35. Оптимизация агроландшафтов как фактор повышения устойчивости агроэкосистем

В оптимизации агроландшафтов важно соблюдать экологическое равновесие, т.е. такое состояние природной среды, когда возможны ее саморегуляция, соответствующая охрана и воспроизводство основных компонентов (атмосферного воздуха, воды, почв, растений и животных). Для этого должны быть обеспечено :-воспроизводство этих компонентов с учетом достижения баланса в межрайонном обмене веществ и энергии;

- необходимая биологическая и геохимическая активность био-, гидро-, и литосфер, позволяющая осуществлять нейтрализацию и самоочищение производственных и коммунально-бытовых загрязнений;

-устойчивость ландшафта к воздействию транспортных, инженерных, реакционных и других антропогенных нагрузок;

-баланс биомассы в ненарушенных и слабо нарушенных участках экосистемы расселения.

При оценке экологической устойчивости и оптимизации ландшафта рекомендуется учитывать следующие аспекты.

1. Оценка состояния и прогнозирование изменений в ландшафтах должны осуществляться на основе системного изучения..

2. Системный подход к ландшафту позволяет выявить его структуры, а также существенные связи компонентов в пространстве и во времени.

3. Экологическая стабильность и продуктивность экосистем (агроэкосистем) тесно связана с разнообразием абиотических и биотических элементов ландшафта, поэтому особенно важно грамотно оценить сложившиеся ландшафтные структуры и предполагаемые их модификации на основе учета коэффициентов экологического разнообразия.

4. Экологическая устойчивость ландшафта включает как устойчивость к антропогенным нагрузкам, так и гибкость системы в ее реакции на то или иное нарушение.

5. Для определения оптимальной структуры и функциональных связей отдельных агроэкосистем в соответствии с эколого-экономическим потенциалом агроландшафта следует принимать во внимание первичную биологическую продукцию, пространственно-временное распределение популяций организмов по трофическим цепям, биоразнообразие.

Как известно, сохранение экологической устойчивости агроландшафтов определяется стабилизацией и воспроизводством плодородия почвы и прекращением всех видов деградации. В настоящий время при высокой интенсификации активно развиваются процессы деградации почвенного покрова сельскохозяйственных угодий. Обостряется проблема нарушения соответствия почвенных условий климатическим, роста частоты и губительности неблагоприятных погодных условий, особенно засух.

Очень важно при конструировании агроландшафтов правильно установить структуру и пространственную мозаичность угодий гармонически вписать в природный ландшафтный комплекс систему элементов устройства территории (лесополосы, дороги, пруды и т.д.), которые создадут территориальный базис функционирования агроэкосистем.

36. Водные свойства и водный режим почв, их регулирование

Вода участвует во всех процессах, происходящих в почве. Она — незаменимое условие жизни растений. Обеспеченность растений водой во многом зависит от водных свойств почвы.

Водными свойствами почвы называют такие, которые определяют поведение почвенной влаги. К ним относят водоудерживающую, водопропускную и водоподъемную способности почв.

Водоудерживающая способность почв количественно может характеризоваться величинами гигроскопической влажности и влагоемкости.

Гигроскопическая влажность — это количество парообразной воды, которое может поглощать (сорбировать) сухая почва вследствие притяжения поверхностью почвенных частиц. Наибольшее количество воды почва поглощает из воздуха, насыщенного водяными парами до относительной влажности около 100%. Эта величина называется максимальной гигроскопической влажностью или максимальной гигроскопичностью (МГ). Выражают ее в процентах массы сухой почвы.

Водопроницаемость почвы. Водопроницаемостью почвы называется способность почвы проводить воду из верхних ее горизонтов в нижние. Водопроницаемость зависит от механического состава почвы, наличия перегнойных веществ и структурности.Чем тяжелее по механическому составу почва, чем больше содержится в ней глинистых частичек и чем мельче, следовательно, ее поры, тем слабее водопроницаемость и наоборот.

Водоподъемная способность почвы. Водоподъемной способностью, или капиллярностью, называется способность почв медленно втягивать в себя воду по капиллярным промежуткам под действием менисковых сил, т. е. сил сцепления воды с почвенными частицами. Это свойство почв имеет большое значение для обеспечения растений водой из нижних слоев почвы.

Во́дный режи́м почв — совокупность процессов поступления, передвижения и расхода влаги в почве.

Водный режим в почве, слагается из следующих элементов.

Приход: атмосферные осадки, конденсация почвой парообразной влаги, принос снега со стороны ветром, приток поверхностной воды, внутренний приток грунтовых вод.

Расход: смачивание водой осадков наземных предметов (древесных крон, стволов, травянистой растительности), снос, сдувание снега ветром, сток воды с поверхности почвы (поверхностный сток), испарение воды почвой, высасывание (десукция) воды корнями растений на транспирацию, внутренний сток воды (внутрипочвенный, грунтовой).

Различают 6 типов водного режима почв: мерзлотный, промывной, периодически промывной, непромывной, выпотной и десуктивно-выпотной.

Мерзлотный тип водного режима наблюдается там, где распространена многолетняя мерзлота.

Промывной тип водного режима встречается преимущественно в областях, где средняя годовая сумма осадков превышает среднюю годовую испаряемость.

Периодически промывной тип водного режима наблюдается в областях, где средняя годовая сумма осадков приблизительно равна средней испаряемости. Для него характерно не ежегодное сквозное промывание почвенно-грунтовой толщи (обычно однократное).

Непромывной тип водного режима распространен там, где средняя годовая сумма осадков существенно меньше средней годовой испаряемости. Почва не промачивается до грунтовых вод, и на некоторой глубине формируется мертвый горизонт с постоянной влажность.

Выпотной тип водного режима создается в областях, где годовая испаряемость значительно превышает годовую сумму осадков и близко к дневной поверхности подходят грунтовые воды. В связи с этим здесь грунтовые воды поднимаются к поверхности и частично испаряются.

Десуктивно-выпотной тип водного режима близок к выпотному, но грунтовые воды и их капиллярная кайма залегают глубже. Расход воды из них идет путем потребления влаги из капиллярной каймы корнями растений.Типы водного режима в значительной степени зависят от растительности, обусловливающей испарение значительной части влаги из почвы, рельефа, влияющего на перераспределение атмосферных осадков на поверхности почвы, и механического состава материнских пород, от которых зависит водопроницаемость и влагоемкость.

Радикальное средство регулирования водного режима пахотных почв – их мелиорация (двустороннее регулирование). Агролесомелиорация - воздействие на засушливый климат системой лесных насаждений при одновременном создании искусственных водоёмов. В условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения - полное сохранение и рациональное использование осадков (снегозадержание, задержка талых вод). при избыточном увлажнении - кротование, узкозагонная вспашка, гребневые посевы.