WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
-- [ Страница 1 ] --

ОБУСТРОЙСТВО АГРОЛАНДШАФТОВ РОССИИ

И.П. АЙДАРОВ

УДК ….

В книге, на основании обобщения результатов многолетних

исследований и разработок автора, рассмотрены

проблемы обустройства

агроландшафтов России.

Дан анализ существующего состояния агроландшафтов, основанный

на использовании современных методологии и представлений о природно-

деятельностных системах, выявлены причинно-следственные связи и

разработана система интегральных показателей и моделей, необходимых для обоснования мероприятий по обустройству агроландшафтов.

Разработаны методы обоснования системы мероприятий, в основу которых положены идеи устойчивого управления биогеохимическими процессами, а также требования современного законодательства РФ.

Выполнены расчеты состава мероприятий, их эколого экономической эффективности и очередности реализации по каждому экономическому району страны Показано, что система предусмотренных мероприятий по обустройству агроландшафтов увеличивает биоразнообразие, улучшает их экологическое состояние, увеличивает интенсивность биологического круговорота и продуктивность с/х угодий. Вместе с тем, эта система мероприятий не обеспечивает требуемое регулирование геологического круговорота и снижения загрязнения водных ресурсов. Для решения этих проблем требуется снижение техногенных выбросов и, главным образом, прекращение сброса неочищенных сточных вод.

Предназначена для научных работников, аспирантов и студентов с/х и мелиоративных учебных заведений, а также для работников сельскохозяйственных и природоохранных организаций.

ВВЕДЕНИЕ

Хозяйственная деятельность человека в настоящее время достигла той границы, за которой деградация природной среды может принять необратимый характер. Такое положение характеризуется как экологический кризис, вызванный нарушением взаимосвязей в экологических системах, в частности, в системе «человек - природа», в результате непродуманной хозяйственной деятельности. Наиболее существенные изменения природной среды связаны с агропромышленным производством, которое сопровождается нарушением естественных биологического и геологического круговоротов вещества и энергии, уменьшением биологического разнообразия, изменением структуры и основных свойств природных ландшафтов, загрязнением и нарушением процессов воспроизводства возобновляемых ресурсов.

Сельскохозяйственное производство в своем стремлении взять от природных ресурсов как можно больше, все сильнее вторгается в исторически сложившееся экологическое равновесие в природе.

Вместе с тем, нельзя сказать, что вопросам улучшения состояния с/х угодий и интенсификации с/х производства не уделялось внимания. Только за последние 17 лет с 1990 по 2007 гг. был принят ряд Федеральных законов и Федеральных программ, в том числе: «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения», «О мелиорации земель», «О программе аграрной реформы РФ на 1994 – 95 гг», «О мерах по стабилизации экономического положения и развития реформ в АПК», «Концепция перехода РФ к устойчивому развитию», Федеральные целевые программы «Плодородие почв (1,2 и этапы)», «Стабилизация развития агропромышленного производства в РФ на 1996 – 2000 гг» и другие нормативно – правовые документы.

Однако анализ состояния с/х угодий и с/х производства за этот же период показывает, что оно продолжает ухудшаться. Основными факторами, определяющими состояние с/х угодий, являются: подкисление почв, дефицит элементов минерального питания, водная и ветровая эрозия, техногенное загрязнение почв, сработка запасов гумуса. При этом, состояние существующих орошаемых и осушаемых угодий существенно хуже по сравнению с богарными, что связано с усилением вымывания питательных веществ из почв в результате увеличения промывного режима, изменением условий почвообразования (от гидроморфных к полугидроморфным на осушаемых территориях и от автоморфных к гидроморфным или полугидроморфным на орошаемых территориях), загрязнением поверхностных и грунтовых вод в связи с усилением геологического круговорота воды и химических веществ.

Основная причина такого положения заключается в противоречиях между глобальным проявлением данных проблем и частными подходами к их решению. Дело в том, что все без исключения нормативно – правовые и программные документы были разработаны не комплексно, без анализа причин ухудшения состояния с/х угодий и агроландшафтов.

Традиционно основные цели и задачи сводились к решению сиюминутных проблем, то есть были направлены на борьбу со следствиями, а не с причинами и традиционно включали разговоры об интенсификации с/х производства и обеспечение населения продовольствием за счет... «внедрения прогрессивных технологий, перехода на качественно новый уровень интенсификации, основанный на более эффективном использовании трудовых, материальных и энергетических ресурсов, биологического потенциала продуктивности современных сортов растений и агроэкологических условий». Все это не отвечало концепции устойчивого развития и природообустройства. Состав программных мероприятий представлял собой набор отдельных приемов, которые хотя и дополняли друг друга, но целостной системы комплексных мероприятий собой не представляли.

Очень важным являлось игнорирование того факта, что культурные растения обладают низкой внутренней устойчивостью и, следовательно, не могут играть существенной роли в обеспечении экологической стабильности агроландшафтов, которая определяется в основном наличием естественных экосистем. Такая традиционная постановка проблемы природопользования привела к тому, что из рассмотрения выпадали основные свойства ландшафтов – открытость, целостность, функционирование, определяющие их экологическую стабильность и развитие деградации природной среды.





В связи с этим, и в преддверии вступления России в ВТО был принят ряд Федеральных законов и Постановлений, регламентирующих хозяйственную деятельность в сфере природопользования и мелиорации земель, в том числе: «Экологическая доктрина РФ», Федеральные законы «О техническом регулировании», «Об охране окружающей среды», «Земельный и Водный кодексы» и др. [161, 162, 163, 164, 173]. Эти законы определили правовые основы государственной политики в сфере взаимодействия общества и природы, обеспечивающие защиту здоровья и жизни граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного или муниципального имущества, охрану природной среды, жизни и здоровья животных и растений за счет сбалансированного решения экологических и социально-экономических проблем. Однако, несмотря на это, никаких изменений в сфере природопользования не наблюдается и ситуация продолжает ухудшаться.

законотворчества вещь – принимая новые, правильные по сути законы, забывают привести в соответствие с ними уже действующие законы и, что самое печальное, при разработке программ в области АПК используют устаревшие положения и подходы. Это касается прежде всего закона «О мелиорации земель». В этом законе мелиорация земель традиционно трактуется как… «коренное улучшение земель путем проведения гидротехнических, культуртехнических, противоэрозионных, агролесомелиоративных, агротехнических и других мелиоративных мероприятий» [162 cт.2]. Мелиорация земель осуществляется … «в целях повышения продуктивности и устойчивости земледелия, гарантированного производства с/х продукции на основе сохранения и повышения плодородия почв, а также создания необходимых условий для вовлечения в с/х оборот неиспользуемых и малопродуктивных земель» [162 cт.1].

Особенно «актуально» звучит требование вовлечения в с/х оборот неиспользуемых и малопродуктивных земель при том, что площади пашни в России больше, чем во всей Европе, а населения значительно меньше?? В то же время, природопользование как вид деятельности определяется как … «система деятельности, не приводящая к резким изменениям природно ресурсного потенциала, и не ведущая к глубоким переменам в окружающей человека природной среде» [131]. На лицо явные противоречия между общим (природопользование) и частным (мелиорация земель) подходами к использованию природных ресурсов. Это противоречие стало особенно заметным в последние годы в условиях резкого обострения экологического кризиса в стране, который только усиливается в результате попыток коренного преобразования природы.

Традиционный подход к мелиорации земель как к коренному улучшению природных условий был в свое время основан на отрицании закона убывания естественного (природного) плодородия почв. Считалось, что ни в биологии растений, ни в почвах, ни в природе вообще не заложены ограничения для получения все возрастающих урожаев. Это в свою очередь привело к идее о возможности и необходимости переделки природы, т.е. изменения ее в свою пользу самым решительным образом.

Это стало основной причиной того, что в проектах рассматривалось только экономическое плодородие почв, т.е. улучшение условий сельскохозяйственного производства.

Однако эти идеи, как известно, оказались несостоятельными.

Существование природных систем возможно только при условии постоянного обмена веществом и энергией с окружающей средой. Обмен веществом и энергией в общем случае включает водный и тепловой балансы, балансы органического вещества и химических элементов.

