Környezeti tényezők Szerkesztette: Vizkievicz András

Átírás

1 Vizsgakövetelmények Ismertesse a talaj kialakulásának folyamatát. Ismerje a felületen való megkötődés biológiai jelentőségét (talajkolloidok). Értse a trágyázás jelentőségét, a szakszerűtlen műtrágyázás lehetséges következményeit. Ismertesse a szikes puszták jellemzőt, a szikes talaj kialakulásának feltételeit, a másodlagos szikesedést. Magyarázza meg a talajerózió okait, csökkentésének lehetőségeit. 1

2 Környezeti tényezők Szerkesztette: Vizkievicz András I. Élettelen (abiotikus) környezeti tényezők A talaj A földkéreg legfelső, termékeny rétege. A benne élő élőlényeket (elsősorban növényeket) látja el tápanyagokkal, azaz termékeny. Vastagsága változó (pár cm sziklagyepeknél, több tíz méter agyagtalajoknál). Függőleges metszete a talajszelvény, amely változó szerkezetű, összetételű. 3 szint: A: élőlényekben a leggazdagabb (humuszos szint). B: átmeneti szint, C: alapkőzet (pl. homokkő, mészkő, dolomit, stb.). Talajképződés 3 szakasza van: 1. Fizikai mállás Lényege az aprózódás. A kőzetek felszíne napsütésben jobban felmelegszik, mint a belső részek, ezért az eltérő hőtágulás miatt repedések jönnek létre. Télen ezekbe csapadék szivárog, ami megfagyva tovább szélesíti a repedéseket. 2. Kémiai mállás Lényege, hogy a csapadék hatására kémiai oldódási folyamatok indulnak be. Fő hatótényezője a víz + CO2, fő reakciótípusa a hidrolízis. Eredménye az agyag, amely bonyolult összetételű, főleg Al, Fe, szilikátok elegye. Oldódás: CaCO 3 + H 2CO 3 --> Ca (HCO 3) 1- kalcit + szénsav --> kalciumion + bikarbonátion Oxidáció: 4FeO + 2H 2O + O 2 --> 4FeO(OH) vasoxid + víz + oxigén --> goethit Dehidratáció: 2FeO(OH) --> Fe 2O 3 + H 2O goethit --> hematit + víz Hidratáció: CaSO 4 + 2H 2O --> CaSO 4 2H 2O anhidrit + víz --> gipsz Sziallitos mállás (agyagásványosodás): 4KAlSi 3O 8 + 4H H 2O --> 4K 1+ + Al4Si4O10(OH)8 + 8SiO2 káliföldpát + hidrogénion + víz --> káliumion + kaolinit + kova Allitos mállás (lateritesedés): Al 4Si 4O 10(OH) 8 + 2H 2O --> 2Al(OH) 3 + 2SiO 2 H 2O kaolinit + víz --> gibbsit + víztartalmú kova 2

3 3. Biológiai mállás Lényege, hogy az agyagon pionír élőlények (baktériumok, gombák, zuzmók, mohák, egyéves lágyszárúak) telepednek meg, lebomló szerves maradványaikból képződik a humusz. A humusz bonyolult szerves vegyületek elegye, színe fekete, kémhatása enyhén savas (humuszsavak), a keletkezés sebessége függ az éghajlattól; a meleg, csapadékos klíma növeli a képződési folyamatok sebességét. A talajt morzsalékossá, levegőssé teszi. Szemcséi felszínén víz és ásványi sók kötődnek meg, szerves anyagainak lebomlása után tápanyagforrás. A talajképződést meghatározó tényezők: éghajlat (hőmérséklet, csapadék, szél), földtani tényezők (alapkőzet), domborzati tényezők (kitettség), biológiai tényezők (baktériumok, gombák, növények, állatok), emberi tevékenység. A talaj fizikai tulajdonságai Szemcseméret Szemcseméret alapján a talajoknak három csoportját lehet megkülönböztetni: homokos talajok (a 2-0,02 mm-es), vályogos talajok (a 0,02-0,002 mm-es), agyagos talajok (a 0,002 mm-nél kisebb). Szerkezet, kötöttség A talaj lehet laza, morzsalékos szerkezetű, amely kedvező a talajélet szempontjából, a talajszemcsék közti pórusokat levegő és víz tölti ki. o A talajlevegő CO2- és páratartalma nagyobb, oxigéntartalma pedig kisebb a levegőénél. o A víztartalom: a talaj pórusait tölti ki, ez a kapilláris víz, amely a növények számára felvehető. A tömött talajok kedvezőtlen talajok, magas Na + tartalom (pl. szikesek). Hőmérséklet A talajok hőmérséklete függ a színüktől és a víztartalmuktól (minél alacsonyabb a víztartalom, annál nagyobb a talaj hőingadozása). Befolyásolja az állatok függőleges irányú mozgását. 3

