- •Грунтознавство
- •1. Предмет і завдання грунтознавства
- •10. Біогеохімія грунтоутворення та грунтотворний процес
- •11. Систематика, класифікація та загальні закономірності географії грунтів
- •12. Грунти арктичних і тундрових областей
- •13. Грунти бореальних областей
- •14. Грунти суббореальних областей
- •15. Грунтовий покрив субтропіків
- •1. Предмет і завдання грунтознавства
- •1.1. Поняття про грунт
- •1.2. Грунтознавство як наука, його основні положення
- •1.3. Короткий огляд історії вивчення грунту
- •1.4. Розвиток грунтознавства в Україні
- •1.5. Методологія і методи дослідження грунту
- •1.6. Місце та роль грунту в природі й діяльності людини
- •1.7. Значення грунтознавства для фізичної географії, екології та охорони навколишнього середовища
- •Контрольні питання
- •2. Морфологія грунту
- •2.1. Фазовий склад грунту
- •2.2. Морфологічна будова грунту
- •2.3. Основні морфологічні ознаки генетичних горизонтів
- •2.3.1 .Забарвлення грунту
- •2.3.2. Структура грунту
- •I тип: 1 – крупногрудкувата; 2 – грудкувата; 3 – дрібногрудкувата;
- •2.3.3. Гранулометричний склад грунту
- •2.3.4. Складення грунту
- •2.3.5. Новоутворення і включення
- •2.4. Грунтовий профіль, грунтові горизонти та їх індексація
- •2.5. Переходи між горизонтами в профілі
- •Контрольні питання
- •3. Вивітрювання, грунтоутворюючі породи і мінеральна частина грунту
- •3.1. Вивітрювання гірських порід
- •3.2. Грунтоутворюючі породи та їх категорії
- •3.3. Первинні мінерали
- •3.4. Вторинні мінерали
- •3.5. Фізичні властивості грунтів і порід
- •Контрольні питання
- •4. Хімічний склад мінеральної частини грунту
- •4.1. Загальний хімічний склад грунтів
- •4.2. Хімічні елементи та їх сполуки у грунтах
- •Контрольні питання
- •5. Органічна речовина грунту
- •5.1. Джерела гумусу у грунті
- •5.2. Перетворення органічних речовин у грунті та процес гумусоутворення
- •5.3. Гумус: склад, властивості
- •5.4. Органо-мінеральні сполуки в грунті
- •5.5. Груповий та фракційний склад гумусу
- •5.6. Екологічне значення гумусу та регулювання його вмісту
- •5.7. Географічні та екологічні закономірності розповсюдження гумусових речовин
- •Контрольні питання
- •6. Грунтові колоїди та поглинальна здатність грунту
- •6.1. Склад грунтових колоїдів та їх головні ознаки
- •6.2. Фізичний стан грунтових колоїдів
- •6.3. Природа та види поглинальної здатності грунтів
- •6.4. Грунтовий поглинальний комплекс та його характеристики
- •6.5. Екологічне значення поглинальної здатності
- •Контрольні питання
- •7. Рідка та газова фази грунту
- •7.1. Стан і форми води в грунтах
- •7.2. Водно-фізичні властивості грунту
- •7.3. Грунтовий розчин
- •7.4. Кислотність грунтів, її форми
- •7.5. Лужність грунтів та її форми
- •7.6. Окисно-відновний режим грунтів
- •7.7. Грунтове повітря
- •Контрольні питання
- •8. Родючість грунту
- •8.1. Фактори і закономірності природної родючості грунтів
- •8.2. Категорії грунтової родючості, їх суть і коротка характеристика
- •8.3. Підвищення родючості та окультурювання грунтів
- •8.4. Закон "спадаючої родючості грунтів", його критика
- •Контрольні питання
- •9. Фактори грунтоутворення
- •9.1. Поняття про фактори грунтоутворення
- •9.2. Роль живих організмів у грунтоутворенні
- •9.2.1. Роль первинних продуцентів у процесах грунтоутворення
- •9.2.2. Водорості та лишайники – "піонери" грунтоутворення
- •9.2.3. Грунтова фауна та грунтоутворення
- •9.2.4. Роль мікроорганізмів у грунтоутворенні
- •9.2.5. Біогенне структуроутворення
- •9.3. Клімат як фактор грунтоутворення, його характерні особливості
- •9.3.1. Водний режим грунтів
- •Мертвий горизонт
- •9.3.2. Теплові властивості й тепловий режим грунтів
- •9.4. Роль у грунтоутворенні материнської породи, рельєфу місцевості
- •9.5. Значення віку і господарської діяльності людини у грунтоутворенні
- •Контрольні питання
- •10. Біогеохімія грунтоутворення та грунтотворний процес
- •10.1. Біосфера Землі, її характерні особливості
- •10.2. Поняття про природну систему, її будову, властивості та структурну організацію
- •10.3. Великий геологічний кругообіг речовин
- •10.4. Кора вивітрювання, типи кори вивітрювання
- •10.5. Малий біологічний кругообіг речовин
- •10.6. Міграційні потоки елементів
- •10.7. Геохімічні бар'єри та ареали акумуляції
- •10.8. Баланс грунтоутворення
- •10.9. Загальна схема грунтоутворення
- •10.10. Концепція елементарних грунтотворних процесів та їх характеристика
- •10.11. Тип грунтоутворення
- •Контрольні питання
- •11. Систематика, класифікація та загальні закономірностігеографії грунтів
- •11.1. Поняття про класифікацію грунтів
- •11.2. Закономірності розміщення грунтів на земній поверхні
- •11.3. Основи грунтово-географічного районування. Грунтово-біокліматичні пояси, області, зони, провінції, округи, райони
- •11.4. Грунтово-географічне районування та загальна схема грунтового покриву України
- •Контрольні питання
- •12. Грунти арктичних і тундрових областей
- •12.1. Арктичні грунти
- •12.2. Тундрові глейові грунти
- •Контрольні питання
- •13. Грунти бореальних областей
- •13.1. Підзолисті грунти тайгово-лісової зони
- •13.2. Дерново-підзолисті грунти
- •13.3. Мерзлотно-тайгові грунти
- •13.4. Болотні грунти
- •13.5. Дернові грунти
- •13.6. Болотно-підзолисті грунти
- •Контрольні питання
- •14. Грунти суббореальних областей
- •14.1. Грунтовий покрив суббореальних лісових областей. Бурі лісові грунти
- •14.2. Грунти суббореальних степових областей
- •14.2.1. Грунти зони Лісостепу
- •14.2.1.1. Сірі лісові грунти
- •14.2.1.2. Чорноземи Лісостепу
- •14.2.2. Чорноземи степу
- •14.2.3. Грунти сухого степу
- •14.2.4. Засолені грунти
- •14.2.4.1. Засолені грунти, солончаки
- •14.2.4.2. Солонці
- •14.2.4.3. Солоді
- •14.3. Грунти суббореальних напівпустель. Бурі напівпустельні грунти
- •14.4. Грунти суббореальних пустель
- •14.4.1. Сіро-бурі пустельні грунти
- •14.4.2. Пустельні примітивні грунти
- •14.4.3.Такири
- •Контрольні питання
- •15. Грунтовий покрив субтропіків
- •15.1. Грунти вологих субтропічних лісів
- •15.2. Грунти сухих (ксерофітних) субтропічних лісів і чагарникових степів
- •15.2.1. Коричневі грунти
- •15.2.2. Сіро-коричневі грунти
- •15.3. Грунти субтропічних напівпустель і пустель
- •Контрольні питання
- •16. Грунтовий покрив тропіків
- •16.1. Грунти постійно вологих тропічних лісів
- •16.2. Грунти сезонно-вологих лісів і високотравних саван
- •16.3. Грунти тропічних ксерофітних лісів
- •16.4. Грунти тропічних сухих саван
- •16.5. Грунти тропічних напівпустель і пустель
- •Контрольні питання
- •17. Алювіальні грунти
- •17Л. Заплавне грунтоутворення
- •17.2. Класифікація та властивості алювіальних грунтів
- •17.3. Сільськогосподарське використання алювіальних грунтів
- •Контрольні питання
- •18. Гірські грунти
- •18.1. Загальні особливості грунтоутворення на гірських схилах
- •18.2. Особливості будови, складу і властивостей гірських грунтів
- •18.3. Грунти Українських Карпат
- •18.4 Сільськогосподарське використання гірських грунтів
- •Контрольні питання
- •19. Охорона грунтів
- •19.1. Завдання охорони грунтів
- •19.2. Патологія грунтового профілю та генетичних горизонтів
- •19.2.1. Охорона грунтів від ерозії та дефляції
- •19.2.2. Охорона грунтів від переущільнення
- •19.2.3. Виведення грунтів з діючих екосистем та рекультивація порушених ландшафтів
- •19.3. Порушення біоенергетичного режиму едафотопів та екосистем
- •19.3.1. Захист грунтів від девегетації та дегуміфікації
- •19.3.2. Грунтовтома, токсикоз та виснаження едафотопів
- •19.4. Порушення водного і хімічного режиму едафотопів
- •19.4.1. Опустелювання грунтів
- •19.4.2. Селі та зсуви
- •19.4.3. Захист грунтів від процесів вторинного засолення, осолонцювання і злитизації
- •19.4.4. Вторинна кислотність грунтів
- •19.4.5. Охорона грунтів від переосушення
- •19.5. Забруднення та хімічне отруєння грунтів
- •19.5.1. Захист грунтів від забруднення агрохімікатами
- •19.5.2. Захист грунтів від впливу продуктів техногенезу
- •19.6. Патологія грунтів і здоров'я людини
- •19.7. Моніторинг грунтів
- •Контрольні питання
- •Термінологічний словник
- •Список рекомендованої літератури Основна
- •Додаткова
19.4. Порушення водного і хімічного режиму едафотопів
19.4.1. Опустелювання грунтів
Важко переоцінити абсолютну потребу екологічних систем у доступній волозі для створення живої рослинної біомаси (в т.ч. і врожаю). Якщо прийняти потребу фітобіомаси в мінеральних речовинах за 1, то потреба у воді сягатиме 100000. Волога є найважливішим фактором грунтової родючості. Оптимальна вологість грунтів для більшості рослин знаходиться в межах 100-60% від польової (найменшої) вологоємності. Фактична вологість грунтів пустель і степів зазвичай є нижчою від оптимуму, нижчою від коефіцієнту в'янення і часто знаходиться на рівні повітряної сухості. У пустелях і посушливих степах потенційне і фізичне випаровування залишає грунт без продуктивної вологи взагалі. Відповідно до цього продуктивність пасовищ і полів цих ландшафтів низька і часто нульова.
До 40-45% поверхні земної суші не забезпечені регулярним атмосферним зволоженням і представлені пустелями і посушливими степами. Це результат постльодовикового процесу аридизації суші та зменшення атмосферних опадів до 200-50 мм/рік. Однак до 10-15% поверхні суші піддаються опустелюванню в результаті помилкових дій людини. Знищення лісів і чагарників на паливо, на будівництво, при підсічному (вогняному) землеробстві різко зменшує надходження і запаси вологи в грунтах. Занадто висока чисельність поголів'я тварин (овець, великої рогатої худоби, верблюдів, коней) призводить до порушення дернини, переущільнення, безструктурності і кіркування поверхні грунтів. Едафотопи деградують. Щорічно у світі піддається опустелюванню 5-7 млн. га продуктивних земель. Частота і суворість посушливих років зростає як на рівнинах Євразії і Африки, так і в пампасах і преріях Південної та Північної Америки. Великі масиви піщаних грунтів на рівнинах Азії, Африки, південного сходу Європи в минулому були вкриті трав'янисто-чагарниковою псамофітною рослинністю. Піски були закріплені цією рослинністю, але кочівники-тваринники й осідле населення зрошуваних оазисів в пустелях знищили цю рослинність, піски почали розвіюватися вітрами, утворюючи рухомі бархани та дюни. Значні масиви рухомих пісків виникли навколо населених пунктів, повз доріг та колодязів. Простори піщаних пустель сьогодні є гірким прикладом руйнування біосфери та її локальних екосистем. Необхідні значні капіталовкладення та глобальні заходи по закріпленню рухомих пісків. Зупинити опустелювання нових територій можна створенням лісозахисних смуг та лісонасадженням, фітомеліорацією, врегулюванням поголів'я худоби згідно біопродуктивності угідь, відмовою від оранки схилових грунтів, розумним чергуванням чистих і зайнятих парів, підтримкою структурності едафотопів, снігозатриманням, застосуванням безполицевого обробітку з періодичним глибоким розпушенням верхніх горизонтів грунту.
19.4.2. Селі та зсуви
Горбисті і гірські ландшафти на нашій планеті займають до 30-35% площі суші. У природних і малопорушених людиною умовах ці території зазвичай вкриті різноманітною лісовою, чагарниковою і трав'янистою рослинністю, що росте на схилових грунтах з малопотужним профілем. У порівнянні з рівнинами, передгір'я і гори були завжди більш забезпечені вологою, не страждали від посух і заболоченості, тому інтенсивно використовувались людиною.
Гірські ландшафти з їх грунтами та рослинами відігравали і відіграють вельми значну роль в режимі біосфери: біогенна фіксація вуглекислоти й азоту, емісія кисню, утворення величезних запасів біомаси та біофільних елементів, накопичення та повільне танення снігових мас, інфільтрація атмосферної вологи, запаси та постійне живлення стоку річкових і підземних вод на рівнинах. Але власне ці природні багатства гір і передгірь розкрадались, знищувались або непоправно руйнувались людиною, особливо в XIX і XX століттях. Ліси в горах вирубувались на паливо, на будівництво та потреби транспорту, індустрії, винищувались пожежами і дорогами. Все це корінним чином змінило гідрологічний режим гірських ландшафтів. Без рослинного деревного покриву танення снігових мас стало прискореним. Стік зливових вод набув катастрофічного характеру.
Грунти оголених схилів змиваються настільки інтенсивно, що за 3-5 років зникають всі генетичні горизонти, а на поверхню виходить гірська порода. Водний потік, що спочатку змив значну частину дрібнозему з поверхні схилових грунтів, набравши швидкості, змітає в гірських долинах на свому шляху все: мости, поля, сади, отари тварин, населені пункти. Ця стихія отримала назву "селі".
Селі виносять на рівнини величезні маси алювію (мулу, каміння, уламки скель). За останні десятиліття частота катастрофічних селей зросла. Майже щороку селеві потоки реєструються на Кавказі, в Криму, в Середній Азії, на Балканах, в Індії, Пакистані, Китаї та інших гірських областях світу.
Фіксуються селеві потоки і в Україні, зокрема у Карпатах та Кримських горах. За останні 100-150 років значне скорочення площі лісів у Карпатах призвело до зростання катастрофічних повеней та селей. Катастрофічними були повені у 1700, 1739, 1864, 1887, 1895, 1900, 1911, 1913,1926 1927, 1933, 1941, 1947-1948, 1955, 1957, 1959, 1964, 1969, 1970, 1974, 1977, 1980, 1982, 1992-1994 та 1998-2001 роках. Проте саме в останньому десятилітті минулого століття термін катастрофічна повінь та сель стали ототожнюватись.
Не менш грізним наслідком знищення гірських лісів є значні зсуви грунту на схилах. Гори в більшості своїй продовжують повільний тектонічний ріст (1-5 мм/рік). Вони, як правило, розташовані в сейсмічно активних зонах. Стародавні четвертинні, зазвичай лесовидні та глинисті шаруваті відклади виводяться з первинного горизонтального положення і набувають помітного нахилу при їх підніманні на 1000-2000 м. Антропогенне знищення лісової і трав'янисто-чагарникової рослинності призводить, як вже відзначалось, до глибоких змін водного режиму територій. За цих умов величезні брили та масиви лесовидних і суглинистих грунтів (площею в сотні і тисячі га) починають зсуватись по перезволожених глинах, сповзаючи вниз по схилу, ховаючи під собою людей, тварин, поля, будинки та цілі поселення. Грунтовий покрив в районах зсувів повністю руйнується, відповідно до цього дестабілізуються нормальний режим та функції біосфери.
За даними МНС в Україні, найсильніше від селей та зсувів страждає Закарпаття. До речі, саме в цьому регіоні найбільш безсистемно вирубуються ліси. Так, паводок 1998 року активізував понад 980 зсувів. Посилення небезпечних геологічних процесів у листопаді-грудні 1998 року та у весняний період 1999 року призвело до активізації понад 900 зсувів та 100 селів.
У 2001 році, за інформацією Закарпатської геологорозвідувальної експедиції, виявлено 539 активних зсувів загальною площею 6,4 км кв і об'ємом 18,5 млн. м куб, 88 селевих потоків площею 0,5 км кв, об'ємом 0,6 млн. м куб, 143 ділянки латеральної ерозії загальною довжиною 26 км.
Райони селей і катастрофічних зсувів повинні ретельно вивчатися, науково-обгрунтовано заліснюватись. На цих територіях мають будуватись захисні інженерні споруди, бетоновані водовідводи. Яскравим прикладом ефективності таких споруд є плотини для захисту міста Алма-Ати від селей і Південного Криму від зсувів.