Утилитарные функции почвенного покрова
Все перечисленные важнейшие биосферныё функции почвы имеют, безусловно, значение для жизни человека, как биологического вида. Наибольшее утилитарное (практическое) значение почвы для жизни и деятельности человека имеют следующие функции: плодородие почвы, протекторная функция и медико-биологическая функция.
Плодородие почвы — условие жизни Человека, ее сохранения и поддержания. Именно с этой способностью почвы связано выращивание тех плодов, за счет которых живет Человек. И это будет продолжаться долго.
Мировой океан, занимающий около 71 % поверхности нашей планеты, по-видимому, еще не скоро сможет накормить население планеты. Плодородие обеспечивает утилитарное значение глобальной экологической трофической функции почвы и обеспечивает жителей планеты питанием более чем на 90 %. Высокая дисперсность почв, активная поверхность их тонкодисперсной части и поглотительная способность, обязательное наличие в почвах гумуса, запаса элементов питания, доступных для растений, — это важнейшие свойства, которые обеспечивают плодородие почвы. Эти свойства сформировались в результате выполнения почвой ее важнейших экологических функций: активности постоянных обитателей почвы — живых организмов; способности почвы накапливать энергию; протекания абиогенных и биогеннных процессов трансформации минеральных и органических веществ, которые создают в почве оптимальное соотношение ближнего и дальнего резервов соединений питательных элементов.
Протекторная (защитная) функция почвы непосредственно связана со способностью почвы регулировать состав атмосферы и гидросферы. Эта функция связана с разнообразием механизмов поглотительной способности почв, обязательным присутствием в них активных сорбентов различных химических веществ. Для экологического состояния почв имеет значение поглощение как необходимых для растений питательных элементов, так и загрязняющих веществ.
Защитить сопредельные с почвой среды от загрязняющих веществ почва может, только поглотив эти вещества и удерживая их в слабоподвижном состоянии. Связывая загрязняющие вещества физически и химически, почва служит своеобразным фильтром, для загрязняющих веществ. За счет этого предотвращается или ограничивается поступление этих веществ в природные воды, растения, далее по пищевым цепочкам — в организм животных и человека. Устойчивость экосистемы к загрязняющим веществам обеспечивается прежде всего буферной способностью почв.Почва выполняет медико-биологическую функцию аналогично тому, как ее выполняют другие природные среды. Она обусловлена влиянием почв, как и воды и воздуха, на здоровье людей. Ведь здоровье людей (как и состояние других живых организмов) не может не зависеть от той внешней среды, где они живут. Ряд заболеваний людей, причины которых ранее были неизвестны, оказались обусловленными определенными почвенными условиями: избытком или недостатком в них химических элементов, нарушением их соотношения в почвах, что, всвою очередь, оказывает влияние на состав питьевых вод. Наиболее широко известными примерами из этой области являются заболевания щитовидной железы, от которых страдает значительная часть населения планеты (зоб и базедовая болезнь), поражения зубной эмали (кариес и флюороз). Их список велик и продолжает расширяться. Предполагается наличие связи некоторых онкологических заболеваний людей с особенностями химических свойств почв регионов, где эти заболевания встречаются чаще. Клинические исследования позволили предположить повышенный риск этого заболевания с недостаточным содержанием магния в пище, что обусловлено низким содержанием этого элемента в воде и почвах, а также нарушением соотношения в почвенном растворе между ионами Са, Мд, Мп.
На этом же основании более широкое географическое распространение рака желудка среди жителей Туниса, Египта, Афганистана по сравнению с жителями Англии, Франции специалисты предположительно связали тоже с неблагоприятным уровнем содержания и соотношения в воде и пище Са, Мд, Мп.
Возможно, что это один из влияющих факторов, ведь условия жизни людей в двух названных группах стран существенно различаются и по другим показателям.В совместной работе почвоведов и онкологов подобная закономерность была прослежена в разных регионах Ростовской области при сходстве прочих экологических условий.
Заболевания, связанные с аномальным содержанием химических элементов в окружающей среде, А.П. Виноградов предложил называть эндемическими, а территории с аномальным содержанием химических элементов в окружающей среде — эндемическими провинциями. В.В. Ковальский составил карту биогеохимических зон и провинций бывшего Советского Союза. На ней он выделил районы распространения ряда заболеваний человека и животных, обусловленных биогеохимическими свойствами почв и вод. Разгадка возникновения эндемических болезней позволила выработать меры нейтрализации этих явлений.
Почва обеспечивает «здоровье» и миллиардов микроорганизмов, которыми она заселена. Глобальное значение процессов, осуществляющихся почвенными микроорганизмами, трудно переоценить. Например, основным компонентом атмосферного воздуха является молекулярный азот (78,1 %). Запасы атмосферного азота практически неисчерпаемы. Растениям элемент необходим для создания биомассы, но усваивать его из атмосферы могут лишь их единичные представители. Динамическое равновесие соединений азота в системе почва — атмосфера обеспечивается почвенными микроорганизмами. Микроорганизмы почвы осуществляют азотфиксацию (восстановление молекулярного азота атмосферы до аммиака), а в процессе нитрификации и денитрификации образуют газообразные соединения азота.
Все микробиологические процессы протекают при участии специальных ферментов. Но ферментные системы микроорганизмов, которые регулируют все звенья этого цикла, чрезвычайно чувствительны к почвенным условиям, что свидетельствует о значении медико-биологической функции почв.
В этом проявляются, в частности, естественная взаимосвязь утилитарных, экосистемных и глобальных функций почвы, условность их группировки, предпринятой для подчеркивания отдельных из множества свойств почвы — уникального природного образования.
Следует еще отметить, что в составе почвенной микрофлоры содержатся патогенные формы, вызывающие тяжелые заболевания, например, возбудители столбняка, сибирской язвы, злокачественного отека и некоторые другие. Ряд болезней человека и животных связан с животными, живущими только в определенных почвенных условиях. Например, грызуны и насекомые, живущие в песчаных и супесчаных почвах полупустынь и сухих степей, переносят такие болезни, как туляремия, чума.
Так как многие важные вопросы медицины и ветеринарии не могут быть решены без учета особенностей почвенного покрова, в рамках Международного общества почвоведов в 1986 году была организована рабочая группа «Почвы и геомедицина». Это создало предпосылки для выделения особого раздела в почвоведении — медицинского.
2.3.