Проблема углекислоты и антропогенная редукция биосферы
Рефераты >> Экология >> Проблема углекислоты и антропогенная редукция биосферы

Дж. Олсон опреде­ляет антропогенную редукцию фитомассы суши за историческое время в 492 млрд. т Сорг, причем оставшаяся фитомасса составляет всего 558 млрд. т Сорг. Оценки современных запасов органического вещества в двух главных наземных резервуарах, приводимые Г. Вудвеллом и Р. Хоутоном, ближе к приводимым в таблице: фито­масса — 827 и гумус — 1 080 млрд. т Сорг.

Чтобы более полно представить картину современной антропогенной редукции почвенно-растительного покрова суши, перечислим важнейшие виды его нарушения в результате хозяйственной де­ятельности.

Среди процессов, поддающихся в той или иной степени количественной оцен­ке, на первых местах стоят такие, как: сведение лесов; земледелие; перевыпас и ряд других нарушений.

Сведение лесов при строительстве, гор­ных разработках, создании водохрани­лищ и особенно превращении лесных земель в сельскохозяйственные считается важнейшим процессом, ведущим к невозобновимой убыли органического веще­ства биосферы Г.Вудвелл и Р. Хоутон считают, что 25% содержащегося в атмосфере углекислого газа обязаны своим присутствием этому процессу. По их мнению, можно допустить, что сейчас ежегодно леса сводятся примерно на 1 % площади и если даже 1/3 консервиру­ется в виде пиломатериалов, то поступле­ние СО2 в воздух от окисления осталь­ной биомассы должно составлять 5 млрд. т в пересчете на углерод. Соглас­но данным ФАО (FAO Production yearbook), за 1995—1998 гг. пло­щадь лесных земель в мире сократилась на 200 с лишним млн. га, что может быть эквива­лентно потере наземной биомассы по­рядка 8—10 млрд. т в год Сорг. Соглас­но Дж. Гриббину, сведение лесов и сжигание топлива по масштабам продуцируемого СО2 сейчас примерно уравновешивают друг друга.

Підпис: Оценки содержания углерода в главнейших наземных резервуарах биосферы и в каустобиолитах и его убыли.

Підпис: Резервуары	Сохранившиеся запасы на конец 80-х –начало 90-х годов	Уничтоженные запасы на конец 80-х -начало 90-х годов
Фитомасса суши	956	529
Подстилка почвы	101	9
Гумус почвы
	1181	304
Горючие ископаемые	8630	170
Дигрессия лесов происходит также при чрез­мерном их использовании для отдыха и туризма, при загрязнении воздуха и в ряде других случаев (интенсивная па­стьба, подтопление местности, осушение близлежащих болот и др.). Наблюдени­ями установлено, что даже незначитель­ная по времени рекреационная нагрузка (30 дней в сезон) вызывает изменения в почвенно-растительном покрове, сравни­мые с теми, которые происходят при продолжительном использовании. Уплотнение почвы, происходящее в лесопарках, заказниках и т. д., ведет к уменьшению массы кор­ней деревьев, из-за чего снижается при­рост древесины, деревья становятся мельче, разреживается и укорачивается их хвоя. Механическое же повреждение деревьев приводит к развитию болезней и вредителей. При массовом посещении лесов гибнут нижние ярусы растительно­сти, вытаптывается почвенная подстилка и страдает гумусовый горизонт. Так, на стоянках и площадках для отдыха в лесу запасы органического вещества в почве снижаются на 50% и более.

Весьма ощутимо вырождение лесов при значительном загрязнении воздуха. Летучая зола, угольная и коксовая пыль закупоривают поры листьев, уменьшают доступ света к растениям и ослабляют процесс ассимиляции. Загрязнение поч­вы выбросами пыли металлов, мышья­ковой пылью в соединении с суперфос­фатом или серной кислотой отравляет корневую систему растений, задерживая ее рост. Токсичен для растений и сернистый ангидрид. О том, как действует загрязненный воздух на растительность, можно судить по следу­ющему примеру. В Рурском бассейне деревья прекращают расти в высоту и увеличивать толщину ствола. Однако при этом ветви разрастаются вбок, улав­ливая еще больше загрязненного возду­ха, что также тормозит их рост. Если за пределами Рура (в 10 км от северной его границы) 70-летние насаждения сосны имеют среднюю высоту 20 м и диаметр ствола 27 см, то в зоне загрязнения их высота — 7 м, а диаметр ствола — 25 см. Полностью уничтожается растительность под воз­действием дымов и газов медеплавиль­ных комбинатов в непосредственной близости от них. Ущерб растительному покрову, и в первую очередь лесам, нано­сится при выпадении кислых осадков в результате разноса соединений серы на сотни и тысячи километров. Выбросы предприятий унич­тожают почвенный покров в радиусе нескольких километров. Региональное деструктивное воздействие на лесные почвы оказывают кислые осадки. Ощутимое уменьшение биомассы лесов происходит, по-видимо­му, и из-за пожаров.

Земледелие в наше время — мощный процесс, ведущий к быстрому уменьше­нию запасов гумуса в почвах и выделе­нию СО2. Больше всего гумуса теряется в результате сильной эрозии и выдува­ния. В США, сильно пострадавших от этих процессов, они изучены особенно тщательно. Для возделываемых почв этой страны установлена средняя скорость смыва в 22—30 т/га в год. В смываемом материале содержание гу­муса около 2%. Следовательно, ежегод­ный вынос органического вещества с ка­ждого гектара земледельческих площа­дей США достигает 0,25—0,35 т (в пересчете на углерод). Если взять за средний показатель потерь углерода из гумуса 0,3 т/га в год и использовать для получения минимальной оценки его убыли в результате ускоренной дену­дации со всех возделываемых земель мира площадью около 1,5 млрд. га, то в этом случае потери могут быть опреде­лены в 0,45 млрд. т в год.

Помимо этого возделываемые земли теряют гумус из-за его окисления при распашке почвы и выжигании раститель­ности при подсечно-огневой системе земледелия. Постоян­ная потеря гумуса почвами замечена, когда в них истощаются запасы азота, не восполняемые удобрениями! В этом случае почвы теряют в среднем 0,37 т/ га в год углерода из гумуса, тогда как внесение навоза в дозе свыше 6 т/га в год ведет к постепенному накоплению гумуса со скоростью 0,08 т/га в год в пересчете на углерод.

В развитых странах в наше время азот­ное истощение почв компенсируется внесением минеральных азотных удобрений и посевами бобовых культур. Всего в мире в середине 70-х годовXX в. про­изводилось около 40 млн. т связанного азота и примерно столько же его вноси­лось на возделываемые земли с «зеле­ными удобрениями». В то же время на земледельческих пло­щадях развивающихся стран происходит убыль почвенного азота и разложение гумуса. Допуская, что этот процесс затрагивает пахотные земли площадью около 0,7 млрд. га, получим цифру потерь углерода гумуса порядка 0,3 млрд. т в год.

Избыточная пастьба в тундрах, лесах, на лугах и особенно на засушливых землях приводит к их разрушению. В настоящее время особенно большой ущерб перевы­пас наносит аридным землям Африки, Евразии, Латинской Америки и Австра­лии. Если допустить, что на ежегодно захватываемых этим процессом б—7 млн. га происходит замещение тропической растительности типа саван­ны на полупустынную и пустынную, то потери органического вещества должны составить в этом случае около 11 т/га в год, а всего в среднем 0,07 млрд. т. Одновременно с onycтыниваемых площадей постепенно удаляется почва с ее органическим веществом. При этом запасы органического вещества в почвах саванны весьма велики и отличаются от запасов пустынь на порядок. Поэтому антропогенные пустыни, общая площадь которых сейчас достигла 1 млрд. га, по-видимому, являются устойчивым источником выноса органического вещества, в большинстве своем окисляемого. Только ежегодный вынос ветрового материала в океан в настоящее время может достигать не менее 2 млрд. т, причем содержание Сорг в нем в среднем составляет 2,9% . Таким образом, эоловый вынос в океан органического вещества, по-видимому главным образом почвенного гумуса, может быть близок к 0,06 млрд. т.


Страница: