Часть 2. Антропогенные изменения биосферы 5 глава

Урожаи. Прирост урожайности зерновых в течение второй половины ХХ века остается примерно на одном уровне или даже немного увеличивается. Если за период с 1950 по 1985 гг. она поднялась с немногим более 1 т/га до 2,3 т/га, то в 1993 г. гг. урожайность зерновых достигла 2,7 т/га, а в 1994 г. - 2,8 т/га. Не подтвердились сделанные в 1980-х гг. предсказания экспертов об исчерпании возможностей “зеленой революции”, которая стала возможной благодаря увеличению применения минеральных удобрений и ядохимикатов, а также внедрению высокоурожайных сортов растений.

Если говорить о рекордных урожаях в отдельных хозяйствах, то надо отметить, что в 1982 г. в Англии получено 15,65 т/га озимой пшеницы. Мировые рекорды по кукурузе достигали 22,2 т/га, по рису 14,5 т/га.

Однако почти шести миллиардам людей Земли производимого зерна, как и продовольствия в целом не хватает. Примерно миллиард жителей планеты существуют в условиях нищеты, а уровень жизни еще двух миллиардов близок к условиям глубокой бедности.

Неважно обстоят пока дела в зернопроизводстве России. В 1994 г. собрано 81,3 млн.т, а в 1995 г. - 63, в 1996 г. - 69, в 1997 г. - 96 млн.т зерна. В последний из перечисленных год зерна было достаточно для самообеспечения страны.

Удобрения. Разность между приходом и расходом элементов питания в почве составляет баланс этих элементов. Последние выносятся из почвы с урожаем, а также в результате эрозии или других деструктивных процессов. Стремление увеличить производительность земледелия заставляло людей вкладывать в него больше и больше энергии питательных веществ. Даже примитивная - подсечная система основана на использовании культурными растениями питательных веществ, высвобождающихся при сгнивании или сжигании деревьев.

Внесение органических удобрений - эффективный прием повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Издавна применяли навоз, птичий помет и торф. К ним с некоторых пор прибавился сапропель. Доза используемого навоза может обычно колебаться от 10 до 40 т/га, птичьего помета - от 2 до 4 т/га.

ХХ век - время широкого применения минеральных удобрений. Для получения урожая зерна пшеницы в 3 т/га вносят 110 кг N, 40 кг Р₂О₅ и 70 кг К₂О. С урожаем картофеля 30 т/га выносится с 1 га 150 кг N, 60 кг Р₂О₅ и 270 кг К₂О. В 1994 г. потребление минеральных удобрений в мире составило 120 млн т. Прогнозы ФАО конца 1980-х гг. об увеличении использования минеральных удобрений к 2000 г. до 300 млн. т оказались ошибочными. По сравнению с 1987 г. их потребление упало на 20 млн. т. Удобрения используются примерно в таком соотношении: N - 55%, Р₂О₅ - 25% и К₂О - 20%.

В 1987 г. в СССР было использовано около 27 млн.т NРК, тогда как в России в 1994 г. - 3,8 млн.т. Если в бывшем СССР средняя нагрузка на пашню была 118 кг/га NPK, то в России она упала до 29 кг/га. В странах, где минеральные удобрения применялись также в больших дозах, снижение подкормки растений не было столь значительным. Например, в Нидерландах показатели для 1987 и 1994 гг. составляли (NPK в кг/га): 680 и 560, во Франции - 303 и 240, в ФРГ - 403 и 220. В странах, являющихся крупнейшими производителями продукции растениеводства применение минеральных удобрений за тот же срок не только не снизилось, но и увеличилось, как например в США с 95 до 108, в Китае - с 236 и до 260, в Индии -с 48 и до 72 кг/га.

Внесение минеральной подкормки для растений в почву неизбежно сопровождается загрязнением поверхностных и подземных вод. Легко растворимые в воде азотные удобрения в виде нитратов содержатся в речных и подземных водах ряда стран Западной и Центральной Европы в концентрациях, достигающих, а иногда и превышающих ПДК (рис. 12).

