Устойчиость ландшафтов мелиоративная экология

Курс, который базируется на знаниях , полученных студентом в курсах «Общая экология», «Ландшафтная экология» и др. Состоит из лекционной и практической части (по два модуля в каждой части, за каждый 25 баллов).

Мелиорация – это изменение свойств компонентов и территориальных комплексов для улучшения и восстановления окружающей среды и создания возможностей для более экономичного использования ресурсов.

Мелиорация – это способ преобразования самоуправляемой природной системы в управляемую.

Под мелиорацией понимается система технических мероприятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий используемых земель.

Причины, задачи, виды мелиораций

Мелиорации обусловлены несколькими причинами:

- неблагоприятные природные свойства компонентов. Например, недостаточный или избыточный природный сток рек, или количество осадков, возможна ветровая эрозия или засоление почв;

- стихийные природные явления, в том числе опасные метеорологические и агрометеорологические явления;

- побочные негативны для природы эффекты хозяйственной деятельности человека (вторичное засоление почв, усиление половодий вследствие сведения лесов, карьеры и насыпи антропогенного происхождения (оставшиеся после добычи полезных ископаемых).

Различают три основные задачи мелиорации :

1. Улучшение земель, находящихся в неблагоприятных условиях водного режима, выражающихся либо в ее недостатке или избытке по сравнению с тем количеством, которое считается необходимым для эффективного хозяйственного использования территории;

2. Улучшение земель, обладающих неблагоприятными физическими и химическими свойствами почв (тяжелых глинистых и иловатых почв, засоленных, с повышенной кислотностью и пр.);

3. Улучшение земель, подверженных вредному механическому воздействию, т.е. водной и ветровой эрозии, выражающейся в образовании оврагов, оползней, развеивании почвы и т.д.

В соответствии с компонентом, на который мелиорации направлены разделяют:

- литогенные;

- гидрогенные;

- климатогенные;

- биогенные

или водные, земельные, климатические и биологические.

В соответствие с хозяйственным назначением земель выделяют:

- сельхозмелиорации;

- лесомелиорации;

- мелиорации селитебных территорий;

- мелиорации нарушенных территорий;

- комплексные мелиорации.

По отноению к отраслям народного хозяйства и выполняемым задачам выделяют следующие мелиорации:

- сельскохозяйственные;

- для лесного хозяйства;

- водохозяйственные;

- для энергетики;

- для нужд рекреации;

- строительства;

- транспорта;

- многоцелевые.

Часто мелиорации относятся не к одному классу, а к нескольким так что это деление в какой-то степени условно.

Классификация мелиораций

типы	подтипы	виды
Водные	Осушительные Паводково-регулир Оросительные Осушит-увлажнит обводнительные	Осушение болот Осушение заболоченных и переувлажненных земель Борьба с затоплением и паводками Борьба с подтоплением Ликвидация поверхностно застаивающихся осадков Увлажнительное орошение Удобрительное орошение Отеплительное орошение Почвоочистное орошение Дезинфицирующее орошение Регулирование водно-воздушного режима почвы Орошение осушенных земель польдерное осушение Обводнение безводных территорий Обводнение маловодных территорий
Литотропные (земельные)	Почвозащитные Почвореконструктивные Культуртехнические Инженерно-геологические рекультивационные	Борьба с плоской эрозией Борьба с овражной эрозией Борьба с дефляцией почв Борьба с суффозией почв Создание почвенного покрова Оптимизация свойств и состава почв (пескование, глинование, торфование) Увеличение мощности гумуса Планировка поверхности Землеочистка землеустройство противомерзлотные противокарстовые противооползневые рекультивация карьеров рекультивация отвалов рекультивация золоотвалов рекультивация разрушений природной стихии (паводков, ураганов )
фитотропные	Фитоконструктивные Ландшафтно-защитные	Создание лесополос Сплошное лесонасаждение Фитонцидные(курортные) насаждения Водоохранные Ветрорегулирущие Снегорегулирующие Берегозащитные Борьбасоползнями и обвалами
климатические	Тепловые Влагораспределительные ветроослабляющие	Борьба с заморозками Акаторно-тепловые Агротепловые Борьба с выпреванием Борьба с вымерзанием Иск. вызывание осадков Регулирование снеготаяния Аккумуляция влаги Противоураганные меры Местные ветроослабляющие меры
Снежные	Терморегулирующие влагорегулирующие	Снегозадержание Снегоуплотнение Снегонакопление Регулирование снеготаяния
химические	Солеобогатительные Кислоторегулирующие Почвоукрепляющие Санитарно-дезинфекционные	Несение удобрений Регулирование расхода пит веществ Известкование Кислотование почвы Типсование почв Оструктуривание почв Противодефл закрепление почв полимерами Силикатизация почвогрунтов Применение арбоцидов Применение пестицидов

Мелиорация, направленная на удалении с территории избыточной влаги носит название осушительной. Она находит применение , кроме сельского хозяйства, в коммунальном, промышленном и дорожном строительстве, торфодобыче, при проведении оздоровительных мероприятий на заболоченных территориях и других видах освоения земель.

