До того как умрет природа
Шрифт:
Различные формы эрозии чаще всего дополняют друг друга. Так, перемещения почвенных масс не исключают возможности овражной эрозии, а овражная эрозия в свою очередь не исключает плоскостной эрозии между оврагами и т. д.
Необходимо упомянуть также об одном особенно опасном для почв процессе, так называемом процессе латеритизации, возникающем при увеличении содержания в почве железа и характерном для жарких и влажных районов тропиков.
Вследствие гидролиза некоторых минеральных соединений появляется большое количество свободных гидроокислов железа и алюминия, скапливающихся в некоторых горизонтах почвы. Их последующее окисление и цементация, связанные с различными процессами, вызываемыми главным образом деятельностью человека (обезлесение, нарушение естественного растительного покрова, неправильные методы земледелия), приводят к образованию железистых конкреций, нередко покрывающих поверхность почв железной корой или панцирем. Такие почвы совершенно бесплодны, и только геологическое
Нарушения, вызываемые в почве вмешательством человека, сильно сказываются на плодородии почв в результате преобразования и изменения их физических, химических и биологических свойств. Хотя изменение химических свойств культурных почв пока еще мало исследовано, однако установлено, что выщелачивание почв в результате интенсивных дождей или неправильных приемов сельскохозяйственной обработки земли, не восстанавливающих минеральные, в частности азотистые, соединения, крайне вредно. Исследования, проведенные в Канзасе, США, указывают на быстрое понижение в выращиваемых на таких почвах сельскохозяйственных культурах содержания питательных веществ, прежде всего белков, что, безусловно, связано с потерей минеральных соединений, достигающей иногда огромного процента. Подсчитано, что Миссисипи уносит за один год 62 188 т фосфора, 1 626 312 т калия, 22 446 379 т кальция и 5 179 788 т магния. Это явление прослеживается не только в зонах выноса материала, но и гораздо дальше, во всех гидрографических бассейнах.
Сносимый материал, скапливаясь в огромных количествах на дне долины (колювиальные отложения) или на участках рек с медленным течением, а также в озерах и прудах, нарушает физическое и биологическое равновесие акваторий. Наконец, ускоренная эрозия изменяет водный режим почв (затруднение просачивания, понижение зеркала грунтовых вод, усиление поверхностного стока), усиливая процессы деградации земель, вызываемые разнообразными причинами, и влияя также на климат и растительный покров.
Естественные почвы более стойки к эрозии, чем почвы, преобразованные человеком, так называемые «культурные почвы», и особенно те из них, которые имеют редкий или временный растительный покров. Лес с подлеском представляет наиболее эффективную защиту почвы. Большие деревья с мощной корневой системой и травянистые растения, корни которых образуют тонкое сплетение, как бы заключают почву в прочную сеть. Задерживая дождевую воду и препятствуя таким образом образованию поверхностного стока, лес постепенно восстанавливает влажность почвы, и поэтому его иногда сравнивают с водохранилищем. По данным Фюрона (Furon, 1947), квадратный метр сухого мха весом в 1 кг после сильного дождя весит уже 5 кг. Таким образом, на 10 тыс. га леса удерживается 500 тыс. куб. м воды!
На втором месте по влагоудержанию стоят луга. Травянистые растения обладают хорошо развитой корневой системой, проникающей иногда на значительную глубину и образующей на поверхности почвы дернину, которая хорошо защищает почву от ударов водяных капель и от действия солнечных лучей.
Культивирование земель человеком обнажает почву и лишает ее, иногда полностью, на довольно длительный период — в течение года — защитного растительного покрова. Оголенную почву сечет дождь, а в тропических странах ливни ведут к образованию в почве микрократеров и к развитию сильного поверхностного стока: в землю попадает лишь незначительная часть влаги, а вся остальная вода, не задерживаясь, стекает по линии уклона, образуя небольшие потоки, уносящие с собой частицы земли. Подсчитано, что из общего процента поверхностного стока 27% падает на кукурузные поля и лишь 11% — на соседние луга. Дальнейшее увеличение поверхностного стока приводит к образованию глубоких оврагов и постепенному сносу пахотного слоя.
Кроме того, испарение воды с поверхности обнаженной почвы происходит гораздо интенсивнее, чем под пологом леса; на открытых местах оно в три раза больше, чем в лесу. Иссушающее действие испарения на незащищенной почве выражается также в сильном понижении конденсации влаги в виде росы, которая, особенно в засушливых районах, играет большую роль в снабжении почвы влагой. Не следует забывать и тот факт, что почва, непосредственно подверженная действию солнечных лучей, нагревается очень интенсивно, что вызывает изменение и даже разрушение микроорганизмов, а также животных и растительных организмов, которые играют главную роль в образовании гумуса и имеются в почве в большом количестве. В Англии, например, установлено, что на один гектар приходится 140 т гумуса, содержащего 2,2 т живых организмов (насекомых, червей, водорослей, грибов, бактерий), которые имеют первостепенное значение для преобразования химического состава почвы и участвуют в процессах превращения как органических, так и минеральных соединений различных элементов.