Рис. 12. На карто-схеме оконтурена область загрязнения подземных вод нитратами в юго-восточной части и центре Англии с концентрациями, превышающими ПДК, которые могут стать больше 100 мг/л, если не будут приняты меры противодействия. Но и при их проведении качество артезианских вод в известняках существенно улучшится через 4-5 лет, в песчаниках - через 15-20 лет и в породах, представленных мелом - через 40-50 лет (из газеты “Таймс” за 11.12.1989)

 

Аналогичное явление характерно для некоторых районов Северной Америки. Например, в бассейне р.Платт в пределах штата Небраска по сведениям для конца 1970-х годов содержание нитратов в подземных водах колебалось от 0 до 200 мг/л. Часто повышение содержания аммонийного азота в небольших водоемах фиксируется там, где они располагаются по соседству с животноводческими фермами и пастбищами.

Ядохимикаты. Современное сельское хозяйство немыслимо без химических средств защиты растений от вредителей и болезней. В мире применяется в среднем 300 г таких препаратов на гектар пашни, в том числе в Западной Европе и США 2-3 кг, в России - менее 1 кг, в странах Азии (за исключением Японии), Африки и Латинской Америки - около 200 г.

В зависимости от объекта воздействия различают:

- гербициды - для уничтожения сорной растительности;

- инсектициды - против насекомых;

- зооциды - для борьбы с грызунами;

- фунгициды - уничтожать возбудителей грибковых заболеваний растений;

- бактерициды - против возбудителей бактериальных болезней растений;

- лимациды - против различного рода моллюсков, в том числе слизней;

- дефолианты - для удаления листьев;

- десиканты - для высушивания листьев на корню;

- дефлоранты - удалять излишние цветки и завязи;

- рестарданты - регуляторы роста и развития растений;

- реппеленты - для отпугивания насекомых, грызунов и других животных;

- аттрактанты - привлекать насекомых с последующим их уничтожением.

Выделяют две группы пестицидов: хлорорганические соединения (ХОС) и фосфорорганические соединения (ФОС). ХОС характеризуются, как правило, высокой стабильностью, токсичностью для гидробионтов, способностью к миграции между звеньями водных экосистем, к значительному накоплению в организмах и длительному сохранению в них. ФОС, как правило, менее стабильны во внешней среде и не так токсичны для рыб. Их миграционная способность в воде не столь высока; накопление в гидробионтах идет только при высоких концентрациях в воде, а разрушение в организмах происходит значительно быстрее. Лишь некоторые ФОС по устойчивости в воде сходны с ХОС.

Степень токсичности различных пестицидов неодинакова. Так, для рыб их летальная концентрация в воде характеризуется следующими цифрами (мг/л): аминотриазон > 1000; делапон и меназон > 100-1000; диметоат и эндотал > 10- 100; севин и диметонметил > 1-10; каптан и соли меди 0,1-1; азинофосметил > 0,01- 0,1; алдрин > 0,001-0,01; ДДТ > 0,0001-0,001; эндосульфан > 0,000001-0,00001.

Токсичность пестицидов становится выше в непроточной воде (пруд, озеро). У большинства пестицидов наблюдается увеличение токсического действия при повышении температуры водной среды. Пестициды видоизменяются и распадаются в основном в результате физико-химических и биологических процессов. Некоторые нерастворимые в воде пестициды растворяются в загрязняющих ее нефтепродуктах и остаются на поверхности длительное время.

В водоемах пестициды, помимо прямого токсического действия на гидробионтов, включаются в пищевые цепи, улетучиваются от 30 до 90% их количества с поверхности воды или накапливаются в донных отложениях.

Наблюдения показывают, что коэффициент накопления ДДТ для планктона может достигать 8000 (соотношение концентраций пестицида в планктоне и в воде), для планктоноядных рыб - 40 100, для хищных рыб - 134 500, для чаек 2 510 000. В переводе на фактические концентрации это означает, что при содержании ДДТ в воде 0,02 мг/л в тканях хищных рыб его было 2,7 г на 1 кг сырого веса. Для некоторых пестицидов, в частности для ДДТ, обнаружена тенденция к увеличению коэффициента накопления (сверхкумуляция) при снижении концентрации в воде.

Коэффициенты накопления пестицидов для донных отложений также очень высоки и находятся на уровне 10⁵-10⁶ для группы ДДТ и 10⁴ для токсафена и малатиона.

Длительное применение пестицидов привело к появлению резистентных рас вредителей и распространению "новых" вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами.

