7.2. Основные принципы организации полигонного агроэкологического мониторинга.

В качестве полигонов для агроэкологического мониторинга в России используются

длительные опыты географической сети. Целесообразность

использования таких полигонов определяется тем, что они, как

правило, отражают систематическое воздействие на почву и другие

компоненты экосистемы наиболее широко распространенного

техногенного фактора – удобрений и пестицидов, проводятся в

строгом соответствии с требованиями единой методики на фоне

высокой агротехники, рекомендуемой зональными системами

земледелия. Один из методических приемов изучения природной

среды – разделение ее на определенные подсистемы (блоки) в

зависимости от целей эксперимента. В качестве изучаемых

вариантов, например, целесообразно использовать принятые

системы земледелия, обеспечивающие различные уровни

продуктивности агроэкосистемы. Наиболее информативными

являются продолжительные многофакторные опыты. Изучая в таких

опытах несколько факторов, можно достаточно полно оценить

возможное раздельное или совместное их действие на изучаемые

показатели и процессы. Широкий диапазон факторов служит

основанием для выбора оптимальных их значений с учетом

агрономических и экологических критериев оптимальности.

В Мурманской области мониторинговые исследования

проводит Государственная станция агрохимической службы. В

дополнение к выполняемым там стандартным анализам почв,

растений и кормов в 1992 году были заложены реперные

(постоянные) участки в трех районах области. На опытных делянках

выращивают однолетние и многолетние кормовые травы с

применением минеральных удобрений, проводится регулярный

анализ почв на содержание питательных элементов и оценивается

качество растительной продукции.

Примером наиболее современного подхода можно назвать

один из экспериментов Института питания растений и почвоведения

Федерального сельскохозяйственного исследовательского центра

в Брауншвейге (Земля Нижняя Саксония, ФРГ). Для осуществления

непрерывного мониторинга состояния и развития растений там

применяются сложные автоматизированные системы. Полевой опыт

с применением удобрений под различные культуры находится при

постоянном контроле телекамер (в т.ч. в инфракрасном спектре),

установленных на 20-метровой штанге. Полученные данные после

компьютерной обработки сравниваются с регулярно

анализируемыми пробами на содержание питательных элементов в

растениях и почве. Кроме того, данные постоянно сопоставляются с

аэрокосмическими снимками. Цель опыта – создание основ

экологически и экономически оптимального применения различных

средств повышения продуктивности сельскохозяйственных

растений.

7.3. Компоненты агроэкологического мониторинга.

Основными блок-компонентами агроэкосистем являются

атмосфера, вода, почва, растения. Проведение мониторинга по

каждому из этих объектов имеет свои особенности. Почвенный

экологический мониторинг состоит из трех последовательных

взаимосвязанных частей: контроль (наблюдения) над состоянием

почв и почвенного покрова и оценка их пространственно-

временных изменений; прогноз вероятных изменений состояния

почв и почвенного покрова; научно обоснованные рекомендации по

направленному регулированию основных средств и режимов в

почвах, непосредственно определяющих их плодородие и

урожайность сельскохозяйственных культур. Получаемая на базе

мониторинга информация об изменении свойств почвы, почвенных

режимов и процессов под воздействием естественных факторов

почвообразования и антропогенных нагрузок служит основой для

моделирования почвенного плодородия.

Задача мониторинга состояния почвенного покрова –

обеспечение регулярного контроля за использованием земель

(соответствие природного потенциала земель их производственному

назначению); однородностью почвенного покрова полей

(контурность, пятнистость, образование микрорельефа и др.);

эрозионными процессами (увеличение числа оврагов, дефляция

поверхности, перемещение барханов, дюн и др.); оползневыми и

селевыми наносами; подсклоновым заилением, опустыниванием и

другими негативными процессами. Наблюдение за состоянием

почвенного покрова, как правило, осуществляется путем наземного

почвенного картирования, периодичность туров которого нередко

нарушается.

Управление состоянием почвенного покрова включает такие

мероприятия, как рациональная организация территорий,

приведение в соответствие использованных земель их природному

потенциалу, почвенно-мелиоративные, агротехнические и

противоэрозионные приемы. В результате длительной распашки,

применения удобрений, химических мелиорантов, орошения,

осушения и других агротехнических и мелиоративных мероприятий

компонентный состав комплексных почвенных контуров

изменяется. На это обстоятельство в процессе мониторинга следует

обращать серьезное внимание.

Для проведения репрезентативности наблюдений и

объективности оценок состояния и изменений почвенно-

агрохимических свойств почвенные обследования целесообразно

проводить с периодичностью 1 раз в 10-15 лет, а агрохимические –

каждые 5 лет. Проведение таких работ повторно, с одной стороны,

позволяет устранять недостатки и восполнять пробелы прежних

наблюдений, а с другой – выявлять и фиксировать происшедшие

изменения свойств почв и почвенного покрова вследствие

природных и антропогенных воздействий.

Объекты мониторинга закладываются во всех

земледельческих зонах. Они должны отражать типичные природные

и сельскохозяйственные ландшафты и быть приурочены к метам

наиболее интенсивного антропогенного воздействия. Параллельно

выбирают фоновые территории (участки), представленные

природными ландшафтами, почвы которых за последние 40-50 лет

не испытывали или испытывали незначительные антропогенные

нагрузки. При выборе объектов мониторинга учитывают

специализацию хозяйства, систему земледелия, способы обработки

почв, систему севооборотов. Целесообразно выбирать объекты

исследования (хозяйства) с разным экономическим уровнем.

Одним из основных блок-компонентов агроэкосистем

являются растения. В процессе агроэкологического мониторинга

фиксируют не только количество и качество урожая в конце

вегетации, но собирают данные по всем динамическим показателям

его формирования. Проведение таких наблюдений позволяет

уточнить сроки агротехнических и агрохимических мероприятий,

контролировать развитие процессов формирования урожая. Зная

оптимальные параметры отдельных элементов, можно регулировать

их.