Значение почвы и ее плодородия для человека. Значение почвы в природе и в жизни человека

Это незаменимый элемент земной поверхности, благодаря которому существование растительных и животных организмов (а также микроорганизмов) становится возможным.

Взаимодействие здесь двойственное: всего живого не было бы без почвы, но сама почва является результатом жизнедеятельности этих организмов. Почва составляет одну из планетарных оболочек, которую принято называть педосферой.

Почва и круговорот веществ. Благодаря специфической смеси почвенных элементов, воды, воздуха и органических компонентов происходят процессы переработки, разложения и трансформации множества химических соединений.

Благодаря этому появляется возможность осуществлять питание в первую очередь для растений, и косвенно для животных и человека.

Значение почвы в природе можно разделить в зависимости от ее функций, основные из которых следующие:

• Концентрация энергетических запасов благодаря обеспечению процессов жизнедеятельности растений и осуществлению ими фотосинтеза (а следовательно и образованию многих полезных ископаемых).
• Создание взаимодействия между малым и большим круговоротами веществ — биологическим и геологическим.
• Осуществление регулирования основных процессов в биосфере — регуляции продуктивности живых организмов и плотности их заселения на поверхности планеты.
• Участие во взаимосвязанном процессе регулировки атмосферного и гидросферного составов.
• Обеспечение нормальных процессов жизнедеятельности земных организмов.
• Экологическая роль — участие в функциональности экосистемы и как составная часть биогеоценоза.
• Важная роль в сложных механизмах функционирования и регулирования атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы и этносферы.

Значение почвы в жизни человека

Самим своим существованием почва обеспечивает возможность для жизни человеку и другим живым организмам. Почва и человек неразрывно связаны друг с другом. Не зря первыми эффективными технологиями человеческой цивилизации были земледелие и животноводство — то есть по сути, максимальные способы использования земельных ресурсов.

Энергетическая функция

Почва создает условия для жизни растений, которые преобразуют солнечную энергию методом фотосинтеза в органическую. Постепенно растения и другие органические остатки превращаются в уголь, нефть, газ, торф, тем самым создавая гигантские резервуары энергии для человеческой цивилизации.

Почва — активный участник круговорота органических и геологических компонентов. Такие важнейшие структурные элементы как азот, кислород и углерод проходят процессы преобразования с помощью почвы. Путем сложных трансформаций эти химические элементы как высвобождаются в гидросферу и атмосферу, так и становятся источником органического синтеза для растений.

Очень важно чтобы в состав почвы входили необходимые для нормального функционирования человеческого организма минеральные элементы.

Естественная регуляция популяций

Скопление растительных и животных организмов (а также человека) всегда происходит в тех областях планеты, где почвы наиболее плодородны, а климат благоприятствует жизни. И наоборот — почвы с низким плодородием снижают возможности существования на них флоры и фауны, тем самым регулируя численность определенных видов и популяций.

В социальном отношении роль почвы проявляется в том, что высокоурожайные земли становятся причиной территориальных конфликтов между странами и народами.

Почва как средство производства

Несомненно, почва является ценным средством для производства сельскохозяйственной и животноводческой продукции. Всегда следует учитывать важность сохранения экологического состояния почвы при проведении различных агротехнических работ и организации видов производств, сопряженных с выделением токсинов и сточных вод в окружающую среду.

От состояния почвы напрямую зависит будущее жизни на планете. Кроме того, грунт необходим для создания жилищ и дорог.

Защитная функция почвы

Почва не только дает жизнь, но и обезвреживает опасные для жизни человека и животных вещества. Это и вредные химические соединения, и радиоактивные вещества, и опасные бактериальные и вирусные возбудители. Все эти компоненты накапливаются в почве и постепенно утилизируются.

Однако, буферный запас прочности почвы не безграничен, и если он будет постоянно превышаться, она перестанет справляться со своими протекторными функциями.

Природа наградила наш мир почвой, которая является основополагающим критерием существования всего живого на Земле. Из почвы мир получает все жизненно необходимые элементы. Именно поэтому ее нужно оберегать, удобрять и избавлять от негативных факторов.

Почва в природе

Почва является одной из главных составляющих педосферы - геофизической оболочки планеты.

Основной функцией почвы, как отдельного элемента в природе, является обеспечение жизни в целом. Ведь именно она дает возможность существования, роста и размножения всему живому - различным микроорганизмам, экосистемам, растениям, животным, человеку.

Почва является основой для образования всех жизненно необходимых элементов - воды и элементов минерального питания в виде химических соединений.

