Основы геоэкологии - Геннадий Голубев

В настоящее время площадь пахотных земель в мире составляет около 15 млн кв. км. при годовом приросте всего лишь около 0,1 % в год. Площадь пахотных земель в мире изменялась следующим образом (млн кв. км):

Таким образом, рост пахотных площадей мира практически прекратился. Это связано прежде всего с тем, что территории, удобные для земледелия, уже почти все использованы. Таким образом, человечество вышло к еще одному пределу несущей способности экосферы. Достижение рубежа в особенности очевидно, если посмотреть на изменения площади пашни, приходящейся на одного человека. За период 1700–1950 гг. на душу населения мира приходилось 0,41—0,48 га/чел. Имея в виду не очень высокую надежность исходных данных, следует признать весьма высокую стабильность этого показателя в течение 250 лет. На этом фоне заметный прирост удельной площади пашни, от 0,41 до 0,48 га/чел. был в период между 1850 и 1920 гг., когда осваивались новые сельскохозяйственные территории преимущественно в Северной Америке и на востоке России.

Однако во второй половине этого столетия рост населения привел к прогрессирующему снижению удельной площади пашни до 0,34 га/чел. в 1980 г. и 0,29 га/чел. в 1990 г. Дальнейшее снижение этого показателя неизбежно вследствие практически неизменной площади пахотных земель при возрастающей численности населения.

Площадь под зерновыми культурами в мире в 1981 г. достигла наивысшего за всю историю максимума 7,32 млн кв. км, но к 1995 г. она понизилась до 6,69 млн кв. км. За эти пятнадцать лет были заброшены сильно эродированные земли на территории бывшего СССР, часть пашни была потеряна при индустриализации в Азии и доля пашни США, наиболее подверженной эрозии, снова стала залежью. Анализ ситуации для каждой из стран со значительной численностью населения показал, что с 1950 по 1990 гг. удельная площадь зерновых сократилась практически в каждой стране, и прогнозы указывают на их дальнейшее снижение к 2030 г. до катастрофически низких уровней, порядка 0,02– 0,05 га/чел., в таких странах, как Египет, Эфиопия, Нигерия, Пакистан, Бангладеш, Индонезия. Немногим лучше эти показатели для Индии и Китая.

При современной площади пашни, равной 15 млн кв. км, предельная величина площадей, пригодных для земледелия, оценивается разными авторами с весьма большими вариациями, преимущественно от 24 до 32 млн кв. км. Разница между потенциально пригодными и уже используемыми землями составляет 9-17 млн кв. км. Освоить эти площади весьма трудно по разным причинам.

Часть земель подвержена водной или ветровой эрозии, засолению, заболачиванию и другим неблагоприятным геоэкологическим явлениям, и потому находится в залежи.

Большой массив неиспользуемых, с точки зрения земледелия, территорий относится к зоне влажных экваториальных лесов в Южной Америке и Африке. Для этой зоны пока еще не найдены экологически устойчивые методы земледелия. Да и вряд ли было бы правильно стремиться к превращению влажных экваториальных лесов в пашню вследствие неизбежного нарушения глобального экологического равновесия.

Помимо того, в Африке значительные площади почти не используются человеком из-за распространения мухи це-це, с сопутствующими ей болезнями людей и домашнего скота. Это в основном ландшафты саванны, и там можно, по-видимому, ожидать некоторого расширения посевных площадей, если борьба с болезнями и ее переносчиками окажется успешной. Земли с горным или расчлененным рельефом теоретически пригодны к использованию, но фактически затраты на экологически устойчивую эксплуатацию новых земель оказались бы слишком велики.

Весь вопрос в том, во что обойдется килограмм продукции земледелия, если посчитать все затраты. Если включать в стоимость освоения новых земель как экономические затраты, так и невосполнимые потери качества окружающей среды, такие как смыв почв и увеличение стока наносов, то стоимость урожая окажется чрезмерно высокой. Вероятно, человечество должно удовлетворять свои растущие потребности в продуктах сельского хозяйства главным образом используя земли, уже находящиеся в настоящее время в использовании, так как они более устойчивы экологически, и полная стоимость продукта была бы не столь велика. По-видимому, основной стратегической линией в использовании земельных ресурсов мира для земледелия должно быть ограничение роста пахотных площадей на уровне, близком к современному.

Важнейшее использование земли – производство продуктов питания. Вследствие роста численности населения и его потребностей увеличение производства продуктов сельского хозяйства объективно необходимо. Оно зависит от двух основных факторов: количества земли, на которой возможна сельскохозяйственная деятельность, и потенциального плодородия каждой единицы этой земли.

Растущий спрос на продовольствие и расширяющаяся экономика мира оказывают серьезное воздействие на стратегию использования земельных ресурсов и их состояние. Если невозможно обеспечить растущие потребности в продовольствии посредством включения в производство новых земель, то остается другой путь – повышение плодородия почв посредством интенсификации сельского хозяйства; но этот путь создает серьезную угрозу для экосферы как основного источника продовольствия. Такая угроза уже реально проявляется в виде разного рода последствий сельскохозяйственной деятельности, и она может резко усилиться при дальнейшей ее интенсификации.

Естественные экосистемы, как правило, замкнуты, то есть отличаются весьма малыми потоками вещества и энергии через их границы. Любая сельскохозяйственная экосистема существенно отличается от природных экосистем значительными потоками вещества и энергии через ее границы из-за выноса веществ в виде урожая, поступления удобрений, воды для орошения, пестицидов и т. п. Центральным звеном в агроэкосистеме является почва, в которой, несмотря на массированные антропогенные воздействия, плодородие должно сохраняться на определенном уровне, чтобы обеспечивать ожидаемый уровень продукции. При этом возникает ряд проблем окружающей среды на уровне отдельного сельскохозяйственного поля. Другая группа проблем связана с воздействием сельского хозяйства на окружающую среду за пределами поля и часто весьма далеко за пределами.

Основные неблагоприятные процессы на уровне поля снижают плодородие почв, модифицируя их физическое, химическое и биологическое состояние. Это водная и ветровая эрозия, последствия применения удобрений и пестицидов, уплотнение почвы, ее загрязнение, а также засоление, подтопление и заболачивание почв.

Эрозия почв – это естественный геоморфологический процесс, неотъемлемое звено как глобальных биогеохимических циклов, так и глобального цикла денудации-аккумуляции. Наибольшие величины естественной водной эрозии вне горных территорий наблюдаются в зонах полупустынь и степей. Здесь количество осадков, составляющее около 250–500 мм в год, еще достаточно велико, чтобы обеспечить размыв и смыв почвы, а естественная растительность уже не полностью защищает почву от воздействия дождевых капель. Наименьшие величины естественной водной эрозии характерны для тех ландшафтных зон, где сплошная, зачастую многоярусная растительность защищает поверхность почвы от размыва (в зонах влажных лесов) или где осадков недостаточно для заметного смыва (зоны пустынь). Распределение естественной водной эрозии почв в мире в целом подчиняется закону географической зональности.