Согласно Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием земель, «деградация земель» означает постепенное ухудшение физических, химических и биологических свойств почвы, снижение ее плодородия, потерю биологической продуктивности, экономической ценности сельскохозяйственной угодий, вызванную изменением условий почвообразования в результате естественных причин или нерационального землепользования.
По данным организации продовольствия и сельского хозяйства (ФАО) ООН, около 40 % пахотных земель мира в разной степени деградировано, и ежегодно площадь таких земель увеличивается на 15 млн га.
Факторами, вызывающими деградацию земель являются:
эрозия;
истощением почв (потеря плодородия);
опустынивание;
переуплотнение;
вторичное засоление и подкисление;
прогрессирование урбанизации;
перевыпас скота,
загрязнение почв токсикантами;
добыча ископаемых открытым способом (В настоящее время на территории республики эксплуатируется открытым способом около 300 месторождений полезных ископаемых: глинистого сырья, песков, песчано-гравийных смесей, карбонатных материалов (мел, мергель, доломит), строительного камня);
изменение климата.
Применительно к природно – территориальным условиям и особенностям хозяйственного использования территории Беларуси деградация земель/почв проявляется в следующих основных формах:
водная, ветровая эрозия почв;
химическое, в том числе радионуклидное загрязнение земель/почв;
деградация и ухудшение свойств почв, особенно торфяных, при сельскохозяйственном их использовании;
деградация земель в результате добычи торфа, строительных материалов, проведение работ, дорожного и других видов строительства, а также их затопление и подтопление;
деградация торфяных почв на осушенных болотных массивах в результате торфяных пожаров;
деградация земель лесного фонда в результате нерационального лесопользования и лесных пожаров;
деградация земель при чрезвычайных рекреационных, технических и других антропогенных нагрузках на земли/почвы.
По данным Белорусского НИИ почвоведения и агрохимии НАН Беларуси общая площадь эродированных и эрозионноопасных почв на сельскохозяйственных землях составляет более 4,0 млн. га, в том числе на пахотных – около 2,6 млн. га, из них водной и ветровой эрозии подвергнуто 556,5 тыс. га земель, из них 479,5 тыс. га на пашне. Доля водной эрозии на этих землях составляет 84 процента, а ветровой – 16 процентов.
Проявление эрозионных процессов в республике имеет региональные особенности. В северной и центральной почвенно–географических провинциях наиболее активно протекают вводно–эрозионные процессы. В южной (Полесской) провинции, где осуществлена осушительная мелиорация и преобладают осушенные торфяные почвы, заметное развитие получили процессы ветровой эрозии. Водная и ветровая эрозия почв наносит существенный экономический и экологический ущерб. Потери урожая основных сельскохозяйственных культур на эродированных землях составляют в зависимости от степени эродированности для зерновых культур – 12–40, льна – 15–40, многолетних трав – 5–30, пропашных – 20–60 процентов. Продукты эрозии почв приводят к загрязнению водных объектов, ухудшению качества поверхностных и грунтовых вод, негативно влияют на биологическое разнообразие водных и околоводных экосистем.
Территория Беларуси характеризуется широким распространением болот и заболоченных земель. Торфяные почвы различных типов и с различной мощностью торфа до начала их интенсивного хозяйственного использования занимали свыше 14,0 процентов от общей площади республики. Наибольшее количество торфяных почв (свыше 66,5 процентов) расположено в регионе Белорусского Полесья.
В республике преобладают торфяные болота низинного типа, на которые приходится около 82 процентов общей площади торфяного фонда Беларуси.
Наибольшей трансформации подвержены торфяные болота в результате гидротехнической мелиорации и добычи торфа в качестве топлива и органического удобрения. В настоящее время в пределах территории Беларуси осушено около 1,45 млн. га торфяных почв, из них для сельскохозяйственных целей – 1,1 млн. га.
К настоящему времени в Республике Беларусь полностью деградировано около 190 тыс. га торфяных почв, на которых слой торфа разрушен полностью, а на поверхность площадью 18,2 тыс. га вышли малоплодородные пески.
Наиболее опасным видом химического загрязнения почв Беларуси является их радионуклидное загрязнение, вызванное аварией на Чернобыльской АЭС. Масштабы распространения радионуклидного загрязнения почв на территории Беларуси не имеет аналогов в мире. В настоящее время его зона охватывает 21 процент территории страны, в том числе 1,3 млн. га сельскохозяйственных и 1,6 млн. га лесных земель.
На нераспаханных землях радионуклиды сконцентрированы преимущественно в верхнем (5–10 см) слое почв, а на пахотных и пойменных землях проникли на глубину 20 см и больше. В настоящее время отмечается горизонтальная миграция радионуклидов, что вызывает вторичное загрязнение почв и формирование выраженных геохимических аномалий.
Химическое загрязнение земель/почв отмечается в районах влияния крупных городов и промышленных центров республики, придорожных полос основных транспортных автомобильных и железнодорожных магистралей. Положительной тенденцией является то, что практически не наблюдается расширения химического загрязнения земель тяжелыми металлами, стойкими органическими соединениями.
Ярким примером полного техногенного преобразования земной поверхности является район добычи калийных солей, где шахтным способом извлекается порядка 30 млн. тон породы в год. За время функционирования ПО «Беларуськалий» с начала 60-х годов XX столетия на ранее плодородных землях скопилось свыше 730 млн. т твердых глинисто–солевых шламов на площади около 2 тыс. га. В результате ведения подземных горных работ происходят процессы деформации и сдвиги горных пород, что привело к просадкам поверхности земли на территории 120–130 км2. В пределах просадок, достигающих нередко 3,5–4м, происходит деградация почв, развиваются процессы заболачивания и подтопления.
К другим факторам , вызывающим значительную трансформацию земель/почв, относятся жилищное, дорожное, мелиоративное и гидротехническое строительство. Они привели к преобразованию земной поверхности на территории свыше 10 тыс. км2.
Техногенное преобразование земель/почв не только непосредственно воздействует на земную поверхность, но и активизирует многие процессы, которые могут привести к деградации земель (развитие отвалов, осыпей, размывов, оползней, оврагов, разрушение берегов водных объектов, проявление дефляции почв и др.).
Значительная трансформация земель почв связана с военными сооружениями и полигонами, площадь которых в республике составляет около 2 процентов. Интенсивное воздействие на природные экосистемы, и особенно почвы, связанное с применением тяжелой военной техники, проведением военных учений, приводит к деградации земель и формированию пустошей. Этому способствует также строительство различных наземных и подземных объектов, проведение боевых стрельб, взрывных работ, пиротехнических и других мероприятий.
Процессы деградации земель характерны и для территории Беларуси, занятой естественной, в том числе лесной растительностью. В лесном фонде расположена значительная доля эродированных и эрозионноопасных земель. Их площадь заметно увеличилась в последние годы за счет передачи на баланс лесного хозяйства низкопродуктивных не покрытых лесом земель, нередко подвергнутых разрушению. Активизация водной, а на песчаных почвах — ветровой эрозии, способствуют сплошные рубки леса, которые остаются доминирующими в современном лесопользовании республики. Нередки случаи переосушения лесных земель под влиянием прилегающих к ним гидромелиоративных объектов, используемых в сельскохозяйственных целях.
Большую угрозу почвенному покрову республики представляют пожары в лесах и на торфяниках, что обусловлено как природными (длительные засухи и засушливые явления), так и антропогенными факторами. В большинстве случаев основными причинами возникновения пожаров на торфяных болотах являются:
самовозгорание торфа (54 процента),
искры от транспорта и другой техники (30 процентов),
неосторожное обращение с огнем (16 процентов).
В результате таких пожаров происходит невосполнимая потеря запасов торфа, резко изменяются экологические условия, восстановление которых происходит в течение сотен лет.
Из всех видов деградации земель наиболее выражена водная и ветровая эрозия (дефляция). Процессы водной эрозии характерны для Белорусского Поозерья и Центральной Беларуси в районах, где преобладают холмистый расчлененный рельеф и тяжелые почвы. Проявление ветровой эрозии наиболее типично для Полесья, где широко распространены мелиорированные земли и преобладают почвы легкого состава с хорошей водопроницаемостью, а также осушенные торфяные почвы.