Мелиорация, направленная на ликвидацию недостатка воды в почвогрунтах сельскохозяйственных полей, носит название орошения.

Мелиорация земель с неблагоприятными физическими свойствами почв направлена на усиление аэрации, увеличение скважности и водопроницаемости почв. Для этого вводятся правильные севообороты, применяется пескование иловатых почв и кротовый дренаж, способствующий увеличению воздухо- и водопроницаемости глубоких слоев почв. Мелиорация земель с неблагоприятными химическими свойствами почв заключается в удалении вредных солей путем промывки, уменьшения кислотности почв внесением извести, повышением питательных свойств почв удобрениями и введением правильных севооборотов с повышенным удельным весом трав.

Мелиорация земель, подверженных водной и ветровой эрозии обычно заключает мероприятия, направленные на уменьшение количества и скорости стекающих поверхностных вод, увеличение сопротивляемости почв размыву и развеиванию. Эти мероприятия базируются на применении широкого комплекса лесокультурных, агротехнических, гидротехнических средств.

В современных условиях на большинстве территорий, подверженных мелиоративным работам, как правило осуществляется не один из рассмотренных выше видов мелиораций, а несколько, в зависимости от сочетания природных и хозяйственных условий. Так, одновременно с орошением территории на ней создаются лесные полосы, на орошаемых полях вводятся севообороты, применяются удобрения, осуществляются промывки засоленных участков и т. Д. Все это, особенно при огромных масштабах мелиоративного строительства делает мелиорацию одним из ведущих антропогенных факторов преобразования природы в целом и гидрологического режима в частности.

Соблюдение геоэкологических принципов при проведении мелиорации способствует успешному решению задач по сохранению и разумному использованию не только биологических, но и других ресурсов(водных, минеральных), состояние которых зависит от билогических компонентов.

Ландшатно-экологический подход обязателен также при изучении последствий мелиоративного изменения структуры и основных свойств природных комплексов, так как они определяются не только технической составляющей, но и способностью самих ПТК сохранять первоначальную структуру. Техническая составляющая проектируется и является управляемой, природная выражается через стойчивость и саморегуляцию геосистемы.

Наибольшей устойчивостью и саморегуляцией характеризуются природные комплексы, формирующиеся в условиях оптимального соотношения тепла и влаги. Создавая этот оптимальный режим можно саздать ПТК с высокой степенью саморегуляции и наибольшей продуктивностью.

При несоблюдении ландшатно-экологических принципов создает условия для максимальной эксплуатации ПТК и ведет к деградации природы и необходимости дополнительных затрат на ее восстановление. В засушливых районах – это перерасход водных ресурсов и засоление почв; Нечерноземье – активизация экзодинамических процессов: дефляция, сработка органического вещества почвы и т.д.

Сущность мелиорации, в узком ее понимании, означает систему мероприятий по коренному улучшению естественного плодородия сельскохозяйстенных угодий. Они предполагают многолетний эффект. Поэтому необходимо учитывать законы растениеводства, самые важные из которых:

- Закон незаменимости различных факторов жизни. Сущность его состоит в том, что ни один из необходимых для развития растений факторов не может быть заменен другим.

- Закон неравноценности факторов физико-географической среды для растений. Не се факторы среды оказывают одинаковое влияние на растения. Их можно разделить на основные и второстепенные. Основные факторы – снег, тепло, влага, минеральное питание. Второстепенные играют вспомогательную роль (ветер, облачность, туман и др.). Они усиливают или ослабляют действие основных факторов.

- Закон минимума (или лимитирующего фактора Ю.Либиха). Согласно ему, при оптимальных прочих условиях уровень биологического и сельскохозяйственного урожаев определяется тем фактором, который находится в минимуме.

- Закон оптимума (или совокупность действия факторов). Наивысшая продуктивность растений обеспечивается только оптимальным сочетанием всех факторов, влияющих на рост и развитие растений.

- Закон толерантности В. Шелфорда, согласно которому растения, как и другие организмы, имеют широкий диапазон существования в отношении одних факторов и узкий – в отношении других. Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны, то может сузиться и диапазон толерантности к другим экологическим факторам.

- закон плодосмена заключается в чередовании культур в пространстве и во времени (севообороты), что позволяет при прочих равных условиях, получать более высокие урожаи.

- закон критических периодов сводится к тому , что в жизни каждого растения имеются периоды, когда оно наиболее чувствительно к какому-либо фактору среды (температуре, влаге, солнечной радиации, уроню кислотности почв, и т.д.)

- закон фотопериодической реакции (или физиологических часов) растения реагируют на продолжительность дня и ночи, ускоряя или замедляя развитие при изменении продолжительности дня.

Нельзя также не учитывать условия проведения с/х мероприятий , например, площадь с/х угодий и в частности пашни, климатические условия на этих территориях. Необходимость проведения различных видов мелиораций и их сочетаний обусловлена и агроклиматическими ресурсами, основе агроклиматологии лежит с/х оценка климата и погоды, которые рассматриваются как ресурсы. Рассчитываются интегральные показатели агроклиматических условий: гидротермические коэффициенты (для водных мелиораций): показатель увлажнения, радиационный индекс сухости.