Опустынивание. проблема опустынивания и пути ее решения

— Определение

По данным ФАО, это совокупность геологических, климатических, биологических и человеческих факторов, которые вызывают ухудшение физического, химического и биологического качества почвы в засушливых и полузасушливых районах. Как следствие, биоразнообразие и выживание человеческих сообществ находятся под угрозой.

Кроме того, влажные районы также подвержены явлению опустынивания, особенно тропические леса. Это происходит из-за характеристик хрупкости почвы и круговорота питательных веществ.

Следовательно, в экосистемах, которые поддерживают хрупкое равновесие, основанное на растительном покрове, их резкое изменение является причиной опустынивания. Примером этого является тропический лес, такой как Амазонка, где круговорот питательных веществ находится в биомассе, включая слой подстилки и органических веществ в почве.

Когда территория этой экосистемы вырубается, эрозионное действие дождя уносит хрупкий слой почвы. Поэтому за короткое время опустынивает и имеет низкую регенерационную способность.

Пути решения проблемы

Решение проблемы опустынивания должно начинаться как на государственном, так и на региональном уровнях. Охрана земель и восстановление деградировавших почв – важная составляющая в сохранении планеты и выживании человечества в целом. Основными путями решения проблемы можно назвать:

• ранний мониторинг регрессии земель с целью ее пресечения;
• насаждение лесов и создание лесных массивов;
• восстановление травяного покрова в местах перевыпаса скота;
• рациональный подход к земледелию и животноводству;
• создание конструкций, задерживающих осадки;
• просветительская работа с населением.

Волгоградская область

В Волгоградской области с процессом выветривания плодородного слоя и засоления почв столкнулись южные области (Котельниковский, Светлоярский районы) и Волгоградское Заволжье. Другие районы области, например, посёлок Клетский, г. Серафимович, станицы Трехостровская, Скуришенская, Добринская, более подвержены водной эрозии и загрязнению водоёмов сточными водами.

Эти районы в основном окружены многочисленной сеткой из оврагов и впадин, образовавшихся после разлива воды. Их протяжённость может достигать огромных размеров. Поселения были созданы около 200 — 300 лет назад, и их ближайшие земли применялись для выпаса скота, что привело к изменению почвы и исчезновению растительности. Неэффективным оказалось и применяемое здесь издавна кулисное возобновление леса.

Не меньший урон нанесло развитие скотоводства — почва с чернозёма сменилась на тёмно-каштановую, которая является менее плодородной, исчезли степные кустарниковые заросли бобовника, степной вишни, тёрна, что привело к исчезновению определённых видов зверей и птиц.

Выпас скота способствовал образованию солонцово-солончаковых почвенных комплексов, которые практически лишены растительности и плодородия. Такие комплексы, к примеру, занимают до 30% площади пойм рек Медведица, Иловли, Бузулука.

Сотрудниками ВНИАЛМИ замечено, что Арчединско-Донские пески страдают деградацией земель по причине загрязнения грунтовых вод нефтяными отходами. Для определения объёма загрязнений и степени деградации требуются дополнительные исследования.

Нехватка чистой пресной воды – глобальная проблема человечества

Читать

Загрязнение воды, как экологическая проблема номер один на планете

Подробнее

Вторичное загрязнение водоёмов как процесс, приводящий к деградации водных объектов

Смотреть

Для восстановления природного ландшафта региона сотрудниками ВНИАЛМИ предложено создание и утверждение особо охраняемых природных территорий и проведение ландшафтно-адаптивного обустройства областных земель.

Отдельно стоит о подписало контракт с правительством Волгоградской области 25 июня 2021 года по обеспечению дополнительного обводнения Волго-Ахтубинской поймы путём проектирования комплекса гидротехнических сооружений.

Факторы деградации почв

Основные факторы деградации почв, вызывающие ее эрозию, — сельскохозяйственные и промышленные.