Изменение одного из балансов или любого из элементов балансов неизменно ведет к нарушению процессов массо- и энергопереноса внутри системы и изменению как отдельных процессов и компонентов, так и природной системы в целом. Это в полной мере относится и к агроландшафтам, представляющим собой систему взаимосвязанных и взаимообусловленных компонентов (приземный слой атмосферы, биота, почва, поверхностные и подземные воды).

В связи с этим, причины ухудшения состояния с/х угодий и развития экологического кризиса следует искать в изменении основных свойств ландшафтов при трансформации природных биоценозов в агроценозы, а не в изменении социально-экономических условий При оценке изменений природных систем необходимо учитывать все виды хозяйственной деятельности, которую принято делить на фоновую и очаговую. Фоновой деятельностью в основных земледельческих регионах страны является сельское хозяйство, очаговой – промышленное производство. Хотя, справедливости ради, следует отметить, что такое подразделение деятельности в настоящее время является достаточно условным, и та и другая воздействуют на все компоненты природных систем, охватывая огромные территории.

Одним из основных факторов, определяющих изменение состояния ландшафтов, является нарушение их природной структуры в результате развития сельского хозяйства. Распашка земель и трансформация естественных биоценозов в агроценозы привели к изменению природных потоков вещества и энергии в агроландшафтах и резкому нарушению биоразнообразия. Изменение альбедо подстилающей поверхности вызвало изменение теплового баланса территорий;

увеличился радиационный эвапотранспирации и теплообмена с атмосферой [38, 51]. Одновременно изменился и баланс поверхностных и почвенных вод;

наряду с эвопотранспирацией увеличился поверхностный сток и снизилась интенсивность (а в гидроморфных условиях изменился знак) водообмена между почвенными и грунтовыми водами [38].

Последствия этих изменений оказались очень серьезными.

Увеличилась засушливость климата и повторяемость засух, особенно в сухостепной и степной зонах;

число засух в XI-XIV веках составляло один раз в 8 лет, в XVII-XVIII веках – 17 лет, в XIX – 20 лет и в ХХ веке – 30 лет [102]. Кроме того, уменьшилось биоразнообразие, снизилась устойчивость распаханных почв к эрозии и дефляции, изменились балансы органического вещества и химических элементов в почвах и, самое главное, изменились биологический и геологический круговороты, а следовательно, и условия формирования агроландшафтов [38]. В конечном счете, все это привело к развитию таких деградационных процессов, как эрозия, дефляция, подкисление, сработка запасов гумуса, снижение как естественного (природного), так и экономического плодородия (продуктивности) почв. Наряду с уменьшением биоразнообразия и изменениями условий почвообразования снизилась экологическая стабильность агроландшафтов и стабильность с/х производства. И, несмотря на это, в силу сложившихся традиционных представлений о необходимости коренного улучшения природы, в мелиоративных проектах и программах до сих пор рассматриваются только социально экономические функции почв, то есть регулирование экономического плодородия (продуктивности) почв. Экологические функции почв, определяемые уровнем природного плодородия, не рассматриваются Так, при разработке программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель с/х назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 гг» использованы основные положения закона «О мелиорации земель». Система мелиоративных мероприятий включает агрохимические, гидротехнические, культуртехнические и агролесотехнические мелиорации, направленные на предотвращение деградации и повышение плодородия почв с целью увеличения производства с/х продукции. Все другие компоненты природной среды и агроландшафты в целом, в «Программе» не рассматриваются вообще [159].

В «Программе» рассматриваются не все с/х угодья (221 млн.га), а только лучшие пахотные почвы 1-6 классов на площади 115 млн.га.

Причины развития процессов деградации в «Программе» не анализируются, отмечается лишь, что они связаны с социально экономическими, организационно-хозяйственными и природными факторами.

В соответствии с целями (увеличение экономического плодородия почв и продукции сельского хозяйства), в качестве основного мероприятия предусматривается, в основном, совершенствование системы агрохимического обслуживания. Причем дозы применяемых минеральных и органических удобрений не компенсируют вынос элементов питания с урожаем и не предотвращают сработку запасов гумуса в почвах ( дефицит NPK с 65-95 снижается до 27-54 кг/га, а сработка запасов гумуса в среднем с 0,52 до 0,40 т/га в год). Все это свидетельствует о том, что система программных мероприятий не может обеспечить решение современных экологических и социально-экономических проблем сохранения и восстановления почв и агроландшафтов как национального богатства России. Реализация «Программы» не предотвращает деградацию почв, агроландшафтов и с/х производства. Более того, предусмотренное увеличение площади пашни на 3,2 млн.га снизит экологическую стабильность агроландшафтов и стабильность с/х производства [36].

По существу, «Программа» предусматривает, как обычно, решение сиюминутных задач. Создается впечатление, что о будущих поколениях никто не думает, несмотря на принятие указа о переходе к устойчивому развитию и других законов.

Совершенно очевидно, что разработка новых подходов к обустройству агроландшафтов должна предусматривать прежде всего приведение закона «О мелиорации земель» в соответствие с современным законодательством и современными представлениями о природных системах и взаимодействии общества и природы. В рамках этих представлений хозяйственная деятельность является особой разновидностью естественных процессов, а не коренным изменением природных условий. При таком подходе природные ресурсы и человеческий труд утрачивают ресурсный статус и превращаются во внутренние факторы природно-деятельностных систем (агроландшафтов).

Исходя из этих представлений, в основе обустройства агроландшафтов должно лежать не коренное изменение природных условий, а напротив, максимальное снижение техногенного воздействия на природную среду. Таким образом, все мероприятия по обустройству агроландшафтов должны носить прежде всего природоохранный характер.

При обосновании системы мероприятий необходимо рассматривать природную среду и хозяйственную деятельность как единую природно хозяйственную систему (агроландшафт) [38].

Агроландшафты, представляющие природную подсистему, включают ряд взаимосвязанных и взаимообусловленных компонентов (приземный слой атмосферы, биота, почва, водные ресурсы), а деятельность – сельское и все другие виды хозяйства. Рассмотрение отдельных частей агроландшафтов, компонентов или отдельных факторов и процессов совершенно недостаточно для успешного их обустройства.

При проведении изысканий нельзя также ограничиваться простой фиксацией состояния природно-деятельностных систем на определенный момент времени. Необходим анализ направленности природных процессов и причинно-следственных связей до и после мелиорации.

Существует до сих пор ошибочное мнение, что описание исторически сложившихся до мелиорации условий является вполне достаточным для обоснования системы мелиоративных мероприятий. По результатам изысканий производится районирование земель и качественная оценка их мелиоративного состояния, т.е. характеризуется то, что есть ( и то только качественно), а не то, что может быть. Поэтому в большинстве случаев создается впечатление о мнимом благополучии мелиоративного состояния, что приводит к серьезным ошибкам и просчетам. Кроме того, изыскания ограничиваются изучением отдельных (пусть даже крупных) массивов, их роль в функционировании ландшафтов или речных бассейнов не рассматривается, что зачастую приводит к необоснованным выводам о целесообразности и очередности мелиорации рассматриваемых объектов [37].

В качестве примеров таких необоснованных решений можно привести орошение земель Шурузякского, Джетысайского и Сардобинского понижений в старой зоне Голодной степи. Эти понижения в природных условиях (до орошения) являлись зоной разгрузки геохимических потоков и активного соленакопления, которое в условиях орошения только усилилось. Другим примером может служить широкое развитие осушения земель в верховьях реки Припять в пределах Украины, что привело к резкому увеличению паводковых расходов, разрушению построенных ранее защитных дамб и затоплению больших площадей пойменных земель ниже по течению в пределах Белоруссии.

