КАТЕГОРИИ: Археология
ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления
|
⇐ ПредыдущаяСтр 18 из 30Следующая ⇒ Среди многих систем по рациональному использованию земель и почв важнейшее значение имеет их охрана и рациональное, бережное использование, и прежде всего защита от эрозии. Разработка мер защиты почв имеет длительную историю. К настоящему времени в России сложилось научно-практическое направление защиты земель от почвенной эрозии, занимающееся разработкой мер по предотвращению ее причин. При этом необходимо планомерное воздействие на весь природный комплекс (ландшафт), а не только на отдельные его компоненты. Разработаны комплекс межзональных (общих для всех природно-климатических зон) мер защиты земель от ускоренной эрозии, ее последствий, а также комплекс конкретных мероприятий для каждой природно-климатической зоны. Межзональные меры защиты земель от эрозии включают: 1) противоэрозийную организацию территории, предусматривающую различные противоэрозийные мероприятия в сочетании с правильным размещением севооборотов, защитных лесонасаждений и гидротехнических сооружений; 2) введение почвозащитных полевых и лугопастбищных севооборотов, включающих многолетние травы, занятые пары, сокращение площади пропашных культур, черных паров и др. ; 3) прекращение рядового посева и культивации паров вдоль склона; 4) создание на крутых склонах полос-буферов из многолетних трав; 5) укрепление, облесение оврагов, песков, сильно эродированных склонов, создание лесозащитных насаждений и лесов хозяйственного назначения; 6) залужение и закрепление ложбин, крутых склонов, заравнивание промоин; 7) регулирование пастьбы скота в балках, на крутых склонах, на песчаных и супесчаных почвах; 8) защиту дорог от размыва. Зональные мероприятия довольно разнообразны и включают в себя агротехнические, лесомелиоративные, гидротехнические и организационно-хозяйственные меры защиты земель. Группа агротехнических мероприятий предусматривает следующее: 1) вспашку, культивацию и посев растений поперек склона, что дает эффект уже в год применения; 2) углубление пахотного слоя, что обеспечивает лучшее впитывание влаги и уменьшение поверхностного стока; 3) безотвальную обработку почвы по стерне по методу академика Т. С. Мальцева; 4) глубокое полосное рыхление почвы; 5) кротование, т. е. прокладку в почве на глубине 40-50 см с помощью специального («кротового») плуга горизонтальных дрен для стока излишней воды при выпадении осадков; 6) щелевание, т. е. устройство в почве узких и глубоких щелей для увеличения-просачивания воды при выпадении осадков и уменьшения поверхностного стока; 7) частичную и полосную обработку песчаных и супесчаных почв, при которой возделываемая полоса должна иметь ширину от 1 до 100 м и располагаться перпендикулярно направлению господствующего ветра, а межполосные, необработанные участки должны иметь ширину, равную ширине обработанных полос или больше ее. Лесомелиоративные меры заключаются в создании полезащитных лесных полос применительно к конкретным условиям. Гидротехнические мероприятия применяются для предотвращения образования оврагов, подмыва и разрушения берегов, для уменьшения воздействия на прилегающие к рекам территории катастрофических паводков. Гидротехнические работы значительно уменьшают риск оползней и селевых потоков. Предусматривается создание каналов и валов для стока воды в сочетании с работами по облесению территории, подвергшейся эрозии, вокруг гидротехнических сооружений. При возделывании склонов в горных условиях в селеопасных районах возводятся более сложные преграды, каскады, акведуки и т. д. Организационно-хозяйственные мероприятия состоят в разработке почвенно-эрозионного плана, на основе которого проводится защита территорий от эрозии. Применение комплекса перечисленных мероприятий снижает риск возникновения катастрофических процессов разрушения почв, уменьшает ущерб, приносимый эрозией, способствует ее прекращению и восстановлению плодородия почвы. Результаты антропогенного воздействия на почвы и меры по ее охране Почвенный слой является буферной зоной между атмосферой и недрами. По сути, он принимает на себя основную долю нагрузки от всех видов хозяйственной деятельности человека. Загрязнение почв. Большой ущерб почвам наносит их загрязнение чужеродными химическими веществами. Для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений и сорняками широко применяют разнообразные ядохимикаты: пестициды, инсектициды, гербициды, дефолианты. Установлено, что устойчивые пестициды, широко применяемые для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков и сохраняющие до 1/3 урожая, отрицательно влияют на численность и активность почвенной фауны и микроорганизмов. Пестициды и продукты их естественных превращений вредны для личинок полезных животных: насекомых-опылителей и энтомофагов, насекомоядных, хищных, промысловых птиц и млекопитающих. Остатки пестицидов вместе с собранным урожаем и водой могут попадать в пищу и причинять вред здоровью человека. Решение проблемы применения пестицидов в сельском хозяйстве заключается в строгой дозировке и умелом их использовании. Важно создавать препараты с малым периодом жизни, которые сравнительно быстро разрушаются; продукты их естественной переработки должны быть неядовитыми. В последние годы для борьбы с сельскохозяйственными вредителями стали применять новые быстро разлагающиеся препараты, однако проблема получения безопасных для полезных животных и человека ядохимикатов требует дальнейших разработок. Другая проблема — правильное использование химических удобрений. Неудачный подбор минеральных удобрений может вызывать избыточное подщелачивание или подкисление почвы. Для лесных кислых почв необходимы подщелачивающие удобрения (натриевая и аммонийная селитры), известкование почвы. На карбонатных почвах и в аридных районах нужны подкисляющие удобрения: суперфосфат, сульфат аммония и др. Особенно осторожно следует применять минеральные удобрения на почвах, испытывающих засоление. Отрицательное влияние на почву оказывают отходы промышленных предприятий, в частности металлургических заводов, выхлопные газы автотранспорта, шахтные воды, отходы нефтепромыслов. Особенно интенсивно происходит загрязнение почвы промышленными отходами в последние десятилетия во многих развитых странах. Загрязнения охватывают огромные территории и проявляются даже в отдаленных районах земного шара. В наиболее населенных и промышленно развитых районах поступление многих химических элементов в почву превышает их естественное содержание в гумусовом слое в десятки тысяч раз. Попадают они в почву с юлой и доменным дымом. Избыточное количество марганца, хрома, меди, кобальта, никеля, свинца и других элементов, содержащееся в почвах, окружающих заводы, снижает урожайность зерновых па 20-30%, бобовых — на 40, картофеля — на 47, кормовой и сахарной свеклы — на 35 %. Загрязнение гумусового слоя пылью тяжелых металлов, их солей при попадании в почву соединений серной кислоты действует угнетающе на развитие растений, вызывает гибель их корневой системы, снижает урожай. После Второй мировой войны возникла угроза загрязнения почв радиоактивными веществами (С, Sr, Cs и др.), которые могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков после ядерных взрывов. Местами почва оказывается зараженной радиоактивными отходами атомных электростанций и других предприятий. Мощное загрязнение почв радиоактивными веществами произошло в результате катастрофы в 1957 г. на ПО «Маяк» в Челябинской области и аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. Засоление почв. Естественное засоление почв характерно для территорий с аридным климатом. Оно происходит в результате подтягивания солей к поверхностным слоям почвы из грунтовых вод и коренных отложений при восходящем движении влаги. Влага по мере вертикально восходящего движения испаряется, а содержащаяся в ней соль откладывается на стенках порового пространства почв. Высоким природным засолением обладают почвы пустынь и полупустынь. Больше засолены почвы, образующиеся на коренных породах с высоким природным засолением и при неглубоком (менее 3 м от поверхности земли) залегании грунтовых засоленных вод. В естественных условиях процесс идет медленно, но он существенно усиливается (вторичное засоление) и становится настоящим бедствием при орошаемом земледелии. По оценкам ФАО-ЮНЕСКО, более 50% всех орошаемых земель мира подвержено вторичному засолению и осолонцеванию. Как показал многолетний опыт орошения земель Средней Азии, Заволжья и Нижнего Дона, орошаемое земледелие вызывает целый комплекс «болезней» почв: выщелачивание, разрушение структуры, засоление, осолонцевание, заболачивание и в итоге полнейшую деградацию и уничтожение. Засоление почв происходит на той стадии орошения, когда соленые грунтовые воды поднимаются на глубину 1 — 3 м от поверхности земли и транспирация растительностью и испарение приближается к величине испарения с открытой поверхности воды (в аридных районах оно достигает 1000-1500 мм в год). При минерализации таких вод 2-3 г/дм3 в верхний слой почвы за лето привносится около 20 т/га солей. Подъем уровня грунтовых вод (подтопление) на орошаемых землях неизбежен при любых щадящих режимах полива. Подтопленные территории становятся непригодными для орошения еще и по причине непроходимости таких земель для обрабатывающей техники. Важнейшие профилактические меры предупреждения вторичного засоления — применение дождевальных установок с дозированной подачей воды (в зависимости от вида почв, состояния приземного воздуха, вида культуры и др.) и подпочвенного орошения. Хороший