Экологическая газовая функция почв

Педосфера выполняет ряд уникальных экологических функций, без которых существование жизни на Земле было бы невозможным. Среди них особое место занимает газовая функция почвенного покрова, как глобального источника, стока и резервуара

газообразных веществ, формирующих состав атмосферы и влияющих на состояние климата планеты. В исследовании осуществлена попытка обобщения современной информации, касающейся количественной оценки указанной функции в связи с глобальными экологическими проблемами - парникового эффекта и загрязнения окружающей среды. Предложена новейшая схема глобального углеродного цикла. Почвенный покров занимает в ней третью по значимости позицию в депонировании углерода (1480 ± 720 РгС) после литосферы и мирового океана. Антропогенная нагрузка на почвы за последнее столетие привела к серьезным потерям ОВ из этого резервуара, эквивалентным 75% наблюдаемого прироста СО2 в атмосфере. Показано, что долгосрочная консервация углерода имеет место лишь при условии устойчивого функционирования самоорганизуемой нелинейной системы «биоценоз - почва». Потеря устойчивости приводит к катастрофически быстрой минерализации накапливаемого веками ОВ, что подтверждается динамикой ОВ пахотных почв и мелиорируемых торфяников. В связи с этим подлежит ревизии положение о длительных (500-5000 лет) характерных временах депонирования углерода в почвах. Для большинства почв эти величины должны быть на порядок ниже, если идет речь не об отдельных устойчивых фракциях, а о всей массе ОВ в целом. Приведена сравнительная оценка глобальных источников и стоков парниковых газов. Показано, что глобальная продукция метана природными и с/х почвами составляет более 30% от общего поступления этого газа в атмосферу, что в 1,5 раза превышает индустриальные источники. Для закиси азота вклад почвенного покрова в глобальную эмиссию оценен в 50-60%, а вместе с удобрениями - в 70-80%. Оценка поглощения СН4 и N2O корректируется с учетом процессов, происходящих не только на поверхности, но и внутри почвы. Выявлено ведущее (75-80% стока) значение почвы в поглощении загрязняющих атмосферу газов (СО, SO2). Рассмотрена проблема поведения в почве летучих органических соединений - паров жидко-фазных поллютантов и фумигантов. Предложены новые подходы к количественной оценке газовой функции почв на базе кинетических моделей массопереноса, межфазных взаимодействий и генерирования (поглощения) газообразных веществ в почве как биокосной, поликомпонентной, трехфазной, динамической системе в потоках веществ и энергии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Почвы рассматриваются как биокосные системы, интегральным показателем эколого-геохимической устойчивости которых к техногенным воздействиям являются: нормальное функционирование связанных с почвой организмов, биопродуктивность и биохимическое качество создаваемой продукции. Поэтому объектами эколого-геохимической оценки являются природные и антропогенные биопедоценозы, а также их геохимически сопряженные общности - местные биогеохимические ландшафты. Уточняется понятийный аппарат, используемый при эколого-геохимической оценке устойчивости биопедоценозов. Вводится понятие о педобиомах, типологических группах почв со сходными уровнями потенциальной эколого-геохимической сенсорности, посттехногенной консервативности и эколого-геохимической устойчивости. На основании базы данных о свойствах почв России, контролирующих их эколого-геохимическую устойчивость, даются алгоритмы для оценки устойчивости почв по отношению к кислотным воздействиям, тяжелым металлам, селену и фтору.

Интересное из раздела

Экологическое состояние основной водной артерии города Донецка реки Кальмиус
В данной работе основное внимание направлено на изучение экологического состояния реки Кальмиус, в особенности, будет рассмотрена проблема содержания тяжелых металлов в реке и влияние данны ...

Определение аллелопатического порога у семян злаков
Целью нашего исследования явилось определение аллелопатического порога чувствительности прорастающих семян по отношению к действию некоторых лекарственных растений. Задача нашего иссл ...

Ветровые волны
Воздействуя на поверхность воды, ветер, благодаря трению о воду, создает касательные напряжения и влекущие усилия, а также вызывает местные колебания давления воздуха. В результате на поверхности в ...