Małgorzata Rataj
gr. 7
Temat: “Zawodnienie, przesuszenie gleb”
Zawodnienie i przesuszenie gleb to jedne z wielu czynników degradacji gleb i środowiska przyrodniczego. Nasilające się wyżej wymienione procesy są zagrożeniem dla życia na Ziemi.
Czynnikiem degradacji gleb w przypadku przesuszenia lub zawodnienia gruntów są nieprawidłowe lub niewłaściwe:
melioracje odwadniające (np. torfowisk, bagien)
obniżenie poziomu wód gruntowych
likwidowanie roślinności
leje depresyjne ujęć wód podziemnych i górnictwa
Zawodnienie gleby jest to trwałe lub okresowe podwyższenie poziomu wody gruntowej w zasięgu głównej masy systemu korzeniowego roślin wpływa ujemnie na przebieg ich wegetacji, a nie rzadko powoduje zamieranie bardziej wrażliwych gatunków roślin, a nawet zanikanie wyjściowych zespołów roślinnych (fitocenoz) i powstanie nowych. Szkodliwy dla roślin jest nie tyle sam nadmiar wody, co powstający w takich warunkach niedobór tlenu wynikający ze słabego przewietrzenia gleby.
Zawodnienie gleby rozumiane jako wzrost uwodnienia gruntu do poziomu ograniczającego warunki wegetacji roślin wzgledem stanu wyjściowego, może być
oddolne lub odgórne i występować w różnych stopniach nasilenia. Zawodnienie oddolne dzieli się na: podmakanie, podtapianie i zatapianie. zawodnienie odgórne na zatapianie: sporadyczne, sezonowe i permamentne.
Przyczyn oddolnego zawodnienia jest wiele. Najczęściej jest spowodowane przez: osiadanie gruntu na obszarach górnictwa podziemnego i otworowej eksploatacji siarki, soli, ropy naftowej, spiętrzenie wody w zbiornikach zaporowych i rzekach, wysoki poziom zwierciadła wody w kanałach, osadniki odpadów przemysłowych, laguny osadników z oczyszczania ścieków, mokre(wodne) składowanie odpadów z elektrowni.Nie bez znaczenia są także różnego rodzaju składowiska odpadów stałych, nasypy kolejowe i drogowe, obwałowania cieków oraz inne duże obiekty inżynierskie, które wywierając nacisk zniekształcają podłoże i uniemożliwiają naturalny przepływ wód podziemnych, powodując tym samym lokalne ich spiętrzenie. Zawodnienie gleb występuje również w otoczeniu dużych odkrywek kopalnianych po zakończonej eksploatacji, kiedy następuje powrót wód podziemnych do stanu wyjściowego. Zawodnieniu ulegają wtedy ponownie byłe obszary bagienne i podmokłe oraz niektóre grunty osiadłe podczas eksploatacji kopalin.
Pierwszy stopień zawodnienia gruntu czyniący grunt podmokłym zmniejsza ekologiczne i produkcyjne walory środowiska glebowego, ale nie zmusza jeszcze do zmiany użytkowania terenu. Zmienia się przydatnośc rolnicza gruntów ornych ze zbożowj na zbożowo-pastewną. Zmiana klasy bontacyjnej jest dobrym wskaźnikiem skali degradacji środowiska i zależy od właściwości gleby. Wartość gleb wysokiej jakości może być zmniejszona nawet o kilka klas bonitacyjnych. Gleby klas II i III mogą przejść do klas IV i V.
Podtopienie gruntu ornego, jeżeli ma charakter trwały, czyni go nieprzydatnym w tej kategorii użytkowania. Nie wyklucza natomiast użytkowania łąkowego.
Zatopienie gruntu niszczy glebę i wyklucza możliwość gospodarki rolnej bez przeprowadzenia stosownej melioracji.
Zawodnienie odgórne powstaje wskutek ukształtowania niecek bezodpływowych, które mają wieloraką genezę. Każdy rodzaj prac podziemnych i budownictwa naziemnego oraz składowania odpadów może utrudnić lub uniemożliwić spływ wod powierzchniowych. Zawodnienie odgórne dzieli się na zatapianie: sporadyczne, sezonowe i permamentne.
Zatapianie sporadyczne wystepuje na nieckach naturalnych i antropologicznych o utrudnionym odpływie wód powierzchniowych. Jego przyczyną są nadmierne opady atmosferyczne- długotrwałe bądź obfite. Jednak gleba szybko odzyskuje swoją aktywność biologiczną i urodzajną więc tego zatopienia nie traktuje się jako czynnik degradujący glebę.
Zatapianie sezonowe gruntów ornych nosi wyraźne piętno czynnika degradującego środowisko, poniważ każdego roku rośliny są narażone na jego ujemne oddziaływanie. W tym przypadku istnieje konieczność uregulowania stosunków wodnych lub zmiany użytkowania gruntu ornego na łąkowy lub pastwiskowy.
Zatapianie permamentne (trwałe) przekształca gleby suchogruntowe w mokradła, a tym samym grunty rolne i leśne w nieużytki. Ten rodzaj zawodnienia odgórnego ma jednocześnie cechy zawodnienia oddolnego, ponieważ po zaniku wody stagnującej na powierzchni niecki, grunt pozostaje nadal mokry i bez zwartej szaty roślinnej.