К сельскохозяйственным относятся:

—уменьшение площади лесов, что приводит к резкому повышению скорости смывания почвенного слоя;

—вторичное засоление почв, которое заключается в накоплении в верхних слоях почвы легкорастворимых солей (соды, хлоридов, сульфатов) в результате неумеренного полива земель и нарушения водного баланса фильтрационными водами оросительных систем;

—опустынивание. Оно приводит к потере экосистемой сплошного растительного покрова и невозможности его восстановления без участия человека. Этот процесс протекает под влиянием таких факторов, как вырубка лесов, неумеренная эксплуатация пастбищ и нерациональное использование водных ресурсов при орошении;

-нерациональное ведение сельскохозяйственных работ. Оно обусловливается применением крупной тяжелой техники, ее использованием на повышенных скоростях, количества пестицидов — химических средств защиты растений.Опасность пестицидов обусловлена, прежде всего, тем, что они активно включаются в трофические цепи и аккумулируются в тканях животных. В настоящее время разрешено использование более 60 различных пестицидов, относящихся к самым разнообразным классам химических соединений. Все они, помимо специфического действия на сельскохозяйственных вредителей (инсектициды), патогенные грибы (фунгициды) и сорняки (гербициды), могут вызывать неблагоприятные отдаленные последствия канцерогенного и тератогенного характера. Особо опасны гербициды, относящиеся к группе стойких хлорорганических соединений (ДДТ, ГХБ, ГХЦБ и др.). Хлорорганические пестициды, будучи опасны сами по себе, зачастую содержат трудно выделяемые из них и близкие им по составу диоксины, поражающее действие которых многократно выше.

Промышленные факторы обусловлены:

-разработкой полезных ископаемых. Наибольший ущерб наносит их открытая добыча. Она связана с отчуждением земельных площадей, которые в результате проведения горных работ становятся непригодными для использования в народном хозяйстве;

-загрязнением почв токсикантами;

-наличием водохранилищ, которые изменяют режим грунтовых вод, затопляют большие участки плодородных земель, приводят к вторичному засолению почв;

-кислотными дождями. Атмосферные осадки, имеющие рН менее 5,6, приводят к закислению почв. При снижении рН менее 5,0 вырождение плодородия начинает резко прогрессировать, а при рН =3,0 почвы становятся практически потерянными для сельского хозяйства.

Загрязнение почв тормозит ход почвообразовательных процессов, резко снижает урожайность, вызывает накопление вредных веществ в растениях. Из последних они прямо или опосредствованно (через продукты питания) попадают в организм человека. Ослабляется также самоочищающая способность почв, что повышает опасность заболеваний, вызываемых болезнетворными бактериями. Например, в обычных условиях возбудители дизентерии и тифа сохраняются 2-3 сут. В ослабленных загрязнителями почвах возбудители дизентерии опасны несколько месяцев, а тифа— до полутора лет.

Угроза опустынивания

Угроза опустынивания.

В результате деятельности человека в последние четверть века, количество пустынных земель увеличилось до 9 млн. га, что составляет около 43% от всей суши, и около 1/6 части населения планеты страдает от этого процесса. Больше всего от опустынивания страдают земли Африки, Латинской Америки, Австралии. Итоги подсчета специалистов из ООН свидетельствуют о том, что если темпы роста опустынивания будут продолжаться с такой же скоростью, то вскоре будет потеряна 1/3 всех пахотных земель. А если учесть, что численность населения на Земле растет, то соответственно, увеличивается потребность в продовольствии, как результат — больше земель страдает от изнеможенности, а опустынивание приведет к глобальным проблемам.

Экономический ущерб от процесса опустынивание огромен. В России, например, ученые предполагают, что лесные зоны могут сократиться вдвое, а процесс опустынивания может достичь Московской, Нижегородской, Владимирской областей.

