Ochrona gleb wykłady.doc

WYKŁAD 1

GLEBA – naturalny twór wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej, zdolna do zaspokojenia zaopatrzenia roślin w składniki pokarmowe i wodę oraz zaopatrzenie korzeni roślin w niezbędną ilość powietrza (O2) i ciepła, umożliwiających ich naturalny rozwój.

ZNACZENIE GLEB:

·         Funkcje gospodarcze

~         Produkcja rolnicza i ogrodnicza (żywność, pasze)

~         Produkcja leśna (drewno)

·         Funkcje ekologiczne w skali lokalnej i globalnej

~         Produkcja pierwotna związków organicznych dla innych organizmów

~         Zapewnienie równowagi w obiegu C w przyrodzie

~         Modyfikacje obiegu H2O w przyrodzie i kształtowanie klimatu

~         Elementy różnych ekosystemów – bioróżnorodność

·         Inn np. funkcje gleby i roślin (estetyczne, naukowe, ochrona przed erozją)

PROBLEMY ZWIĄZANE Z OCHRONĄ GLEB:

·         Ochrona zasobów gleb

·         Ochrona gleb przed degradacją w tym przed zniszczeniem

·         Konieczność odtwarzania (rekultywacji) gleb zdegradowanych

MECHANIZM ZAGROŻENIA GLEB:

*         erozja

*         spadek zawartości materii organicznej

*         skażenie gleb

~         lokalne skażenie gleb

~         rozproszone skażenie gleb

*         zasklepianie gleb

*         zagęszczanie gleb

*         spadek różnorodności biologicznej

*         zasolenie

*         powodzie osuwiska ziemi

CZYNNIKI DECYDUJĄCE O WARTOŚCI UŻYTKOWEJ GLEBY:

·         czynniki morfologiczne – miąższość profilu, poziom próchnicy

·         właściwości fizyczne – skład granulometryczny, struktura, tekstura

·         właściwości chemiczne i fizyko chemiczne – zasobność w makro i mikroelementy, pH, właściwości sorpcyjne

·         właściwości biochemiczne i biologiczne -  substancje organiczne, skład edafonu

Użytki rolne  w Polsce:

według klas bonitacyjnych

ok. 40% - IV

ok. 0,4% - I i II

Należy chronić grunty najlepsze, mamy ich mało – Ustawa o ochronie gruntów rolnych i leśnych -1995r.

DEGRADACJE I DEWASTACJA GLEB.

DEGRADACJA- pogorszenie właściwości gleb: chemicznych, fizycznych i biologicznych oraz spadek ich aktywności biologicznej, co powoduje zmniejszenie ilości oraz jakości pozyskiwanej biomasy rośln

RODZAJE DEGRADACJI GLEB:

·         przeznaczenie gleb produktywnych na cele nierolnicze i nieleśne, wyłączenie z użytkowania

·         naturalna degradacja, intensyfikowanie działalności człowieka

~         erozja wodna i wietrzna

~         pustynnienie i stepowienie

·         degradacja antropogeniczna

~         geomechaniczna

~         hydrologiczna

~         chemiczna

~         inne formy np. biologiczna, zanieczyszczenie mechaniczne

EROZJA WODNA GLEBY

EROZJA- (erosio – żłobienie) niszczenie powierzchniowej warstwy gleby najbardziej urodzajnej. Polega na dezintegracji struktury gleb i mechanicznym przemieszczaniu cząstek glebowych pod wpływem działania wody lub wiatru.

~         ruchome wydmy – przejaw erozji wietrznej

~         zwałowiska – przejaw erozji wodnej

I erozja powierzchniowa ® II erozja liniowa tzw. żłobiny, później przekształcają się w wąwozy ® III erozja podziemna (sufozja)

STOPNIE ZAGROŻENIA GLB EROZJĄ WODNĄ:

·         I – erozja słaba ® częściowe zmywanie poziomu orno-próchnicznego

·         II – umiarkowana ® zmywanie poziomu orno-próchnicznego, żłobiny poniżej poziomu próchnicznego

·         III – intensywna ® zmywanie poziomu orno-próchnicznego, żłobiny poniżej poziomu próchnicznego – silniejsze działanie erozyjne

·         IV – silna ® niszczenie całego profilu gleby, rozczłonowanie reliefu

·         V – bardzo silna  ® niszczenie całego profilu gleby, rozczłonowanie reliefu- bardziej erozyjne

CZYNNIKI ZAGROŻENIA EROZJĄ WODNĄ:

1.       geomorfologia trenu (wielkość spadków, długość stoków, formy morfologiczne- wklęsłe i wypukłe)

~         mikrorelief

2.       gatunek i rodzaj gleby

3.       wielkość i intensywność opadów

4.       pokrywa roślinna i sposób gospodarowania

EROZJA POTENCJALNA – stan ogólnego zagrożenia erozją danego obszru, uzależniony od czynników stałych, niezmiennych (1-3)

EROZJA AKTUALNA – stan rzeczywistego zagrożenia postępu procesów erozyjnych na danym obszarze , uzależniony od potencjalnego zagrożenia erozją oraz od czynników zmiennych – pokrywa roślinna.