При написании работы использованы официальные материалы, а также результаты исследований Россельхозакадемии, МГУП, МСХА, МГУ, ВНИИГиМ, Почвенного института им. В.В. Докучаева, ВНИИ системных исследований, Роскомзема и др.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНО

ХОЗЯЙСТВЕННЫХ УСЛОВИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИХ

РАЙОНОВ

сельскохозяйственных угодий и сельскохозяйственного производства в стране обычно связывают с резким ухудшением социально – экономического положения в стране в последние 10 – 17 лет. Широко также распространено мнение, в соответствии с которым низкая эффективность сельскохозяйственного производства по сравнению с развитыми странами является следствием невысокого в целом биоклиматического потенциала страны, забывая при этом, что более 50 % пахотных земель расположено в зоне лучших в мире чернозёмных почв.

Соответственно основными факторами, обеспечивающими выход сельского хозяйства из кризиса, считают развитие социально экономического механизма и рыночной экономики. Всё это свидетельствует о том, что большинство специалистов не представляют себе истинное состояние природопользования в сфере АПК, которое не отвечает принципам «устойчивого» развития и современного законодательства РФ, сопровождается разрушением природных экосистем и, наряду с продовольственной, ставит под угрозу экологическую безопасность страны. Основным фактором, определяющим неудовлетворительное состояние АПК, является нерациональное (истощительное) использование природных и материальных ресурсов.

Причина такого положения заключается в противоречиях между глобальным проявлением хозяйственной деятельности и частными подходами к её формированию. Достаточно четко это выразил английский философ Ф. Бекон, который писал: «Пусть никто не надеется, что сможет управлять природой пока должным образом её не поймет и не узнает» [48].

Развитие этих идей содержалось в работах В.В. Докучаева, создавшего учение о природных зонах, положившее начало науки о ландшафтах. В основе учения лежала необходимость исследований целостных природных систем, а в основе систем ведения сельского хозяйства – оптимизация структуры агроландшафтов [76]. К сожалению, эти рекомендации были забыты, поэтому общим недостатком исследования проблем природопользования в сфере АПК является их некомплексность.

Изучение отдельных свойств природных систем или отдельных факторов, определяющих состояние объектов, совершенно недостаточно для решения проблемы рационального неистощительного использования природных ресурсов. Природные системы (геосистемы) характеризуются рядом свойств, основным из которых является открытость. Существование природных систем возможно только при условии постоянного обмена веществом и энергией с окружающей средой. Обмен веществом и энергией в общем случае включает водный и тепловой балансы органического вещества и химических элементов. Изменение одного из балансов или любого из элементов балансов неизбежно ведет к нарушению процессов массо- и энергообмена внутри системы и изменению состояния как отдельных компонентов, так и природной системы в целом. С этим свойством самым тесным образом связаны все остальные, в том числе:

целостность, т.е. направленность и интенсивность изменения природной системы, которая определяется состоянием и характером взаимодействия и взаимосвязи отдельных компонентов;

функционирование – характер процессов массо- и энергопереноса между компонентами природной системы и сопряженными геосистемами;

структура – изменение естественной пространственной структуры (леса, луга, болота, с/х угодья и др.) в результате хозяйственной деятельности;

динамика – обратимые изменения природной системы, не приводящие к перестройке её структуры и эволюция, т.е. необратимые изменения природной системы.

Таким образом, для оценки причин ухудшения состояния сельскохозяйственных угодий, как составной части природных систем, необходимо рассматривать изменение всех основных свойств природных ландшафтов под воздействием хозяйственной деятельности.

Учитывая, что сельскохозяйственная деятельность на конкретной территории тесно взаимодействует с природой, для изучения этого взаимодействия совокупный комплекс – «природная среда – сельскохозяйственное производство» необходимо рассматривать как единую целостную систему или природно-техническую (агротехническую) систему.

1.2. Особенности природных и хозяйственных условий В орографическом отношении европейская территория России расположена в пределах Восточно-Европейской равнины, к востоку от Урала простирается обширная Западно-Сибирская равнина, а далее на востоке страны – Среднесибирское плоскогорье, хребты и равнины Северо Восточной Азии. С точки зрения геоморфологического и гидрогеологического строения территория страны представлена водораздельными массивами, аллювиальными террасами различного возраста, денудационно-аккумулятивными равнинами, приморскими низменностями, древними и современными приморскими дельтовыми равнинами. Покровные отложения повсеместно представлены переслаивающимися суглинками, супесями и глинами четвертичного возраста, подстилаемыми, в основном, песками, глинами и трещиноватыми известняками [50, 54, 75, 85, 120 и др.]. Подстилающие отложения в Северном, Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском и Уральском районах представлены ледниковыми и озерно-ледниковыми незасоленными породами. В Центрально-Черноземном районе покровные отложения залегают в основном на трещиноватых известняках, практически не содержащих легко растворимых солей. В Поволжском, Северо-Кавказском и Западно-Сибирском районах подстилающими породами являются сильно и средне засоленные морские и неогеновые отложения. В Восточно-Сибирском и Дальневосточном районах подстилающие отложения представлены в основном незасоленными глинистыми породами [ 75, 85, 87 и др.].

Учитывая чрезвычайное разнообразие природных и хозяйственных условий, в качестве основных объектов в работе рассматриваются экономические районы, характеризующиеся определенной общностью агроклиматических и хозяйственных условий. Статистическая обработка имеющихся данных показала, что экономические районы обладают достаточно высокой однородностью агроклиматических условий (Cv 0,10 0,15). Исключение составляют Поволжский, Северо-Кавказский, Уральский и Дальневосточный районы, в состав которых включены по территориальному признаку регионы, расположенные в различных почвенно-климатических зонах [38, 54]. Не маловажное значение имеет и то, что до недавнего времени развитие орошения, оценка состояния мелиоративных систем и орошаемых земель производилось именно по экономическим районам [74, 79, 115, 136, 147 и др.].

Особенности природных и хозяйственных условий отдельных экономических районов оценены исходя из современных требований природообустройства как вида деятельности.

Природообустройство как вид деятельности по определению шире, чем природопользование и тем более, чем мелиорация земель и включает не только рациональное использование и воспроизводство возобновляемых природных ресурсов, но и оптимизацию структуры ландшафтов, которые в комплексе обеспечивают устойчивое их функционирование, а также экологическую и экономическую стабильность. Эти требования к обустройству агроландшафтов узаконены нормативными документами [107, 108]. Такой подход требует существенного расширения состава показателей, характеризующих свойства и состояние агроландшафтов, по сравнению с существующими методами оценки природных и хозяйственных условий. К числу таких дополнительных показателей для оценки состояния природных ландшафтов и агроландшафтов относятся:

- гидротермический режим (индекс сухости Будыко), отражающий соотношение тепла и влаги;

- структура ландшафта и агроландшафта, характеризующая его природный экологический каркас;

- техногенное загрязнение всех компонентов агроландшафта;

- эколого-геохимическая устойчивость почв к техногенным воздействиям (уровень устойчивости почв к кислотным воздействиям и загрязнению тяжелыми металлами);

- водный, солевой балансы и баланс биомассы, отражающие водный, химический и биологический режимы почв;

- состояние всех компонентов ландшафта и агроландшафта;

- уровень естественного плодородия почв, характеризующего экологические функции почвы в ландшафте и экономического плодородия, характеризующего социально-экономические функции (продуктивность) почв в агроландшафте;

- величина и скорость разложения опада, отражающие процессы образования гумуса;

- интенсивность биологического и геологического круговоротов химических элементов в почвах;

.

- экологическая стабильность ландшафтов и агроландшафтов, характеризующая стабильность производства биомассы;

- стабильность с/х производства.

. Для обобщения и оценки особенностей природных и хозяйственных условий экономических районов в работе использованы официальные Россельхозакадемии и результаты научных исследований Почвенного института им. В.В. Докучаева, Московской сельскохозяйственной академии, МГУ им. Ломоносова, ВНИИГиМ, МГУП и др. Следует однако отметить, что обобщение и систематизация данных оказалась достаточно сложной задачей, поскольку в официальных документах и результатах научных исследований зачастую приводятся существенно различные цифры. В связи с этим, в работе приведены осредненные данные, которые тем не менее дают представление об особенностях природных и хозяйственных условий экономических районов и позволяют оценить изменение природной среды в результате хозяйственной деятельности [49, 50, 51, 52, 53, 54, 56, 57, 62, 67, 68, 73, 79, 85, 90, 91, 128, 135, 136, и др.]. Таблица 1.1.

районы атмосферн. активных ный баланс, кДж/см2 ть вегетационного почве на начало продуктивность, черноземный Почвенные и агрохимические условия экономических районов характеризуются по преобладающим типам почв [38, 54, 57, 62, 75, 90, 91, 113, 122, 128, 135, 136 и др.]. Таблица 1.2.

Почвенные условия экономических районов Показатели О+АО,см экв/100г экв/100г т/га Гидролитическая 5-6 4-5 3-4 3-5 1-3 1-2 0-2 2-4 3-4 3-6 4- кислотность, мг экв/100г *П – подзолистые;

Пд - дерново-подзолистые;

Л – серые лесные;

Чв – выщелоченные чернозёмы;

Ч о – чернозёмы обыкновенные;

Ч т- чернозёмы типичные;

Чю - чернозёмы южные;

К – каштановые;

Бу – бурые пустынно-степные;

Тжд – дерново-таёжные;

Ксн – каштановые солонцеватые;

Бусп –бурые пустынно-степные солонцеватые;

Ппд – дерново-палевые подзолистые.

Рассматривая вопросы устойчивости природной и природно технической систем, очень важно знать их структуру, т.е. состав биотических элементов.

Природная cтруктура биотических и абиотических элементов по экономическим районам приведены в таблице 1.3 [49, 50, 57, 67, 68, 79, 91, 136]. Таблица 1.3.

Структура биотических элементов по экономическим районам Экономический Площадь, Структура биотических элементов, % Черноземный Кавказский Сибирский Сибирский Засоление и осолонцевание почв характерно для засушливых районов и связано с наличием подстилающих засоленных пород, гидроморфизмом почв и слабым водообменом между почвенными и грунтовыми водами.

Площади засоленных и осолонцованных почв, по данным [119], в целом по России составляют 39,2 млн.га. Таблица 1.4.

Площади засоленных и осолонцованных земель, тыс.га Черноземный Северо-Кавказский 3272,6 2372,1 900,5 2575,6 1517, Западно-Сибирский 5148,8 3726,9 1421,9 6396,3 4027, Кислые почвы распространены в основном в Северном, Северо Западном, Центральном, Волго-Вятском, Уральском, Западно-Сибирском, Восточно-Сибирском и Дальневосточном экономических районах и занимают более 600 млн.га, или около 56 % площади земельных угодий страны [34, 54, 59, 75, 79, 90, 91, 128, 136, 147]. Таблица 1.5.

1.3. Интегральные показатели и модели, характеризующие Наиболее адекватным описанием состояния агроландшафтов является схема, действующая по типу: компонент – состояние – воздействие – отклик (изменение состояния). Такой подход является эквивалентным формализации процесса оценки и прогнозирования состояния компонентов агроландшафтов.

При этом для характеристики состояния компонентов и агроландшафтов в целом достаточно оценить некую группу их свойств, которые являются системообразующими факторами. Количественные оценки системообразующих факторов служат интегральными показателями, характеризующими основные свойства и состояние агроландшафтов [120].

При оценке динамики состояния компонентов агроландшафтов наиболее существенны связи (модели) между интегральными показателями и средообразующими (природными и техногенными) факторами. При оценке же динамики состояния агроландшафтов в целом наиболее существенны уже связи (модели) между отдельными компонентами.

Анализ влияния хозяйственной деятельности на природную среду позволяет выделить три основных аспекта проблемы формирования природопользования в сфере АПК [38, 120]:

эколого-экономический, связанный с необходимостью предупреждения истощения, деградации и сохранения возобновляемых природных ресурсов (биота, почва, вода);

- эколого-биологический, который определяется необходимостью сохранения биоразнообразия, жизни и здоровья человека, животных и растений;

- социально-политический, связанный с необходимостью обоснования общей стратегии развития АПК на уровне регионов и агроландшафтов, а не отдельных массивов.

В целом, решение рассматриваемой проблемы подразумевает увязку целей и задач обеспечения экологической и продовольственной безопасности страны и включает изучение вопросов, связанных с управлением материальными, энергетическими и биологическими процессами, протекающими в агроландшафтах. В связи с этим, особое значение при оценке компонентов агроландшафтов приобретает анализ характера и масштабов их возможных изменений в процессе конкретной хозяйственной деятельности.

Таким образом, задачами информационно-аналитической базы интегральных показателей и моделей являются:

- формализованное описание состава агроландшафтов как техно природной системы;

- обоснование критериев оценки всех компонентов и агроландшафтов в целом;

- формализованное описание динамики состояния агроландшафтов в условиях конкретной хозяйственной деятельности.

Агроландшафты как техно-природные системы включают природную и техногенную (деятельностную) подсистемы. Природная подсистема включает ряд взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов (приземный слой атмосферы, биота, почвы, водные ресурсы). Под биотой следует понимать животный и растительный мир, а под водными ресурсами – поверхностные и подземные воды. Техногенная (деятельностная) подсистема в свою очередь включает все виды хозяйственной деятельности, оказывающие влияние на потоки вещества и энергии в приземном слое атмосферы, растительном и животном мире, поверхностных и грунтовых водах. Фоновой деятельностью для агроландшафтов является сельскохозяйственное производство (включая мелиорацию земель), создающее опасность нарушения регионального природного баланса, очаговой – промышленное производство, обусловливающее определенный комплекс локальных нарушений состояния природной среды. И та и другая деятельность воздействует на все компоненты природной среды и охватывает огромные территории. Разница заключается лишь в том, что сельскохозяйственная деятельность непосредственно влияет на биоту и почвы и опосредовано на тепловой, водный и биологический балансы агроландшафтов, а промышленность и транспорт – непосредственно на атмосферный воздух (выбросы) и водные ресурсы (сбросы) и опосредовано на биоту и почвы.

Следует иметь в виду, что связь компонентов внутри агроландшафта значительно устойчивее, чем связь его с сопредельными территориями. Из этого следует, что состояние агроландшафтов определяют прежде всего интегральные (обобщенные) показатели и связи их между собой и основными средообразующими факторами.

Построение системы интегральных показателей, характеризующих состояние отдельных компонентов природной среды, связано с разработкой достаточно простых моделей, позволяющих оценивать динамику агроландшафтов. Выбор системы интегральных показателей не формален, можно лишь сформулировать основные требования к их выбору.

Интегральные показатели должны быть [120]:

- универсальными, т.е. характеризовать основные свойства и состояние компонентов агроландшафта;

- экологически обобщенными, т.е. передавать все свойства данного компонента, которые наиболее существенны для связи с другими компонентами;

- содержательно обусловленными;

интегральные показатели должны отражать особенности различных природно-климатических зон;

- интегральными с точки зрения экологии, экономики и управления, т.е.

должны позволять оценивать агроландшафты как техно-природную систему;

- интегральных показателей должно быть как можно меньше, чтобы не применять слишком сложные модели для характеристики динамики состояния агроландшафта в условиях конкретной хозяйственной деятельности.

При выборе моделей, характеризующих динамику состояния агроландшафтов, необходимо иметь в виду, что агроландшафт как техно природная система поддерживает стабильность своих характеристик при помощи обратных связей.

Распространенная точка зрения, что чем больше особенностей агроландшафта находит отражение в моделях, тем эти модели лучше, в данном случае не подходит. С ростом сложности моделей возрастает число необходимых параметров. А это, в свою очередь, увеличивает сложности верификации моделей и снижает достоверность результатов [120].

Таким образом, при выборе моделей желательна максимально возможная простота. Поэтому необходимо учитывать минимально необходимое число параметров, в первую очередь интегральных показателей состояния и тех переменных, которые существенны для характеристики связей между природными и техногенными компонентами агроландшафта.

Учитывая чрезвычайно большое разнообразие почвенно климатических условий страны и разнообразие систем применяемых мелиораций, интегрально-аналитическая база должна формироваться по основным природно-климатическим зонам – лесной, лесостепной, степной, сухостепной и полупустынной, а также по таким зональным объектам, как поймы и дельты крупных рек.