Неумеренное применение пестицидов ведет не только к загрязнению воды, но и негативно влияет на качество почвы. В связи с этим установлены предельно допустимые содержания (ПДС) некоторых ядохимикатов в почве, например, для ДДТ 0,5 мг/кг, гексахлорана 1,0 мг/кг и т.д.

6.3. Осушение земель.

Одним из видов мелиорации является осушение земель. Всего в мире осушено 157 млн.га земель, причем больше всего в Северной и Центральной Америке (56 млн.га) и Зарубежной Европе (40 млн.га).

Земледелие на мелиорированных переувлажненных землях широко практикуется как в России, так и в зарубежных странах. Например, в Финляндии более 90% площади пашни - это осушенные земли, в Венгрии таких земель 74%, в Нидерландах -65%, в Великобритании - 61%, в Дании - 51%.

Переувлажненные земли морских побережий и крупных речных дельт используются во всех частях света, кроме Антарктиды. Особенно интенсивно это делается в Зарубежной Азии - в дельтах рр.Хуанхэ, Янцзы, Меконга, Иравади, Брахмапутры и Ганга, Инда, Шат-эль-Араб; в Африке - в дельтах рр.Нил, Нигер, Сенегал и др.; в Южной Америке - в дельтах рр.Ла-Плата и Амазонка; в Северной Америке в дельте р.Миссисипи; в Зарубежной Европе - в дельтах рр.Дуная, По и др.

Осушительная система делится, по Б.С.Маслову и И.В.Минаеву (1985), на такие составные части:

1) регулирующая сеть для сбора и удаления с осушаемой территории избыточных поверхностных и грунтовых вод. С ее помощью регулируют водно-воздушный режим почвы в соответствии с потребностями сельскохозяйственных культур. Способы осушения являются составными частями регулирующей сети;

2) ограждающая сеть предназначена для перехвата поверхностных и грунтовых вод, поступающих на осушаемую территорию извне с прилегающих земель. Собираемые ограждающей и регулирующей сетью избыточные воды отводятся в проводящую сеть или непосредственно в водоприемник;

3) проводящая сеть служит для транспортирования воды из регулирующей и оградительной сети за пределы осушаемой территории в водоприемник.

В качестве водоприемников используют реки, озера, балки, овраги.

Размещение осушительной сети протяженностью от 5 до 70 км/км² в пределах болот обеспечивает их осушение в достаточных размерах. При этом, по мнению упомянутых авторов, обмеление рек и снижение их стока не происходит. Осушенные земли играют важную роль в получении сельскохозяйственной продукции.

Однако осушение вызывает целую гамму отрицательных последствий. После нескольких лет работы дренажа фильтрационная способность грунтов увеличивается в 2-6 и даже 10 раз. В результате резко падает уровень грунтовых вод, теряются ценные пастбищные и сенокосные угодья, распространение получают изреженные жесткие виды суходольных трав. Открытый дренаж к тому же затрудняет обработку почв и уборку урожая. На переосушенных торфяниках в летний зной нередко возникают пожары.

Минерализация торфяников. Процесс развивается в результате смены субаквального режима выветривания на субаэральный и приводит к постепенной потере плодородия осушенных земель. Так, средний срок жизни мелиорированных угодий Украинского Полесья равен примерно 50 годам. Максимальная их отдача приходится на 5-7-й год после осушения, а падение производительной способности на 10-15-й. Снижается продуктивность земель не только переосушенного массива, но и прилегающих территорий. Целиком осушительный дренаж высокорентабелен только на сильноглеевых почвах.

При высокой скорости минерализации осушенных торфяников происходит оседание местности. В Карелии его скорость составляла 0,7-1,0 см/год, в Полесье - 2,9 см/год. По наблюдениям в Карелии в первые годы осушения разложение торфа происходило со скоростью 2,5 т/га×год. За 66 лет сельскохозяйственного использования торфяников на Минской опытной болотной станции минерализовалось около 300 т/га органического вещества, т.е. около 15% его запасов. Средняя скорость убыли торфяников равняется 4,6 т/га×год. Скорость разложения дренированных торфяников и их оседания возрастает с продвижением к югу, т.е. с повышением среднегодовых температур.

