Почвы

Почва как верхний покров земли

Источник раздела: Большая российская энциклопедия

Общая площадь суши Земли, покрытой почвами, как хорошо сформированными (например, чернозёмы), так и примитивными или слаборазвитыми (некоторые почвы гор, пустынь и др.), свыше 130 млн. км². Одной из основных характеристик почвенного покрова Земли является его зональность, однако многообразие пространственных сочетаний основных факторов почвообразования (климат, растительность, почвообразующие породы, рельеф) и разнообразие типов их эволюции создают на различных участках поверхности множество вариантов сочетания почв друг с другом, что выражается в его сложном, мозаичном строении.

Профили различных почв Земли: 1 — глеезём; 2 — подзолистая почва; 3 — серая лесная почва; 4 — чернозём; 5 — каштановая почва; 6 — серозём; 7 — краснозём; 8 — коричневая почва.

История формирования почвенного покрова

Дифференциация почвенного покрова на поверхности Земли – результат длительных процессов и сложной истории развития ландшафтов. Почвы начали формироваться с момента заселения суши сначала низшими, а затем высшими организмами. Современный почвенный покров представляет собой сложное разновозрастное образование. В процессе эволюции почвы изменялись, неоднократно переходя, например, из одного подтипа и даже типа в другой. Обширные равнины влажных тропических и экваториальных областей, не подвергшиеся четвертичным оледенениям и заметным тектоническим нарушениям, представляют собой территории, где стабилизированная литологическая основа существует с мезозойского и даже более древнего времени. Здесь развиты коры выветривания, на которых почвообразование идёт не прерываясь многие сотни тысяч и миллионы лет, при этом во многих случаях и биоклиматическая обстановка не претерпевала существенных изменений. Почвенный покров современных лесных областей умеренного пояса значительно моложе. Определяющим его возраст фактором стали плейстоценовые материковые оледенения, особенно их последние стадии, после которых поверхность покрылась различными рыхлыми наносами, связанными с деятельностью ледника, и начался текущий (голоценовый) этап формирования почвенного покрова. Длительность его протекания в этих областях не более 10–12 тысяч лет. Почвенный покров внеледниковых территорий умеренного пояса, занятых лесостепными и степными ландшафтами, имеет больший возраст – десятки тысяч лет. Новейший этап формирования почв начинался в большинстве случаев на лёссовых аккумуляциях или наносах, связанных с трансгрессией морей. Самый молодой почвенный покров (десятки, сотни лет, первые тысячи лет) характерен для свежих аллювиальных осадков речных пойм, территорий, покрытых недавними вулканическими отложениями, а также для некоторых территорий в горных областях, где активно идущие денудационно-аккумулятивные процессы постоянно «возвращают» почвообразование на начальные стадии его развития.

Роль почвенного покрова в географической оболочке

В качестве планетарного образования почвенный покров влияет на все составляющие географические оболочки. Так, гидросферные функции почвенного покрова выражаются во влиянии на формирование речного стока, трансформации поверхностных вод в грунтовые, в выполнении роли сорбционного барьера, защищающего акватории от загрязнения, и др. Атмосферные функции почвенного покрова планеты заключаются в поглощении и отражении солнечной радиации, регулировании влагооборота и газового режима воздушного бассейна. Почвы участвуют в биогеохимической трансформации верхних слоёв литосферы, оказываясь источником веществ для образования минералов, пород, полезных ископаемых, они обеспечивают передачу аккумулированной солнечной энергии в глубокие части земной коры, защищают её от чрезмерной эрозии. В широком плане почвенный покров выступает как связующее звено биологических и геологических круговоротов, а также как один из факторов эволюции живых организмов.

Использование почвенных ресурсов

Формы использования человеком почвенного покрова весьма разнообразны. Являясь неотъемлемым условием существования и благосостояния человечества (в качестве средства производства для сельского хозяйства), почвы используются под гражданское и промышленное строительство, транспортную сеть, складирование отходов производства, обеспечивают рекреационные потребности людей и др. Наиболее важной для человека характеристикой почвенного покрова Земли является плодородие почвы. Уровни природного плодородия почв, не подвергающихся антропогенному воздействию, различны. В умеренных поясах Земли наиболее высоким уровнем естественного плодородия обладают чернозёмы луговых степей и чернозёмовидные почвы прерий. В более влажных лесных областях умеренного пояса повышается кислотность почв и понижается содержание элементов минерального питания, почвы испытывают недостаток тепла и избыток влаги, вследствие этого они менее плодородны. В почвах аридных областей главный лимитирующий фактор плодородия – недостаток влаги. К нему нередко добавляются высокая щёлочность, избыток солей и, как следствие, неблагоприятные физические и физико-химические свойства почв. В субтропическом поясе высоким естественным плодородием отличаются коричневые почвы, менее плодородны краснозёмы и желтозёмы, распространённые в областях с муссонным климатом. Самыми плодородными почвами тропических областей являются слитозёмы. Несмотря на низкое содержание гумуса, азота и ряд неблагоприятных водно-физических свойств, они используются в земледелии в значительно большей степени, чем феррозёмы и другие почвы тропиков. Ферраллитные почвы влажных экваториальных и тропических лесов недостаточно обеспечены фосфором, азотом, калием, многими микроэлементами.

Среди факторов, затрудняющих сельскохозяйственное использование почв, наиболее широко распространённым является недостаток влаги: засухи выступают как лимитирующий фактор плодородия на 28% площади суши. В Южной Азии, Африке и Австралии ими охвачено 43–55% территории. На 23% площади суши сельскохозяйственное использование почв затрудняет их уплотнение, на 22% – их малая мощность. Избыток влаги ограничивает возможности сельскохозяйственного использования почв на 10%, а многолетняя мерзлота – на 6% площади суши. Лишь на 11% площади суши почвы не подвержены воздействию названных лимитирующих факторов (по данным ФАО, 1999).

Мировые статистические данные об использовании земель свидетельствуют о том, что на Земле распахано более 10% площади почв, причём этот показатель существенно варьирует по отдельным континентам и странам. В Северной и Центральной Америке он близок к среднемировому (12,7%), несколько выше – в Азии (16,8%). Слабо используется в целях земледелия почвенный покров в Южной Америке (6,4%), Африке (6,4%) и Австралии с Океанией (6,1%). Наиболее высока степень распаханности земель в зарубежной Европе (32,3%). Сравнение площадей пахотных земель по географическим поясам показывает, что первое место по общей площади пахотных земель занимают субтропики (730 млн. га); почти такие же площади пахотных земель в суббореальных подпоясах умеренных поясов (720 млн. га) и несколько меньше в тропических (656 млн. га). Площадь распаханных земель в развивающихся странах неуклонно увеличивается, в развитых странах проявляется обратная тенденция. Сокращение площади пашни за последние годы в развитых странах связано с экономическими причинами (ростом производительности труда, перепроизводством основных сельскохозяйственных культур и снижением цен на фермерскую продукцию). Значительная доля мировых земельных ресурсов (более 26%) используется в качестве постоянных пастбищ, 32% земель занято лесами и кустарниками (ФАО, 1999). В Российской Федерации (2002) из общей площади земельного фонда (1709,8 млн. га) пашней занято 7,2%, кормовыми угодьями – 5,3%, лесами и кустарниками – 52,5% земель.

Техногенные горнодобывающие ландшафты (Восточно-Европейская равнина). Фото А. И. Нагаева.

Наиболее значимым фактором, определяющим состояние почвенных ресурсов, является деятельность людей, в первую очередь сельскохозяйственная. На первых этапах развития человеческого общества воздействие человека на почвы было незначительным. Со времени возникновения земледелия, по мере развития сельского хозяйства, промышленного производства и роста численности населения Земли оно неуклонно возрастает. Воздействие человека на почвы может быть прямым и косвенным. Прямое воздействие осуществляется при их обработке, особенно с применением различной тяжёлой сельскохозяйственной техники; при мелиорации почв, применении удобрений и пестицидов; при строительных и других работах, приводящих к механическим нарушениям почвенного профиля, и др. Косвенно человек воздействует на почвы через факторы почвообразования, изменяя макро- и микроклимат, химический состав атмосферы, глубину залегания и режим грунтовых вод, режим рек и озёр (при строительстве плотин и каналов), извлекая на поверхность породы, обогащённые различными (в том числе токсичными) химическими элементами, вырубая, выжигая или сажая леса и др.