Сам процесс такого разрушения связывают с совокупным действием природы и человека: неразумное ведение сельского хозяйства, выпас животных на пастбищах со скудной растительностью, воздействие ветра. Одна только ветровая эрозия приводит к осушению земель. Были разработаны специальные меры, которые бы позволили замедлить вредоносный процесс (Табл. 1).

Табл. 1. Меры, предотвращающие опустынивание

№	Содержание действий
1.	Необходимо прекратить распашку земель, которые находятся на грани опустынивания
2.	Уменьшить выпас животных на пастбищах со скудной растительностью
3.	Высаживать травы и деревья, чтобы укрепить почву

Подобные меры необходимо применять не одному государству, а всему человечеству и каждому человеку в отдельности.

Индикаторы опустынивания

В зависимости от вида опустынивания ландшафтов существуют различные индикаторы, выявляющие процесс:

1. Засоление почвы определяется по составу воды и по ее электропроводности. Существует 5 типов засоления в зависимости от степени деградации почвы. Определяются также условия накопления солей в грунте и сам процесс образования солевых масс.
2. Информацию по обезлесиванию дает изменение плотности деревьев и состава растительности. Она разделена на виды – хвойные и лиственные леса, луговые травы, степная флора и пустынные растения. Ученые определяют ярусность покрова, сочетание видов растений, сезонные ритмы, продуктивность и прочее.
3. Качество почвы определяется сравнительными оценками. Исследуют состав питательных веществ в грунте, засоленность, механический состав, реакцию среды и прочие характеристики.
4. Для установления процесса осушения водоемов оценке подлежит отношение осушенной площади ко всей территории акватории.

Советуем почитать: Определение класса энергоэффективности здания

Мониторинг

Зоны, которые в наибольшей степени поддаются опустыниванию, должны подвергаться регулярному мониторингу.

Для эффективного мониторинга в таких районах необходимо осуществлять сбор данных о состоянии почвенно-растительного покрова несколько раз в течение вегетационного цикла с периодичностью 1-2 недели, охватывая для проведения исследований обширные территории.

Эффективной методикой получения необходимой информации является дистанционное зондирование Земли из космоса. Космические станции с высокой периодичностью (от 1 до 15 дней) передают данные, полученные с помощью съемки территорий большой площади (от нескольких десятков до нескольких тысяч километров). Основные направления мониторинга:

1. Регулярное картирование отдельных районов опустынивания на основе комплексной обработки и анализа космических, картографических и наземных данных.
2. Построение графиков ряда показателей за многолетний период с целью определения трендов динамики изменения территорий очагов опустынивания.

Использование для съемок аппаратуры с высоким пространственным разрешением обеспечивает малый обзор и низкую периодичность исследования. Поэтому изучение всей территории с помощью исключительно таких устройств бывает либо невозможным, либо требует больших финансовых затрат.

Оборудование со средним и низким разрешением не всегда позволяет добиться необходимой точности получаемых данных.

Типы опустынивания

В зависимости от причин, вызывающих изменения почвы, можно выделить несколько типов опустынивания. Во-первых, это засоление. Оно может быть первичное или вторичное, когда соли накапливаются в грунте естественным путем или из-за резких изменений условий климата, водного режима.

Во-вторых, это дефорестизация, то есть изменение почвы из-за вырубки леса и уничтожения растительности. В-третьих, происходит деградация пастбищ, что также является типом опустынивания. И, в-четвертых, осушение морского дна, когда значительно падает уровень воды и днище, лишенное воды, становится сушей.

Пути решения опустынивания земель

Более умеренные регионы, такие как Европа, не защищены от этой проблемы. Страны ЕС страдают от опустынивания примерно на 8% своей территории. Основные проблемные области — Южная, Восточная и Центральная Европа.

Эти регионы составляют около 14 миллионов гектаров (140 000 км 2 ) и демонстрируют высокую чувствительность к опустыниванию. Тринадцать государств, членов ЕС, заявили, что страдают от опустынивания.