Б.С.Масловым и И.В.Минаевым получена зависимость для расчета осадки торфа под полевыми культурами и травами при исходной мощности торфа 1-3 м:

 

E = (0,08m^0,5×H×a^1,4):e^bT

 

E - интенсивность осадки торфа (м/год); m - мощность торфа (м);

H - среднегодовая глубина грунтовых вод (м); Т - время (лет);

b - коэффициент b =0,1T×0,022 - 0,0025Т;

a - коэффициент термогумидности a=100 t:P

t - среднегодовая t° воздуха (град); Р - годовая сумма осадков (мм).

 

Ускоренная дефляция. особо опасна там, где осушаемые торфяники подстилаются песками, а дрены, коллекторы и магистрали заложены глубже 1,5-3 м. В таких случаях нередко наступает катастрофическое иссушение всего ландшафта, угнетение лесов, быстрое разложение торфяников, их возгорание, развевание песков и пересохшей органической массы.

Выделяют четыре типа ускоренной дефляции осушенных торфяников.

1. Пыльные бури, происходящие при скоростях ветра свыше 10 м/с и удаляющие на далекие расстояния до 10 т/га почвенного материала. Размеры переносимых наиболее крупных почвенных агрегатов достигают в диаметре нескольких сантиметров.

2. Дефляция адвекции, обусловленная скоростями ветра от 4 до 10 м/с. Обычно она проявляется на небольших участках с переосушенной почвой и выражается в эоловом переносе почвенных частиц размером до 5 мм.

3. Дефляция конвекции, возникающая в ясную жаркую погоду при скоростях ветра менее 4 м/с над переосушенной и перегретой поверхностью торфяной почвы в виде пыльных вихрей. Вихрями захватываются частички почвы менее 2 мм.

4. Дефляция машинной обработки почвы, возникающая в сухую погоду на участках с низкой влажностью почвы.

Использование осушенных торфяников и других почв на органогенных образованиях ведет к постепенной утрате ресурсов их органического вещества, т.е. к их полной потере, причем особенно быстро в условиях жаркого климата.

Польдеры. Это, как правило, осушенная, возделанная и часто защищенная от затопления дамбой прибрежная болотистая низменность (марши), лежащая либо ниже уровня моря (Нидерланды), либо немного выше (Бангладеш).

Польдеры не только служат для получения продуктов растениеводства, но и используются под выпас, а также быстро заселяются. Так, в Нидерландах отвоевано у моря 7125 км². Почти четвертая часть этой площади находится под городской застройкой с населением в 8 млн. человек.

Превращение морского дна в сушу происходит по следующей схеме. Из обвалованной акватории откачивается вода и появляется соленая илистая грязь. Ее засевают с вертолетов тростником. Участок обсыхает и завядший тростник сжигают или скашивают. Специальными плугами польдер перепахивают до глубины 3,5 м. Затем территория обустраивается дренажной системой и к концу 10-15-летнего цикла польдер становится мало отличим от более старых аналогов. Из-за быстрой, а затем и долговременной усадки их поверхность оказывается на 1-2 м ниже исходных отметок морского дна. На польдерных землях Нидерландов получают стабильные урожаи пшеницы в размере 8 т/га, выращивают другие сельскохозяйственные культуры, а также замечательные голландские тюльпаны и, кроме того, выпасают до 15 млн. коров.

Согласно другой более широкой трактовке к польдерам относят также пойменные земли, использование которых требует контроля над паводками.

 

6.4. Орошение земель.

Всего по состоянию на 1995 г. в мире осуществляется полив земель на площади около 255,4 млн.га, в том числе в 46 странах Зарубежной Азии на 175,4 млн.га, в 21 стране Северной Америки на 30,1 млн.га, в 33 странах Зарубежной Европы на 19,9 млн.га, в 51 стране Африки на 12,3 млн.га, в 13 странах Южной Америки на площади в 9,8 млн.га, в 3 странах Океании на 2,6 млн.га и в России на площади в 5,3 млн.га. Таким образом, без полива земель обходится лишь небольшое число маленьких стран типа Исландии.

Две страны, занимающие первое и второе место в мире по численности населения - Китай (1,2 млрд. человек) и Индия (0,9 млрд. человек), выделяются и по размерам поливных площадей - 49,9 и 50,1 млн.га соответственно.

Орошение - это палочка-выручалочка человечества. Ничего лучше для решения продовольственной проблемы оно не смогло придумать со времен мезолита! Без ирригации численность населения мира никогда бы не достигла той, какая она есть.