Информационно-аналитическая база включает пять методических блоков:

- анализ и оценка состояния приземного слоя атмосферного воздуха;

- анализ и оценка состояния растительности, животного мира и биоразнообразия;

- анализ и оценка состояния почвенного покрова;

- анализ и оценка состояния водных ресурсов (поверхностных и подземных);

- анализ и оценка состояния агроландшафта в целом.

1.3.1. Анализ и оценка приземного слоя атмосферного воздуха.

Приземный слой атмосферного воздуха наиболее динамичный компонент ландшафтов (агроландшафтов).

Циркуляция атмосферы является главным климатическим фактором, определяющим тепло- и влагообеспеченность агроландшафтов, перенос загрязняющих веществ, поступающих в результате техногенных выбросов, и ветровую эрозию (дефляцию) почв. В свою очередь, тепло- и влагообеспеченность определяют условия формирования теплового и водного балансов, биоразнообразие, биопродуктивность, тип зональных почв и направленность природных процессов.

К числу агроклиматических характеристик приземного слоя атмосферы следует отнести сумму атмосферных осадков (Ос, мм), сумму активных температур ( t 10, 0 C ), испаряемость (Е0, мм), радиационный баланс (R, кДж/см2 год), фотосинтетически активную радиацию (ФАР, кДж/см2 год), продолжительность вегетационного периода (Твег).

Анализ взаимосвязи приведенных характеристик показывает, что R, Е и ФАР определяются величиной t 100 C [ 42, 51, 53, 63, 64, 73, 75 и др.].

где: L –скрытая теплота парообразования, L = 2,51 кДж/см.

Таким образом, основными характеристиками приземного слоя атмосферы следует считать ресурсы естественного увлажнения (Ос ) и солнечной радиации (R).

В настоящее время существует много методов оценки состояния приземного слоя атмосферы отдельных природных систем, наибольшее распространение из которых получили методы, основанные на анализе соотношения осадков, испаряемости, суммы активных температур и дефицита влажности воздуха [81, 142, 170]. Не останавливаясь на анализе достоинств и недостатков всех предлагаемых методов, отметим, что в качестве интегрального показателя для атмосферного воздуха наиболее подходящим является «индекс сухости», предложенный Григорьевым А.А. и Будыко М.И., в основу которого положено отношение радиационного баланса деятельной поверхности и годовых осадков, выраженных в количестве тепла, необходимого для их испарения [51, 67].

Преимуществом этого интегрального показателя приземного слоя атмосферы является то, что отношение (R) дает представление о балансе тепла и влаги, позволяет оценить тип водного и солевого режимов почв, интенсивность биологических процессов и, самое главное, зависимость почвенно-мелиоративных геоботанических и геохимических условий от этого параметра [42]. Рис. 1.1.

При использовании «индекса сухости» ( R) в качестве интегрального показателя учитывается идея показателя увлажненности Докучаева.

Последнее обстоятельство является очень важным, поскольку дает возможность выявить основные факторы, лимитирующие плодородие почв.

Не менее важным является также возможность учета хозяйственной деятельности (земледелия и орошения) на формирование гидротермических условий [42] где: R x - индекс сухости в условиях антропогенного воздействия;

W – дополнительное поступление или отвод влаги в результате орошения, осушения земель или осуществления агролесотехнических мероприятий, см;

R1 – радиационный баланс в измененных условиях, кДж/см2 в год.

А и А1 – альбедо подстилающей поверхности в естественных и измененных условиях. Значения альбедо для различных видов поверхности приведены в таблице 1.6.

серые почвы песчаные почвы Зональные значения индекса сухости (R) и особенности природных ландшафтов по основным почвенно-климатическим зонам приведены в таблице 1.7 [33, 38, 56, 63, 64, 67, 75, 85, 91, 156].

Особенности природных условий естественных ландшафтов Природно Лесостепная 0,8-1, Сухостепная и 1,3-2, полупустынная непромывной (при близком залегании грунтовых крупных рек: факторов и условий поемности. Характерными лесостепной зонах формируются в условиях высокой динамичности не В сухостепной и Такая динамичность гидротермического режима полупустынной определяет высокое разнообразие и богатство Используя интегральный показатель состояния атмосферного воздуха (R) можно оценить условия формирования водного баланса агроландшафта и связь между биологическим и геологическим круговоротами.

Использование уравнения общего водного баланса в данном случае не применимо, так как в нем исключается влагообмен между почвенными и грунтовыми водами. По аналогичным соображениям нельзя использовать и уравнение баланса подземных вод [27].

Наиболее приемлемым является баланс поверхностных и почвенных вод, учитывающий основные существенные элементы [27].

для природных условий и пахотных земель:

где: W и W1 - изменение запасов поверхностных и почвенных вод, мм;

Е и Е1 – испарение, мм;

Ос – сумма атмосферных осадков, мм;

c и c поверхностный сток, мм;

g и g1 – влагообмен между почвенными и грунтовыми водами, мм;

W - подача воды при орошении или отвод воды при осушении.

При определении элементов баланса поверхностных и подземных вод можно ограничиться среднемноголетними данными. За расчетный слой целесообразно принимать зону между поверхностью почвы и поверхностью грунтовых вод при глубине последних 3 м. При глубоком залегании грунтовых вод можно принимать слой, в котором происходят сезонные изменения влажности (3 м).

Основные элементы водного баланса определяются с использованием интегрального показателя (R). Значения c определяются по данным гидрологических исследований, по справочникам или картам с учетом сельскохозяйственного использования земель [38, 51, 53, 60, 64, 96, 134, 170, 172 и др.].

Для определения составляющих водного баланса (Е,g) следует использовать выражения [51, 53]:

здесь: th, ch и sh – специальные функции [141]. Остальные обозначения прежние.

Выражения (1.10) и (1.11) можно использовать для оценки влияния почвоохранных и агролесотехнических мероприятий на формирование баланса поверхностных и почвенных вод. В этом случае зональные значения (R) необходимо скорректировать с учетом изменения альбедо (см.

выражение 1.7 и табл. 1.6), а поверхностный сток – с учетом почвоохранных и агролесотехнических мероприятий [88, 96].

Для оценки загрязнения воздуха в результате техногенных выбросов используется зависимость:

При совместном присутствии в воздухе нескольких веществ со своими значениями ПДКi и концентрацией Сi их суммарная концентрация должна удовлетворять условию:

здесь: С i – концентрация вещества в воздухе, мг/м3 ;

ПДК i – предельно допустимая концентрация, мг/м3 ;

Сф – фоновое содержание вещества в воздухе, мг/м3.

1.3.2. Анализ и оценка состояния растительности и животных.

Роль растительности в агроландшафтах как единственного источника органического вещества и энергии для подавляющего большинства животных чрезвычайно велика. Растения синтезируют органическое вещество, используя для этого солнечную энергию, углекислый газ и минеральные вещества почвы, и являются основой экологической пирамиды, то есть существования биосферы. Интегральными показателями, характеризующими роль растительности в формировании и функционировании агроландшафтов, является биоразнообразие, биопродуктивность и общие запасы органического вещества.

Общие запасы биомассы природных ландшафтов характеризуют биологический круговорот и существенно различаются по природно климатическим зонам в зависимости от величины «индекса сухости» (R) Интегральным показателем биологической продуктивности природных ландшафтов и агроландшафтов (У) является ежегодный прирост биомассы и урожайность сельскохозяйственных культур [37, 69].

где: У – ежегодный прирост биомассы (в природных ландшафтах) и урожайность сельскохозяйственных культур (в агроландшафтах), т/га;

У0 – потенциальная урожайность при оптимальных условиях, т/га;

к1 – коэффициент, учитывающий фактическую влажность почвы;

к2 – коэффициент, учитывающий обеспеченность элементами минерального питания;

к3 – коэффициент, учитывающий засоление почв;

к4 – коэффициент, учитывающий реакцию почвенного раствора (рН);

к5 – коэффициент, учитывающий содержание тяжелых металлов в почве [42, 137, 168, 169].

Коэффициент к1 для сельскохозяйственных культур определяется по формуле [169] где: i – номер фазы развития сельскохозяйственных растений;

n – число фаз;

зависящий от влагозапасов [169].

здесь: W – доступные влагозапасы.

- влажность почвы, в долях от объема;

ВЗ – влажность завядания, в долях от объема;

m – пористость;

Wopt - оптимальные запасы влаги;

коэффициент чувствительности сельскохозяйственных растений к влагообеспеченности.

opt - оптимальная влажность корнеобитаемого слоя почвы.

Значения параметров Wopt и для различных сельскохозяйственных растений приведены в таблице 1.8.

Значения параметров Wopt (в числителе) и (в знаменателе) *- Порядковые номера соответствуют следующим фазам развития растений:

Зерновые: 1. посев – всходы – кущение;

2. кущение – выход в трубку;

3.

выход в трубку – колошение;

4. колошение – налив зерна;

5. налив зерна – восковая спелость.

Хлопчатник: 1. посев – бутонизация;

2. бутонизация – конец цветения;

3. конец цветения – созревание.

Корнеплоды: 1. посев – всходы – первая пара настоящих листьев – начало утолщения подсемядольного колена;

2. начало утолщения подсемядольного колена – начало увядания листьев;

3. начало увядания листьев – уборка.

Овощи (капуста): 1.посадка рассады – начало образование розетки;

2.

начало образования розетки – начало созревания кочана;

3. начало созревания кочана – уборка.

Картофель: 1. посадка – всходы;

2. всходы – бутонизация;

3.

бутонизация – конец цветения;

4. конец цветения – увядание ботвы.

Травы: 1. первая – третья часть периода между укосами;

2. остальная часть периода до очередного укоса. Значение к1 для растительности природных ландшафтов определяется в зависимости от зональных и фактических значений (R) [37, 137].

Коэффициент к2 определяется в зависимости от доз внесения минеральных удобрений [7, 113].

где: х – доза внесения NPK, ц/га д.в.

Значение к3 зависит от содержания токсичных солей в почве.

Значения к5 зависит от содержания подвижных форм тяжелых металлов [166].

мг/к Дернов Черноз мг/к Дернов Черноз мг/к Дернов Черноз Потенциальную продуктивность (урожайность) У0 при оптимальных условиях определяются по данным сортоиспытательных участков или по формуле [99].

Продуктивность природных ландшафтов:

Урожайность конкретных сельскохозяйственных культур:

здесь: ФАР – сумма фотосинтетически активной радиации за вегетационный период МДж/га;

- коэффициент полезного использования ФАР, % (обычно наблюдаемый 0,5-1,5 %, хороший – 1,5-3 %);

q – калорийность единицы сухого органического вещества (18 20) 10 3, МДж/т;

соотношение масс основной и побочной продукции;

0 - содержание влаги в с/х продукции [99].

коэффициент биоразнообразия:

где: Кж - интегральный показатель состояния животного мира (изменение коэффициента биоразнообразия);

С0 – зональный коэффициент биоразнообразия;

0 - коэффициент, характеризующий снижение численности животных в зависимости от степени нарушения структуры природных ландшафтов. Значения зональных коэффициентов биоразнообразия (С0 ) приведены в таблице 1.11 [105, 106, 111].

Значения зональных коэффициентов биоразнообразия (С0 ) Почвы являются не только основным компонентом агроландшафтов, но и средством производства и объектом приложения труда. Поэтому очень важно рассматривать две функции почв, которые они выполняют в агроландшафтах – экологическую и социально-экономическую [152].

Экологические функции почв определяются их природным (естественным) плодородием, то есть наличием запасов гумуса, поскольку гумус – основа всех водно-физических и физико-химических свойств почв, делающих почву не только плодородной, но и мощным биогеохимическим барьером, регулирующим взаимосвязь между биологическим и геологическим круговоротами.

Социально-экономические функции почв определяются экономическим плодородием (продуктивностью), которое зависит, главным образом, от хозяйственных факторов (применение минеральных и органических удобрений, регулирование кислотно-щелочных условий). В настоящее время при обосновании системы мелиоративных мероприятий на это не обращают внимания и говорят о плодородии вообще, подразумевая под этим повышение урожайности, т.е. экономическое плодородие.

Таким образом, интегральными показателями состояния почв как компонента агроландшафта служит природное и экономическое плодородие.

Первое характеризует экологическую роль почв в агроландшафтах, второе – социально-экономическую.

Для количественной оценки плодородия почв целесообразно использовать выражение [120]:

где: S – интегральный показатель плодородия почв, баллы;

Gг и Gф запасы гуматного и фульватного гумуса, т/га;

NPK – содержание элементов минерального питания, в долях от максимального их содержания в почве;

- коэффициент, характеризующий снижение эффективности удобрений в зависимости от рН;

Нг – гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г.

При оценке природного (естественного) плодородия почв в расчетах используются содержание и состав гумуса (Gг и Gф ), обеспеченность элементами минерального питания (NPK) и величина гидролитической кислотности (Нг). Обеспеченность элементами минерального питания в почвах определяется в зависимости от содержания гумуса. Таблица 1.12.

Содержание NPK в почве в зависимости от содержания гумуса, в долях от Элементы Содержание NPK, в долях от максимального, в минерального зависимости от содержания гумуса, % Изменение запасов гумуса в почвах агроландшафтов определяется по формуле:

где: G0 и Gt -исходное и конечное содержание гумуса в момент времени t, т/га;

t t / t 0 ;

t – расчетный период, годы;

t0 – время стабилизации содержания гумуса (t0 = 100лет);

;

Б0 и Бt – продуктивность (биомасса) исходная и прогнозная, т/га;

- коэффициент гумификации растительных остатков, %;

( = 0,1-1,0).

Состав гумуса (Gг и Gф ) определяется в зависимости от Нг по формуле [38]:

Снижение природного плодородия почв означает ухудшение экологического состояния агроландшафтов и необходимость регулирования баланса гумуса в почвах.

Экономическое плодородие почв как интегральный показатель определяется выражением (1.24). При этом учитываются внесение органических и минеральных удобрений и мероприятия по регулированию кислотно-щелочных условий (известкование). Содержание NPK корректируется в зависимости от доз внесения минеральных удобрений;

величина Gt в выражении (1.25) – с учетом внесения органических удобрений, а величина Нг – с учетом известкования.

Влияние засоления и осолонцевания почв на плодородие почв учитывается путем умножения величины S на соответствующие коэффициенты Кз и Кс (где Кз и Кс, коэффициенты, учитывающие засоление и осолонцевание почв. Таблица 1.13.

Большое влияние на плодородие почв оказывает водная эрозия. По степени опасности водной эрозии и влияния ее на основные свойства и плодородие почв можно выделить 3 категории пахотных земель [38]:

1. Категория (слабо эрозионноопасная) – земли с уклонами i 1-20 и среднемноголетним смывом 3 т/га;

2. Категория ( средне эрозионноопасные) - земли с уклонами i = 5- и среднемноголетним смывом 15 т/га;

3. Категория ( сильно эрозионноопасные) – земли с уклонами i 100 и более и среднемноголетним смывом 40 т/га.

Распределение земель различной эрозионной опасности по природно климатическим зонам приведены в таблице 1.14 [147].

Распределение с/х угодий по степени эрозионной опасности Почвенно-климатическая зона эрозионной опасности, % * Сверху вниз цифры означают соответственно: пашню, сенокосы и пастбища.

Влияние степени смытости почв на изменение их свойств приведено в работах [33, 34, 60, 98].

При оценке индекса плодородия эродированных почв значение (S), вычисленного по формуле (1.24), умножаются на коэффициент Кэ [33].

Расчет эрозии (объема смыва) почв рассчитывается по формуле [65, 88]:

где: А - среднегодовой смыв почвы, т/га;

Z – фактор эродирующей способности дождей В – количество осадков не менее 9,5 мм интенсивностью не менее 0, мм/мин, мм;

t – продолжительность выпадения осадков количеством не менее 9,5 мм и интенсивностью 0,18 мм/мин, мин;

Кэ – подверженность почв эрозии [88]. Таблица 1.15.

