6. Влияние осушения на экологическую устойчивость территории

Осушение и последующая распашка земель приводит к снижению экологической устойчивости территории, так как снижает биологическое разнообразие, ослабляет барьерные функции, делает осушенные и освоенные болота восприимчивыми к водной и ветровой эрозии, загрязняет реки биогенами, пестицидами, тяжелыми металлами, содержащимися в минеральных удобрениях.

Коэффициент экологической устойчивости (стабильности) определяется по формуле

, (2)

где F – площадь водосбора; f_i – площадь i-того угодья; – коэффициент стабильности: для широколиственных лесов – 1,0; болот, водотоков и водоемов – 0,79; смешанных лесов – 0,63; лугов – 0,62; садов, лесных культур, лесополос – 0,43; хвойных лесов – 0,38; пашни в среднем – 0,14; урбанизированные территории (населенные пункты, промышленные зоны и т.п.) резко уменьшают экологическую стабильность водосбора, поэтому для них коэффициент стабильности принимается отрицательным и ориентировочно равным -1 (И.П. Айдаров); - коэффициент, учитывающий гелого-морфологическую устойчивость рельефа, зависит от площади оврагов, крутых склонов, оползней, незакрепленных песков и т.п., он изменяется от 1 для стабильного рельефа до 0,7 – для нестабильного.

Устойчивость природных и техноприродных систем (водосборов) оценивают по следующей шкале:

К_с Устойчивость

≤ 0,33 очень низкая

0,34…0,50 низкая

0,51…0,66 средняя

0,67…1,00 высокая.

В соответствии с ней наибольшей устойчивостью в России обладала неосвоенная лесостепная зона широколиственных лесов (50 %) вместе с хорошо развитым многолетним травостоем (луга – 50 %), для нее К_с = 0,5·1 + 0,5·0,62 = 0,81 (при К₂=1); Рассматриваемая территория с болотами (20 %), смешанными лесами (50 %) и лугами (30 %) в естественных условиях тоже достаточно устойчивая: К_с = 0,2·0,79 + 0,5·0,63 + 0,3∙0,62 = 0,66. Распашка осушенного болота под пропашные культуры снижает в целом экологическую устойчивость всей территории.

Устойчивость мелиорированной пашни по сравнению с богарой может быть и выше и ниже, в зависимости от мелиоративного режима, в частности, от соотношения продуктивности, величины поверхностного стока и промываемости почвенного слоя (формула Айдарова И.П.):

, (3)

где - коэффициент стабильности для мелиорированной пашни; - то же для богары; η – коэффициент, зависящий от изменения структуры водного баланса в результате водных мелиораций:

, (4)

и – поверхностный сток и влагообмен между почвенными и грунтовыми водами на немелиорированных и мелиорированных землях, мм; У_П и У_МП – урожайность сельскохозяйственных культур на немелиорированных и мелиорированных землях.

В данном случае на осушенном болоте устраняется поверхностный сток, но зато резко увеличивается промываемость почвы, которая сменяет капиллярное подпитывание (табл. 1) и поэтому, несмотря на рост урожайности, устойчивость мелиорированной пашни почти вдвое снижается по сравнению с богарой:

.

При этом в результате осушения и освоении всего болота под пашню коэффициент экологической устойчивости составит К_с = 0,2·0,47∙0,14 + 0,5·0,63 + 0,3∙0,62 = 0,51, т.е. станет низкой, что недопустимо. Улучшить положение можно, доведя площадь посева трав (лугов) на осушенном болоте до 50 %: К_с = 0,1·0,47∙0,14 + 0,1∙0,62+0,5·0,63 + 0,3∙0,62 = 0,57, т.е. устойчивость всей территории становится средней.