1 - NetPrace.pl
advertisement
x60KOLEGI UM KARKONOSKIE Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jeleniej Górze Instytut Pedagogiki Specjalność: Pedagogika Opiekuńcza z Pracą Socjalną 1 EKOLOGIA Justyna Jasińska Grupa „B” „Gleby” Jelenia Góra 2003-11-22 Gleba jest zewnętrzną warstwą litosfery (rozdrobnionej i przekształconej), powstałą ze skały macierzystej, poddanej działaniu klimatu, wody, rzeźby, organizmów żywych i człowieka, w odpowiednio długim czasie. Podstawowymi składnikami gleby są: części mineralne (zwietrzelina) i części organiczne, a także powietrze i woda. W zależności od tego, który z wymienionych składników dominował w procesie glebotwórczym, wykształcał się określony typ gleby. Proces glebotwórczy polega na stopniowej zamianie zwietrzeliny w glebie. Objawem tego procesu jest wytwarzanie poziomów glebowych, które różnią się między sobą barwą, ilością próchnicy, wielkością części mineralnych i strukturą. Wytworzenia się gleby wymaga określonego czasu. Spotykamy więc gleby młode, o słabo wykształconych profilach glebowych i słabej żyzności (żyzność - naturalna cecha gleby sprzyjająca wzrostowi roślin; urodzajność. - cecha nabyta) oraz gleby starsze, o lepiej wykształconych profilach większej żyzności. Gleby w Polce zaczęły powstawać po ustąpieniu lodowców. Wówczas tworzyły się gleby tundrowe, które stanowiły pierwszy etap procesu glebotwórczego. Z chwilą ocieplenia się klimatu i pojawienia się lasów rozpoczął się właściwa proces glebotwórczy. W lasach iglastych, w środowisk kwaśnym, następowało bielicowanie gleb i rozkład ściółki leśnej przez grzyby. W ten sposób powstały gleby bielicowe. W środowisku mniej kwaśnym, na podłożu lasów liściastych (przeważnie. nie na glinach), wytworzyły się gleby brunatne. Z kolei na podłożu bóg. tym w sole mineralne 2 pokrytym roślinnością trawiastą, powstały bogate -próchnicę czarnoziemy. Ostatecznie gleby w Polsce dzielą się na: gleby. początkowego stadium rozwoju, - czarne ziemie, gleby bielicowe, - gleby bagienne, gleby brunatne (i płowe), - mady, czarnoziemy, - rędziny. Największą powierzchnię w kraju, około 82% ogólnej powierzchni gleb, zajmują gleby bielicowe (zbielicowane) i brunatne. Wymienione typy gleb różnią się między sobą odmiennym profilem glebowym, a ściślej mówiąc, rozmiarem poziomów glebowych. Zróżnicowanie skały macierzystej, urozmaicona rzeźba terenu, klimat sprzyjają tworzeniu się różnych typów gleb. Wyróżnia się: Gleby bielicowe - są szczególnie rozpowszechnione na obszarze Polski. Są one bardzo kwaśne, ubogie w składniki mineralne, próchnicę i wykazują małe wł. buforowe. Gleby te powstają przy udziale roślinności lasów iglastych, na skałach ubogich w zw. Zasalające. Zasadniczym czynnikiem powodującym bielicowanie są resztki organizmów, np. szczątki szpilek lub kory. Zawierają one trudno rozkładające się substancji garbnikowe. W wyniku działalności grzybów związki te ulegają przemianom w kwasy fulwowe, fenol i polifenole co prowadzi do silnego zakwaszenia podłoża. Powstałe substancje reagują ze składnikami mineralnymi górnych warstw gleby. W wyniku tego procesu powstają rozpuszczalne połączenia org. - min. Częste deszcze wymywają je w głąb profilu glebowego tworząc jasny poziom. W głębszych warstwach gleby następuje z kolei rozkład części org. połączeń kompleksowych z równoczesnym uwalnianiem związanych z nimi kationów, np. jonów żelaza. Stąd właśnie pochodzi brunatne zabarwienie poziomów wymywania. Gleby brunatne tworzą się z różnych, najczęściej bogatych w CaC03, skał macierzystych. W wytworzeniu tych gleb pomagają lasy liściaste lub mieszane. Podczas rozkładu minerałów zostają uwolnione m.in. związki Fe, które powlekając cienką warstwą cząstki gleby nadają glebom brunatnym charakterystyczne rdzawobrunatne zabarwienie. Są średnio żyzne lub żyzne, słabo kw. lub obojętne, typowe dla klimatu umiarkowanego. Czarnoziemy występujące w Polsce wykształciły się na podłożu lessowym. Powstają z lessów w warunkach klimatu kontynentalnego i umiarkowanego suchego przy udziale roślinności łąkowo-stepowej i leśno-stepowej. Ich cechą charakterystyczną jest intensywne gromadzenie się w nich próchnicy (3% - 4%) wysycanej kationami Ca i Mg, składników pokarmowych stąd ich duża żyzność. Dzielą się na czarnoziemy leśno-stepowe (żyźniejsze) i szare gleby leśne (wytworzone z uboż-szych lessów). W Polsce nieliczne, o charakterze reliktowym, powstałe podczas panowania bardziej suchego i ciepłego klimatu. Ze względu na wysoką produktywność wykorzystane pod uprawę rolną. Współcześnie podlegają procesom brunatnienia i ługowania Gleby torfowe powstają w warunkach dużej wilgotności spowodowanej stałym, wysokim poziomem wody grunt. lub powierzchniowe. W glebach tych stale zachodzi proces torfotwórczy. Polega on na odkładaniu się niecałkowicie rozłożonych resztek roślinności bagiennej przy słabym dostępie powietrza. Cechą charakterystyczną gleb torfowych jest struktura włóknista, która decyduje o ich wł. fizyczno-chemiczne. Naturalne lub sztuczne obniżanie poziomu wód grunt. wywołuje w torfie proces murszenia. Przy dużym dostępie tlenu masa org. ulega częściowej mineralizacji i intensywnej humifikacji. W wyniku tych 3 przemian w górnych warstwach profilu glebowego powstaje tzw. poziom murszowy, w którym zanika harmonijna budowa torfu. Gleby torfowe są rozpowszechnione na terenie całej Polski, a przede wszystkim na obszarach Pobrzeża Bałtyckie-go, Polesia oraz Pojezierzy Mazurskiego i Pomorskiego. Mady - typ gleb aluwialnych powstających w obrębie dolin rzecznych oraz na terenach delt z materiału przynoszonego przez wodę. Charakterystyczną cechą mad jest występowanie w ich profilu gleb różnej grubości warstewek, różniących się od siebie barwą oraz składników granulo metrycznych, odpowiadających kolejnym, dużym wezbraniom wód, które zalewając dna dolin osadzają niesioną przez, siebie zawiesinę. Mady są przeważnie żyzne, mają zróżnicowaną zawartość próchnicy (1-8%). Mady tworzą siedliska lasów łęgowych. Wyróżnia się m.: rzeczne właściwe, rzeczne próchniczne i rzeczne brunatne. W Polsce najlepiej wykształcone m. występu-ją na terasach w dolinach największych rzek (m.in. Wisły, Odry, Dunajca, Sanu), a także na obszarze Żuław Wiślanych. Rędzina - zasobna w wapń i próchnicę gleba wytworzona w procesie wietrzenia skal wapniowych, węglanowych i gipsowych, nierzadko z domieszką materiału lodowcowego: piasku i gliny (r. mieszane), o korzystnych wł. fizycznych i słabo zasadowym odczynie, płytka. Spotykana na pd. Polski: na Wyżynie Kieleckiej, Wyżynie Lubelskiej, w jurze Krakowsko-Częstochowskiej, w Tatrach i Pieninach. Zajmują one ok. 1% pow. Polski. Gleby terenów górskich odznaczają się słabo wykształconym profilem, dużą kamienistością, najczęściej silnym zakwaszeniem. Skład bonitacyjne gleb Polsce oraz procent ogólnej powierzchni kraju: klasa I i II - gleby bardzo dobre - 3,3%, klasa III - gleby dobre - 23,3%, klasa IV - gleby średnie - 39,8%, klasa V - gleby słabe - 21,7%, klasa VI - gleby złe - 11,9%. W Polsce przeważają gleby średniej jakości i gleby słabe. Zajmują one ponad połowę powierzchni kraju, szczególnie w części północnej i środkowej. Gleby te wymagają wzbogacania w obornik, kompost, nawozy sztuczne, wymagają wapnowania, a nierzadko uregulowania stosunków wodnych. Najlepsze gleby w Polsce występują na Żuławach, Wyżynie Lubelskiej, Wyżynie Sandomierskiej i Nizinie Śląskiej (okolice Wrocławia). Żyzne gleby Kujaw tracą swą wartość rolniczą ze względu na postępujące stepowienie, przesuszenie (najmniejsza ilość opadów w Polsce) oraz degradację wywołaną gospodarczą działalnością człowieka. Na skutek wielu czynników przyrodniczych (susza, pogodzie) oraz gospodarczej działalności człowieka gleby ulegną, degradacji. Duże obszary gleb ulegają też erozji wodnej i eolicznej (wiatr). Erozji wodnej ulega około 20% powierzchni Polski, szczególnie na obszarach górskich i nachylonych stokach wyżyn i pojezierzy. Gleba jest ważnym bogactwem naturalnym i należy o nią dbać, zapobiegnąć jej degradacji. 1. Gleba składa się z: części szkieletowych (kamienie żwir), które obniżają wartość użytkową gleb utrudniając uprawę i wzmagając nadmierną przepuszczalność wody i przewiewność gleb. 4 piasek – składa się głównie z kwarcu i mniejsze ilości krzemianów i glinokrzemianów. Wpływa rozluźniająco na glebę, zwiększa przewiewność, zmniejsza zdolności zatrzymywania wody; jest to gleba słaba. 3. pył – składa się z drobnych ziaren kwarcu, z nieznacznych okruchów krzemianów i glinokrzemianów. Poprawia on właściwości fizyczne gleby, a szczególnie zdolność do magazynowania wody. 4. .ił (części spławiane) – poprawia strukturę i właściwości wodne gleby oraz zdolności sorpcyjne. 2. Wpływ składu mechanicznego na żyzność gleby? Każdy rodzaj gleby, w zależności od warunków w jakich się wytworzyła, wykazuje określony skład mechaniczny oraz właściwości fizyczne i chemiczne od nich zależy przebieg i szybkość procesów glebotwórczych, rozwój mikroorganizmów i roślin, urodzajność. Skład mechaniczny, czyli procentowa zawartość cząstek gleby o różnej wielkości ma duży wpływ na żyzność. Żyzność gleby zapewnia rośliną odpowiednie warunki wzrostu (odpowiednie składniki pokarmowe, wodę i powietrze gleb). Naturalna żyzność jest wynikiem pr. glebotwórczego, zależy wiec od rodzaju gleby. Najbardziej urodzajne są gleby o najmniejszych cząstkach, czyli te, które zawierają m.in. koloidy gleby, związki mineralne, próchnicę, drobnoustroje. Gleby gruboziarniste, tj. piaski, żwiry, są ubogie we wszystkie te składniki, dlatego gleby te są mało urodzajne. Formy azotu w glebach i jego przemiany? Azot jest pierwiastkiem biogennym, rośliny mają na niego duże zapotrzebowanie, występuje w postaci zw. org. (70÷80% - białka, aminokwasy, mocznik, kw. nukleinowe. Roś-liny pobierają N w formie jonowej, głównie w postaci jonu azotowego NO3- lub jonu amonowego NH4+. N ulega. różnym przemianom: 1. Amonifikacja – jest ot proces mikrobiologiczny polegający na rozkładzie mocznika lub aminokwasów do amoniaku. 2. Nitryfikacja to biologiczne utlenianie amoniaku do azotanów (III) a następnie azotanów(V), zachodzi w dobrych war. tlenowych. 2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+E(nitrosomonas) HNO2 + 1/2O2→ HNO3 + E (nitrosomonas) 3. Denitryfikacja – to redukcja azotanów(V) do N cząsteczkowego. Jest to pr. mikrobiologiczny zachodzący w war. beztlenowych. 4. Asymilacja azotu cząsteczkowego – prowadzona jest przez bakterie symbiotyczne z rodzaju Phizo-dium oraz bakterie wolno żyjące Azobacter. 5. Zwiotczanie azotu wiąże się z pobieraniem jonów azotanowych lub amonowych przez rośliny lub mikroorganizmy i przetwarzaniem N min. na zw. org. (białka, aminokwasy). Źródła fosforu w glebie i jego przemiany? Zawartość P w glebie i pokarmie jest czynnikiem ograniczającym możliwości występowania wielu organizmów. Fosfor w glebie występuje w postaci: -związków organicznych– fosfolipidy, chityna, kw. nukleinowe; ulegają one rozkładowi mikrobiologicznemu i uwalniany jest P min., który może być pobierany przez rośliny lub ulega uwstecznieniu, czyli tworzeniem nierozpuszczalnych związków. Związki mineralne są to minerały skałotwórcze, np. fosforyty, apatyty, w tej postaci jest on nie-przyswajalny przez rośliny. Przy udziale mikroorganizmów oraz na skutek reakcji chemicznych nierozpuszczalne sole H3PO4 [np. Ca3(PO4)2] przechodzą w postać soli rozpuszczalnych [np. Ca(H2PO4)2], z których rośliny pobierają pokarm. Źródłem fosforu w środowisku są wietrzejące, bogate w fosforany skały. Wypłukiwane przez wodę zw. P dostają się do rzek, a następnie do morza, gdzie odkłada się 5 w osadach. Część jest wychwytywana przez fitoplankton, który jest zjadany przez ptaki i ssaki morskie i w ten sposób dostaje się na powierzchnię lądów. Źródłem P w glebie jest też wzrost zużycia nawozów min. i produkcja detergentów. Kierunki przemian substancji organicznych w glebie? Substancje organiczne w glebie ulega ciągłym przemianom jakościowym i ilościowym. Uzależnione są one od: enzymów znajdujących się w resztkach roślinnych i zwierzęcych, mikroorganizmów gleby, fauny gleby, klimatu glebowego, odczynu, zawartości przyswajalnych składników pokarmowych. Źródłem substancji org. w glebie są obumarłe szczątki roślin i zwierząt (detrytus) podlegające rozkładowi mikrobiologicznemu, czyli mineralizacji. Mineralizacja jest to całkowity rozkład związków organicznych w glebach. Proces ten przebiega stopniowo. Najpierw zachodzi hydroliza i rozkład białek, amonifikacja, enzymatyczny rozkład węglowodanów, a następnie całkowita mineralizacja poszczególnych części związków organicznych. W glebach zachodzą dwie formy min.: butwienie (przebiega przy dostatecznym dostępie tlenu, przy pH zbliżonym do neutralnego, dając produkty całkowitego utlenienia, tj.: CO2, H2O, siarczany, azotany, fosforany; jest to proces egzoenergetyczny, podczas którego wydzielają się znaczne ilości energii cieplnej), gnicie (zachodzi w glebach wilgotnych i mało przewiewnych, w których istnieje niedostatek tlenu, przy pH=5. Produktami jego są, oprócz produktów całkowitego utlenienia, metan CH4,siarkowodór H2S, amoniak NH3, indol, skatol i inne. Podczas gnicia nie następuje podwyższanie temp. w rozkładających się substancjach organicznych). Równocześnie z min. przebiega humifikacja (proces syntezy zw. org.). W wyniku tego tworzy się próchnica — bezpostaciowa substancja organiczna o zmiennym i bardzo złożonym składzie chemicznym. Tworzą ją odporne na rozkład resztki tkanek roślinnych i zwierzęcych, ciał mikroorganizmów i produktów ich działalności. Humifikacja zachodzi w warunkach tlenowych i beztlenowych., przy udziale bakterii, promieniowców, grzybów, mezofauny (dżdżownice, nicienie, stawonogi). Próchnica tworzy się z różnych związków: węglowodanów, ligniny, białek, chlorofilu i innych. W pierwszym etapie humifikacji wielkocząsteczkowe zw. org. ulegają rozkładowi na prostsze, z których dopiero następuje synteza zw. próchnicznych. Ilość i jakość wytworzonej próchnicy zależy od przebiegu procesów glebotwórczych. Kompleks sorpcyjny gleby. Jest to część sorbująca gleby. Zatrzymuje on jony, cząsteczki zawiesin, gazów i mikroorganizmów. W jego skład wchodzą: wtórne minerały ilaste, próchnica glebowa, kompleksy ilasto-próchnicze. Kompleks sorpcyjny. jest jednym z ważniejszych czynników warunkujących żyzność gleby. Rodzaje sorpcji glebowej? Gleba, dzięki zawartości próchnicy, wykazuje specyficzne właściwości sorpcyjne. Sorpcją gleby nazywa się jej zdolność do pochłaniania gazów i par z powietrza, cząsteczek i jonów z roztworów oraz mikroorganizmów i cząstek glebowych z zawiesin. Na wł. sorpcyjnych gleb wpływają między innymi.: rozdrobnienie fazy stałej gleb, pH, porowatość. Sorpcja warunkuje żyzność gleb. Wyróżnia się następujące rodzaje sorpcji: - s. mechaniczna - sorpcja mechaniczna polega na mech. zatrzymywaniu w wolnych przestrzeniach gleb zawiesin oraz mikroorganizmów zawartych w roztworach glebowych. Sorpcja mechaniczna wpływa w znacznym stopniu na rozmieszczenie mikroorganizmów w profilu glebowym oraz na tworzenie się warstw trudno przepuszczalnych w glebie. - s. fizyczna - polega na zatrzymywaniu przez rozdrobnione składniki stałe gleby mikroorganizmów, cząsteczek związków chemicznych, pary wodnej, CO2, O2, azotu i innych. - s. chemiczna - Sorpcja chemiczna polega na wytrącaniu się trudno rozpuszczalnych soli w glebie w wyniku reakcji jonów znajdujących się w roztworze glebowym. Np. jeśli do gleby 6 zawierającej CaCO3, a więc zawierającej w roztworze glebowym Ca(HCO3)2, doda się siarczanu (VI) magnezu MgSO4, wówczas następuje sorpcja chemiczna anionu SO42-. Ca(HCO3)2 + MgSO4 = Mg(HCO3)2 + CaSO4. Sorpcja chemiczna ulegają w glebie przede wszystkim aniony, np.: SO42-, CO32-, PO43-, HPO42-, H2PO4-. Dzięki sorpcji chemicznej następuje zatrzymanie w glebie pewnych składników, które odgrywają ważną rolę w rozwoju roślin. - s. wymienna – polega na wymianie jonów, która zachodzi pomiędzy stałymi składnikami gleb a roztworami glebowym. zjawisko to może następować dzięki obecności grup kwasowych (karboksylowych –COOH, fenolowych –OH) znajdujących się w zw. tworzących próchnicę. - s. biologiczna - spowodowana jest przez żywe organizmy zamieszkujące glebę. Polega ona na pobieraniu związków mineralnych przez korzenie roślin i mikroorganizmy. W ten sposób składnik zatrzymywany przez organizm jest dla innych niedostępny, aż do uwolnienia go po obumarciu organizmu. Sorpcja biologiczna chroni substancje rozpuszczalną w wodzie przed wymyciem. Proces bielicowania gleb i skutki? Bielicowanie jest charakterystyczne dla gleb piaskowych znajdujących się pod roślinnością leśną iglastą (sosna, świerk). Zasadniczym czynnikiem powodującym go są resztki org., które zawierają trudno rozkładające się substancje garbnikowe. W wyniku działalności grzybów związki te ulegają przemianom w silne kwasy org. i pod ich wpływem rozkładają minerały pierwotne i wtórne, co prowadzi do silnego zakwaszenia podłoża. Produkty ich rozkładu to rozpuszczalne w wodzie sole min. Al, Fe i P. Związki te migrują wraz z wodą w głąb profilu glebowego. Na miejscu pozostaje krzemionka SiO2, która nadaje poziomowi wymywania jasno popielatą barwę (bielicowanie). Trudniej rozpuszczalne związki Al, Fe, P i substancje org. kumulują się w poziomie wymywania. W wyniku bielicowania powstają gleby bardzo kwaśne, ubogie w składniki mineralne, próchnicę i wykazujące małe właściwości buforowe. Organizmy edafonu i ich funkcja? Edafon to zespół organizmów żyjących w glebie, które stanowią jeden z podstawowych jej elementów. Zamieszkują one glebę do głębokości 1m, największa ich liczba żyje jednak w bogatej w pożywienie warstwie ornej. Bez edafonu gleba nie byłaby zdolna do podtrzymania produkcji roślinnej. Jego rozwój zależy od wielu czynników, m.in. od rodzaju gleby, jej wilgotności, temperatury, odczynu oraz dostatku pożywienia. W skład edafonu wchodzą m.in. bakterie, promieniowce, grzyby, larwy owadów, pierścienice, wazonkowce, pajęczaki, a także drobne ssaki, jak krety, ryjówki, nornice i myszy. Skład procentowy edafonu przedstawia się następująco: 40% - bakterie, 40% - grzyby i glony, 12% - dżdżownice, 5% - mezofauna, 3% mikrofauna. Część ed. tworzy ogniwo destruentów, inna bierze udział w tworzeniu próchnicy i warunkuje żyzność gleby. Np. grzyby zaopatrują rośliny w wodę, sole min., substancje wzrostowe, bakterie asymilują azot z powietrza i dostarczają go roślinom w formie przyswajalnej, dżdżownice drążą głęboko glebę, przyczyniając się do jej przemieszania i spulchniania. Rodzaje kwasowości gleb. Kwasowość powodują jony H+. O zawartości tych jonów decydują kwasy: H2CO3, H2SO4, H3PO4, octowy, szczawiowy, kw. huminowe i fulbowe. Jony H+ występują zarówno w roztworze gleb jak i kompleksie sorpcyjnym gleb. W związku z tym wyróżnia się: kwasowość czynną (oznacza się ją w wodzie destylowanej i określa ilość wolnych jonów H+ występujących w roztworze gleby) i kwasowość potencjalną (wywołana przez jony H+ i Al3+ związane przez kompleks sorpcyjny gleb; dzieli się ją na wymienną (ujawnia się w wyniku 7 działania na glebę roztworu KCl, który powoduje wyparcie pewnej ilości jonów H+ i Al3+ z kompleksu sorpcyjnego gleby) i hydrolityczną Czynniki wpływające na wzrost kwasowości gleb. Jedną z najważniejszych przyczyn tego zjawiska jest pobieranie pożywienia przez roślinność, ponieważ większość pokarmu przyswajają one w postaci jonów dodatnich, których ubytek jest równoważony przez oddawanie do gleb jonów H+. Na wzrost kwasowości gleb wpływa też: brak składników zasadowych w skałach macierzystych, przewaga opadów nad parowaniem, która sprzyja wymywaniu składników zasadowych i powoduje nasilenie pr. bielicowania, wprowadzenie do gleb nawozów szt., działalność życiowa mikroorganizmów i roślin wyższych (przyczynia się do powstawania kwasów), zabiegi uprawowe, ba podczas zbioru z pól usuwa się wraz z roślinami duże ilości składników zasadowych Ca, Mg, K, Na, kwaśne deszcze, które są wynikiem zanieczyszczenia powierzchni gleb. S i N, które reagując z wodą tworzą kwasy, gospodarka leśna (pozyskiwanie drzew powoduje, że do gruntu powraca mała część masy org. zgromadzonej przez drzewa, naturalny obieg materii zostaje zachwiany, a w rezultacie gleba ulega zakwaszeniu. Dlaczego gleby kwaśne to gleby zdegradowane? W wyniku zakwaszenia następuje wymywanie z gleb składników pokarm.: K, Mg, Ca. Wraz z utratą substancji odżywczych zwiększa się zawartość trujących metali w roztworze glebowym. Gwałtownie wzrasta rozpuszczalność zw. Al., Fe, Mn oraz innych metali ciężkich. Zmniejszenie się dostępności substancji pokarm. z równoczesnym trującym działaniem metali prowadzi do uszkodzenia korzeni, osłabienia i obniżenia odporności na choroby i szkodniki, co w rezultacie prowadzi do obumierania roślin lub ich trwałego uszkodzenia. Odczyn gleby wpływa na aktywność biologiczną gleby, zbyt duże zakwaszenie powoduje obumieranie edafonu glebowego, co przyczynia się do obniżenia jej wartości użytkowej. Rodzaje wody w glebie. Ciekłym składnikiem każdej gleby jest woda. Jej źródło stanowią: opady deszczu i śniegu, grad, szron, rosa, woda gruntowa oraz kondensacja pary wodnej. Część wody, która dosta-je się do gleby w formie opadów atm. ulega wyparowaniu oraz transpiracji przez rośliny, część natomiast wsiąka w glebę lub spływa po jej powierzchni. Występuje ona w glebie w różnych formach: woda chemiczna - stanowi część składową związków znajdujących się w glebie, jest ona bardzo silnie związana z cząstkami glebowymi, nie bierze więc udziału w procesach glebowych i nie ma żadnego znaczenia dla roślin, woda w postaci pary wodnej - stanowi jeden z elementów powietrza glebowego, woda w postaci lodu – jest mało aktywna, niedostępna dla roślin, odgrywa istotną rolę w procesie wietrzenia skał i minerałów, woda higroskopijna - jest związana siłami van der Waalsa z cząstkami glebowymi i nie może być pobrana przez mikroorganizmy i rośliny wyższe, woda błonkowata - tworzy się na powierzchni błonek wody higroskopijnej, jest ona słabiej związana (w porównaniu z wodą higroskopijną) i bierze udział w procesach glebowych, może być wykorzystana przez rośliny, woda kapilarna - wypełnia włoskowate kanaliki, których siły wiązania przewyższają grawitacje; woda porusza się w nich dzięki napięciu powierzchniowemu, w różnych kierunkach, w zależności od niedosytu wilgotności glebowe, jest dostępna dla roślin, woda grawitacyjna - wypełnia szerokie przestrzenie pomiędzy cząstkami gleby, jest ona łatwo dostępna dla roślin i przyczynia się do przewietrzania gleb, woda gruntowa – znajduje się na pewnej głębokości na warstwie trudno przepuszczalnych osadów. Kapilarna pojemność wodna i jej oznaczanie. Charakteryzuje stosunki wilgotnościowe w glebach. Kapilarna. pojemność wodna jest to ilość wody zmagazynowanej w kapilarach glebowych w stosunku do suchej masy gleby wyrażonej w %. Najwyższą kapilarną. pojemność wodną mają torfy. Zależy ona od zawartości 8 składników org. i składu mechanicznego. Kapilarną pojemnością wodną oznacza się następująco: określoną próbkę gleby o znanej masie wsypuje się do filtru i zalewa wodą. Następnie trzeba poczekać aż woda odcieknie i zważyć próbkę. Różnica między masą suchej próbki a próbki po odcieknięciu to ilość wody zgromadzonej w kapilarach. Od czego zależą zdolności retencyjne gleb. Zdolność retencji gleby zależy od wielkości jej cząstek zawartości próchnicy, rodzaju gleby, jej struktury. Im cząstki gleby są mniejsze tym gleba zatrzymuje większe ilości wody. Np. cząstki iłu i próchnicy o średnicy mniejszej niż 0,0002 mm tworzą koloidy, dzięki czemu wykazują zdolność silnego wiązania wody. Zabezpiecza to glebę przed nadmiernym wysychaniem oraz utrwala jej strukturę gruzełkowatą. Zdolności retencyjne gleb uzależnione są też od pojemności wodnej gleby, czyli zdolności gleby do zatrzymywania określonej ilości wody. Pojemność wodna różnych gleb jest zróżnicowana. Zależy ona od struktury gleby, wielkości grudek, zawartości składników min. i org. Retencja gleby zależy też od jej przepuszczalności, czyli szybkości przesuwania się jej w głąb profilu gleby. Zależy ona od struktury gleby, jej składu mech. i zwięzłości. Piaski i gleby gruboziarniste nie mają zdolności retencyjnych. Natomiast duże zdolności retencyjne mają torfy. Czynniki wpływające na powstawanie i utrzymanie struktury gruzełkowatej gleby. Str. gruzełkowata (sztuczna) wytworzona jest przez stosowanie właściwej agrotechniki. Jej powstaniu sprzyja obecność CaCO3 i próchnicy, odpowiednia wilgotność odchody dżdżownic, mróz, bakterie, grzyby, fauna gleby. Agregaty glebowe mogą ulec zniszczeniu przez uderzające krople deszczu, stosowanie ciężkiego sprzętu rolniczego. Aby utrzymać strukturę gruzełkowatą należy stosować właściwy płodozmian oraz racjonalne zabiegi agrotechniczne (np. odpowiednio przeprowadzone melioracje, właściwe nawożenie nawozami organicznymi i mineralnymi. Przyczyny i skutki erozji gleb. Erozja gleby to proces rozdrabniania i przemieszczania (zdzierania) wierzchniej warstwy gleby wskutek oddziaływania wiatru (wywiewanie gleby, deflacja) i wody (zmywanie gleby, e. wgłębna). Występuje zwłaszcza w terenach górskich i pagórkowatych, pozbawionych lasu i na glebach ciężkich, tzn. z przewagą drobnych frakcji. Jest jednym z najważniejszych czynników degradacji gleby. Nasilenie procesów erozyjnych zależy od rzeźby terenu, składu mechanicznego gleby, opadów atm. oraz sposobu użytkowania terenu. Jej skutkami jest zmywanie wierzchniej warstwy gleby, wymywanie N, P, K, próchnicy oraz przekształcanie terenu lub jego niszczenie. Rodzaje erozji gleb. Działalność rolnicza i pozarolnicza człowieka sprzyja erozji gleby. Zjawisko to polega na niszczeniu wierzchniej pokrywy glebowej przez wiatry, wodę, lodowce. Czynniki te powodują zmianę składu mech. oraz pogorszenie struktury gleby. Długotrwale lub intensywne opady atmosferyczne powodują tzw. erozję wodną. Krople deszczu padające na pozbawioną roślinności ziemię rozbijają agregaty glebowe, które następnie są porywane przez spływającą po powierzchni wodę. Erozji wodnej najszybciej ulegają gleby zawierające niewiele cząstek koloidalnych, a więc lessy, gleby pyłowe i piaski luźne. Na powierzchni pozbawionej roślinności zachodzi erozja wietrzna. Wiatr rozbija agregaty glebowe, porywa je ze sobą i unosi w inne miejsca. Erozja wodna i wietrzna prowadzą do denudacji gleb, czyli niszczenia profilu glebowego. W wyniku tego procesu powstają gleby szczątkowe o niewykształconym profilu, nie nadające się pod uprawy. Metody zabezpieczania przed erozją. Rolnicze użytkowanie gleb. szczególnie terenów o bogatym urzeźbieniu powierzchni, przyspiesza procesy erozyjne. Za podstawowy zabieg przeciw erozyjny uważa się uprawę roli 9 w poprzek spadku zbocza, co zmniejsza kilkakrotnie nasilenie tego zjawiska. Wprowadza się również poziomicowy układ pól, tzw. tarasy, których szerokość zmniejsza się wraz ze wzrostem nachylenia zboczy. Ważny jest odpowiedni dobór roślin, których system korzeniowy uodparnia glebę na niszczące działanie zjawisk atmosferycznych. Najlepiej chronią przed erozją trawy, ponieważ mają bardzo dobrze rozwinięty system korzeniowy. Tereny zagrożone erozją obsadza się również drzewami i krzewami, które zmniejszając siłę wiatru chronią gleby przed wywiewaniem. Jako środki przeciw erozyjne stosuje się także tzw. stabilizatory glebowe. Należą do nich nawozy mineralne z dodatkiem naturalnego adsorbentu np. humusu; połączenia typu związek organiczny - materiał ilasty oraz specjalne preparaty — polimery Dzięki obecności w łańcuchu tych substancji grup funkcyjnych: -COOH, -NH2, OH, następuje zlepia-nie cząstek glebowych w większe i trwalsze agregaty. Erozji można też zapobiegać poprzez chemiczne zwalczanie chwastów i minimalizację zabiegów uprawowych. Przyczyny degradacji chemiczne gleb. Chemiczna degradacja gleb jest związana z intensywnym nawożeniem, które powoduje zakłócenie równowagi jonowej, przez niewłaściwe dobranie proporcji nawozów. Stosowa-nie zbyt dużych dawek nawozów, szczególnie jednorazowo, powoduje, że nie są one całko-wicie wykorzystywane przez rośliny. Nadmiar jest więc wymywany do wód gruntowych i rzek, co prowadzi do ich zanieczyszczenia i eutrofizacji. Zbyt duże dawki nawozów sztucznych zaburzają rozwój organizmów glebowych, powodują zmiany jakościowe i ilościowe flory i fauny glebowej. Zwiększenie nawożenia, szczególnie azotowego prowadzi do inwazji traw nitrofilnych, np.: perzu kosztem roślin dwuliściennych, zwłaszcza motylkowych. Następuje także zanik mikoryzy, która stanowi ochronę przed pobieraniem nadmiaru składników mineralnych i kumulowaniem ich w roślinach. Zapobieganie negatywnym skutkom stosowania pestycydów. Pestycydy to ogólna nazwa chemiczna środków ochrony roślin i środków chroniących żywność lub człowieka przed szkodnikami (chwastami, grzybami, owadami, gryzonia-mi). Pestycydy dzieli się na podgrupy w zależności od rodzaju organizmów, na jakie działają np. insektycydy (środki owadobójcze), herbicydy (chwastobójcze), fungicydy (grzybobójcze), bakteriocydy (bakteriobójcze).Najbardziej znanym pestycydem jest DDT, którego obecność stwierdzono wszędzie na Ziemi. Nieumiejętne użycie pestycydów prowadzi do skażenia gleby i wody lub rozwoju org. niepożądanych (eutrofizacji). Zapobiegać negatywnym skutkom działania pestycydów można poprzez: zwalczanie danego szkodnika przy pomocy jego wrogów naturalnych, dostosowanie do określonego rodzaju upraw preparatu o najkrótszym okresie trwałości, wyeliminowanie z eksploatacji technicznych złych urządzeń stosowanych do opryskiwania i opylania roślin, ograniczanie stosowania pestycydów silnie toksycznych, stosowanie pestycydów o działaniu selektywnym, stosowanie zasad karencji i odpowiednich dawek i częstotliwości zabiegu, stosowanie nawożenia org. i roślin repelentnych. Przyczyny i skutki zawodnień. Zawodnienie gleby to trwałe lub sezonowe podwyższenie poziomu wód gruntowych powyżej zasięgu głównych mas korzeni. Przyczyny zawodnień to: spiętrzenie wody w zbiornikach wodnych zaporowych, mokre składowiska odpadów, a także składowiska odpadów stałych, nasypy kolejowe, obwałowania cieków. Dzieje się tak dlatego, ponieważ ciśnienie wywierane przez duże masy ziemi zniekształca podłoże i uniemożliwia odpływ wód podziemnych, powodując lokalne spiętrzenia. Skutkiem zawodnień jest brak tlenu w glebie, co powoduje obumieranie roślin, znajdujących się na danym terenie. Może ono powodować też zmianę charakteru terenu, np. zabagnienie i ogólną degradację. Zbyt wysoki poziom wód może być 10 przyczyną skażenia gleb substancjami toksycznymi, np. H2S i siarczków, ponieważ w gl. ubogiej w tlen następuje redukcja zw. Fe i Mn, siarczanów, azotanów i fosforanów. Przyczyny i skutki degradacji hydrogenicznej. Kopanie rowów na terenach miejskich i przem., zakładanie różnorodnych instalacji podziemnych, eksploatacja kopalin wywołują osuszanie gruntu i powstawanie głębokich lei depresyjnych. Odwodnienie wyrządza największe szkody na glebach torfowych. Wysuszony torf traci swoje wyjątkowe właściwości, ulega zmianie jego struktura. Następuje proces tzw. murszenia i mineralizacji. Powoduje to ubywanie masy glebowej, spłycanie się tych gleb aż do zupełnego zaniku. Zniszczeniu ulega szata roślinna, następuje zmiana składu flory i fauny. Z czasem przesuszone tereny ulegają stepowieniu, a nawet pustynnieniu. Składowiska odpadów, nasypy kolejowe i drogowe, osiadanie gruntu na terenach eksploatacji kopalin, budownictwo naziemne powodują lokalne podwyższenie poziomu wody gruntowej. Zawodnienie gleby powoduje szybką jej degradację, giną mikroorganizmy, obumierają rośliny. Gleba staje się uboga w tlen. Sprzyja to redukcji związków żelaza i manganu, siarczanów, fosforanów i azotanów oraz tworzeniu się toksycznych substancji, np. siarkowodoru i siarczków. Przyczyny zmęczenia gleb. Zmęczenie gleb – okresowe załamanie równowagi biologicznej gleby wywołane czynnikami biologicznymi, chemicznymi i fizycznymi. Są to ujemne zmiany stanu biologicznego i właściwości gleby, powodujące obniżenie się jej urodzajności w wyniku jedno-stronnego użytkowania. Objawem zmęczenia gleb jest ciągłe zmniejszanie się plonów, pomimo intensywnego nawożenia i uprawy. Występuje ono przy długotrwałych uprawach monokulturowych, zwłaszcza roślin będących edyfikatorami (zmieniają właściwości gleb), np. przy nieprzerwanej uprawie roślin motylkowych – koniczyny (wykoniczenienie) lub łubinu (wy-łubinienie). Spowodowane jest ono m.in. przez jednostronne wykorzystywanie składników pokarmowych oraz nagromadzenie się w glebie szkodliwych produktów przemiany materii wydzielanych przez rośliny lub mikroorganizmy. Przyczyną zmęczenia gleby mogą być też choroby i szkodniki roślin uprawnych oraz oddziaływanie swoistych zw. chemicznych wydzielanych przez rośliny. Występuje również pod uprawami lnu, tytoniu, zbożami, użytkami zielonymi. Można mu przeciwdziałać poprzez znamionowanie roślin, nawożenie organiczne. Rodzaje i kierunki rekultywacji gleb, czynniki decydujące o ich wyborze. Rekultywacja to działalność polegająca na przywróceniu wartości użytkowej gruntom rolnym i leśnym. Dzieli się ją na: techniczną (obejmuje czynność: uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleby metodami technicznymi, np. przez nawożenie, budowę dróg dojazdowych, umacnianie skarp, brzegów terenów), i biologiczną (polega na stosowaniu zabiegów mających na celu wytworzenie biologicznej warstwy gleby; w tym celu stosuje się: uprawę mech., nawożenie min. i org., wprowadzenie roślin glebotwórczych (rośliny motylkowe, trawy). Kierunki rekultywacji rolniczy (polega na tworzeniu na nich użytków zielonych, sadów, ogrodów działkowych, plantacji wieloletnich; gleby takie muszą się charakteryzować odpowiednim składem mech., zasobnością w składniki pokarmowe), leśny (zagospodarowanie nieużytków na cele gosp. leśnej tj. produkcyjne nasadzenia lasów, zalesianie i zadrzewianie ochronne wokół aglomeracji miejskich i śródpolne, pełniące rolę fitomelioracyjną, zadrzewianie terenów erodowanych). Znaczenie wapnowania i nawożenia organicznego w rekultywacji gleb. 11 Wapnowanie gleb to zabieg agrotechniczny polegający na wprowadzaniu do gleb znacznych ilości zw. Ca (w postaci węglanów, tlenku lub wodorotlenku). Jego celem jest likwidacja nadmiernego zakwaszenia gleb (obniżenie pH), które jest szkodliwe dla większości roślin, poprawa struktury gleb lekkich i ciężkich(przez koagulację koloidów glebowych co wpływa pozytywnie na strukturę gruzełkowatą) oraz wł. fizykochemicznych i chemicznych, a także wzmożenie biologicznej aktywności, przez wpływ na mikroflorę Wielkość dawki uzależniona jest od pierwotnego odczynu, składu granulo metrycznego i rodzaju upraw. Zwykle zwiększa ono działanie innych nawozów. Przenawożenie substancjami min. jest zjawiskiem często spotykanym. Nadmierne wzbogacanie gleb nawozami powoduje naruszenie równowagi jonowej. Bezpiecznymi nawozami dla gleby są nawozy organiczne, często stosowane w postaci kompostu, obornika gnojowicy, namułów org., mad, rędzin, czarnych ziem, osadów ściekowych, płynnych ścieków i nawozów zielonych (do przeorania). Nie mają one negatywnego wpływu na skład gleby, tzw. nie powodują jej zakwaszenia, zasolenia, wzbogacają ją w składniki pokarmowe, zwiększają żyzność oraz poprawiają jej wł., pomagają wytworzyć próchnicę. Rekultywacja gruntów potencjalnie żyznych, jałowych, leżących na podłożu toksycznym. Rekultywacja gruntów potencjalnie żyznych – są to obszary glebowe o składzie mech. glin i utworów pyłowych. Są to utwory zasobne w K, Ca, Mg i mikroskładniki. Brak jest w nich azotu. Rekultywacja tych gruntów polega na ożywieniu biologicznemu przez nawiezienie warstwy próchniczej lub intensywne nawożenie organiczne. Rekultywacja gruntów jałowych – są to piaski luźne, słabo gliniaste i żwir. Są to tereny trudne do rekultywacji ze względu na brak zw. azotowych i wszelkich innych dostępnych zw. mineralnych oraz brak koloidów zdolnych do zatrzymywania i przechowywania składników pokarmowych. Piaski nie mają zdolności do magazynowania wody, łatwo przesychają. Rekultywacja polega na nawiezieniu warstwy próchniczej, intensywnym nawożeniu org. poprzez stosowanie osadów ściekowych, szlamu, kompostu. Korzystna jest uprawa roślin na nawóz zielony (łubin, żyto). Rekultywacja gruntów leżących na podłoży toksycznym – skażenie gleb powoduje zaburzenia pr. kiełkowania i wzrostu roślin. Gleby skażone solami Zn, Cu, PB charakteryzują się słabym rozwojem roślinności. Metale te gromadzą się w tkankach roślin. Skażeniu met. cięż. przeciwdziała się przez blokowanie ich. Dość dobry skutek odnosi nawożenie gleby naw. fosforowymi. W wyniku reakcji kationów met. cięż. z anionami fosforanowymi powstają nierozpuszczalne w wodzie zw., które nie są już takim zagrożeniem dla gleby. Do oczyszczania gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi stosuje się też substancje o właściwościach chelatujących, np. drenaż roztworami EDTA (kwas wersenowy). Do oczyszczania gleb używa się również określone rośliny, które wykazują tendencję do kumulowania niektórych pierwiastków, np. niektóre trawy mają zdolność do pobierania z gleby Zn i unieruchamiania go w ścianach komórkowych. Wiele gatunków roślin dobrze znosi wysoką zawartość met. cięż. w glebie, gdyż mają ograniczoną zdolność pobierania tych pierw. Fakt ten wykorzystuje się do rekultywacji gleb i hałd zawierających met. cięż. Oczyszczanie i rekultywacja gleb skażonych promieniotwórczo jest bardzo trudna i uciążliwa, jednak i tu poszukuje się metod, które pomogą usunąć te izotopy z gleby. W glebach kwaśnych następuje szybkie pobieranie przez rośliny promieniotwórczego izotopu 90Sr. Aby zahamować kumulowanie się tego nuklidu w organizmach stosuje się wapnowanie gleby. Podobne zabiegi stosuje się na glebach skażonych 137Cs. K, Ca, Mg i mikroskładniki. Brak jest w nich N. Rekultywacja tych gruntów polega na ożywieniu biologicznym przez nawiezienie warstwy próchniczej lub intensywne nawożenie org. 12 Rodzaje zanieczyszczeń gleb W przeciwieństwie do zanieczyszczeń powietrza i wody, zanieczyszczenia gleby zalegają w niej bardzo długo - setki lat. Jest to tym bardziej groźne, że gleba przyjmuje zanieczyszczenia powietrza opadające na nią wraz z deszczem, oraz zanieczyszczenia spływające do niej z wód. Dużym zagrożeniem dla gleby mogą być sztuczne nawozy, których celem jest wzbogacanie gleby w pierwiastki niezbędne do życia roślin: azot (N), fosfor (P), potas (K). Nawozy te stają się jednak szkodliwe, jeśli stosowane są w nadmiernych ilościach. Równie groźne jest nadmierne stosowanie środków ochrony roślin lub innych toksycznych substancji. Oddzielne zagrożenie stanowi zakwaszanie gleb, które zależy od ilości kwaśnych opadów oraz stopnia zakwaszenia wód. Zakwaszenie gleby prowadzi do przedostawania się do niej trujących metali oraz wymywania składników niezbędnych do życia roślin: źródłem kwaśnych deszczów, zagrażających zarówno lasom jak i zabytkom, jest zanieczyszczenie atmosfery. Te żrące opady są rezultatem reakcji z udziałem lotnych węglowodorów, dwutlenku siarki, tlenków azotu emitowanych przez przemysł, elektrownie cieplne, transport i rolnictwo. Woda zawarta w chmu rach, przepływających ponad fabrykami, nasyca się wyrzucanymi w powietrze substancjami chemicznymi. Dalsze reakcje prowadzą do powstania kwasów: z dwutlenku siarki powstaje ostatecznie kwas siarkowy, z tlenków azotu - kwas azotowy. Szkodliwe substancje wędrują z wiatrem w postaci zawiesiny i opadając wraz z cząsteczkami wody na ziemię, uszkadzają wiele ekosystemów. Wówczas gleby stają się niezdatne do uprawy. Na zakwaszenie najbardziej narażone są gleby kwaśne z natury, do których zaliczamy w Polsce bielice oraz gleby inicjalne obszarów górskich. Bardzo ważnym zabiegiem w tej sytuacji jest zobojętnienie kwaśnego odczynu gleby przez dostarczanie jej wapienia, lub dolomitu; tzw. wapnowanie gleb. Wpływa ono buforująco na jej odczyn (hamują wzrost kwasowości) oraz zapobiegają wymywaniu z gleby soli mineralnych. Jednym ze sposobów oczyszczania gleb jest wypłukiwanie z niej substancji toksycznych, lub mieszanie gleb bardzo skażonych z glebą czystą. Do gleb przedostają się również pochodzące z przemysłu i motoryzacj i metale ciężkie, które mogą z kolei przenikać do rosnących na niej upraw. Zanieczyszczenie gleb powoduje również stosowanie soli jako środków przeciwdziałających zlodzeniu ciągów komunikacyjnych. Inną przyczyną degradacji gleb jest wycinanie drzew i krzewów na opał, co może powodować pustynnienie. Bardzo poważnym zagrożeniem dla gleb jest wydobywanie surowców metodą głębinową oraz odkrywkową. Druga metoda jest o wiele bardziej uciążliwa. Wyrobiska współczesnych kopalń zajmują ponad 1000ha i schodzą poni żej 100m głębokości. Przyczyniają się do dewastacji rozległych powierzchni gruntów, w tym gleb uprawnych, poprzez całkowite ich wybranie, zasypanie zwałowiskami lub wysuszeniem(lej depresyjny). Spośród innych źródeł zanieczyszczeń gleb należy wymienić mało znane od tej strony, a przez to na ogół lekceważone wysypiska odpadów. Przez rozwiewanie i rozmywanie wydostaje się stąd wiele ekotoksyn, często dopiero wtórnie powstających na wysypiskach, sięgając wpływami daleko od nagromadzonych odpadów. Innym zagroże niem dla gleb jest również powstawanie oraz rozrastanie się miast. Gleby w nich są zanieczyszczone na ogół nie jednym, a kilkoma składnikami. W miastach skażenie gleb jest szczególnie intensywne, zwłaszcza powodowane przez ruch samochodowy, na co nakładają się emisje źródeł przemysłowych i komunalnych, lokalne i nawiewane. Wpływ odległości od emitatora na terenie większych miast, o bardziej skomplikowanej strukturze urbanistycznej i budowlanej, jest wyraźnie 13 niwelowany. Na przykład we Wrocławiu zawartość za nieczyszczeń w glebie nie zależy od odległości od tras komunikacyjnych. Powietrze potrafi samo oczyścić się z zanieczyszczeń po kilku dniach, woda może tego dokonać w ciągu kilku lat, zaś gleba może potrzebować na to nawet tysiącleci. Badanie zagrożenia erozji gleb w Polsce Projekt wykonano w ramach programu PHARE MERA w 1996 r. Według danych UNEP, każdego roku na skutek erozji gleb traconych jest bezpowrotnie 3 miliony ha ziemi a na kolejnych 20 milionach ha uprawa roślin staje się ekonomicznie nieuzasadniona. Ocenia się, że od początków osiadłej uprawy roli (ok. 8 tys. lat p.n.e.) procesy erozji gleb doprowadziły do zniszczenia 430 milionów ha ziemi, co stanowi 30% obecnie wykorzystywanych rolniczo obszarów. Roczna strata gleby na całym świecie wynosi ok. 26 miliardów ton. W Polsce procesami erozji gleb zagrożonych jest ok. 100 000 km2 obszarów rolnych, co stanowi blisko 1/3 ogólnej powierzchni kraju. Każdego roku wymywane jest ok. 10 mln ton urodzajnej gleby: degradacja powierzchni ziemi stanowi w dzisiejszych czasach jedno z najgroźniejszych zagrożeń środowiska geograficznego. Przyczyny degradacji mogą być wielorakie. w każdym przypadku ich jednoznacznym skutkiem jest stałe zmniejszanie obszarów użytecznych dla różnych form działalności człowieka i ogólne zubażanie walorów przyrodniczych oraz produkcyjności ekosystemów. zjawiska te są, między innymi, spowodowane zanikiem lub pogarszaniem fizycznych, chemicznych lub biologicznych właściwości gleby wywołanym przyspieszonymi procesami niszczenia powierzchni ziemi przez wody płynące, siłę grawitacji i wiatr. wymienione procesy, określane wspólnym terminem erozji gleb prowadzą bezpośrednio do straty urodzajnej gleby i wymycia z niej składników mineralnych niezbędnych dla prawidłowego rozwoju roślinności. dodatkowo, powodują one zwiększenie zagrożenia powodziowego wywołanego intensywnym spływem wód powierzchniowych; są przyczyną przyspieszonego zamulania zbiorników wodnych i systemów irygacyjnych a także gwałtownych i tragicznych w skutkach burz pyłowych. Niewiedza, krótkowzroczność, chęć zysku a czasami desperacja prowadziła zbyt często do naruszania równowagi ekologicznej i niszczenia naturalnych ekosystemów a tym samym burzenia podstaw egzystencji człowieka. Procesy erozji gleb stanowiły bezpośrednią przyczynę wielu katastrof ekologicznych, klęsk żywiołowych a nawet upadku państw i cywilizacji. Postępujący, intensywny rozwój rolnictwa związany z koniecznością wyżywienia stale rosnącej liczby ludności stanowi nadal ciągłe zagrożenie. W tej sytuacji konieczne stało się dokładne poznanie mechanizmów działania procesów erozyjnych i wypracowanie skutecznych metod zapobiegającym ich niepożądanym skutkom. Badania procesów erozji gleb rozpoczęte zostały już w XIX wieku. W latach 20-tych obecnego stulecia rozpoczęto oparte na naukowych podstawach obserwacje i pomiary. W latach 50-tych znano już podstawowe mechanizmy działania procesów erozyjnych, opracowano metody ich modelowania oraz przewidywania ich skutków. Zaproponowano również różne sposoby ochrony gruntów i zapobiegania straty gleby. Niemały wkład mieli w tej dziedzinie Polacy. 14 Dziki naukowcom i praktykom zajmującym się w różnych krajach ochroną gleb przychodzi z pomocą nowoczesna technologia geoinformacyjna wykorzystująca komputery, geograficzne systemy informacyjne oraz odpowiednio przetworzone zdjęcia i obrazy pozyskiwane z samolotów i sztucznych satelitów ziemi. Technologia ta ułatwia inwentaryzację i monitoring procesów zachodzących na powierzchni ziemi a także, co stanowi jej główną zaletę, pozwala na pełne wykorzystanie zdobytej doświadczalnie wiedzy o tych procesach do ich modelowania, prognozowania i symulacji realizowanej często w czasie zbliżonym do rzeczywistego. W zależności od potrzeb technologia ta może zostać wykorzystana do w/w celów realizowanych na różnych poziomach szczegółowości i w różnych skalach. Bibliografia: Krzysztof R. Mazurski: Zagrożenia środowiska Dolnego Śląska, Wrocław 1994, Oficyna Wydawnicza SUDETY; Henryk Wiśniewski, Grzegorz Kowalewski: Ekologia z ochroną i kształtowaniem środowiska, Warszawa 1999, Wydawnictwo AGMEN; Strony internetowe: http://sciaga.pl/, http://www.sciaga-online.pl/, Zeszyt przedmiotowy z ochrony środowiska, Ewa Pyłka-Gutowska: Ekologia z ochroną środowiska, Warszawa 2000, Wydawnictwo „Oświata”; 15 16