Пример: 1) растение в горшке с песком; 2) растение в горшке с глиной; 3) растение в горшке с почвой

Почва является не только необходимым условием для жизни на Земле, но и также следствием этой жизни.

Почва необходима для запаса энергии. Именно в ней проходят процессы фотосинтетической деятельности растительного мира. Примером такой деятельности является использование человеком огромного количества топлива, пищи и кормов, образующихся в недрах земного покрова. Уголь, газ, нефть, торф - все это следствие фотосинтетических процессов.

Почва играет большую роль в природе. Она обеспечивает безостановочное взаимодействие геологического и малого биологического обмена веществ. Круговорот кислорода, углерода, азота осуществляется именно через нее. Через почву эти элементы поступают в корни растений, создавая необходимые условия для пищевых цепочек. Таким образом она регулирует состав атмосферы и гидросферы.

Почва регулирует различные процессы, происходящие в природе. Одним из них является биосферный процесс. Роль почвы в этом процессе - стабилизация плотности и продуктивности всего живого на Земле.

Земельные ресурсы в жизни человека

Земельные ресурсы - земли, используемые человеком в хозяйственной деятельности.

Земельные ресурсы определяются по нескольким критериям. Огромную роль играет рельеф определенной местности. Он может быть удобен, не удобен или непригоден для осуществления конкретной деятельности. Равнинные территории подходят для взращивания культурных пород или определенной обработки. Горная и бугристая местность не достаточно удобна для орошения или удобрения растительных пород. А есть территории, на которых невозможно заниматься какой-либо целенаправленной деятельностью - расчлененные овраги, каменистые возвышенности, болота и другие.

Плодородие земельных ресурсов также важно для осуществления человеческой деятельности. Хороший почвенный покров сможет напитать все растения достаточным количеством необходимых веществ и элементов.

Почва и земельные ресурсы играют важную роль в жизни человека. Именно из почвы мы получаем все необходимое для жизни - пищевые ресурсы.

Земельные ресурсы помогают в осуществлении сельскохозяйственной деятельности и лесоводства. Также земля является источником строительных материалов, благодаря которым строятся современные сооружения.

Загрязнение окружающей среды почвы

Практически каждый вид деятельности человека наносит огромный вред почвенному покрову. Промышленные отходы черных и цветных металлов, отходы химической промышленности, органические химические соединения, продукты неорганической химии - все это сказывается на качестве почвы и земельных ресурсов.

Предприятие, не устанавливающие очистительные фильтры, выбрасывают в атмосферу диоксид серы, оксид углерода, пыль, золу, дым, сульфаты и нитраты.

Предприятия, занимающиеся простым органическим синтезом, оставляют отпечаток на почве. Они выбрасывают технологические отходы, которые не перерабатываются в условиях естественной среды.

Производство высокомолекулярных соединений сказывается на состоянии почвы. При осуществлении подобной деятельности в природу попадают мономеры, катализаторы, растворители, стабилизаторы, пластмасса, резина и другие вещества, загрязняющие окружающую среду почвы.

Почвенный покров Земли кажется нам обычным и вечно существующим в природе. Однако это не так. Природа создавала почву в течение 4,5 миллиардов лет! Основой для образования почвы послужили продукты выветривания горных пород. Выветривание - это сложный процесс, результат совместного действия многих физических, химических и биологических факторов. Видео 37.

Условно это отражено в формуле: Горные породы + Солнце + воздух + вода + живые организмы = почва.

Процесс почвообразования никогда не прекращается, конечно, он идет и в наши дни, но очень медленно. Почва находится в постоянном процессе развития - формирования или разрушения.Длительность процесса образования почвенного покрова Земли обусловлена многими факторами. На образование почвы требуются многие тысячелетия. В то же время нерациональное природопользование, губительное для почвы, может уничтожить ее всего за несколько лет.

Как Вы думаете, следует почву отнести к возобновляемым, или невозобновляемым природным ресурсам? Можно ли дать однозначный ответ на этот вопрос?

Благодаря почвенному покрову Земли обеспечивается жизнь растений, животных и человека. Почва - важнейший компонент всех наземных экологических систем Земли и сама является уникальной экосистемой (см. подробнее темы 2 и 3). Она осуществляет связи живых организмов с литосферой, атмосферой и гидросферой. Почва - это объект изучения отдельной науки - почвоведения. Родоначальник почвоведения - выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев. В Петербурге находится Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева, который является одним из крупнейших в мире музеев почвенно-экологического профиля. В музее можно получить ответы на вопросы - Что такое почва? Как она образуется? Что на этой почве растет? Кто в этой почве живет? Музей является хранителем богатейшей коллекции почв из различных природных зон мира.