Площадь эродированных земель на территории Беларуси составляет более 556 тыс. га, или 2,7 % площади страны, земель с потенциально возможным смывом почвы – около 1443 тыс. га, или 7,0%, дефляционно опасных – около 1010,2 тыс. га, или 4,9%.
Эрозия (eroderenaT. – разъедать, разрушать) – разрушение горных пород и почв ветрами, льдами и водными потоками. В зависимости от фактора, вызывающего разрушение почвы, различают два типа эрозии – водную и ветровую.
Водная эрозия. Она возникает в результате стока ливневых и талых вод и тесно связана с рельефом местности, обычно разрушение почвы начинается при наличии уклона более 1-2° и даже при уклоне 0,3—0,5°. По форме проявления различают поверхностную (плоскостную) эрозию, или смыв почвы, и овражную, или размыв почвы.
Поверхностная эрозия мало заметна и очень опасна. Проявляется она в постепенном, более или менее равномерном удалении с поверхности склона почвенных частиц при стоке талых или дождевых вод. Этот вид эрозии наблюдается главным образом на почвах без сплошного растительного покрова. Хотя смыв происходит медленно, вред от него значителен. Подсчитано, что с холмов ежегодно смывается слой почвы толщиной 2 мм, примерно 50 т/га.
Овражная эрозия проявляется в концентрации потоков талых и ливневых вод в узком протоке, создающих густую сеть оврагов и вызывающих массовый вынос почвы и грунта. Продолжительность ее воздействия на почву измеряется часами и минутами. В большинстве случаев овражная эрозия следует за плоскостной, но иногда может развиваться самостоятельно.
К числу факторов, влияющих на степень развития водной эрозии, относятся климат, рельеф, растительный покров, гранулометрический состав почвы.
Климат — для проявления эрозии большое значение имеют осадки и характер их выпадения. При интенсивном выпадении осадков почва не успевает впитать такое количество воды, избыток ее начинает стекать по поверхности склона. Сильно на эрозионные процессы влияет размер дождевых капель, который зависит от интенсивности дождя. При ливневых осадках размер капель в,2 раза и более крупнее, чем при затяжных осадках. Масса таких капель также выше в 5-15 раз. Капли дождя при ливневых осадках падают на поверхность почвы с большей силой и разрушают почвенные агрегаты на мелкие частицы и разбрасывают их в стороны, а стекающая по поверхности вода подхватывает их.
Рельеф местности - важнейшими характеристиками рельефа, от которых зависит эрозия почвы, являются крутизна, длина, форма и экспозиция склонов. С увеличением крутизны возрастает смыв почвы. Чем длиннее склон, тем больше объем поверхностного стока и скорость движения воды. На склонах южных экспозиций из-за более интенсивного таяния снега, эрозия нередко проявляется больше.
Растительный покров является мощным противоэрозионным фактором. Степень влияния растительного покрова зависит от вида и состояния растительности: чем лучше она развита и больше ее густота, тем значительнее почвозащитная роль растительности.
Противоэрозионная роль растительности проявляется в уменьшении ударной силы капель дождя. Следовательно, она предохраняет от разрушения агрегаты почвы, так как большая часть осадков сначала попадает на растения, а затем стекает на почву. Растительность хорошо скрепляет своими корнями почву и создает на ней микрорельеф (шероховатость), что препятствует стеканию поверхностных вод и создает условия для поглощения их почвой. Степень сопротивления почв смыву зависит от вида растительности, плотности, мощности и разветвленности корневой системы. Наименьшую почвозащитную функцию выполняют пропашные культуры. Пшеница и рожь из-за длительного нахождения на полях лучше защищают почву от эрозии, чем ячмень и овес. Значительно более мощным почвозащитным воздействием, чем зерновые, характеризуются посевы многолетних трав. На многолетних травах эрозия проявляется незначительно, как и на целинных участках.