Наконец, нужно отметить, что хозяйственное освоение закрытых биотопов, особенно лесных, сильно сказывается на местном климате, изменение которого, как правило, ведет к увеличению степени
Все эти факторы влекут за собой развитие ускоренной эрозии и преобразование почв плодородных в почвы, с точки зрения земледелия непродуктивные. Следовательно, для сохранения почвы необходимо поддерживать существование естественного или искусственного растительного покрова.
Приведем несколько цифр, которые позволяют судить о важности бережного отношения к земле. В Соединенных Штатах, в Огайо, было подсчитано, что для сноса поверхностным стоком верхнего слоя аллювиальной почвы толщиной в 20 см потребуется: в лесу 174 тыс. лет, в прериях — 29 тыс. лет, на рационально обрабатываемых землях при правильном севообороте — 100 лет и на полях, занятых монокультурой кукурузы,— 15 лет (Bennett, 1939). Наблюдения, проведенные в Африке, показывают, что для сноса 15 см слоя годной для пахоты земли в лесу понадобилось бы 40 тыс. лет, на лугу, используемом под пастбище,— 10 тыс. лет, а на хлопковом поле — от 28 до 10 лет. Иногда эрозия протекает значительно быстрее: один тропический ливень может за несколько часов вынести слой почвы толщиной в несколько сантиметров. Эти цифры тем более показательны, что для образования слоя почвы в 3 см требуется от 300 до 1000 лет, а значит, для образования пахотопригодного слоя в 20 см — от 2 тыс. до 7 тыс. лет.
По данным Фюрона (Furon, 1947), относительная продолжительность эрозии для почвы определенного веса составляет: 18 минут для почвы, обнаженной после пахоты; 2 часа 40 минут — для используемых под пастбище лугов, покрытых Andropogon scoparius, и 3 часа 30 минут — для нетронутых лугов.
Приводимые ниже цифры дают представление о значении поверхностного стока и процессе эрозии в зависимости от природы растительного покрова и от уклона местности.
Ускоренная эрозия, наносящая огромный ущерб экономике всего мира, существовала, несомненно, и в далекой древности. Но в наше время существенно усилившиеся явления эрозии характерны для всей планеты. Нет никакого сомнения в том, что эрозия представляет собой самую большую угрозу для человечества, поскольку она влечет за собой постепенное сокращение площади культурных земель, иначе говоря, сокращает наши сельскохозяйственные ресурсы, тогда как число потребителей все время возрастает. В результате этого человек начинает осваивать целинные земли, составляющие предмет всеобщего вожделения. Часто нерациональное освоение земель, не пригодных для выращивания сельскохозяйственных культур или для пастбищ, приводит к гибели их почв, а одновременно к исчезновению дикой флоры и фауны и распространению ускоренной эрозии.
Этот процесс, который одинаково тревожит и экономистов и биологов, объясняется целым рядом причин, но все они являются следствием непродуманной эксплуатации почв. Разрушение почв есть следствие обезлесения, действия огня, неправильных методов ведения сельского хозяйства и выпаса скота. Конечно, бедствие это не новое, но забывать о нем нельзя, тем более что в наш век развития техники и роста народонаселения действие его удесятеряется.
3. УНИЧТОЖЕНИЕ ЛЕСОВ
Рубить леса из нужды можно, но пора перестать истреблять их... леса трещат от топоров, гибнут миллиарды деревьев, опустошаются жилища зверей и птиц, мелеют и сохнут реки, исчезают, безвозвратно чудные пейзажи. А. П. Чехов, «Леший»
Во многих районах земного шара обезлесение9 представляло и представляет и по настоящее время начальную фазу уничтожения естественной природы и деградации почвы. О вредных последствиях обезлесения уже было сказано выше. К сожалению, человек не учитывает уроков истории. В прошлом топор и огонь положили начало страшному процессу уничтожения лесов, следствием которого явилась ускоренная эрозия. В результате вода стала стекать с поверхности земли слишком быстро, почва подверглась размыванию, начались наводнения, которые губили и пашни и города. И несмотря на это, во всем мире уничтожение лесов продолжается ускоренными темпами, что особенно гибельно отозвалось на склонах холмов и гор, для которых лес представлял единственную эффективную защиту почвы от эрозии.
Сейчас некоторые побудительные причины сведения лесов исчезли главным образом потому, что металлургические предприятия перешли на другой вид топлива (в свое время потребности этой промышленности послужили причиной вырубки лесов в значительной части европейских стран). Однако в наше время появились многие другие факторы, число которых угрожающе возрастает. По данным Ежегодника ФАО, в 1953 г. во всех странах мира объем заготовок леса составил 1,4 млрд. куб. м (вероятно, эта цифра даже несколько занижена). Из этого количества 44% использовано в качестве топливной древесины для отопления помещений и приготовления пищи, 38% — в качестве круглой древесины, 13% — для изготовления бумаги и 5% — на различные промышленные нужды. Использование леса для топлива как в виде дров, так и в виде древесного угля (причем нерациональный способ его переработки приводит к значительной потере сырья) и сейчас стоит еще на первом месте, поскольку две трети человечества готовят пищу на древесном топливе, а 75% населения латиноамериканских стран вообще не имеют никакого другого топлива, кроме древесного.