Оптимизация экологической устойчивости агроланшафта

 

       Вывод: Антропогенная преобразованность территории высокая. 
 
 

       Расчёт  экологического влияния лесополос и сенокосов на окружающие угодья 

       Для определения ширины благоприятной  экологической зоны вокруг какого –  либо угодья по отношению к менее  устойчивому угодью существует специальная  формула расчёта:

       B = ln P * 100/ ln (10/к), где

       В – ширина зоны благоприятного экологического влияния (м)

       Р – площадь угодья (га)

       К – коэффициент экологического влияния (для лесополос – 2,29; для сенокосов  – 1,71)

       Лесные  полосы:

       B = ln (3,04)*100/ 1,47= 206,8

       Вывод: Ширина зоны благоприятного экологического влияния составляет для лесных полос –206,8м, для сенокоса –315,9 м.  

       Коэффициент мозаичности 

       Расчёт  коэффициента мозаичности производится по формуле:

       M = B / S, где

       В – количество ограниченных контуров, в единицах

       S – площадь карты (км²)

       Оценка  данного коэффициента:

       До 0,5 – слабая мозаичность 

       0,5 – 1 средняя мозаичность 

       Свыше 1 – высокая мозаичность

         Вычисление коэффициента мозаичности: 

       В = 56 контуров

       S = 54, 56

       М = 56/54,56 = 1,0

       Вывод: Судя по расчётам, мозаичность средняя.  

       Проектирование  мероприятий по экологической оптимизации агроландшафта  

             Для улучшения состояния почвы  необходимо проводить горно-планировочных  работ.

1. Разработка и внедрение эффективных способов обвалообразования с уменьшенным объемом планировочных работ ( плоское отвалообразование при бестранспортных систем разработки.
2. Создание и внедрение специальных машин и новой технологии работ по разравниванию, планировке, выполаживанию и террасированию откосов отвалов и уступов карьеров в процессе добычи полезных ископаемых.
3. Разработка и внедрение технологических методов и приёмов сокращения периода естественной стабилизации породных отвалов после их отсыпки.
4. Применение вариантов планировки поверхности отвалов с учётом их осадки и стабилизации.

             Основой  же задач инженерной подготовки восстанавливаемых земель является выполнение определённого комплекса технических мероприятий, обеспечивающих эффективное проведение работ по рекультивации нарушенных земель в заданном народнохозяйственном направлении.

              В составе мероприятий по инженерной подготовке восстанавливаемых территорий входят: отвод поверхностных вод, защита от подтопления и заболачивания спланированных отвалов, борьба с оврагообразованиеми и эрозией почвы, устройство дорог, подъездов и других сооружений, способствующих быстрейшему освоению рекультивируемых земель.

         Все эти мероприятия необходимо  осуществлять до развертывания  основных работ по биологической  рекультивации или строительному  освоению территорий. Несвоевременное  выполнение работ по инженерной  подготовки отработанных площадей может значительно удлинить сроки выполнения основных работ.     

       Отвод поверхностных вод  и защита рекультивируемых территорий от размыва, подтопления и  заболачивания.

          При благоприятном рельефе отвод  поверхностных вод осуществляется  самотёком благодаря правильно созданному уклону поверхности. Для устройства простых гидротехнических сооружений необходимо иметь данные о поверхностном слое. Защита восстанавливаемых территорий от размыва, подтопления и заболачивания в значительной мере связана с образуемым рельефом отвальных площадей и глубиной залегания подземных вод в пределах рекультивируемых площадей, а также их режимом, изменением уровня и расхода во времени под воздействием тех или иных факторов.

       Размыв  отвальных территорий зависит от их площадей, рельефа и от массы и скорости течения воды. При формировании отвалов необходимо создавать условия, предохраняющие откосы от водной эрозии. Это достигается путём устройства террас на откосов отвалов. Формирование отвалов с ровной поверхностью должно вестись в процессе эксплотации отвального хозяйства карьера.

       При проектировании противоэрозионных  мероприятий должно быть предусмотрено  выполнение следующих главных требований:

       1) В зонах водной эрозии –  создание водоустойчивой поверхности  почвы, регулирование стока талых и ливневых вод;

       2) В зонах ветровой эрозии –  создание ветроустойчивой поверхности  почвы, уменьшение скорости ветра  в приземной слое и сокращение  размеров пылесборных  площадей.

                      Важнейшими элементами системы  мероприятий по защите рекультивируемых земель от водной эрозии являются:

1. противоэрозионная агротехника, обеспечивающая повседневную защиту почвенного слоя и повышение его плодородия при рекультивации земель;
2. лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв на восстанавливаемых землях;
3. Гидротехнические сооружения, предотвращающие размыв рекультивационного  слоя и откосов отвала.