Воздействие человека на почвы имеет положительные и отрицательные последствия. К положительным эффектам приводят целенаправленные действия, базирующиеся на научно обоснованных рекомендациях и адекватной земельной политике. Особенно показательны позитивные антропогенные изменения почв, которые выражаются в повышении их продуктивности и значительном росте урожайности сельскохозяйственных культур. Из двух факторов прироста мировой земледельческой продукции – освоения новых земель и увеличения урожайности – последний фактор играл в конце 20 века основную роль в мире, особенно в Северной Америке, Европе и некоторых странах Азии. Существенный рост урожайности достигался прежде всего за счёт увеличения норм внесения удобрений. По имеющимся оценкам, в начале 21 века удобрения обеспечивали около 43% всех потребностей сельскохозяйственных растений в минеральном питании. Наряду с несомненным положительным эффектом применения минеральных удобрений наблюдаются и нежелательные последствия (накопление в почве нитратов и токсических доз микроэлементов, подкисление почв и др.).

Глобальный анализ состояния почвенных ресурсов Земли свидетельствует о высоком уровне негативного воздействия человека на состояние почвенного покрова Земли. Основными факторами деградации почв являются перевыпас скота, сведение лесов, земледельческая деятельность. Один из наиболее широко распространённых негативных процессов, разрушающих почвенный покров и снижающих плодородие почв, – ускоренная антропогенная эрозия почв. Около трети всех пахотных земель планеты страдает от сильной водной и ветровой эрозии. Количество питательных веществ, ежегодно безвозвратно смываемых с пахотных земель, приблизительно равно количеству ежегодно производимых минеральных удобрений. Эрозия почв, вызванная хозяйственной деятельностью человека, особенно распространена в главных земледельческих районах Земли, где находятся самые плодородные почвы мира – чернозёмы и чернозёмовидные почвы прерий. Почвообразующими породами здесь часто являются рыхлые лёссовидные суглинки и лёссы, что обусловливает подверженность сформированных на них почв водной (особенно овражной) эрозии и при неправильном использовании превращение плодородных земель в сильно деградированные. Негативное воздействие хозяйственной деятельности человека на почвенный покров особенно сильно проявляется при сельскохозяйственном использовании почв в условиях орошения. Пример, подтверждающий это, – Месопотамская равнина – один из очагов древнейшего орошения, некогда плодородные земли которой обращены в пустыню. Согласно международной статистике, около 50% ныне орошаемых земель подвержено вторичному засолению, подщелачиванию и подтоплению. Каждый год около 1 млн. га орошаемых земель становятся непригодными для земледелия. Особенно значительны эти потери в развивающихся странах. Негативное воздействие человека на почвы выражается также в их загрязнении. В процессе сельскохозяйственного производства в почву поступают удобрения и пестициды, которые содержат токсичные микроэлементы (мышьяк, ртуть и др.). Многие из этих веществ медленно разлагаются в почвах и накапливаются в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации. Загрязнению подвергаются не только почвы пахотных угодий, но и прилегающие к ним территории, занятые сенокосами и пастбищами, куда могут поступать загрязнители при поверхностном, внутрипочвенном боковом стоке и с грунтовыми водами. Вокруг промышленных центров и транспортных магистралей техногенное загрязнение почв тяжёлыми металлами и другими токсичными микроэлементами, а также полициклическими ароматическими углеводородами повышается в десятки раз: создаются локальные техногенные геохимические аномалии в радиусе нескольких километров от источников загрязнения. Сокращение мировых почвенных ресурсов связано с потерей почв при градостроительстве, сооружении промышленных предприятий и дорог, при открытых горных разработках, строительстве карьеров, при погребении почв под отвалами пород, свалками и др. Частично эти потери компенсируются рекультивацией земель.

Литература статьи Большой российской энциклопедии

• Геннадиев А. Н., Глазовская М. А. География почв с основами почвоведения. М., 2005.
• Добровольский Г. В., Никитин Е. Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. М., 1990.

Почва как обозначение элемента «Земля» в концепции Пяти первоэлементов (У-син)

Почва — в китайской астрологии и китайской медицине: одна из пяти стихий (у син). Часто эта стихия (кит. "ту") переводится как "земля", однако, чтобы не происходило смешения с другим фундаментальным понятием китайской астрологии и философии — Землей (кит. "ди") как частью триединства "Небо - Человек - Земля", отечественный синолог А.Кобзев предложил перевод "почва", и данный перевод (который некоторые считают более корректным) вошёл в современную практику.