Механический состав почв Значения Кэ при разном содержании гумуса, % С – состояние растительности и поверхности почвы. Значения С приведены в таблице 1.16.

Значения С, в зависимости от состояния поверхности почвы Растительный покров Степень покрытия почвы мульчей, % Р – эффективность противоэрозионных мероприятий. Данные эффективности противоэрозионных мероприятий приведены в таблице 1. [88].

Эффективность противоэрозионных мероприятий Уклон,0 Контурная Контурная вспашка и Террасирование При расчете смыва почвы значение (LS) определяют в зависимости от длины склона и уклона поверхности. Рис. 1.2. [88].

Рисунок 1.2 Фактор длины и крутизны склона LS для использования Оценка загрязнения почв тяжелыми металлами выполняется на основании сопоставления фактического их содержания в почве с допустимыми значениями. Ориентировочно допустимые концентрации в почвах сельскохозяйственных угодий (ОДК) составляют, в мг/кг: Cd – 0,5;

Ni – 20,0;

Zn – 55,0;

Cu – 33,0;

As – 2,0;

Pb – 32.

Для сельских населенных пунктов интегральным показателем степени загрязнения почв тяжелыми металлами является [34]:

где: Zc – интегральный показатель загрязнения почв;

К = С/Сф ;

С и Сф – существующее и фоновое содержание металла, мг/кг;

n – число определяемых элементов. Величина Zc 16 считается допустимой;

Zc = 32 –умеренно опасной;

Zc = 32-128 – высоко опасной и Zc 128 – чрезвычайно опасной.

Одним из показателей, характеризующих подверженность почв техногенным воздействиям, является эколого-геохимическая устойчивость, которая определяется кислотно-щелочными условиями и величиной ППК [62]. Таблица 1.18.

Эколого-геохимическая устойчивость почв к техногенным При расчетах режима орошения пределы регулирования влажности корнеобитаемого слоя почвы целесообразно принимать: в лесостепной и степной зонах – (0,6-0,7)ППВ, в сухостепной – (0,6-0,8)ППВ [84].

1.3.4. Анализ и оценка состояния водных ресурсов.

Роль водных ресурсов в биосфере (в том числе и в агроландшафтах) определяется тем, что существование биоты построено на «мокрых»

технологиях. Все живые существа и растения представлены гидрофильными организмами с очень высокими скоростями водообмена. Это означает, что с водой в живые организмы непрерывно поступают загрязняющие вещества, большинство из которых накапливается там. Вся биота, по существу, является своего рода фильтром, но, к сожалению, с очень небольшим ресурсом. Промышленные технологии, как правило, также гидрофильны. В связи с этим, биоте для своего существования нужна не просто вода, а вода совершенно определенного качества – чистая.

Распределение речного стока по экономическим районам страны крайне неравномерно [130]. Таблица 1.19.

Северо-Западный Черноземный Из таблицы 1.19 видно, что на наиболее обжитые территории (Центральный, Волго-Вятский, Центрально-Черноземный, Поволжский, Уральский и Северо-Кавказский районы) приходится всего 725 км или 18 % объема стока России.

Большое значение имеет внутригодовое распределение стока, что зачастую приводит к напряженности водохозяйственного баланса в отдельные сезоны года (см. табл. 1.21).

По интенсивности водопотребления за последние 30 лет выделяют три периода [130]:

- 1960 – середина 1970 гг – интенсивный рост общего и удельного водопотребления;

- середина 1970-х – конец 1980 гг – стабилизация общего водопотребления и рост удельного;

- 1980-2005 гг снижение общего и резкое увеличение удельного водопотребления. В сельском хозяйстве – стабилизация удельного водопотребления.

Эти данные свидетельствуют о резком снижении эффективности использования водных ресурсов в стране.

Забор воды по бассейнам рек приведен в таблице 1.20 [130].

Годовой сток и использование воды по речным бассейнам, 56 % забранной воды используется в промышленности, 24 % - в коммунально-бытовом хозяйстве, 16 % - в орошаемом земледелии и 4 % на прочие нужды.

Основные тенденции изменения качества речных вод [72, 130]:

- изменение объемов сточных вод аналогичны изменениям водопотребления в целом по стране. Хотя объем загрязненных сточных вод в последние годы снизился, удельный вес их в общем водопотреблении вырос;

- сброс загрязняющих веществ (кроме нитратов) со сточными водами снизился, однако адекватного улучшения качества поверхностных вод не произошло;

- по большинству речных бассейнов качество вод неудовлетворительно и не отвечает нормативным требованиям. Уровень экологической нагрузки для рек Нева, Ангара, Обь, Сев. Двина, Иртыш, Волга, Кама, Урал, Дон, Кубань, Ока, Тобол, Терек опасно высок [154].

В результате хозяйственной деятельности изменился (уменьшился) сток в устье рек: Волга – 5 %;

Дон – 23 %;

Кубань – 33 %;

Терек и Сулак – %;

Обь – 2 % [130].

характеризующих состояние водных ресурсов, являются особенности формирования речного стока. Формирование водного и геохимического стока равнинных рек происходит на всем протяжении от истоков до устья за счет поверхностного и подземного стока (c g ). Величина (c g ) в многолетнем плане определяется интегральным показателем состояния атмосферного воздуха (R), структурой агроландшафтов и характером поверхности почвы. Причем поверхностный сток (c) является наиболее важной и динамичной составляющей. Подземный приток (g) играет подчиненную роль и зависит от гидрогеологических условий и превышения уровня грунтовых вод над уровнем воды в реке [30]. Минерализация речных вод, как правило, возрастает вниз по течению.

Следует также различать крупные реки, текущие с севера на юг и с юга на север. В первом случае никаких проблем с весенним ледоходом не возникает. Во втором же случае – неизбежны ледовые заторы и, как следствие, катастрофические наводнения, связанные с разновременным таянием снега и льда по длине реки.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 


Похожие материалы:

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Министерство сельского хозяйства Республики Башкортостан ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет ООО Башкирская выставочная компания ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ И ПРАКТИКИ КАК МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ АПК Часть I ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ОХРАНА И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА НАУЧНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА И ВЕТЕРИНАРНОЙ ...»

«Я. С. Шапиро Агробиология Рекомендовано Экспертным советом Комитета по образованию г. Санкт-Петербурга и Советом развития образования Ленинградской области в качестве учебного пособия для общеобразовательных учреждений Санкт-Петербург 2009 1 УДК Оглавление ББК Предисловие автора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Шапиро Я. С. Агробиология: учебное пособие. СПб.: ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН ФГОУ ВПО БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГНУ БАШКИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ ОАО БАШКИРСКАЯ ВЫСТАВОЧНАЯ КОМПАНИЯ НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ АПК Часть I АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА, ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ И ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМАХ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, УЧЕТ, ОХРАНА И ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ЛИНГВИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАУЧНЫЙ СОВЕТ РАН ПО КЛАССИЧЕСКОЙ ФИЛОЛОГИИ, СРАВНИТЕЛЬНОМУ ИЗУЧЕНИЮ ЯЗЫКОВ И ЛИТЕРАТУР А. В. Грошева ЛАТИНСКАЯ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКАЯ ЛЕКСИКА НА ИНДОЕВРОПЕЙСКОМ ФОНЕ Санкт-Петербург Наука 2009 УДК 80/81 ББК 81.2 Грошева А. В. Латинская земледельческая лексика на индоевро- пейском фоне / Отв. ред. Н. Н. Казанский. СПб.: Наука, 2009. – 413 с. ISBN 978-5-02-025558-6 Ответственный редактор академик РАН Н. Н. Казанский Рецензенты: канд. филол. ...»

«Андреев А.В. Оценка биоразнообразия, мониторинг и экосети BIOTICA Кишинев 2002 УДК: 574.4:504.7 A65 Descrierea CIP a Camerei Naюionale a Cгrюii Андреев А.В. Оценка биоразнообразия, мониторинг и экосети / А.В.Андреев; Под ред. П.Н.Горбуненко Ch.: BIOTICA, 2002. 168 p. Bibliogr. p. 143 ISBN 9975 9724 1 1 500 ex. 574.4:504.7 Предпечатная подготовка Н.Н. Горбуненко Издание посвящено способам оценки биоразнообразия при определении значения территорий ядер экологической сети и при мониторинговых ...»