4 A talaj kémiai tulajdonságai 1. Talajkolloidok A talajkolloidok 0,002 mm-nél kisebb részecskék, amelyek fénymikroszkóppal már nem láthatók. Nem anyagi minőséget, hanem mérettartományt jelent. Negatív töltésűek. Szervetlen kolloidok keveréke az agyag, a szerves kolloidoké a humusz. Legfontosabb tulajdonságaik a nagy víz- és tápanyagmegkötő képesség, mivel a kolloidok nagy felülettel rendelkeznek, különféle anyagokat (kationokat, pl. Ca 2+, Mg 2+, Na +, K +, vizet, gázokat) képesek megkötni, adszorbeálni a felületükön. A talaj víztartalma a talajkolloidok mennyiségétől függ, minél több van, annál nagyobb a vízmegkötő képesség. A talajkolloidok felületükön kötik meg a vizet, rossz vízmegkötés: pl. homoktalajok, jó vízmegkötés: pl. agyagtalajok, humuszban gazdag talajok. 2. A talaj kémhatása A talajok nagy része a humuszsavak és az élettevékenység (CO2) hatására savas kémhatású. A meszes, dolomitos talajok bázikusak, fenyőerdők talaja az átlagosnál savasabb a lebomló tűlevelek miatt. 3. A talaj tápanyagtartalma A növények tápanyagaikat a talajból ionok formájában veszik fel. A talaj tápanyagai egyrészt agyagkolloidokban vagy azok felületén kötve, a talajoldatban oldva (kapilláris víz), a humusz szemcsék felszínén, mint víz és ásványi sók kötődve találhatók meg, A humusz a szerves anyagok lebontása után jelentős tápanyagforrás a növények számára. A talaj tápanyagai: Kalciumion o Különösen meszes talajokban van nagy mennyiségben. o Ca 2+ -ban gazdag talaj laza (morzsás) szerkezetű. Nátriumion o Túl sok nátriumion (Na2CO3) esetén tömör, levegőtlen, rossz vízmegkötő képességű, ún. szikes talaj jön létre, mely erősen lúgos kémhatású. Káliumion A nitrogén nitrit-, nitrát- és ammóniumionok formájában fordul elő. A foszfor, foszfát, hidrogén-foszfát és dihidrogén-foszfát ionok formájában található meg. 4

5 Talaj hatása az élőlényekre Növényekre A tápanyagtartalom, víztartalom, levegőtartalom, a talaj kötöttsége befolyásolja a gyökérzet fejlődését. Állatokra A hőmérséklet, a talaj kötöttsége befolyásolja az állatok mozgását. Talajerózió Talajeróziónak nevezik a csapadékvíz talajpusztító tevékenységét. Hatásának elsősorban a növényzettel nem borított talajfelület van kitéve, amit a domborzati viszonyok (pl. meredek lejtők) fokoznak. A növényzet nélküli területekről a termőréteg, a humusz lemosódik, így ott már mezőgazdasági művelés vagy erdőtelepítés már nem lehetséges. Talajerózió okai: erdőirtás, helytelen földművelés, talajok kimerülése, felszíni bányászat, erdősávok hiánya. Tágabb értelemben a talajdegradáció minden olyan folyamatot jelent, amely a talaj termékenységét csökkenti, minőségét rontja, ill. a talaj teljes lepusztulásához vezet. A talajdegradáció lehetséges formái: Víz és szélerózió, szikesedés, talajsavanyodás (savas esők), talajszerkezet romlása (pl. tömörödés közlekedési hatások miatt), elmocsarasodás, kiszáradás (bányászat hatásai), biológiai leromlás (humusz kimerülése). Haiti erdőirtások nyomai az űrből Szikesedés A szikesedés, a vízben oldódó különféle sók felhalmozódása a talajban. Ezek lehetnek: Nátrium, karbonátok, kálium, magnézium, kalcium, klór, szulfát. A szikesedés során a vízben oldódó sók feldúsulnak a talajvízben, mivel a vízben jól oldódnak. Ha a talajvíz felfelé mozog erős párolgás, ill. a kapillárishatás miatt -, mikor a víz elpárolog, a sók hátramaradnak, felhalmozódnak a talaj felső rétegeiben. 5