Konsekwencją zalania gleb lub ich podtapiania utrzymującego się przez dłuższy okres czasu są niekorzystne zmiany w ich właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych. Jednym z bardziej dotkliwych zjawisk towarzyszących zalewowi jest zmiana warunków tlenowych na beztlenowe. W warunkach ostrego niedoboru tlenu tworzą się różne substancje fitotoksyczne, charakterystyczne dla procesu glejowego. Wiele związków np. siarczany, fosforany, azotany ulegają redukcji. Nadmierne stężenie zredukowanych form: żelaza, manganu i siarki ogranicza rozwój systemu korzeniowego roślin. Pod wpływem zawodnienia gleba może stać się toksyczna dla roślin. Także nacisk wody stagnującej na powierzchni gleby powoduje jej utłoczenie, zniszczenie struktury gruzełkowatej poprzez rozmycie agregatów glebowych i zasklepienie większych porów.
Rekultywacja
Aby uniknąć zawodnieniom należy stosować melioracje odwodniające, zapobiegać wycinaniu drzew i niszczeniu szaty roślinnej, budować tamy, zbiorniki retencyjne. Odwadnianie gruntów przez instalacje podziemne, kopanie rowów, głęboko sięgających lejów depresyjnych. Gleby zalane należy skutecznie osuszać przez ukształtowanie rzeźby terenu i uregulowanie stosunków powietrzno- wodnych- drenaże.
Przesuszenie gleb jest to obniżenie poziomu wody gruntowej poza zasięg masy systemu korzeniowego- pogarsza warunki życia roślin.
Im większe i radykalniejsze w czasie obniżanie poziomu wody gruntowej, tym głębsze i bardziej dostrzegalne są zmiany w szacie roślinnej. Wyjątek mogą stanowić melioracje odwadniające, których celem jest przekształcenie ekosystemów podmokłych i bagiennych w suchogruntowe, przeznaczone do uprawy roślin o odmiennych wymaganiach ekologicznych. Największe odwodnienie gruntu powoduje górnictwo odkrywkowe, a nastepnie ujęcia wód podziemnych o dużej wydajności. Poważne szkody powodują odwodnienia gruntu wzdłuż różnego rodzaju instalacji podziemnych oraz rowów. Także powstawanie lejów depresyjnych przesusza i degraduje ekosystemy bagienne, łąkowe i olsowe, których roślinność korzysta bezpośrednio z poziomu wody gruntowej i powierzchniowej. Degradowane są także suchogruntowe gleby piaskowe, w których tylko przy płytko zalegającej wodzie gruntowej istnieją niezłe warunki do życia i rozwoju roślin. Odwodnienie gruntów bagiennych przekształca je pod względem ekologicznym, ale także stwarza korzystne warunki do ukształtowania się gleb suchogruntowych o dużej aktywności biologicznej. Natomiast odwodnienie torfu powoduje daleko idące przesuszenie, gdzie degradacji ulega skład gatunkowy i wegetacja szaty roślinnej oraz fizyczne i chemiczne właściwości tworzywa glebowego. Kolejnym czynnikiem trwale odwadniającym jest uprzemysłowienie i urbanizacja. Wyróznić tu można następujące grupy czynników:
stale rosnące potrzeby miast i przemysłu wyczerpują zasoby wód gruntowych
eksploatacja bogactw naturalnych, zwłaszcza górnicza, wymagająca odwodnienia złóż w sąsiedztwie
budownictwo przemysłowe i wielkomiejskie, które prowadzi melioracje osuszające stosowane do własnych potrzeb
wszelkiego rodzaju wykopy
Następnym czynnikiem nasilającym niedobór wody jest wzrost produkcji roślinnej, przyśpieszany wskutek intensywnego nawożenia mineralnego. Intensyfikacja nawożenia jest konieczna, ale pociąga za sobą wzrost zapotrzebowania na wodę.
Susza czyli długotrwały okres z brakiem opadów atmosferycznych jest przyczyną przesuszenia gleby, powoduje niedobór wody w glebie i w przyziemnej części atmosfery, pociąga to za sobą zmniejszenie wydajności upraw. Zmniejszenie ilości i regularności opadów powoduje pustynnienie i stepowanie gleby.
Rekultywacja
Ochrona zasobów wodnych polegać więc musi na zmagazynowaniu jak największej ilości wiosennych wód roztopowych oraz wód z okresów intensywnych opadów, przez ograniczanie bezproduktywnego odpływu . Lasy i śródpolne zadrzewienia opóźniają topnienie śniegu i hamują spływ powierzchniowy, dzięki czemu do gleby wsiąka 20-30 mm wody więcej niż na terenach bezleśnych. Zretencjonowane w ten sposób wody stanowiłyby rezerwę na okresy letniej suszy. Zwiększenie udziału lasów i zadrzewień w krajobrazie, ochrona bagien, roślinności łąkowej i szuwarowej, śródpolnych cieków i zbiorników, wykorzystywanie zagłębień terenowych do okresowego retencjonowania nadmiaru wód drenarskich wszystko to przyczynia się do zmniejszenia i opóźnienia odpływu wód ze zlewni oraz umożliwia racjonalne użytkowanie zasobów wodnych, zgodnie z zapotrzebowaniem upraw rolnych. Tak więc drogą świadomego kształtowania stosunków krajobrazowych na obszarach rolniczych można wydatnie poprawić stosunki wodne na rozległych obszarach. W Polsce dotyczyłoby to zwłaszcza najsilniej wylesionych, centralnych obszarów niżowych o ubogiej sieci wodnej oraz o lekkich, łatwo przepuszczalnych glebach, gdzie potrzeby wprowadzania dolesień i zadrzewień śródpolnych są największe.
Literatura:
“Degradacja ziemi” Jan Siuta, Aldona Zielińska, Krzysztof Makowiecki
miesięcznik “Aura” 6/2000
“Ochrona i rekultywacja” Jan Siuta
“Ekologia z ochroną środowiska” Ewa Pyłka-Gutowska