Главная культура на орошаемых полях - рис, затем хлопчатник, масличные культуры, кукуруза и зерновые хлеба, кормовые травы и др. С орошаемых земель можно собирать 2-3 урожая ежегодно (а иногда - до 6-8, как в дельте р.Ччуцзян у г.Гуанчжоу). Поэтому поливное земледелие дает около 1/3 мировой продукции сельского хозяйства.

Полив и потери воды. Орошаемые поля - это высокопродуктивные управляемые агробиогеоценозы. Нарушение гидрологического цикла - важнейшее следствие функционирования агроирригационных ландшафтов. Чтобы напоить землю водой, на реках и магистральных каналах сооружаются плотины и водохранилища, на месторождениях подземных вод бурят скважины, по оросительным каналам отводят воду к полям. В особых случаях, например, в Индии покрывают определенные участки водосборов непроницаемой пленкой, чтобы предотвратить впитывание дождевых осадков в почву. Собрав таким путем в небольшом пруде дождевую воду, тратят ее затем на полив возделываемых культур. В аридных районах западного побережья Южной Америки придумали способ конденсировать влагу из тумана и использовать ее для “кувшинного” земледелия. Для целей ирригационного растениеводства производится выравнивание полей, применяются повышенные дозы удобрений, создаются древесные насаждения, строятся дренажные системы.

Полив повышает влажность почвы, а, следовательно, и ее теплопроводность и теплоемкость. После него в теплое время года почва становится холоднее, а в холодное - теплее. Из-за затрат солнечного тепла на эвапотранспирацию воздух над орошаемыми угодьями меньше нагревается днем (на 3-6°), а ночью меньше выхолаживается, чем за пределами орошаемого массива. Относительная влажность в приземном слое воздуха повышается на 30-50%. Тепловой баланс орошаемого поля в аридных районах увеличивается примерно на 60% благодаря уменьшению альбедо и эффективного излучения.

Сколько надо воды для получения продукции с орошаемых полей? По разным данным водозабор для полива почв мира составляет от 1700 до 2500 км³ в год. Значит на орошаемые поля поступает в среднем слой воды толщиной около 1 м. Между тем, в зависимости от климатических условий и того, какой культурой заняты поля, поливные нормы существенно колеблются. Так, в России необходимы затраты воды порядка 1500-3500 м³/га для выращивания зерновых, от 2000 до 8000 м³/га - многолетних трав и 8000-15000 м³/га - риса.

Большие затраты воды характерны для примитивных способов полива - диким напуском и по бороздам. В этом случае бесполезные потери воды составляют половину, т.е. КПД полива равен 50%. При дождевании КПД возрастает до 70%, при капельном орошении - до 98-99%.

Большую роль играет регулирование полива в зависимости от степени влажности почвы. Замеряя ее в корневой зоне растений и увлажняя почву в момент снижения влажности на 50%, на опытных полях подняли урожайность люцерны вдвое, картофеля на 2/3 и ячменя на 43% по сравнению с угодьями, где полив производился без измерений (Мир восьмидесятых¼,1989).

Поливы земель по назначению подразделяются на предпосевные, промывные (от избытка солей), вегетационные и влагозарядные. Последние проводятся в различные периоды года в зависимости от особенностей выращиваемых культур для увлажнения слоя почвы до глубины 1,5-2 м.

Следует отметить, что очень большие количества воды могут теряться при создании для целей ирригации крупных водохранилищ и каналов. Так, за год испарение с их поверхности в аридных областях может достигать 2000 мм. На большей части территории России этот показатель равен 800-1000 мм.

Каракумский канал в Туркменистане - пример больших потерь воды из-за утечки в грунт. Из забираемых из Амударьи 10 км³/год в ложе канала в первые годы после ввода в строй уходило 3 км³, а теперь, когда произошло его значительное заиление, таким путем теряется около 1 км³ воды.

Развитие поливного земледелия сопровождается многими последствиями, большинство которых имеет негативный характер.

Ирригационная эрозия. В основном она имеет место при поливе по бороздам или интенсивном дождевании. На хлопковых и зерновых полях при уклонах от 0,5 до 5^О смыв почвы может превышать 10 т/га×год. В отдельных районах Средней Азии за один полив смывается от 50 до 150 т с гектара, причем эрозия усиливается от светлых сероземов к темным. Избыточный полив вызывает заиление поверхности почв, рост промоин и оврагов.

Аккумуляция агроирригационного слоя. Причины этого - осаждение наносов из оросительных вод, а также внесение органических удобрений. Так, на длительно орошаемых площадях Туранской низменности за несколько тысячелетий сформировалась культурная агроирригационная почва мощностью 1-2 м. За 500 лет орошения в Ташкентском и за 2000 лет в Самаркандском оазисах запасы почвенного гумуса возросли в 2 раза.

Вторичное засоление и осолонцевание. Как правило они вызываются подъемом минерализованных грунтовых вод до критической глубины порядка 2-3 м от поверхности и их капиллярным подтягиванием в почву. Причина такого подъема уровня грунтовых вод кроется в нарушении водного баланса территории фильтрационными водами оросительной сети и орошаемых полей. Этот процесс распространяется также на прилежащие неорошаемые площади. Грунтовые воды начинают при этом интенсивно испаряться с поверхности, постепенно насыщая почву избыточным количеством солей.

Другая причина состоит в том, что растения, используя воду, оставляют большую часть содержащихся в ней солей в почве и транспирируют водяной пар, обладающий ничтожной минерализацией. Принято считать, что содержание солей учетверяется в почвенной влаге после использования ее растениями.

Ко вторичному засолению ведет также использование для полива солоноватых вод. Наиболее типичными ионами засоленных почв являются Na⁺, Сa²⁺, Мg²⁺, Cl⁺, HС0₃^-, SO₄^2-, N0₃^-. Наибольшая опасность засоления существует в районах со слабо расчлененным рельефом, плохим дренажом и близким к поверхности залеганием уровня грунтовых вод. Чем засушливее климат, тем вероятнее эта опасность. На степень и характер засоления влияют особенности применяемого ирригационного режима (способ и режим орошения), состав сельскохозяйственных культур, нормы полива и некоторые другие факторы. Сильнее всего засоление проявляется при поливе по бороздам.

Вторичное засоление почв - это настоящий бич орошаемого земледелия в аридных областях. По различным оценкам, от 30 до 80% орошаемых полей в той или иной степени подвержены засолению, и их продуктивность снижена из-за этого. По этой причине в Ираке 1/3 орошаемых угодий выведена из строя, в Индии - 1/6, в Пакистане - 1/4, в Китае - 1/5. Это негативное явление развито и в нашей стране.

Ежегодно в мире из-за засоления и заболачивания выходит из строя 0,2-0,3 млн.га ирригационных земель. Самыми крупными очагами вторичного засоления почв являются долина Хельмут в Афганистане, долина Мексикали в Мексике, бассейны Тигра и Евфрата в Сирии и Ираке и долина Империал и бассейн р.Колорадо в США.

В Средней Азии земли на некоторых оросительных системах подвержены вторичному засолению на 65-75%. Хлопковые районы Узбекистана засолены на 50%. В нашей стране на Нижнем Дону вторично засоленные почвы занимают 20% орошаемой площади, в Донско-Сальском междуречье - 30%, в Дагестане более 50%.

Уменьшение речного стока. В связи с безвозвратным использованием вод ряда рек на орошение их сток значительно снижается или прекращается вовсе. Так, сток р.Волги по этой причине уменьшился примерно на 10%, рр.Дона и Кубани более, чем на 1/3, рр.Днепра и Днестра - более, чем на 1/2.

Впадавшая в Калифорнийский залив р.Колорадо больше не питает его своими водами. Весь сток реки собирается в каскаде водохранилищ и идет на различные нужды, но особенно на орошение земель США и отчасти Мексики. Полностью разбирается на орошение р.Евфрат.

В Средней Азии то же случилось с р.Сырдарья. Она в маловодные годы не пополняет Аральское море. Полный годовой сток Сырдарьи оценивается в 37 км³, а Амударьи - 69,5 км³. После 1960 г. в Арал притекало все меньше и меньше воды: в 1965 г. - 31 км³, в 1975- 11 км³, в 1980 и 1985 гг. притока воды не было совсем, в 1989 г. притекало всего 5 км³. Такой колоссальный водозабор в бассейнах двух среднеазиатских рек вызвал величайшую экологическую катастрофу - усыхание Арала и опустынивание Приаралья, в особенности плодородных дельт Амударьи и Сырдарьи. Сильно поднялась минерализация воды в приустьевых частях этих рек: до 1,5 г/л у Амударьи и до 2,5-4 г/л у Сырдарьи.

Уменьшение притока речных вод в океан и водоемы внутреннего стока в связи с развитием ирригации широко известное явление. Однако, если участки мировой акватории в этом случае лишь теряют свою продуктивность, то во внутриконтинентальных водоемах и вокруг них идут более сложные процессы.

Катастрофа Арала и Приаралья. Уровень моря в начале 1990-х гг. упал на 15 м по сравнению с 1960 г., когда он достигал +53 м. За этот период минерализация воды возросла с 1,0 до 3,0%. В 1990-х гг. водоем распался на две части, их суммарная площадь уменьшилась по сравнению с исходной более чем вдвое, а объем все еще сохраняющейся морской воды - более чем втрое. Регрессия Арала привела к врезанию русел Амударьи и Сырдарьи, усилился дренаж дельт, и это интенсифицировало процессы опустынивания в приречных полосах.

В дельте Амударьи и Сырдарьи протоки, лагуны и пьезометрические озера за короткий срок превратились в различного типа солончаки. Мощность солевых отложений в них местами достигает 1-2 м. В прибрежной части высохшего пролива Тогузаркан обнаружены барханы, состоящие исключительно из солей. Аллювиально-луговые и болотно-луговые почвы переходят в лугово-такырные и лугово-пустынные. В почвах снижается количество гумуса, возрастает доля поглощенного натрия и магния, ухудшаются воднофизические свойства. На обсохших участках дна моря широко распространены развеваемые ветром пухлые солончаки. Освобождающиеся площади дна, как и опустыниваемые тугайные земли, покрываются солевыносливыми видами растений, которые не имеют никакого кормового значения. В то же время идет быстрое сокращение площадей, занятых гидрофильной и мезофильной растительностью, в частности под тугайными лесами.

С 1975 г. Приаралье стало областью регулярных пылевых выносов. Основная масса пылевых потоков пересекает Арал, двигаясь в западном направлении в сторону плато Устюрт или в юго-западном - в сторону дельты Амударьи. Во время одного мощного выноса в дельте Амударьи может выпасть от 2,5 до 3 млн.т пыли. В пределах Восточного Устюрта даже в 25-30 км от Арала многие растения покрыты налетом соли и угнетены. Перенос пыли в более рассеянной форме может происходить на 2000 км, и из Арала она часто попадает в Каспийское море.

Напыление эоловых солей на растения ухудшает продуктивность земледельческих и пастбищных угодий. В Северо- Восточном (Присырдарьинском) Приаралье на пастбищах, которые ранее с успехом использовались для выгула скота, сейчас растительность покрыта слоем соли толщиной 2-3 мм. Качество кормов из-за этого низкое, вследствие чего у животных возникают кишечные заболевания. Отмечается возрастание случаев появления соленой (до 10 г/л) воды в колодцах, использовавшихся ранее для водопоя скота.

Применение в период советской власти на орошаемых землях бассейнов Амударьи и Сырдарьи минеральных удобрений в количестве 480-600 кг/га, ядохимикатов и дефолиантов в количестве в 10-15 раз большем, чем в среднем по СССР было причиной заболеваний среди населения, особенно в Каракалпакии, расположенной в конце пути водной миграции поллютантов по р.Амударье. Опустынивание и опасное загрязнение воды здесь работают против населения и природы в интегральной форме, давая своего рода никем не предсказанный и не оцененный синэргетический эффект.

Экологическая катастрофа в Приаралье сравнима разве только с последствиями Чернобыля. Единственное, что сейчас может смягчить последствия чрезмерной ирригации в бассейне Арала, - это снижение расхода воды на поливы путем сокращения посевов водоемких культур и широкого введения приемов орошения, дающих максимальную зкономию воды. Восстановить уровень Арала в ближайшие 10-15 лет вряд ли реально.

Появление антропогенных озер. Это закономерный результат развития ирригации, так как отвод с полей сильно минерализованных вод - возвратных стоков - часто может быть осуществлен лишь в какие-то замкнутые депрессии вблизи от массивов орошаемых полей. Так, в США на юге штата Калифорния появилось озеро Солтон-Си. В Средней Азии широко известны озера Арнсайское и Айдар в бассейне р.Сырдарьи и Сарыкамышское - в бассейне р.Амударьи.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: