Наука и высшее профессиональное образование (стр. 24 )

        (3)

где – длина склона, м; – уклон рельефа, %; – показатель степени, равный при уклонах соответственно менее 1 % = 0,21; 3 % = 0,3; 3-5 % = 0,4 и более 5 % = 0,5; – поправочный коэффициент, учитывающий степень увлажнения почвы перед дождем.

Можно определять по уравнению :

  (4)

где – интенсивность впитывания в начале впитывания;   – интенсивность впитывания в момент , определяется по зависимости, полученной исполнителями: для сухой почвы при и для увлажненной почвы ; – коэффициент затухания скорости впитывания в зависимости от свойств почв и их исходной влажности, составляет: 0,8 для глинистых почв, 0,5-0,6 – для суглинистых, 0,4 – супесчаных, 0,3 – песчаных и 0,2 для торфа (торфянистых почв).

При отсутствии у землепользователя почвоохранных мероприятий на сельхозугодиях, влияющих на соответствующий компенсационный коэффициент, такой коэффициент принимается равным 1,0, т. е. принимается условие, что этот фактор не оказал влияния на снижение коэффициента стока. Например, если ГТС на сельхозугодиях отсутствуют, то они не могут снизить коэффициент стока, и компенсационный коэффициент принимается равным 1,0, т. е. коэффициент стока не регулируется, и он не изменяется [6].

Коэффициенты определяются отдельно для каждого поля и землепользователя как средневзвешенные величины.

Например:

,  (5)

где ? коэффициент уплотненности пашни (рыхлая пашня – это зябь или вспашка, уплотненная пашня – имеются посевы озимых культур или многолетних трав) для 1, 2…n-го поля по культурам для каждого j-го землепользователя; ? площадь, занятая 1, 2… n-й культурой, га; – площадь.

Выводы

1) Применение почвоохранных мероприятий обеспечивает снижение объемов поверхностного стока талых и ливневых вод, а вместе с ними и массы загрязняющих веществ, попадающих в поверхностные водные объекты.

2) эффективность применения природоохранных мероприятий оценивается через ряд компенсационных коэффициентов, которые необходимы для разграничения ответственности землепользователей, находящихся на одном водосборе за ущерб, нанесенный ПВО.

3) Для предотвращения ущерба, наносимого поверхностным стоком, необходимо проведение системы природоохранных мероприятий, построенной на ландшафтно-контурной основе.

Библиографический список

1. Задачи сельскохозяйственных и водохозяйственных организаций по повышению плодородия земель в России: информационный сборник [Текст]. – М.: ФГУ «Управление «Плодородие», 2006. – 38 с.

2. Регулирование почвенного плодородия на орошаемых землях [Текст] / [и др.] // Мелиорация и водное хозяйство. – 2006. – № 6. – С. 56-57.

3. Сурмач, эрозия и борьба с ней [Текст] / . – М.: Гидрометеоиздат, 1976. – С. 215-224.

4. Швебс, зависимость для количественной оценки поверхностного смыва: сб. работ по гидрологии [Текст] / . – М.: Гидрометеоиздат, 1959. – 128 с.

5. Щедрин, проблемы мелиорации и пути их решения [Текст] /  // Мелиорация и водное хозяйство. – 2006. – № 6. – С. 9-11.

6. Щедрин, указания по назначению компенсационных мероприятий по снижению размера ущерба от поверхностных стоков [Текст] / , , . – М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2009. – 67 с.

7. Эрозия почв и борьба с ней [Текст] / Под ред. . – М.: Колос, 1980. – 367 с.

Е-mail: *****@***ru

УДК 330.15:502.5

МЕТОДИКА ОБОСНОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ

СТРУКТУРЫ АГРОЛАНДШАФТА

METHODICS OF SUBSTANTIATION OF THE OPTIMAL STRUCTURE OF THE AGRICULTURAL LANDSCAPE

, соискатель

Московский государственный университет природообустройства

V. A. Semenduev

The Moscow state university of environmental engineering

Предложен новый подход к обоснованию оптимальной структуры агроландшафтов, учитывающий экологические, хозяйственные и социально-экономические факторы. 

A new approach is proposed for substantiating the optimal structure of agricultural landscapes which takes into account ecological, economic and social – economic factors.

Ключевые слова: агроландшафт, компоненты ландшафта, внешние эффекты, интегральные показатели, эффективность.

Key words: agricultural landscape, components of landscape, external effects, integral factors, efficiency.

Развитие сельского хозяйства в России происходило за счет самых экологически значимых биотических элементов: распашки лугов и вырубки лесов (относительная экологическая значимость лугов составляет – 0,62, смешанных лесов – 0,63, а пашни только – 0,14 [1]), в результате чего произошло существенное изменение состояния основных компонентов природной среды (приземного слоя атмосферного воздуха, почвы, растительного и животного мира, поверхностных и подземных вод и др.); резко снизилась величина альбедо подстилающей поверхности; увеличился радиационный баланс на 7…12 % в зависимости от типа почв и растительного покрова; выросли суммы активных температур на 9…15 %, величины эвапотранспирации и теплообмена с атмосферой; на 6…15 % изменился гидротермический режим (индекс сухости Будыко) [2]. Кроме того, нарушение естественной структуры природных ландшафтов (высокая степень распаханности земель), приводит к изменению содержания органического вещества и химических элементов в почвах, которые определяют характер влияния на процессы почвообразования и состояние пахотных почв, к развитию деградационных процессов, снижению биоразнообразия, уменьшению экологической устойчивости агроландшафтов и другим негативным последствиям для природной среды, сельскохозяйственного производства, здоровья человека, животных и растений.

Степень распаханности земель (отношение площади пашни к общей территории) характеризуется следующими данными: в Северном, Северо-Западном, Западно-Сибирском, Восточно-Сибирском и Дальневосточном регионах эта величина изменяется от 1 до 10 %; в Центральном, Волго-Вятском и Уральском регионах – от 30 до 35 %; в Поволжском и Северо-Кавказском регионах – от 45 до 50 %; в Центрально-Черноземном регионе – от 60 до 80 % [2]. Многочисленными исследованиями же установлено, что с учетом энтропии почв и других факторов для создания экологически устойчивых и высокопродуктивных агроландшафтов распаханность территории не должна превышать 38,2 %. В других странах мира этот показатель составляет: в странах ЕС – 52 %, в США – 31 %, в Японии – 79 %, в Великобритании – 36 %, в Индии – 70 %, в Китае – 75 %. Все это свидетельствует о том, что степень распашки территорий в большинстве стран мира практически достигла предельного значения, равного 40 % [5], а в некоторых государствах превысила критическое значение.

Вопросы определения оптимальной структуры ландшафта на сегодняшний день являются наиболее сложной и недостаточно разработанной проблемой, хотя попытки обоснования оптимальной доли пашни в общей площади предпринимались неоднократно. Результаты исследований свидетельствуют о широком разбросе пределов антропогенной нагрузки на ландшафты [2, 4, 5].

Широкий разброс допустимых площадей пашни объясняется отсутствием единого методического подхода к оценке такого важного показателя, характеризующего эколого-экономическую устойчивость агроландшафта (ландшафта), каким является степень распаханности территории.

В связи с этим, нами разработана методика обоснования оптимальной структуры агроландшафта, основные положения которой базируются на современных представлениях о функционировании природных и социально-экономических систем, экосистемном анализе и моделировании природных и экономических процессов.

Ретроспективный анализ состояния основных компонентов техно-природных систем (агроландшафтов) и долгосрочный прогноз ожидаемых последствий воздействия на них различных мелиоративных мероприятий проводится по схеме «показатель – состояние – воздействие – отклик (изменение состояния)» с помощью системы интегральных показателей.

В качестве интегрального показателя для атмосферного воздуха целесообразно использовать гидротермический режим «индекс сухости», характеризующий тепло - и влагообеспеченность растений и учитывающий природно-климатические условия и хозяйственную деятельность, включающую проведение агролесотехнических, гидротехнических и других мероприятий, направленных на получение дополнительного количества влаги, на формирование гидротермических условий.

Гидротермический режим оказывает существенное влияние на формирование уровня плодородия почв. 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 [2]. 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 мощным биогеохимическим барьером, регулирующим взаимосвязь между биологическим и геологическим круговоротами и величину стока с водосборной территории.