                    Простым и доступным способом  агротехнических мероприятий по  борьбе с водной эрозией является  обработка почв поперёк склона. Она создаёт своеобразный микрорельеф пашни, в результате чего гребни, бороздки, ряды сельскохозяйственных культур препятствуют поверхностному стоку, способствуют проникновению воды в почву и повышают ее запас в пахотном горизонте, предотвращают смыв. Для уменьшения процессов смыва и для накопления влаги в почве на обрабатываемых склонах применяют крестование и бороздование зяби. Кротование способствует повышению содержания влаги, регулированию стока и предотвращению смыва почвы с рекультивированных земель. Значительную роль в борьбе с эрозией почвы играет использование удобрений. Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с другими агротехническими приёмами оказывают большое влияние на почвообразовательные и биохимические процессы.

         Большое значение в сдерживании эрозионных процессов имеют почвозащитные севообороты, буферные полосы из многолетних трав, постоянное залужение или облесение эрозионных участков.

       Методы  используемые при проектировании оптимального соотношения угодий:

       Эволюционный метод – учитывает прошлую и современную агроэкологическую обстановку.

       Метод природных аналогов – учитывает соответствии параметров агроландшафта естественным ландшафтом той же природной зоны и того же района. Это самый лучший метод.

       Метод математического моделирования – основан на использовании дифференциальных уравнений и неравенств с ограничениями по определённым параметрам. Это второй по значительности метод.

       Метод оптимизации – на максимум экологических, экономических и социальных факторов. 

       Противоэрозионные мероприятия

       Их  можно разделить на четыре группы:

       - организационно – хозяйственные 

       - агротехнические 

       - лесомелиоративные

       - гидромелиоративные

       Организационно  – хозяйственные  мероприятия: правильная организация территорий с учётом экологических условий, технологий, техники, возделываемых культур и экономического потенциала хозяйства. Составления карты почвенно – эрозионного характера, на которую наносят выше указанные территории земель. Почвозащитные севообороты. Они включают: исключение пропашных культур ( подсолнечники, кукуруза), поскольку они слабо защищают почву от смыва; необходимо чередовать культуры, увеличивать посеве трав, особенно на склонах.

       Агротехнические мероприятия: адаптивно – ландшафтное земледелие планирует проведение всех мероприятий только с учётом типов местности и все агротехнические мероприятия – только по горизонталям местности, параллельно основному направлению горизонталей. Регулирование снеготаяния. На склонах круче 2 град. Дополнительно вводится бороздование, обвалование, щелевание. Применение буферных полос, полосное расположение сельскохозяйственных культур по горизонталям. Необходимы такие мероприятия как залужение водопроводящих ложбин. Обработка почв поперёк склонов – она создаёт своеобразный рельеф пашни и препятствует поверхностному стоку, повышает запасы талой воды в пахотном горизонте.

       Лесомелиоративные мероприятия –  создание лесополос, водоохранных, лесных насаждений вокруг прудов и водоёмов. Создание сплошных лесопосадок на крупных склонов.

       Строительство гидротехнических – к ним относится: водозадерживающие сооружения – валы, террасы, водонаправляющие валы, водосборных сооружений, быстротоки, перепады.

       Защитные  лесоразведкой -  защитные лесные насаждения – это механическое препятствие на пути ветровых и водных потоков в виде лесных насаждений разнообразной конфигурации. Защитные лесные насаждения придают этим потокам новые аэродинамические и гидротехнические показатели. Вследствие этого, в агроценозах изменяется биоэнергетической режим.

       Полезащитные  лесные полосы – одним из видов лесных насаждений являются полезащитные лесные полосы. Они устанавливают на пахотном неорошаемых землях. Такие защитные лесные насаждения снижают скорость ветра и задерживают на полях снег, повышают влажность и плодородие почвы, уменьшают испарения влаги и препятствуют выдуванию почвы.

       Зоолесомелиоративные  насаждения -  зоолесомелиоративные насаждения (пастбищные полосы, мелиоративные кормовые пастбищные насаждения) Эти защитные лесные насаждения создаются на пастбищах засушливых зон, а также у ферм, у животноводческих комплексов и в местах отдыха скота. Они повышают продуктивность природных пастбищ, способствуют улучшению выпаса скота и его защищённости от ветра и солнечных лучей.

       Защитные  насаждения на песках – данные насаждения укрепляют подвижные пески для использования их под виноградники, сады, бахчи, для выпаса скота. При этом наиболее целесообразен зимний выпас на закреплённых песках.     

       Защитные  насаждения вдоль  железных дорог –  применяются в целях защиты их от заноса снегом и мелкозёмом в результате ветровой эрозии.

       Лесоразведение  – расстояние между лесными полосами достигает от 350-600м. Ширина полезащитных полос не должна превышать 15м. Скоторегулирующие лесополосы создают по горизонталям местности, выше зон размыва; их ширина колеблется от 9 до 15м (на склонах до 2⁰). Всё это позволяет улучшить экологическое состояние агроландшафта и повысить продуктивность угодий.        

       Соотношение сельскохозяйственных угодий в Саратовской  области