Засоленность засушливых земель

Засоление засушливых земель является естественным процессом для почвы , как и другие процессы, такие как ветровая эрозия . Засоленность приводит к деградации земель из-за увеличения концентрации почвенных солей в окружающей среде, водотоках или почве неорошаемых ландшафтов, которая превышает нормальные концентрации почвенных солей в засушливых регионах.

Обзор

Засоленность означает перемещение и концентрацию соли в ландшафте и связанный с этим ущерб земельным и водным ресурсам ; Засоленность засушливых земель относится к засоленности неорошаемых ландшафтов. Процессы засоления распространяются от местного до регионального масштаба и обусловлены дисбалансом водного баланса, который является результатом, прежде всего, изменения ландшафта, вызванного сельскохозяйственной деятельностью. Существует два типа солености:

Виды засоления

Существует два типа солености. Первичная соленость (естественная соленость) и вторичная соленость (индуцированная соленость). (Nrm.qld.gov.au, 2013) Первичное засоление естественным образом возникает в засушливых и соленых средах, таких как соленые озера, болота, котловины и солончаки. Естественное накопление солей в почвах является результатом предыдущих циклов осушения, высыхания и морских ветров. Высокие уровни соли часто обнаруживаются в сухих почвах, в большей степени, чем во влажных, поскольку они разбавляются и промываются через почвенный профиль . (Барри и Холвелл и др., 2012).

Вторичное засоление является прямым результатом взаимодействия человека с землей во время освоения , ведения сельского хозяйства и орошения. Некоторые методы землепользования привели к изменениям в естественной структуре биосферы, что привело к чрезмерному засолению суши, водных путей и почв; тем самым оказывая пагубное воздействие на биоразнообразие земель и продуктивность .

Соленость и круговорот воды

Такие факторы, как климат , особенности ландшафта, почвы, дренаж , аспект и последствия деятельности человека; все это влияет на серьезность и распространенность засоления засушливых земель. Засоленность засушливых земель влияет на человеческие и природные ресурсы, такие как местная растительность и сельскохозяйственные культуры, животные, инфраструктура, сельскохозяйственные ресурсы, биоразнообразие, водные экосистемы и качество водоснабжения в окружающей среде. Понимание засоленности засушливых земель требует рассмотрения круговорота воды .Вода попадает в почву из осадков – это называется инфильтрацией ; вода может оставаться неопределенно долго в пространствах или порах между частицами почвы в виде влаги в почве. Влага почвы может теряться на поверхность или в атмосферу напрямую или через поглощение растениями – это называется эвапотранспирацией. Влага почвы также может продолжать двигаться вниз, присоединяясь к грунтовым водам — это называется пополнением грунтовых вод . Пополнение запасов воды, скорее всего, произойдет, когда количество воды, доступной почве, превышает способность почвы ее хранить (емкость поля). Пополнение может также происходить за счет насыщенного потока, когда вода обходит матрицу почвы по мере продвижения на глубину в макропорах (например, корневых отверстиях, трещинах).Чрезмерное пополнение может привести к повышению уровня грунтовых вод локально или в ландшафтном масштабе. Когда от солоноватых до соленых грунтовых вод пересекают поверхность земли и сбрасываются, это называется солеными. увольнять . Области сброса называются солевыми выходами (когда грунтовые воды пересекают поверхность почвы) или солевыми ожогами (где вода теряется только за счет испарения). Разгрузка подземных вод проявляется в таких проблемах, как: сокращение сельскохозяйственного производства, деградация природной среды, снижение качества поверхностных вод, повреждение инфраструктуры, включая дороги, а также эрозия почвы и оголение земель.

Причины засоления засушливых земель

Засоленность засушливых земель в целом является результатом трех процессов: пополнения подземных вод , движения подземных вод и сброса подземных вод . (Environment.nsw.gov.au, 2013 г.)

Пополнение подземных вод происходит естественным путем, что является ключевым процессом в развитии засоления, однако расчистка земель ускоряет это развитие, поскольку когда-то существовавшие растения с глубокой корневой системой не используют избыточный сток, и теперь он просачивается за пределы корневой зоны и попадает в систему грунтовых вод. (Environment.nsw.gov.au, 2013) Эвапотранспирация снижается по мере утраты растительности, что приводит к дисбалансу в пополнении и сбросе подземных вод, что приводит к повышению уровня грунтовых вод. Капиллярное действие выводит соль на поверхность, вызывая накопление поверхностной соли. (Барри и Холвелл и др., 2012 г.)

Предотвращение и смягчение засоления засушливых земель в теории представляет собой упрощенную концепцию, однако сложную в применении. Прекращение удаления глубоко укоренившейся растительности с целью смягчения несбалансированного пополнения подземных вод и пересадка глубоко укоренившейся растительности, такой как эвкалипт и солеустойчивые виды, в регионах с засолением начнут смягчать проблемы сброса соли и грунтовых вод. (Барри и Холвелл и др., 2012). Однако создать растения в засоленных районах чрезвычайно сложно.

Засоленность засушливых земель является признаком того, что водный баланс близлежащей территории или водосбора изменился. Очистка всего лишь 25% водосбора может привести к засолению. Помимо дополнительного пополнения, засоление также может быть вызвано превышением пропускной способности водоносных горизонтов. Во многих ландшафтах Австралии емкость водоносного горизонта может быть на несколько порядков ниже емкости измененного пополнения. Восстановление баланса требует либо внедрения естественной растительности (например, эвкалипта малли или многолетних трав), которая перехватывает и испаряет большую часть поступающих осадков; или путем адаптации сельского хозяйства к увеличению площади неглубоких соленых грунтовых вод.

Управление

Роль почв

Управление засолением засушливых земель часто фокусируется на растительности , однако именно коллективная роль почв и растительности влияет на основную причину проблемы – пополнение запасов. Здоровье почвы нельзя игнорировать как ценную и обширную деятельность по управлению засолением засушливых земель – многочисленные выгоды от улучшения здоровья почвы очевидны и могут быть мотивированы потенциалом местных и региональных экономических и социальных выгод.

Когда речь идет о засоленности засушливых земель, почва рассматривается в двух контекстах: пополнение и разгрузка.

Почвы в зонах питания подземных вод

Почвы поглощают и сохраняют воду в зависимости от их влагоемкости или полевой емкости , а также от того, насколько они изначально сухие. На большей части штата Виктория, в условиях типичных осадков и естественного растительного покрова, почвы впитывают воду во время влажной зимы и высыхают летом, когда растения потребляют воду (Young & Young, 2001). Чем суше почва в преддверии зимы, тем больше воды может храниться, которая в противном случае могла бы попасть в грунтовые воды.

Сокращение пополнения до уровня, существовавшего в условиях до вырубки, в большинстве сельскохозяйственных ландшафтов, как правило, невозможно. Это связано с тем, что существует слишком мало прибыльных многолетних растений, которые могут заменить сельскохозяйственные культуры или которые могут быть внедрены в необходимом масштабе. В большинстве районов пополнения, где существует риск будущего засоления, цель состоит в том, чтобы свести к минимуму пополнение. Этого можно добиться путем посадки широко расставленных деревьев (аллейное земледелие), участков многолетних растений на подходящих почвах, а также путем предотвращения того, чтобы почвы оставались без значительной листовой площади зимой и весной. В районах пополнения запасов, удаленных от засоленных территорий, у фермеров зачастую мало стимулов для внедрения низкорентабельных систем с низким уровнем пополнения запасов. Кроме того, пополнение является источником пресных подземных вод, и следует признать компромисс между безвозвратным использованием и засолением.

Почвы в местах сброса подземных вод

Проявление засоления засушливых земель в значительной степени является проблемой грунтовых вод – однако накопление солей в почве и на поверхности из-за близости к соленым грунтовым водам или насыщения ими вызывает изменения в химическом составе, структуре и стабильности почвы, а также в жизни растений, которые она вызывает. поддерживает.

Управление почвами в условиях засоленности водосборных бассейнов

В зонах сброса соленость можно контролировать путем установки солеустойчивых растений или инженерных систем. Инженерные системы включают глубокие открытые дренажи, насосы, сифоны и различные формы управления поверхностными водами. Инженерные системы предусматривают очевидный сброс соли и воды. Хотя засоленные районы также выделяют соль и воду, их численность и сроки будут изменены. В большинстве австралийских штатов фермерам рекомендуется проконсультироваться перед использованием инженерных систем.

Выращивание солеустойчивых растений может улучшить скорость сброса солей и улучшить здоровье почвы. Улучшения, предпринятые в масштабах водосбора , приносят много выгод, не последним из которых является повышение сельскохозяйственной и связанной с ней региональной продуктивности – использование воды для производства, которое в противном случае способствовало бы возникновению экологических проблем. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

Департамент первичной промышленности (DPI) , просмотрено в июне 2007 г.
Янг, А. и Янг Р. 2001, Почвы в австралийском ландшафте, Oxford University Press , Мельбурн .
Засоленность засушливых земель – причины и последствия [Доступ: 20 октября 2013 г.].
Засоленность засушливых земель [по состоянию на 15 октября 2013 г.].
Типы солености [Доступ: 15 октября 2013 г.].
Факторы, способствующие засолению [Доступ: 20 октября 2013 г.].