                                                        ZNACZENIE SPADKU TERENU

Podatne na erozję są lessy

o        Znacznie długości stoku – im dłuższy i czysty tym większa erozja

o        Gatunek gleby:

*         Utwory najbardziej podatne na erozję:

§         utwory pyłowe

§         gleby bardzo lekkie – piaski luźne i słabogliniaste

§         gleby rędzinowe

*         Utwory średnio zagrożone erozją:

-         piaski gliniaste lekkie

-         piaski gliniaste mocne pylaste

-         gliny lekkie pylaste

*         Utwory słabo podatne na erozję:

-         piaski gliniaste mocne niepylaste

-         gleby gliniaste z wyjątkiem w/w

-         gleby ilaste nierędzinowe

-         gleby szkieletowe

o        Opady – występowanie opadów intensywnych a nie roczna suma opadów decyduje o wzmożonej erozji wodnej

NAJBARDZIEJ ZAGROŻONE EROZJĄ WODNĄ SĄ:

-         wyżyny

-         góry

-         pojezierza

Wykład 2

Znaczenie okrywy roślinnej – erozja rzeczywista.

Wpływ okrywy roślinnej i sposób użytkowania na ilość zmywanego materiału:

Sposób użytkowania                                                                      względna ilość zmywanego materiału

Las                                                                                                                              1

Rola, upraw prostopadła do stoku

płodozmianem                                                                                                                500

Rola, uprawa prostopadła do stoku

monokultura kukurydzy                                                                                                  1000

Czarny ugór                                                                                                                 3000

Mechanizm przeciwerozyjnego działania okrywy roślinnej:

·         intercepcja

·         zmniejszenie energii kinetycznej kropel wody uderzających o glebę

®efekt: zmniejszenie odpływu wody, zwłaszcza pod lasami i trwałymi użytkami zielonymi.

Skutki erozji:

1.       Zróżnicowanie miąższości poziomu A na stokach – tworzenie gleb deluwialnych u podnuży stoków

2.       Zmiana wartości użytkowej gleb:

·         zmiany miąższości poziomu próchnicznego oraz zmiany innych właściwości morfologicznych i fizycznych gleby prowadzą do zmian przydatności rolniczej

·         zmniejszeni gleb w składniki pokarmowe

3.       Bezpowrotna strata gleb (Średnie straty gleb: USA, Europa 17ton/ha*rok)

Modele USLE i RUSLE

·         do bezpośredniego opisu zjawiska erozji w latach 70-tych ubiegłego wieku opracowano model: uniwersalnego równania strat gleb (USLE)

·         równanie powstało na podstawie wieloletnich badań eksperymentalnych realizowanych na ponad 10 tys. obiektów – w warunkach naturalnych z wykorzystaniem symulatorów deszczu w terenie i laboratorium

E=R*K*L*S*C*P

gdzie:

E – średnia roczna masa erodowanej gleby z jednostki powierzchni (t/ha*rok)

R – średnia roczna erozyjność deszczu i spływów, zależne od intensywności opadu

K – podatność na rozję

L – bezwymiarowy współczynnik długości zbocza

S – bezwymiarowy współczynnik spadku zbocza

C – bezwymiarowy współczynnik rodzaju uprawy i sposobu użytkowania

P – bezwymiarowy współczynnik zabiegów przeciwdziałających erozji

Model RUSLE

·         nowsze wersje tego modelu są programami komputerowymi znanymi jako: RUSLE

EROZJA GLEB – ASPEKTY POZYTYWNE

·         Deponowanie materiału naniesionego przez rzeki prowadzi do tworzenia w dolnych i ujściowych odcinkach biegu rzek cennych gleb:

~         żyzne gleby mady np. Żuławy

~         gleby delt wielkich rzek np. Nilu

Skala zagrożenia erozją wodną w Polsce

powierzchniowa               28% gleb zagrożonych

wąwozowa                            18% gleb zagrożonych

ROZJA GLEB JAKO PROBLM W ŚWIECIE

·         udział procesu erozji w zakłóceniu obiegu C w przyrodzie – porównywalny ze skutkami wylesiania i spalania paliw konwencjonalnych

·         erozja pozostaje głównym przedmiotem działań w zakresie ochrony gleb – między innymi w krajach wysoko rozwiniętych a szczególnie w krajach trzeciego świata, zwłaszcza na obszarach tropikalnych i subtropikalnych.

ZAPOBIEGANIE EROZJI WODNEJ

...