Пути решения опустынивания земель:

1. Ведение устойчивого сельского хозяйства надлежащее искусственное орошение, ограничение выпаса животных;
2. Рекультивация дюн путем посадки растений;
3. Ротационное использование пастбищ, среднепольных деревьев или кустарников, посадка растительности в долинах периодических рек;
4. Снижение антропогенного давления в районах, подверженных риску опустынивания;
5. Посадка деревьев;
6. Повышение влажности местности и т.д.

Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что каждый из этих методов требует финансовых затрат, которые не могут быть предоставлены, например, странами Сахеля (район Африки, расположенный к югу от Сахары) – наиболее опасными из-за опустынивания. В этом случае требуется выделение некоторых средств в богатых странах для прекращения опустынивания в бедных странах.

Источник

Методы борьбы с опустыниванием

Борьба опустыниванием ведется в следующих направлениях:

• раннее определение деградации земель с целью ее пресечения;
• насаждение лесов по краям оазисных территорий;
• создание лесных массивов в пустынной местности из пород деревьев, которые могут там прижиться, для защиты пасущегося скота от ветра и солнца;
• восстановление травяного покрова в местах, где его уничтожили;
• защита населенных пунктов, дорог, предприятий, трубопроводов от песка высадкой по периметру пустынных территорий деревьев и кустарников.

Рычагом для борьбы с опустыниванием земель является международное право и сотрудничество стран.

Опустынивание и его последствия

Опустынивание относится к числу самых серьезных экологических проблем нашего времени.

Хотя опустынивание может включать в себя наступление песчаных дюн на плодородные земли, речь не идет о расширении пустынь. Скорее, это последовательная деградация экосистем засушливых земель в результате изменения климата и, главным образом, деятельности человека, такой как нерациональное ведение сельского хозяйства, которое истощает питательные вещества в почве, добыча полезных ископаемых, чрезмерный выпас скота (животные съедают траву и разрушают верхний слой почвы копытами) и сплошная вырубка, когда удаляются деревья и растительный покров, связывающий почву.

Ветряная и водная эрозия усугубляют нанесенный земле ущерб, снося верхний слой почвы и оставляя после себя весьма бесплодную смесь пыли и песка. Именно сочетание этих факторов превращает деградировавшие земли в пустыню.

Последствия опустынивания для природы и людей

Опустынивание является глобальной проблемой, имеющей серьезные последствия для биоразнообразия, экологической безопасности, искоренения нищеты, социально-экономической стабильности и устойчивого развития.

Засушливые земли особенно уязвимы. В результате деградации земель воздействие на людей, скот и окружающую среду может быть катастрофическим. Около 50 миллионов человек могут стать перемещенными лицами в течение следующих 10 лет в результате опустынивания.

Проблема опустынивания не нова — она сыграла значительную роль в истории человечества, способствуя падению нескольких империй и перемещению местного населения. Однако сегодня темпы деградации пахотных земель, по оценкам, в 30-35 раз превышают исторические темпы.

Около 2 млрд людей зависят от экосистем в засушливых районах, 90% из которых проживают в развивающихся странах. В наименее развитых странах ситуация постоянно ухудшается, поскольку перенаселенность вынуждает использовать засушливые земли для ведения сельского хозяйства; происходит чрезмерный выпас скота, истощение земель и избыточный забор грунтовых вод.

Что может помочь в сокращении опустынивания:

• Лесовозобновление и лесовосстановление.
• Управление водными ресурсами — экономное использование, повторное использование очищенной воды, сбор дождевой воды, опреснение или непосредственное использование морской воды для солеустойчивых растений.
• Закрепление почвы за счет использования ветрозащитных насаждений и специальных ограждений от песка.
• Обогащение и удобрение почвы.
• Метод естественной регенерации земель (farmer managed natural regeneration), заключающийся в систематическом восстановлении деревьев и кустарников из пней, корней и семян.

Роль Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием в достижении устойчивого развития

Опустынивание наряду с изменением климата и утратой биоразнообразия было определено в качестве наиболее серьезных проблем для устойчивого развития на Встрече на высшем уровне «Планета Земля» в Рио-де-Жанейро в 1992 году.

В 1994 году Генеральная Ассамблея учредила Конвенцию Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием (КБОООН) — единственное юридически обязательное международное соглашение, связывающее окружающую среду и развитие с устойчивым землепользованием, и в своей резолюции объявила 17 июня Всемирным днем борьбы с опустыниванием и засухой.

Позднее, в 2007 году, Генеральная Ассамблея ООН объявила 2010-2020 годы Десятилетием ООН, посвященным пустыням и борьбе с опустыниванием, в целях мобилизации глобальных действий по борьбе с деградацией земель, вновь под руководством Секретариата КБОООН.

197 сторон КБОООН (169 сторон, затронутых опустыниванием) совместно работают над сохранением и восстановлением плодородности земель, а также над смягчением последствий засухи в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах, где находятся некоторые из наиболее уязвимых экосистем.

Цифры

В настоящее время более 100 стран сталкиваются с проблемами опустынивания, от которых страдает почти один миллиард человек и 4 миллиарда гектаров находятся под угрозой.

По оценкам, из-за этого явления ежегодно теряется около 24 миллиардов тонн плодородных земель. В экономическом плане потери составляют примерно 42 миллиарда долларов.

С точки зрения местоположения, 73% сельскохозяйственных засушливых земель в Африке умеренно или сильно деградированы, в то время как в Азии 71% их площади затронуты. Со своей стороны, в Северной Америке 74% засушливых земель сталкиваются с проблемами опустынивания.

В Латинской Америке пострадало около 75% их земель. В Европе одной из наиболее пострадавших стран является Испания с 66% ее территории. Одним из самых крайних случаев является Австралия, где 80% ее плодородных земель сталкиваются с серьезной угрозой опустынивания.

Причины опустынивания

Изменение климата и некомпетентная сельскохозяйственная деятельность людей – это основные причины опустынивания. Антропогенное опустынивание это тип деградации земель, связанный с действиями людей. Иногда действия человека усиливают негативные природные явления.

Нехватка водных ресурсов

Хроническое отсутствие осадков отрицательно сказывается на состоянии земли. Из-за этого возникает постоянная засуха. Земли высыхают и перестают плодоносить. Они становятся аридными. При удаленности от источников существует угроза недостатка воды для флоры и фауны.

Изменение климата

При росте температуры окружающей среды увеличивается объем испаряющейся жидкости. Уменьшение объема выпадающих осадков приводит к глобальной аридизации. Она представляет собой уменьшение степени увлажнения земли, приводящее к сокращению биологической продуктивности. Так начинается опустынивание степей.

Водная и ветровая эрозии, приводящая к опустыниванию, угрожают землям при вырубке леса. Эрозия вызывает передвижение верхних слоев почвы и их переотложение под действием воды или ветра. Также повышается испарение жидкости с земель, которые ранее были под защитой деревьев.

Перепас скота

Места, где постоянно пасут скот, крайне быстро остаются без флоры. При пониженном поступлении влаги новая трава не вырастает, это приводит к опустыниванию.

Гибель биологических видов

При поражении флоры токсичными веществами этот процесс происходит очень быстро. При нем почва подвергается сильному истощению, она не способна плодоносить.

Соленакопление

Засоление грунта происходит по следующим причинам:

• влияние грунтовых вод;
• расстройство солевого равновесия из-за неправильного ведения сельского хозяйства;
• изменение способов обработки земли.

Советуем почитать: Закон о скважинах на воду в частном доме и на даче

Недостаточное дренирование

Опустынивание может происходить из-за перебоев в системах дренажа. Это касается как естественного, так и искусственного дренирования.

Понижение уровня подземных вод

Если высота пролегания подземных вод уменьшилась, то она перестает увлажнять почву. При этом плодородие резко сокращается так как гибнут без воды растения..

Прекращение мелиоративных работ

В засушливых районах большое значение для плодородия имеют системы мелиорации. Если по причинам недостатка средств или из-за истощения источника воды мелиоративные работы прекращены, то в связи с недостатком жидкости начинается опустынивание.

Процессы опустынивания особенно активно идут в развивающихся странах. Ситуация заключается в упадке систем жизнеобеспечения. Если никто не приходит на помощь, народ в Африке и Азии превращается в экологических беженцев – люди уезжают с насиженных мест в поиске нормальных условий для жизни.

Калмыкия

Среди прочих территорий, подверженных опустыниванию в России, отдельное место занимают Чёрные земли — антропогенная пустыня площадью 35 тыс. км, расположенная на юго-востоке Республики Калмыкии, южном правобережье Астраханской области и крайнем севере Республики Дагестан. В 1990 г. по указу Правительства для сохранения и изучения природы Чёрным землям был присвоен статус природного биосферного заповедника.

Проблема опустынивания Чёрных земель и Кизлярских пастбищ берёт своё начало с появлением калмыков на землях Прикаспийской низменности в начале XVII века. Основной деятельностью этих народов было кочевое скотоводство. В дальнейшем начиная с конца XIX и до начала XX века пастбища стали использоваться круглогодично с колоссальным увеличением нагрузки, которая превышала урожайность земель более, чем в 4 раза. К катастрофической ситуации привело земледельческое освоение калмыцких степей с гигантскими площадями распахивания без соблюдения противоэрозионных мероприятий. Состав почвы в данной местности имеет лёгкий гранулометрический состав, который наиболее восприимчив к ветровой эрозии. В сочетании с жарким засушливым климатом и длительными чрезмерными нагрузками пастбища с устойчивым травянистым покровом превратились в пустыню, не пригодную для сельского хозяйства.

В дальнейшем проблема опустынивания вышла на государственный уровень, и было объявлено экологическое бедствие. Были разработаны мероприятия по обводнению пастбищ, выводу скота с деградированных земель, работы по закреплению песков.

Сегодня открытые пески в Калмыкии занимают по площади чуть менее ста тысяч гектаров. В то же время 80% земель в регионе подвержено опустыниванию. В области животноводства каждый год примерно 10 000 гектаров земли используются под пастбища, уже сейчас сотни тысяч земель сильно повреждены. По данным Федеральной службы государственной статистики, на территории Чёрных земель и Кизлярских пастбищ поголовье крупнорогатого скота составляет порядка одного миллиона голов, а мелкого рогатого скота — более 3 миллионов. Важную роль играют погодные условия: при длительном засушливом периоде процесс опустынивания будет стремительно увеличиваться.

Причины и следствия неблагоприятного воздействия предприятий животноводческой отрасли на окружающую среду

Читать

Три причины, способствующие возникновению и обострению экологических проблем в сельской местности

Подробнее

Для защиты почвы от деградации разработана концепция региональной целевой программы «Развитие мелиорации сельскохозяйственных земель в республике на период до 2021 года», в ходе реализации которой предполагается проведение работ по восстановлению земель.

— Ответственные процессы

Выявлено не менее семи процессов, ответственных за опустынивание:

1. Деградация или потеря растительного покрова.
2. Водная эрозия (потеря почвы из-за увлечения водой).
3. Ветровая эрозия (потеря почвы из-за сопротивления ветра).
4. Засоление (накопление солей при орошении соленой водой или унос солей инфильтрацией).
5. Уменьшение органического вещества почвы.
6. Уплотнение и образование корок в почве (создает проблемы проникновения воды и доступа к грунтовым водам для растений).
7. Накопление токсичных веществ (уничтожение растительного покрова).

Эти факторы действуют совместно и вызваны действиями человека или природными явлениями. Среди этих действий или явлений мы имеем: