, распашка почв, регулирование стока рек, орошение, замена естественных БГЦ искусственными агроценозами преобразили облик биосферы. В период интенсивного освоения земель, когда все больше и больше строилось дорог, городов, распахивалась целина, и сформировалось понятие «борьба с природой». Раскорчевка лесов, прокладка дорог в тропических лесах с их злокачественной лихорадкой, бесчисленными болезнетворными микробами и кровососущими насекомыми — все способствовало идее «победить природу», обжить мир. С начала XX века во многих книгах красной нитью проходит мысль о независимости человека от природы.

В наш атомный век энергетические возможности практически неограниченны, и человечество уже не зависит в той степени, как раньше, от таких ресурсов, как древесина. Даже уголь и нефть в будущем рискуют потерять свое значение в жизни человека как источник энергии. Энергия позволяет человеку строить теплицы и получать гарантированные урожаи некоторых сельскохозяйственных культур круглый год. Намечается как бы независимость человека от почвы, с которой он так долго неразрывно был связан. Энергетические и технические возможности нашего времени создали такую ситуацию, когда человечество способно изменить самым кардинальным образом окружающую природу: вырубить леса, заковать десятки квадратных километров почвы в бетон и асфальт, поменять направление рек, создать новые «моря». Эти энергетические и технические средства могут помочь природе: остановить рост оврагов, засыпать их и засадить лесом, продвинуть леса в степь, остановить заболачивание территории и т. д. И эти возможности человека требуют разработки сложного комплекса мероприятий по охране природы.

Охрана природы — это прежде всего охрана человека. Благосостояние человечества еще на тысячелетия вперед будет неразрывно связано с природой. И уничтожение природы, бездумное, некомпенсированное нарушение природных связей может привести к трагедии человечества. Но охрана природы должна включать и результат совместного труда человека и природы. Например, наша среднерусская полоса — это не чисто природное образование, это итог многовекового труда русского крестьянина, сумевшего очень точно и аккуратно «вписаться» в природу и так ее изменить вокруг себя, что получились самые естественные природные образования. Совместное создание природы и человека — так называемые огородные почвы. Люди сумели так улучшить эти природные почвы, что они стали намного плодороднее всех почв лесной зоны. Староорошаемые почвы Средней Азии — тоже результат многовековой земледельческой культуры. И эти созданные природой и трудом человека ценности мы тоже должны охранять.

Деятельность человека может ускорить и замедлить природные процессы и даже направить их в другую сторону. Поэтому необходимо четко представить, что и как угрожает почве и что надо делать, чтобы улучшить почвы — одно из основных наших богатств.

Следует еще раз напомнить, что гибель почвы неуклонно приводит к гибели биогеоценоза. Голые скалы, с которых смыта почва и на которых уже не растет лес, представляют, возможно, интерес для художника или альпиниста, но это безжизненная пустыня, участок убитой биосферы.

Одна из главных опасностей, угрожающих почве, — эрозия. Различают водную эрозию, ветровую (ее называют дефляцией) и береговую.

Водная эрозия — смыв и размыв верхнего слоя почвы, разрушение ее поверхности и переотложение почвенного материала на более низких участках, в долинах рек, в озерах и морях, куда эти материалы выносятся реками. Плодородный ил Нила смывается с водоразделов тех мест, где протекает эта знаменитая река.

Смыв почвы — наиболее распространенная форма эрозии (ее называют плоскостной). Удары дождевых капель разбивают почвенные комки и нарушают связь между отдельными почвенными частицами, которые сносятся водой, смываются с участка почвы. Повторяясь из года в год, этот процесс может привести к смыву верхнего слоя почвы, что сразу значительно ухудшит условия жизни растений. Растительный покров на таких почвах становится разреженным, и это в свою очередь способствует смыву почв. В естественных биогеоценозах процесс смыва идет повсеместно: это постоянный и непрерывный процесс, свойственный любому наземному ландшафту. Но в природных условиях он идет медленно, и, как уже указывалось ранее, смыв почвы компенсируется ее приростом по глубине за счет материнской породы. Деятельность человека может ускорить этот процесс в десятки и сотни раз. Особенно ускоряет плоскостную эрозию распашка почв. В поверхностном смыве почв большое участие принимают талые воды, которые часто сносят значительное количество мелкозема — самой плодородной фракции почв. В степной зоне на вспаханных полях можно увидеть бурые и желтоватые пятна — это следы смыва верхнего слоя почвы. Да и в зоне лесов так же часто встречаются следы проявления плоскостной эрозии в виде бурых и белесых пятен на общем сером фоне почвы.

Убытки, причиняемые плоскостной эрозией, огромны, хотя, как это ни странно, на первый взгляд они не заметны. Подсчитано, что ежегодно во всем мире в реки, озера, моря и океаны выносится не менее восемнадцати миллионов тонн калия, миллион тонн фосфора, три миллиона тонн азота. Для сравнения можно сказать, что все химические заводы мира производят в год около пятидесяти миллионов тонн удобрений, из которых лишь десять миллионов составляют калий, азот, фосфор, а остальные — балластные элементы: кальций, сера, хлор. Во всем мире теряется веществ из почвы больше, чем вносится с удобрениями.

О распространении водной эрозии свидетельствуют данные обследований, проведенных в разных странах. В отдельных регионах мира в зависимости от степени освоенности территории и характера рельефа плоскостной эрозией затронуто от двадцати до ста процентов площади.

Подсчитано, что ежегодно эрозия верхнего слоя почвы в мире охватывает пятьсот тысяч гектаров. Смыв верхнего плодородного слоя почвы снижает урожайность на шестьдесят — семьдесят процентов.

Вторая форма водной эрозии — линейная эрозия. Стекая по бороздам, колеям от колес, неглубоким западинам вдоль склонов, вода сначала образует промоины, которые постепенно увеличиваются. Если промоина глубоко врезалась в почву, так, что ее нельзя выровнять распашкой, то она становится началом оврага. Овраги могут достигать в длину сотни километров. Ежегодный прирост оврагов на нашей планете — пятьдесят тысяч километров. Быстрота роста оврагов иногда бывает катастрофической. Известен случай, описанный в американской литературе, когда за одно лето стекающая после дождя с крыши фермы вода вырыла промоину, а затем, уже собрав воду с окружающей территории, эта промоина превратилась в овраг длиной в несколько километров.