эффект дают планировка поверхности, ликвидация оросительных каналов, подача воды по лоткам, строго дозированный расход воды. Если применение дренажных систем необходимо, то целесообразно использовать вертикальный дренаж. Заболачивание почв. В естественных природных условиях довольно много заболоченных земель. Основными причинами заболачивания являются климатические условия, понижения в рельефе поверхности земли, разгрузка подземных вод, водный баланс территории. Существует большое количество естественных, низинных и верховых, болот, общая площадь которых вместе с заболоченными землями в странах СНГ составляет около 180 млн га. Заболоченные земли широко распространены в Белоруссии, Прибалтийских республиках, на севере Украины, в Нечерноземной зоне РФ и в Западной Сибири. Заболачиваются обычно пониженные участки суши, долины и поймы рек. Заболачивание происходит в местах выхода и разгрузки подземных вод при превышении инфильтрационного питания над испарением. Благоприятные условия для заболачивании складываются в лесной зоне умеренного климата, где невысокие летние температуры сочетаются с большим количеством осадков и слабым испарением. В условиях низинной тундры, с близким залеганием вечной мерзлоты, огромные территории заболочены. В первую очередь заболачиваются низменности и слабо всхолмленные территории. Огромные болотистые территории, например Васюганские болота в Западной Сибири, трудно проходимы и хозяйственно не освоены. В условиях хозяйственной деятельности человека заболачивание происходит весьма активно, особенно на орошаемых землях. В значительной степени ему подвержены участки, прилежащие к водохранилищам. Здесь резко повышается уровень грунтовых вод, и заболачивание охватывает значительные площади равнинных и пониженных территорий. Оно может развиваться также в результате сплошной рубки леса (особенно деревьев с высокой транспирационной способностью) в районах с избыточным увлажнением. Заболачивание земель при техногенном подтоплении происходит на урбанизированных территориях. Важнейшей профилактической мерой предупреждения антропогенного заболачивания является мелиорация избыточно увлажненных земель с целью регулирования их водного режима. Когда процесс заболачивания приносит ущерб или становится опасным для проживания людей, прибегают к строительству дренажных систем. Осушение болот. После осушения болота используют для выращивания льна, зерновых, овощных культур, дающих на осушенных землях высокие урожаи. Поэтому их интенсивно осушают. Однако часто осушение проводится нерационально, и грунтовые воды после мелиорации оказываются на значительной глубине, ниже 1,5 м, при этом плодородие осушенных болот падает: торф быстро окисляется, нарушается структура почвы, дренажная сеть выносит плодородные частицы. Снижается продуктивность не только на неправильно мелиорированном болоте, но и на соседних территориях. Болота имеют большое гидрологическое и климатообразующее значение. Они служат естественными резервуарами воды, поддерживают более высокий уровень грунтовых вод. Особенно большое значение для поддержания уровня грунтовых вод имеют болота на водоразделах, у истоков рек, в районах с песчаными почвами. Поэтому сплошное осушение болот без достаточного обоснования может принести больше вреда, чем пользы. Известны случаи, когда оно вызывало обмеление, высыхание небольших рек, резкое понижение уровня грунтовых вод. В засушливые годы понижение уровня грунтовых вод привело к высыханию лесов и снижению урожая на полях. Прямое уничтожение почв. Использование почв не по прямому назначению в последние годы приобретает угрожающие размеры. Почвы занимают под промышленное и жилищное строительство, транспортные магистрали, заливают водой при строительстве водохранилищ. Огромные площади земель нарушают при добыче полезных ископаемых, при лесоразработках, покрывают отходами промышленности, используют под городские свалки. Например, в ФРГ только под населенными пунктами занято 10% поверхности земли и ежегодно уходит под постройку более 28 тыс. га. В СССР в конце 1980-х годов из сельскохозяйственного использования ежегодно в среднем изымалось по 50 тыс. га пашни, в 1990-х годах эта цифра снизилась до 35 тыс. га. Предполагается дальнейшее уменьшение отведения пахотных земель под строительство. Правовая охрана почв Значение почвы для развития страны, ее научно-технического прогресса осознается теперь всеми. Еще известный немецкий ученый, химик-органик, основатель агрохимии Ю. Либих (1803-1873) писал: «Возникновением и гибелью народов управляет один и тот же закон — закон природы. Отнятие от стран условий, определяющих их плодородие, вызывает их гибель, поддержание же этих условий обеспечивает этим странам длительное существование, богатство и могущество». О важном социально-экологическом значении земледелия говорят следующие сведения. В сельском хозяйстве России занято 14,9 % трудовых ресурсов страны, сосредоточено 17,2% основных производственных фондов (1996), доля сельского хозяйства в валовом внутреннем продукте нашей страны составляет 8,9% (1995). Состояние почвенных и земельных ресурсов характеризуется на основе ежегодного «Государственного (национального) доклада о состоянии и использовании земель Российской Федерации», представляемого в 1990-х годах Государственным комитетом РФ по земельным ресурсам и землеустройству (Госкомзем РФ) и Государственным комитетом РФ по охране окружающей среды (Госкомэкология РФ) в соответствии с постановлением Правительства РФ «О мониторинге земель» (1992). Существенное значение для сохранения плодородия земель имеет Федеральный закон России «О мелиорации земель» (1996). В 1997 и 1998 гг. состояние земель Российской Федерации, находящихся в сфере хозяйственной деятельности, оставалось неудовлетворительным. Проводимые в стране преобразования земельных отношений, отразившиеся на динамике структуры земельного фонда, не улучшили использования земель, не снизили неблагоприятные антропогенные воздействия на почвенный покров, вызывающие или способствующие развитию деградации почв сельскохозяйственных и иных угодий. Характер и интенсивность деградационных процессов определялись действием природных и антропогенных факторов и имели свою региональную специфику: от деградации оленьих пастбищ на севере страны, дегумификации, аграрного истощения и эрозии почв в центральной части России до опустынивания на юге. Одной из центральных задач начатой в 1990 г. земельной реформы был провозглашен переход к правовым и экономическим методам управления земельными ресурсами в условиях становления многообразных форм собственности на землю. Земельная реформа, несмотря на постепенное наращивание нормативной правовой базы, ведется в условиях правовой неопределенности при регулировании земельных отношений в области рационального землепользования, сохранения и повышения природно-хозяйственного качества земель. Не определены механизмы реализации принципа «экологизации» земельных отношений при проведении земельной реформы, не закреплено требование учета в земельно-кадастровой документации показателей, характеризующих качество почв и экологическое состояние земель и определяющих природоохранное ограничение землепользования. Эта тенденция ставит под сомнение возможность практической реализации закрепленного Конституцией Российской Федерации положения о том, что «земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на ее территории». Углубление земельной реформы в России вызывает необходимость формирования и совершенствования правового механизма; охраны почв как природного ресурса, усиления государственного экологического контроля, внесения соответствующих поправок в природоохранное, земельное, административное законодательство для обеспечения защиты законных прав собственников земли и повышения их ответственности за нарушение требований земельного и природоохранного законодательства. Контрольные вопросы
Ни один из экологических факторов не оказывает столь существенного и всеобщего разрушительного влияния на растительные сообщества, как деятельность человека. А.Г.Воронов Сведение лесов, вероятно, наиболее серьезная проблема, стоящая перед человечеством… Отчет ЮНЕП «О состоянии окружающей среды к 2000 году»
⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒ Читайте также: Техника нижней прямой подачи мяча Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса Стандарт Порядок надевания противочумного костюма Общеразвивающие упражнения без предметов |
|
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 269; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!
infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь — 38.242.236.216 (0.004 с.)
|
Еда и ресурсы для 7 миллиардов – DW – 26.10.2011
Фото: AP
26 октября 2011 г.
31 октября 2011 года численность населения Земли перешагнула отметку в 7 млрд человек, а к 2050 году может достигнуть 9 млрд. Хватит ли на всех природных ресурсов и продовольствия? И как можно компенсировать их дефицит?
https://p.dw.com/p/12ym2
Реклама
Ежегодно население нашей планеты увеличивается на 80 миллионов человек. Для сравнения: примерно столько же людей проживает сегодня в Германии. Согласно Докладу ООН о народонаселении Земли, который был представлен 26 октября в Нью-Йорке, 31 октября количество людей, проживающих на нашей планете, достигнет отметки в 7 миллиардов. Если темпы прироста населения останутся прежними, то к 2050 году на Земле будут жить более 9 миллиардов человек. Чтобы прокормить такое количество людей, в ближайшие 40 лет необходимо удвоить, а то и утроить объем производства продовольственных товаров. Возможно ли это?