В настоящее время ученые выделяют около ста типов почв. Почему существуют разные типы почв?

Многобразие почв связано, разумеется, с многообразием условий, в которых они формировались. Особенно большое значение имеют климат и свойства тех пород, из которых образовалась почва.

Рассмотрите рисунок и сравните чернозем, дерново-подзолистые и тундровые подзолистые почвы.

Знаете ли Вы, какие типы почвы характеры для Вашей местности? В почве имеется нескольких слоев, связанных между собой. Видео 38. Среди них различают коренную породу, которая подвергается выветриванию при выходах ее на поверхность, и материнскую, из которой формируется верхний слой почвы. Нижележащий слой называется подпочвой.

Уникальное свойство почвы - плодородие. Именно оно обеспечивает существование жизни на Земле. Плодородие почвы обусловлено содержанием в ней гумусных веществ (гумуса). Гумус - это скопление органических веществ, которые образовались при гниении растительных и других остатков живого. Он придает почве черный цвет и обеспечивает рост и развитие растений (т.е. жизнь на Земле). Чем больше в почве гумуса, тем она плодороднее. Больше всего гумуса содержится в черноземных почвах. Видео 39.

Из чего состоит почва?

Примерно 50% пространства в почве занимает воздух, заполняющий промежутки между твердыми частицами. Около 45% массы почвы приходится на долю минеральных веществ, около 5% - на долю органических веществ. Однако эти сведения о составе почвы не дают настоящего представления о ней.

Мы привыкли думать, что почва мало населена, что основная масса живых организмов находится на ее поверхности. Но это совсем не так! Для многих животных она является средой обитания. Все знают, что в почве живут и дождевые черви, и личинки насекомых, и сами насекомые. Почва служит местом гнездования и строительства жилищ для многих птиц и других животных. Расчеты ученых показывают, что масса живого в почве составляет? массы живых обитателей лесов и более? массы живого степной растительности.

Установлено, что чем меньше размеры организмов, тем больше их число в почве. Так, в 1 м 3 почве находится несколько десятков миллионов червей и насекомых. А в 1 грамме почвы содержится более миллиона простейших микроорганизмов. В целом количество почвенных микроорганизмов на Земле ученые оценивают приблизительно в один миллиард тонн! Однако значение живых организмов в почвенных процессах определяется не их массой, а той огромное работой, которую они совершают. Видео 40.

Мы не замечает работу почвенных бактерий, которые непрерывно перерабатывают отмирающие части растений и других организмов. Но если бы она прекратилась, поверхность Земли была бы завалена этими остатками. Трудно представить, что было бы с нашей прекрасной Планетой через какие-нибудь сто лет! А дождевые черви, как известно, питаясь, заглатывают почву. Если в одном гектаре почвы обитает около 140 тысяч дождевых червей, то их масса составляет 500 кг! А это значит, что за один год они пропускают через свой организм около десяти тонн почвенной массы!

В чем заключается биосферная функция почвы?

Важно понимать, что для характеристики почвы недостаточно знать ее состав. Научное знание о почве связано с пониманием того, что она представляет собой сложное природное тело, имеющее определенное строение(структуру). Будем помнить: Почва - это не механическая смесь различных веществ. Почва - это сложнейшая система взаимодействия минеральных, органических веществ и живых организмов.

Благодаря их взаимодействию почва выполняет свои биосферные функции. Но, повторим, оно обеспечивается не только составом, но и строением почвы.

Почва состоит из очень мелких частиц. В пленке воды, обволакивающей почвенные частицы, живут микроскопические организмы. Более крупные поселяются между частицами почвы, как в пещерах. И те, и другие составляют с почвой единое образование. Тем, что живут на поверхности частиц, необходим воздух, а те, что находятся внутри частиц, способны жить без воздуха.

Питание, дыхание и все другие процессы жизнедеятельности живых организмов приводят к множеству изменений в составе почвы. При этом они вовлекают в эти процессы вещества, содержащиеся в воздухе и растворенные в воде, а сами выделяют образовавшиеся в процессе их жизнедеятельности новые вещества.

Таким образом, почва выполняет свою биосферную функцию как конечного звена, обеспечивающего создание всей биомассы Планеты.

Разрушение почвы может происходить как в результате природных процессов, так и под влиянием нерациональных действий человека.