Гранулометрический состав - почвы легкого гранулометрического состава, рыхлые структурные лучше впитывают влагу, поэтому больше противостоят эрозии, чем почвы бесструктурные, уплотненные, тяжелые. Противоэрозионная стойкость почв повышается с увеличением содержания гумуса, поскольку от него зависит степень оструктуренности почв. В большой степени поддаются смыву суглинистые и глинистые бесструктурные почвы. Они плохо пропускают воду, легко заплывают, образуя корку. С увеличением влажности почвы смыв возрастает.
Ветровая эрозия (дефляция). Она представляет собой выдувание почвы, снос и отложение продуктов ее разрушения. Возникновение ветровой эрозии связано с действием воздушных потоков на частицы почвы, которые приходят в движение.
В зависимости от интенсивности и формы проявления ветровая эрозия подразделяется на местную или повседневную, пыльные бури и выдувание почвы зимой вместе со снегом.
Местная (повседневная) эрозия проявляется в виде верховой, ветровой эрозии и поземки при сильных ветрах, когда на пашне образуются отдельные смерчи или столбы пыли в результате подъема ветром почвенных частиц и поземки. Обычно ветер далеко не уносит эти частицы. Такая эрозия, как правило, распространение имеет на рыхлопесчаных почвах.
Пыльные бури — наиболее активный и вредоносный вид ветровой эрозии, при которой почва разрушается очень сильно. Вместе с почвой ветер может уносить с полей семена и всходы культур.
Выдувание почвы зимой выражается в сдувании с полей сильным ветром снега и верхних сухих слоев почвы, а иногда и выдувание озимых посевов. Данный вид эрозии в Беларуси сильно проявляется на почвах легкого гранулометрического состава, особенно на торфяных.
К факторам ветровой эрозии относятся климат, рельеф местности, растительность, свойства почвы.
Климатические условия — количество осадков и температура. С ростом засушливости климата и уменьшением влажности ветровая эрозия возрастает.
Рельеф - ветровая эрозия возникает на склонах и на совершенно выровненных полях. Ветер разносит продукты эрозии в различном направлении, даже вверх по склону. В большей степени подвергаются поля, прикатанные гладкими катками.
Растительность — самый мощный фактор, противодействующий ветровой эрозии. Древесистая растительность исключает дефляцию полностью, а травянистая резко ее снижает. В сильной степени подвергаются эрозии поля пропашных культур, в меньшей степени яровые и еще меньше озимые, а многолетние травы полностью защищают почву от эрозии.
Свойства почвы — сильно страдают от ветровой эрозии почвы легкого гранулометрического состава и торфяные почвы. Тяжелые почвы выдуваются только после разрыхления распашкой. Структурные почвы меньше страдают от ветровой эрозии по сравнению с бесструктурными.
Почвы с почвенным поглощающим комплексом, насыщенным катионами Са2+, характеризуются микроагрегатностью и более устойчивы к ветровой эрозии. С увеличением влажности почвы разрушение ее ветром уменьшается, а при влажности, равной полной полевой влагоемкости, полностью прекращается.
Вред от эрозии почв. Водная эрозия - стекающая по поверхности вода уносит самые плодородные частицы почвы и вымывается в реки и моря огромное количество элементов питания растений. В результате этого ухудшаются водно-физические свойства почвы, что значительно сокращает их способность поглощать и удерживать воду осадков. Вместе с потерей питательных веществ и мельчайших фракций почвы с полей уходит продуктивная влага. На почвах, подверженных водной эрозии, сильно снижаются урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции. На эродированных почвах создаются благоприятные условия для сорных растений. Огромный вред наносят овраги, разрушающие пахотные земли, пастбища, сенокосы.
Ветровая эрозия. В результате ее проявления почва теряет плодородие вследствие выдувания из верхнего, наиболее плодородного гумусового слоя мелкозема, содержащего наибольшее количество питательных веществ. Вследствие этого урожайность сельскохозяйственных культур снижается в 2—4 раза. Сильный ветер может снести с полей весь пахотный слой вместе с семенами и молодыми растениями. Пыльные бури приводят к потере плодородных почв в результате песчаных наносов.