6 Elsődleges szikesedés Az elsődleges szikesedés természetes folyamat. Okai: száraz, félsivatagos éghajlat, a talaj víztartalmának erős párolgása, sóban gazdag alapkőzet, vízlefolyás olyan területekről, ahol nagy mennyiségű sót kieresztő geológiai rétegek vannak. A sóban gazdag felszín alatti víz a hajszálcsövesség következtében a felszínre áramlik, majd elpárolog. Másodlagos szikesedés A másodlagos szikesedést helytelen emberi beavatkozások okozzák. Helytelen öntözés (sókban gazdag vízzel), a talajvízszint megemelkedése a víztározók közelében, mivel a talaj sótartalmát a mélyebb rétegekből a víz kioldja és a felszínre szállítja. A folyószabályozás és az árvédelmi töltések megakadályozták az árvizek kiöntését, a lecsapolt területeken a párolgás következtében jelentékeny sómennyiség halmozódott fel a talajban. Túlzott műtrágyázás. Ártéri erdők irtása, erős legeltetés. A szikesedés a Földön a legszélesebb körben elterjedt talajromlási folyamat. A sók felhalmozódása korlátozza a növények vízfelvételét, a talajok kémhatását lúgos irányba tolja, rontja a talaj mikroflórájának működését, és a talaj termékenységének jelentős csökkenéséhez vezet. A talajok szerkezete tömött lesz, a talajban oxigénhiány lép fel. A szikes talajok humuszszegénnyé válnak. A talaj szerkezetének romlása miatt a talajokat a víz és a szél könnyebben erodálja. Talajszennyezés Emberi tevékenységhez köthető folyamat, melynek során a talaj tulajdonságai kedvezőtlen irányba változnak meg. Talajszennyezés forrásai Ipari szennyezések, légköri kiülepedés, csővezetéktörés, szivárgás, szakszerűtlen tárolás, növényvédő szerek, intenzív műtrágyázás, permetezés, mérgek, 6

7 közlekedés, sózás, kipufogó gázok, hulladéklerakás, háztartási szennyvíz, elhibázott folyószabályozás, helytelen vízelvezetés (szikesedés). Talajjavítás Kitermeljük a szennyezett talajt, elszállítjuk talajcsere. Megszüntetjük a szennyeződést és helyreállítjuk a területet talajtisztítás. Talajtisztítás A szennyezés teljes lebontása biológiai és kémiai kezeléssel. Kémiai kezelés: talajmosás, oldószeres kivonás, adszorpció szénen, ioncsere, vagy ezek kombinációja. Szikes talajokon meszezés, Ca 2+ szétterítés. Zöldtrágyázás. Pillangósvirágúak telepítése, majd beszántása. Komposztálás. Vetésforgó. Talajoltás. Földlabdákkal baktérium tenyészetek kihelyezése. 7

8 Kiegészítő anyag Magyarországi talajtípusok I. Zonális talajok (elsődlegesen az éghajlati viszonyok következtében kialakult talajok) 1. Erdőtalajok Barna erdei talaj lombos erdeink jellemző talajtípusa, jelentős része mezőgazdasági művelés alatt áll. Legelterjedtebb, a talajok 40 %-a ilyen. 2. Mezőségi talajok (csernozjom) A mezőségi talaj lösz- és vályogterületeink igen jó termőképességű talaja. II. Azonális talajok (kialakulásukat elsősorban az alapkőzet és a vízviszonyok befolyásolták) 1. Váztalajok, ahol az alapkőzet erősen meghatározó. Köves, sziklás váztalaj: meredek sziklaoldalakon. Futóhomok váztalaj: homokbuckás vidékeinken. 2. Öntéstalaj: élő ártereken jellemző talajtípus. Folyópartjainkon gyakori áradások, üledék lerakódások jellemzik. 3. Réti talajok Magas ártereken, feltöltött mocsarak területén, pl. folyópartjaink magasabb partrészein, időszakosan vízzel borított, magas talajvízszintű területek. 8

9 4. Láptalajok Állandó, pangó vízborítás alatt képződnek. Az állandó vízhatás következményeként a növényzet elhalása után a szerves maradványok a víz alatt levegőtlen viszonyok között bomlanak el. A bomlás ilyen esetekben tőzegesedéssel társul. 5. Szikes talajok A szikes talajok kialakulásában és tulajdonságaiban elsősorban a nátriumsók játszanak döntő szerepet. A nátriumsók mennyisége, minősége és aránya szabja meg a szikes folyamatok jellegét és ezzel együtt a szikes talaj tulajdonságait. A szikesség mértékének növekedésével párhuzamosan csökken a talajok termékenysége. A föld talaj típusai Tundratalaj (ranker): sarkköri övben, a talajképződés kezdeti stádiuma jellemző, humusz szegény, savanyú (4 ph körüli) talaj. Podzol: hideg mérsékelt (tajga) övezetben, alacsony humusz tartalmú, savanyú, szürke színű, tápanyagban szegény talaj. Sivatagi váztalaj: sivatagos és félsivatagos területeken, tápanyagban, humuszban szegény, bázikus kémhatású. Barna erdőtalaj: mérsékelt övezeti lombos erdők talaja. Jó minőségű, humuszos, gyengén vagy erősen savanyú talaj. Feketeföld (csernozjom): a száraz éghajlat sztyepp területén, közel neutrális vagy enyhén lúgos kémhatás (ph 6,5-7,5), magas humusztartalom, sötét szín, anyakőzete általában lösz. A legjobb minőségű talaj. Művelésre kiváló. Terra rossa: mediterrán mészkőfelszíneken, humusz és tápanyagszegény, vas-oxidokban gazdag, vörös színű. Laterit (vörösföld): trópusi területeken, humuszban, tápanyagokban szegény, terméketlen, magas vasoxid tartalmú, semleges vagy enyhén lúgos kémhatású. 9

10 Emelt szintű érettségi feladatok 10

11 11

12 12

13 13

14 14