«f 'M Алмагамбетов K.X. ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ Астана, 2006 ББК 30.16 А51 Алмагамбегов К.Х. М51 Основы биотехнологии: Астана, 2006. Стр. 200. ISBN 9965-25-582-2 Рецензенты: д.б.н., проф. Жубанова А.А., д.б.н., проф. Ва- лиханова Г.Ж., д.б.н., проф. Иващенко А.Т.,д.б.н., проф. Абиев С. А., д.б.н. Жамбакин К.Ж. Книга содержитобщиесведения о трехобъектах биотехнологии микробных, растительных и животных организмах. Д ля специалистов, работающих в области биотехнологии, студентов, аспирантов, ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ АКАДЕМИЯ НАУК РБ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ АПК РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ОХРАНА И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ, ИННОВАЦИОННЫЕ ...»

«Российская академия наук МУЗЕЙ АНТРОПОЛОГИИ И ЭТНОГРАФИИ ИМ. ПЕТРА ВЕЛИКОГО (КУНСТКАМЕРА) СЕВЕРНЫЙ КАВКАЗ: ТРАДИЦИОННОЕ СЕЛЬСКОЕ СООБЩЕСТВО СОЦИАЛЬНыЕ РОЛИ, ОБЩЕСТВЕННОЕ мНЕНИЕ, ВЛАСТНыЕ ОТНОшЕНИя Сборник статей Санкт-Петербург Наука 2007 Электронная библиотека Музея антропологии и этнографии им. Петра Великого (Кунсткамера) РАН http://www.kunstkamera.ru/lib/rubrikator/03/03_05/978-5-02-025227-1/ © МАЭ РАН УДК 316.344.55/.56(470.62/.67) ББК 60.54 С28 Издание подготовлено в рамках реализации ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК А.П.КАЛЕДИН, Э.Г.АБДУЛЛА-ЗАДЕ, В.В.ДЁЖКИН ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ Баку 2011 г. УДК 338.4(075.8) ББК 65.32-2я 73 Рецензенты: Н.Я. Коваленко - доктор экономических наук, профес- сор, заслуженный деятель науки РФ (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева), Е.Г. Мишвелов – доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и природопользования ФГОУ ВПО “Ставропольский государственный уни верситет”. А.П. Каледин, Э.Г. Абдулла-Заде, ...»

«Ю.Н. ВОДЯНИЦКИЙ ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ И МЕТАЛЛОИДЫ В ПОЧВАХ Москва 2008 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В. ДОКУЧАЕВА Ю.Н. ВОДЯНИЦКИЙ ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ И МЕТАЛЛОИДЫ В ПОЧВАХ Москва 2008 1 ББК П03 В62 УДК 631.41 Рецензенты: доктор биологических наук, профессор Г.В. Мотузова; доктор биологических наук Д.Л. Пинский. Ю.Н. Водяницкий В62 Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. – М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. 2008. Систематизированы сведения о ...»

«Ю. Н. ВОДЯНИЦКИЙ СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ИХ РОЛЬ В ОХРАНЕ ПОЧВ Москва 2010 0 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В. ДОКУЧАЕВА Ю. Н. ВОДЯНИЦКИЙ СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ИХ РОЛЬ В ОХРАНЕ ПОЧВ Москва 2010 1 ББК 40.3 В62 УДК 631.41 Рецензент доктор биологических наук И.О. Плеханова. Ю.Н. Водяницкий В62. Соединения железа и их роль в охране почв. – М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2010. В монографии собраны и систематизированы сведения о ...»

«Красимира Стоянова Как учила Ванга… Целебные средства и кулинарные рецепты Ванги учила Ванга… Целебные средства и кулинарные рецепты Ванги: АСТ, Астрель; Москва; 2002 ISBN 5-17-008686-5, 5-271-02242-0 Аннотация Эта книга написана племянницей известной предсказательницы Ванги. Первую часть составляют рецепты различных снадобий из лекарственных растений, которые могут помочь в излечении целого ряда заболеваний. Вторая часть – кулинарные рецепты болгарской кухни, по которым готовили в семье Ванги. ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет Сафронова Т. И., Степанов В. И. Математическое моделирование в задачах агрофизики Краснодар 2012 УДК 631.452: 631.559 Рецензент: Найденов А.С. зав. кафедрой орошаемого земледелия КубГАУ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор. Сафронова Т.И., Степанов В.И. Математическое моделирование в задачах агрофизики В пособии изложены основные принципы системного подхода к решению задач управления в ...»

«Анатолий Ива Основной принцип Санкт-Петербург РЕНОМЕ 2014 УДК 821.161.1-3 ББК 84(2Рос=Рус)6-44 И12 Ива, А. Основной принцип / Анатолий Ива. — СПб. : Реноме, И12 2014. — 152 с. ISBN 978-5-91918-399-0 Где заканчивается реальность и начинается авторский вымысел? Отличаются ли события, происходящие с нами в на- стоящем и в наших фантазиях? Ведь все, что нас окружает, что мы делаем или о чем думаем, — так или иначе связано лишь с основным принципом отношений между мужчиной и женщиной. Новая книга ...»

«Джулиан Мэй Магнификат Серия Галактическое Содружество, книга 4 Вычитка – Наташа Армада; 1997 ISBN 5-7632-0511-1 Оригинал: JulianMay, “Magnificat” Перевод: Михаил Никитович Ишков Аннотация Роман Магнификат завершает грандиозную фантастическую эпопею Джулиан Мэй, начало которой положили невероятные события, произошедшие на Многоцветной Земле более шести миллионов лет назад. Земля вот-вот вступит в Галактическое Содружество, но реакционные силы планеты во главе с ученым Марком Ремилардом ...»

«САМЫЕ ЛУЧШИЕ КНИГИ Электронная библиотека GREATNOTE.ru Лучшие бесплатные электронные книги, которые стоит прочитать каждому Андрей Платонович Платонов Том 8. Фабрика литературы Собрание сочинений – 8 Собрание сочинений: Время; Москва; 2011 ISBN 978-5-9691-0481-5 Аннотация Перед вами — первое собрание сочинений Андрея Платонова, в которое включены все известные на сегодняшний день произведения классика русской литературы XX века. В этот том вошла литературная критика и публицистика 1920-1940-х ...»

«Рой Александрович Медведев Н.С. Хрущёв: Политическая биография Scan, OCR, SpellCheck: MCat78lib.aldebaran.ru Н.С. Хрущёв: Политическая биография: Книга; Москва; 1990 ISBN 5-212-00375 Аннотация Книга, посвященная Н.С.Хрущеву, повествует о сложном, противоречивом пути этого незаурядного человека. Содержание Предисловие к новому изданию 7 Предисловие к первому изданию 11 Начало 20 1. Трудовая и революционная юность 20 2. Низовой партийный работник 29 3. Работа в Московской партийной 40 организации ...»

«Герберт Розендорфер Четверги с прокурором OCR BusyaРозендорфер Четверги с прокурором. Серия Классический детектив: ACT: ACT МОСКВА: ХРАНИТЕЛЬ; Москва; 2007 ISBN 978-5-17-044885-2 Аннотация По четвергам в уютной гостиной собирается компания, и прокурор развлекает старых друзей историями о самых любопытных делах из своей практики… Загадочные убийства… Невероятные ограбления… Забавные судебные казусы… Анекдотические свидетельские показания… Изящные, увлекательные и смешные детективные рассказы, ...»

«Виктор Федорович Востоков Секреты целителей Востока целителей Востока: Узбекистан; 1994 ISBN 5-640-01452-0 Аннотация Автор книги – Виктор Востоков – человек необычной судьбы. Прожив много лет в тибетском монастыре, он стал ламой. Востоков приобрел широкую популярность как знаток методов восточной медицины, которыми и делится в своей книге. Книга имеет разделы, посвященные профилактике и лечению болезней, а также уходу за кожей, волосами и др. Рассчитана на широкий круг читателей. Содержание ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.