В принципе, возможно, хотя и не все так просто, считает профессор факультета сельского хозяйства в Берлинском университете имени Гумбольдта Харальд фон Вицке (Harald von Witzke). Дело в том, что рост производства сельхозпродукции в последние десятилетия на 80 процентов был достигнут путем повышения плодородия почвы и лишь на 20 процентов — благодаря расширению площади сельскохозяйственных угодий.
Харальд фон ВицкеФото: Harald von Witzke
«В будущем для обеспечения человечества продовольствием придется делать ставку на эффективное использование имеющихся земельных ресурсов, поскольку территория, пригодная для сельского хозяйства, ограниченна», — подчеркивает фон Вицке.
Резервы плодородных угодий исчерпаны
Уже сегодня 40 процентов поверхности Земли используют под нужды сельского хозяйства. На территории площадью 16 миллионов квадратных километров — что соответствует площади всей Южной Америки — выращивают зерновые культуры. 30 миллионов квадратных километров — примерная площадь Африки — отведены под пастбищные угодья. Во многих частях света не осталось резервов плодородной почвы, которую можно было бы использовать для посевов или выпаса скота.
Исключением являются разве что развивающиеся страны. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, сейчас на нужды сельского хозяйства в этих государствах используют чуть более трети земельных угодий, теоретически пригодных для этих целей. Однако превратить тропические леса и болотистые местности в пахотные угодья порой невозможно не только из-за высоких затрат, но и по природоохранным причинам.
Препятствие для роста — дефицит воды
Поэтому не остается ничего другого, кроме как делать ставку на эффективное использование имеющихся земельных ресурсов. Однако и его тормозят различные факторы — в первую очередь дефицит воды и электроэнергии. Сельскохозяйственная отрасль — самый большой потребитель водных ресурсов в мире. По словам заместителя генерального директора Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН Александра Мюллера (Alexander Müller), дефицит воды может стать одной из главных мировых проблем уже в ближайшие годы.
Индия: проблемы с питьевой водой существуют уже сейчасФото: AP
«Мы изучили проблему глобального распределения ограниченных водных ресурсов и пришли к выводу, что дефицит воды затронет именно те регионы планеты, где наблюдается наибольший прирост населения», — подчеркивает Мюллер. Получается, что в странах, которые будут особенно остро нуждаться в продовольственных товарах, не окажется главных предпосылок роста производства сельхозпродукции.
Эффективно использовать уже имеющиеся земельные угодия придется, совершенствуя сорта сельскохозяйственных культур и методы их возделывания. Благодаря этому удалось бы повысить объем мирового производства продовольствия на 60 процентов — таковы данные исследования международной группы ученых Института окружающей среды при университете Миннесоты. Речь идет о выведении сортов зерновых и овощей, стойких и плодоносных в разных климатических условиях. Кроме того, в будущем так называемые основные продукты питания должны содержать как можно больше питательных микроэлементов: фасоль — железо, пшено — цинк, картофель, кукуруза и рис — провитамин А. Этого можно добиться с помощью как селекции, так и генных технологий, утверждают ученые.
Больше исследований в области сельского хозяйства
Целевые исследования в области сельского хозяйства и целенаправленная политика поддержки аграрного сектора развивающихся стран, по мнению экспертов, могли бы улучшить ситуацию на глобальном рынке производства продовольствия. Однако сейчас наблюдается скорее обратная динамика: если в 1980 году доля сельского хозяйства в программах помощи развивающимся странам составляла от 18 до 19 процентов, то в 2007 году — лишь 3,5 процента.
Больше исследований — таков девиз времениФото: picture-alliance/dpa
Сложности в этих государствах сохраняются также в сфере консультационных услуг, подготовки специалистов, доступа к кредитам, получения высококачественных семян, а также к информации о возможностях сбыта продукции.
…и меньше войн
Почти половина урожая в развивающихся странах теряется из-за его неправильного сбора, ошибочных транспортировки, способов хранения и дальнейшей обработки. Кроме того, несовершенны и методы борьбы с насекомыми-вредителями. Ко всему этому следует прибавить множество конфликтов и гражданских войн, мешающих эффективно использовать природные ресурсы и трудовой потенциал населения.
Сколько людей может прокормить наша планета? Точный ответ, по мнению экспертов, дать невозможно. Природных и трудовых ресурсов, имеющихся на Земле, теоретически достаточно, чтобы прокормить и 10 миллиардов человек. Но распределены они неравномерно: именно там, где население планеты растет быстрее всего, вскоре может начаться голод.
Автор: Сабине Кинкарц / Виктор Вайц
Редактор: Юлия Сеткова
Реклама
Пропустить раздел Еще по теме
Еще по теме
Показать еще
Пропустить раздел Близкие темы
Близкие темы
ГолодПропустить раздел Топ-тема
1 стр. из 3
Пропустить раздел Другие публикации DW
На главную страницу
Землепользование в сельском хозяйстве в цифрах | Устойчивое продовольствие и сельское хозяйство | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
Исходную статью для этого материала можно найти на веб-сайте Статистического отдела ФАО.
Земля – понятие, которое в широком смысле включает климат, топографию, растительность, почвы и другие природные ресурсы – является основой сельского хозяйства, и взаимодействие между этими компонентами жизненно важно для определения продуктивности и устойчивости агроэкосистем. Особенно в условиях изменения и изменчивости климата выбор правильного землепользования для данных биофизических и социально-экономических условий имеет важное значение для сведения к минимуму деградации земель, восстановления деградированных земель, обеспечения устойчивого использования земельных ресурсов и максимального повышения устойчивости.
Возделываемые земли – это земли, используемые для выращивания сельскохозяйственных культур, как однолетних (однолетних), так и постоянных (многолетних), и могут включать участки, периодически оставляемые под паром или используемые в качестве временных пастбищ. Постоянные луга и пастбища – это земли, используемые для выпаса скота. Они включают как управляемые, так и естественные пастбища, а также ряд типов растительного покрова, используемых для пастбищных угодий, таких как травянистые и лесистые саванны.
Преобразование земель из природных экосистем в сельскохозяйственные исторически было самой крупной причиной выбросов парниковых газов, связанных с потерей биомассы и углерода в биомассе над и под землей. Сегодня преобразование земель в сельскохозяйственные угодья продолжает оставаться основной причиной утраты биоразнообразия и деградации земель. Планы и стратегии эффективного землепользования и управления земельными ресурсами необходимы для максимизации урожайности сельскохозяйственных культур при минимизации потенциального воздействия на окружающую среду из-за чрезмерной утраты мест обитания и чрезмерного использования природных ресурсов, таких как почвы и вода.
Глобальные тенденции
Площадь сельскохозяйственных угодий в мире составляет приблизительно пять миллиардов гектаров, или 38 процентов поверхности земли. Около одной трети из них используется в качестве пахотных земель, а остальные две трети составляют луга и пастбища) для выпаса скота.
В пределах пахотных земель около 10% площади используется под многолетние культуры, такие как фруктовые деревья, плантации масличных пальм и плантации какао. Еще 21 процент оборудован для орошения, что является важной практикой землепользования в сельском хозяйстве.
По мере того, как население планеты продолжает расти, а число людей в мире более чем удвоилось в период с 1961 по 2016 год, растет спрос на продукты питания. Выросла и нагрузка на землю, которая является ограниченным ресурсом. Глобальная площадь пахотных земель на душу населения постоянно уменьшалась в период с 1961 по 2016 год: примерно с 0,45 га на душу населения в 1961 году до 0,21 га на душу населения в 2016 году (рис. 1 ниже).
Рисунок 1. Пахотные земли в мире на душу населения, 1961-2016
Региональные тенденции
Региональное распределение землепользования представляет собой сочетание местных агроклиматических почвенно-почвенных условий и социально-экономических факторов. В среднем за десятилетие с 2007 по 2016 год наибольшая доля площади сельскохозяйственных угодий приходилась на Азию, составляя 1,6 гектара (га) или 34 процента, за ней следуют Америка (1,2 га, или 25 процентов) и Африка (1,1 га, или 34 процента). 24 процента), при этом Европа и Океания представляют примерно по 9-10 процентов от общей суммы.
Что касается ирригационных мощностей, регионом с самой большой площадью земли, оборудованной для орошения за последнее десятилетие, была Азия с 237 мегага (мга), или 70 процентов от общей площади в мире, за которой следует Америка (52 млн га). , или 16%), Европе (26 млн га, 8%), Африке (15 млн га, 5%) и Океании (3 млн га, 1%).