Разрушение почвенного покрова на месте рубки леса

Такие природные процессы, как наступление ледников, извержение вулканов, образование гор, землетрясения, ураганы, смерчи или наводнения, не могут не влиять на состояние земной коры и на процессы почвообразования. Но естественная эрозия почвы(разрушение и снос верхних наиболее плодородных слоев в результате действия воды и ветра) - это медленный непрерывный процесс, одновременно с которым формируется новый почвенный слой. В отличие от естественной,антропогенная эрозия почвы вызвана вмешательством человека в природную среду в хозяйственных целях. Нерациональное использование полей и пастбищ, вырубка леса, осушение водоемов и тому подобное - все это может уничтожить плодородие почвы за очень короткий срок.

Например, первые поселенцы в Америке так нещадно эксплуатировали землю, что за 100 лет погубили 20% пахотных земель. Почва также разрушается вследствие заболачивания, опустынивания.

Горькое свидетельство безоглядной эксплуатации человеком природы - это и пустыни Северной Африки, и Прибалтийские дюны, и эродированные пространства в Австралии, Пакистане, в Индии и Канаде. Только в европейской части нашей страны насчитывается до 2 миллионов оврагов, которые образовались в основном вследствие распашки земли. Ежегодно земельные угодья теряют слой плодородной почвы, на создание которого природа затратила тысячи лет. Почвоведы называют эрозию настоящей трагедией.

Ученые считают, что для сохранения экологической устойчивости территории в каждой природной зоне должно соблюдаться определенное соотношение пашен, пастбищ и лесов. Так, например, в лесостепи, по исследованиям В.В. Докучаева, лесов должно быть 10-18%. Сейчас из-за чрезмерной распашки их осталось значительно меньше.

По современным данным человечество уже утратило за исторический период около 2 млрд. га некогда плодородных земель, превратив их в антропогенные пустыни. Это больше, чем площадь всей современной пашни в мире, составляющей 1,5 млрд. га.В конце ХХ века стало очевидным, что деградация почв приобрела угрожающие размеры и является одной из основных угроз глобального экологического кризиса. Это особенно тревожно, если учесть, что, последним оценкам, в мире насчитывается более одного миллиарда голодающих, то есть каждый шестой житель планеты. А это значит, что сейчас страдают от голода и истощения больше людей, чем когда бы то ни было в истории человечества, в то время как плодородие почв и площадь пригодных для сельского хозяйства земель сокращаются.

Мы когда-нибудь задумываемся над тем, что в нашей жизни значит почва? Пожалуй, очень редко. Нам кажется, что, поскольку почва - это не цветок, не насекомое, не зверь, что с ней может случиться? Так и будет всегда лежать под ногами. А вместе с тем всемирно известный эколог Жан Пьер Дорста сказал: "Почва - наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов, естественных и искусственных, зависит, в конечном счете, от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли".

Недооценивая роль этого величайшего природного богатства, человечество ставит под угрозу само свое существование.

Охрана почвы от ее разрушения, борьба с уменьшением ее плодородия - важнейшая экологическая проблема, требующая безотлагательного пристального внимания мирового сообщества.

Обычно первое, о чем мы думаем, - это о ее плодородии. Действительно, способность почв поддерживать жизнь на Земле - самое главное ее свойство. Однако только этим не ограничивается роль почвенного покрова в жизни нашей планеты.

Для биосферы почва - хранитель семян, в том числе и семян растений далекого прошлого, которые тысячи лет могут ждать благоприятных условий, чтобы взойти. Велико значение почвы и для сохранения разнообразия животных на нашей планете. В почвенном теле проживают тысячи видов различных организмов, особенно микроорганизмов и беспозвоночных. Некоторые млекопитающие, например кроты, могут жить и питаться только в почве. Следовательно, для биосферы роль почвы как генетического банка очень велика.

Для гидросферы - вод рек, озер, морей и океанов - почва тоже очень важна. Почвенный покров, как большая губка, впитывает в себя влагу дождей и талого снега, а затем потихоньку отдает ее как растениям, так и ручьям и рекам, т. е. почва выступает в роли регулятора гидрологического режима рек. Без этой способности почв в средней полосе России, например, почти каждое лето были бы засуха и обмеление рек, а каждую весну - «всемирный потоп». Однако почвенный покров регулирует не только количество воды, отдаваемое рекам и озерам, но и ее качество. Почва задерживает загрязняющие вещества, обогащает поверхностную воду минеральными солями, делая ее пригодной для питья. Попробуйте на вкус дождевую воду, а потом воду из ближайшего естественного источника - и вы почувствуете, насколько дождевая вода хуже. Вода без минеральных солей вредна для живых организмов, в том числе и для человека, потому что она растворяет и вымывает соли самого организма.

Для атмосферы почва - регулятор газов, о чем мы уже говорили выше. Кроме того, почва сильно влияет на тепловой баланс Земли. Из физики мы знаем, что черное тело тепло поглощает, а белое отражает. Значит, распаханные черноземные поля сильно впитывают солнечное тепло, а каменистые россыпи светлых кварцевых или сланцевых пород активно его отражают. Такие почвенные , как торфяные, при охлаждении удерживают тепло в почве (т. е. выполняют роль шубы), а при нагревании не дают прогреваться глубоким почвенным горизонтам (т. е. выполняют работу оболочек холодильника). Почва - это также «поставщик» пыли в атмосферу. Пыль, отражая солнечные лучи, влияет на тепловой баланс планеты. Если вдруг огромные массы почвенных частиц в результате какого-нибудь катаклизма (удара крупного метеорита, ядерной войны) поднимутся в атмосферу, то для нашей планеты может наступить долгая «зима».

Для литосферы почва - это «фабрика глин». Именно в почве плотные горные породы под воздействием атмосферы и организмов разрушаются, превращаясь в глинистые и песчаные частицы. Глины, так же как и песок, накапливаются в и в период активизации глубинных процессов Земли и формирования гор опять оказываются на поверхности в виде сланцев и песчаников. Поэтому многие плотные породы, которые мы называем горными, состоят из частичек, которые успели когда-то побывать почвой. Почва - это щит, предохраняющий поверхность от сильной эрозии. В процессе почвообразования и накопления гумуса в почве создается прочная зернистая и комковатая структура, которая мешает воде и ветру разрушать поверхность.

Почва располагается на границе соприкосновения и взаимодействия трех планетарных оболочек - литосферы, атмосферы и гидросферы, поэтому, по мнению ученых-почвоведов, она формирует особую геосферу - педосферу, или почвенный покров Земли (рис. 2).

Одновременно почва является компонентом биосферы - области распространения жизни на Земле. Такое уникальное положение почвы обуславливает ее роль в природных процессах и в жизни человека.
1. Обеспечение существования жизни на Земле. Это главная функция почвы. Из почвы растения, а через них животные и человек получают элементы питания и воду для создания своей биомассы. В почве укореняются наземные растения, живет огромная масса почвообитающих животных и микроорганизмов. Без почвы невозможно существование на Земле природных биоценозов - сообществ живых организмов. Свойства почвы, в первую очередь ее плодородие, наряду с климатическими факторами, определяют распределение и обилие живых организмов на суше Земли.
Почва поэтому является неотъемлемым компонентом природных экосистем суши, а их структурной единицей (экосистемой низшего ранга) служат биогеоценозы. Эту роль почвы подчеркивал академик Владимир Николаевич Сукачев, впервые предложивший понятие «биогеоценоз».
2. Обеспечение постоянного круговорота веществ - вторая важная функция почвы. На поверхности земли горные породы подвергаются выветриванию, в результате чего в почве накапливаются элементы минерального питания живых организмов. Эти элементы поглощаются из почвы растениями и через систему пищевых цепей (растения - животные - микроорганизмы) возвращаются в почву. Это составляет малый (биологический) круговорот веществ.
Из почвы элементы частично выносятся в водоемы и в конечном итоге оказываются в Мировом океане, где участвуют в формировании осадочных горных пород, которые в геологической истории Земли могут подвергнуться глубинным превращениями или опять выйти на поверхность. Так протекает большой (геологический) круговорот веществ. Следовательно, почва является связующим звеном и регулятором взаимодействия этих двух циклов веществ.
3. Обеспечение основной массы получаемой человеком пищи еще одна важная функция почвы. Поэтому в природной среде обитания человека почве принадлежит существенная роль: она служит основным средством сельскохозяйственного производства, экономической основой существования людей.
Значение почвы как всеобщего достояния человечества подчеркивают все крупные международные декларации и соглашения (Всемирная стратегия охраны природы, Всемирная почвенная хартия, Основы мировой почвенной политики). Почва является достоянием всего человечества, поэтому мы должны ее рационально использовать и охранять. Это наш долг перед современным поколением людей и потомками.
С понятием почвы созвучно понятие земли, однако они не являются синонимами. Почва - это понятие естественно-историческое, относящееся только к природному объекту. Земля - это не только естественно-историческое, но одновременно социально-экономическое понятие, относящееся к природному ресурсу. Оно включает не только собственно почву, но и определенную часть земной поверхности, ее положение в географическом пространстве и социально-экономический потенциал.