Содержание
Введение. 3
Общие проблемы использования литосферы.. 4
Загрязнение литосферы.. 9
Антропогенное загрязнение литосферы.. 10
Защита литосферы.. 14
Предупреждение эрозии почвы.. 14
Заключение. 17
Список используемой литературы.. 20
Введение
Литосфера – твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю мантию. Человек практически воздействует только на верхние горизонты земной коры в результате добычи полезных ископаемых, ядерных испытаний и захоронении высокотоксичных отходов. Наибольшей трансформации подвергается самый верхний слой литосферы, называемый почвой. Почва образуется и развивается в результате взаимодействия живого и неживого, поэтому она рассматривается в настоящее время как биокосное образование. Почва является гигантской экологической системой, оказывающей, наряду с Мировым океаном, решающее значение на всю биосферу. Она активно участвует в круговороте веществ и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы Земли.
Сохранение плодородных почв под земледельческими угодьями, пастбищами и лесами – основное условие устойчивого развития человечества. Тем не менее, ежегодно более 300 кв. км. становятся бесплодными из-за разнообразных проявлений недальновидного хозяйствования.
Человек сокращает территории, занимаемые естественными экосистемами. Подсчитано, что 9 - 12% поверхности суши распахано еще 10% составляют полностью или частично окультуренные пастбища. 458 экваторов - такова протяженность дорог на планете. В одних лишь промышленно развитых странах, по данным ООН, под бетономавтострад, населенных пунктов, аэропортов ежегодно исчезает более 3000 км2 ландшафта.
Общие проблемы использования литосферы
Важнейшим свойством почвы является плодородие, т. е. способность обеспечивать рост и размножение растений. С этой точки зрения, рассмотрим важнейшие свойства почвы как среды обитания.
Ионообменная емкость почвы
Для питания растений необходимы такие минеральные питательные компоненты (биогены), как нитраты, фосфаты, калий, кальций, и др. Кроме азота, все минеральные биогены изначально входят в состав горных пород наряду с другими элементами. Однако, эти биогены недоступны растениям, пока они закреплены в структуре пород. Высвобождение ионов биогенов происходит в процессе выветривания. Становясь доступными растениям, биогены также могут вымываться водой, просачивающейся сквозь почву, или, другими словами, выщелачиваться. Выщелачивание не только снижает плодородие почв, но и способствует загрязнению природной среды. Следовательно, способность почвы связывать и удерживать ионы биогенов, столь же важна, как и их исходный запас. Эту способность называют ионообменной емкостью почвы.
Выветривание – слишком медленный процесс, чтобы обеспечивать нормальное развитие растений. В естественных экосистемах основной источник биогенов – разлагающийся детрит и метаболические отходы животных. Если ионообменная емкость почвы утрачена, биогены выщелачиваются и плодородие почвы падает.
Водоудерживающая способность почвы
Чтобы компенсировать потери водяных паров листьями, называемые транспирацией, необходимо, по крайней мере, 99% всей поглощаемой растением воды. На фотосинтез расходуется менее 1% воды. Следовательно, для поддержания активного роста, большинство растений требует значительного количества влаги.
Очевидно, что если дождевая вода стекает по поверхности грунта, а не впитывается, пользы от нее не будет. Поэтому весьма важна инфильтрация. В период между дождями растения зависят от запаса воды, удерживаемого поверхностным слоем почвы, как губкой. Величина этого запаса называется водоудерживающей способностью почвы. Наконец, запас воды в почве сокращается не только в результате его использования растениями, но и за счет испарения с поверхности почвы. Чтобы снизить его применяют мульчирование или создают растительный покров.
Газопроницаемость почвы
Чтобы расти и поглощать биогенные элементы, корням необходима энергия, генерируемая при окислении глюкозы в процессе клеточного дыхания. При этом потребляется кислород и выделяется CO2. У корней должна быть возможность поглощать кислород из окружающей среды и выделять в нее СО2, т. к. растения, за исключением болотных, не способны транспортировать эти газы по стеблям. Следовательно, почва должна обладать хорошей газопроницаемостью или аэрацией. Обычно аэрацию затрудняют два обстоятельства, приводящие к замедлению роста или гибели растений – уплотнение почвы и насыщение ее водой.
Относительная кислотность (pH) почвы
В большинстве естественных экосистем поддерживается pH @ 6…7, но в результате выпадения кислотных дождей это условие не соблюдается. Это приводит к образованию токсичных соединений и интенсивному выщелачиванию биогенов. Кроме того, повышенная кислотность, наряду с газопроницаемостью, играют решающую роль в процессе трансформации загрязнителей в почве. Эти процессы будут обсуждены более подробно в соответствующем разделе.
Соленость почвы
Для нормальной жизнедеятельности все клетки живого организма должны содержать определенное количество воды. Однако сами они не способны активно закачивать или выкачивать воду. Их водный баланс регулируется отношением концентраций солей с внешней и внутренней сторон от клеточной мембраны. Молекулы воды притягиваются ионами соли. Клеточная мембрана препятствует прохождению ионов, а вода быстро движется сквозь нее в направлении большей их концентрации. Это явление называется осмосом. Если концентрация соли вне клетки слишком высока, вода поглощаться не может. Более того, под действием осмоса, она оттягивается из клетки, что приводит к обезвоживанию и гибели растения.
|
Экосистема почвы основана на динамическом взаимодействии между минеральными частицами, детритом, детритофагами и редуцентами (рис 1).
Минеральные частицы – это песок (2-0,05 мм), пыль (0,05-0,002 мм) и глина (<0,002 мм). Соотношение этих компонент образует механический состав почвы. Существует зависимость между механическим составом почвы и ее различными свойствами.