С точки зрения относительной доли земель, оборудованных для орошения, по отношению к пахотным землям, Азия также имела самые большие значения (40 процентов), за ней следуют Америка (13 процентов), Европа (9 процентов).процентов), Океании (7 процентов) и Африке (6 процентов).
С точки зрения доступности на душу населения площадь пахотных земель на душу населения в период с 2007 по 2016 год была наименьшей в Азии (0,13 га на душу населения), за которой следуют Африка (0,22 га на душу населения), Америка и Европа (0,40 га на душу населения) и Океания (1,21 га на душу населения).
Страновые тенденции
В среднем за последнее десятилетие Китай был страной с наибольшей площадью сельскохозяйственных угодий (около 500 млн га или млн га), за ним следуют США, Австралия (около 400 млн га каждая) и Бразилия ( 278 млн га). Самая большая площадь пахотных земель принадлежит Индии (почти 170 млн га), за ней следуют США (158 млн га), Китай и Российская Федерация (около 120 млн га каждая).
Двумя странами с самой большой площадью орошаемых пахотных земель были Индия и Китай, примерно по 68 млн га каждая, за которыми следуют США (27 млн га), Пакистан (20 млн га) и Иран (9 млн га).
Рисунок 2. Первая десятка стран с наибольшей а) площадью сельскохозяйственных угодий и б) площадью пахотных земель. В среднем за 2007–2016 годы
Пространственное распределение пор помогает определить, где в почве хранится углерод — ScienceDaily
Science News
от научно-исследовательских организаций
- Дата:
- 21 апреля 2022 г.
- Источник:
- Центр экологических исследований Гельмгольца — UFZ
- Резюме:
- Почвы содержат больше углерода, чем вся растительность на поверхности Земли. Однако остается еще много нерешенных вопросов о том, какие именно процессы способствуют накоплению в почве. Ученые-почвоведы разработали новый метод, чтобы показать, где и при каких условиях в почве хранится углерод. Оказывается, в первую очередь сеть почвенных пор контролирует пространственное распределение углерода.
- Поделиться:
ПОЛНАЯ ИСТОРИЯ
Почвы содержат больше углерода, чем вся растительность на поверхности Земли. Однако остается еще много нерешенных вопросов о том, какие именно процессы способствуют накоплению в почве. Под руководством Центра экологических исследований им. Гельмгольца (UFZ) группа почвоведов разработала новый метод, позволяющий показать, где и при каких условиях в почве хранится углерод. Как пишут в Nature Communications , именно сеть почвенных пор контролирует пространственное распределение углерода.
реклама
В общественных дебатах о защите климата часто забывают о важности почвы. Однако в глобальном масштабе почвы содержат значительно больше углерода, чем леса или атмосфера. Долгосрочное хранение углерода может быть довольно сложным. С одной стороны, это зависит от того, сколько атмосферного углерода поступает в почву в результате роста корней, различных процессов перемешивания (например, при возделывании почвы или жизнедеятельности дождевых червей) и просачивании растворенных органических соединений. С другой стороны, это зависит от того, можно ли стабилизировать имеющийся в почве углерод или он разлагается бактериями и грибами. Какой процесс более эффективен — хранение или разложение — определяется прежде всего структурой почвы (например, размером сети пор, которые помогают транспортировать воздух, воду и питательные вещества). «Углерод, хранящийся в растительных остатках и гумусе, не разлагается, если гифы бактерий или грибов больше, чем поры в почве, где он хранится», — говорит доктор Штеффен Шлютер, почвенный физик UFZ и ведущий автор исследования. Более того: если поры постоянно заполнены водой и, следовательно, лишены доступа кислорода (например, в неповрежденных торфяных почвах), бактериям труднее использовать углерод. «Таким образом, одним из решающих факторов, определяющих, где углерод хранится в почве, является пространственное распределение пор», — говорит Шлютер. Ранее не было возможности изучить характер распределения органического углерода в порах миллиметрового и микрометрового размера.
Но теперь это удалось ученым УФЗ. С помощью своего нового метода они могут точно локализовать углерод в почве. Он основан на окрашивании органических соединений четырехокисью осмия, которая сорбируется на углеродсодержащих двойных связях, а затем визуализируется с помощью рентгеновской компьютерной томографии (КТ). Сканируя образец почвы до и после окрашивания, исследователи могут сделать вывод о распределении углерода по различиям в изображениях. До сих пор это было возможно только с помощью сложных методов синхротронной КТ. Однако, поскольку в Германии всего два ускорителя частиц такого типа, доступ к ним сильно ограничен. Напротив, рентгеновская компьютерная томография более широко распространена в институтах почвоведения в Германии. Таким образом, новый подход облегчает исследования. «Обычно вы не можете заглянуть внутрь почвы. Но это методологическое новшество позволяет нам делать выводы о том, где и насколько хорошо почва обогащается углеродом в зависимости от системы пор и органического материала, такого как корни и подстилка», — говорит профессор Ханс- Йорг Фогель, заведующий кафедрой почвенных систем UFZ. Это дает важную информацию о процессах в почве и, следовательно, также о последствиях, которые они имеют для стабилизации и разложения углерода в почве.
В качестве примера почвоведы апробировали свою методику на трех участках с разным типом почвы и разным режимом увлажнения: черноземный участок с низким годовым количеством осадков на исследовательской станции UFZ в Бад-Лаухштедте, мелкозернистый участок Luvisol с сезонным заболачиванием в предгорьях Альп и постоянно влажный участок Gleysol, находящийся под влиянием грунтовых вод, недалеко от Гисена. Результат: в непосредственной близости от пор (то есть в пределах от 50 до 100 микрометров) концентрация углерода ниже, чем в остальной части почвы. В основном это связано с тем, что микробная активность снижается по мере удаления от пор. «Эта картина наблюдалась на всех трех участках независимо от режима влажности. Таким образом, близость к системе пор способствует разложению органического вещества, а расстояние до этих пор способствует стабилизации углерода в верхнем слое почвы — слое, который особенно важно для сельского хозяйства», — говорит Шлютер. Напротив, существуют различия в содержании углерода вокруг органического материала, такого как растительные остатки. В сухой черноземной почве углерод уменьшается по мере удаления от растительных остатков. Бактерии и грибы прикрепляются к растительным остаткам, поэтому они могут легко добраться до углерода и метаболизировать его. Затем продукты разложения скапливаются вокруг растительных остатков. В Глейсоле все было наоборот. Никакого обогащения продуктов вокруг растительных остатков ученые не обнаружили. Одно из объяснений заключается в том, что растворенные продукты разложения легче переносятся на большие расстояния во влажных условиях. «Режим влажности сильно влияет на модели стабилизации углерода в почве, поскольку он контролирует степень перемещения углерода из растительных остатков в окружающую почву», — говорит Шлютер.
Новый методологический подход теперь открывает интересные исследовательские перспективы, например, как углерод распределяется в недрах (т.е. в более глубоких слоях почвы до одного метра). Пока имеются лишь косвенные доказательства того, что характер распределения углерода в недрах отличается от такового в верхнем слое почвы. Это связано с тем, что последний не подвергается влиянию обработки почвы и не так интенсивно перемешивается роющими животными. Углерод может достигать более глубоких слоев только за счет накопления в немногочисленных корнях или диффузии растворенных органических веществ. «Было бы интересно узнать больше об этих процессах. Из-за изменения климата и связанных с этим частых засух в верхнем слое почвы растениям все больше не хватает воды. Таким образом, возрастает значение недр для роста растений», — говорит Фогель. С помощью нового метода исследователи надеются лучше понять процессы накопления углерода в более глубоких слоях, а также причины различий в углеродном балансе между различными формами управления земельными ресурсами (например, использование пастбищ и земледелие)9.0003
изменить ситуацию: спонсорская возможность
История Источник:
Материалы предоставлены Центр экологических исследований Гельмгольца — UFZ . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
Номер журнала :
- Штеффен Шлютер, Фредерик Лойтер, Лукас Альбрехт, Кармен Хёшен, Рюдигер Килиан, Ронни Сурей, Роберт Микутта, Клаус Кайзер, Карстен В. Мюллер, Ханс-Йорг. Микромасштабное распределение углерода вокруг пор и твердых частиц органического вещества зависит от режима влажности почвы . Nature Communications , 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-29605-w
Цитировать эту страницу :
- MLA
- АПА
- Чикаго
Центр экологических исследований Гельмгольца — UFZ. «Пространственное распределение пор помогает определить, где в почве хранится углерод». ScienceDaily. ScienceDaily, 21 апреля 2022 г.
Центр экологических исследований Гельмгольца — UFZ.