Системы природопользования. Учебное пособие

Системы природопользования

С.А. Сладкопевцев

Рекомендуемые расчеты объемов овражных форм ( ) показывают, что для оврагов на выпуклых склонах с уклонами 25–30о, с уклонами менее 20о, а также для прямых склонов действительны следующие соответ ственные зависимости: W=0,52H2L, W=0,45 Н2L и W=(0.25–0.35) Н2L, где

W — объем овражной формы в куб. м,

Н — глубина местного базиса в м, L — длина оврага в м.

Таким образом, при близких условиях развития оврагов выпуклые склоны благоприятны для макси

мального проявления овражной эрозии.

На вогнутых склонах нарастание сверху вниз объе мов стока нейтрализуется уменьшением уклонов и снижением скоростей стекания. В основании этих склонов формируются зоны аккумуляции — делюви

альные шлейфы. Имея в виду устойчивость к наруше ниям, выпуклые склоны можно отнести к наименее устойчивым, а вогнутые к практически устойчивым. Склоны с прямолинейными профилями относительно

устойчивы в верхних частях и снижают устойчивость от средины до нижней трети длины.

Общее нарастание увлажнения при движении

вниз по склонам особенно ярко проявляется при вог

нутых профилях. Оно выражено менее ярко на прямо линейных склонах и может отсутствовать на выпуклых. Очищение от загрязнения наиболее ярко проявляется на выпуклых склонах и менее ярко на прямолинейных. Вогнутые склоны в нижних частях могут представлять собой зоны концентрации загрязнения — так называ емые геохимические барьеры.

4.1.3. Почвы

При оценке почвы как первостепенного фактора

интенсивности и эффективности землепользования

следует учитывать все ее основные свойства — мощ ность, гумусность, механический состав, структуру,

водопроницаемость, реакцию среды, степень засоле

ния.

Значительная мощность почв и их гумусных гори 32 зонтов позволяет выращивать культуры с глубокопро

Системы природопользования

никающими корневыми системами, что ведет к очень полному использованию запасов влаги и минерально

го питания почвы. Напротив, маломощные почвы с близким залеганием плотных пород в сухом климате страдают от дефицита влаги, а в гумидном от переув лажнения. Создание мощного продуктивного пахотно

го слоя — важная предпосылка улучшения водно фи зических свойств почв и сокращения затрат на их об работку.

Гумусность почв — основной показатель их плодо родия. Гумус снижает потери почвами элементов ми

нерального питания, способствует переработке загряз нения, обеспечивает процессы биологической фикса ции многих соединений. Вместе с тем. Зависимость урожаев от гумусности почв достаточно сложна. Она

более четкая при малой интенсивности землепользо вания и в засушливых районах. Медленно разлагаю щиеся составляющие гумуса (органические кислоты) мало влияют на питание растений, а легкоразлагаемые (детрит, органика животного происхождения) имеют большое агрономическое значение.

Оценивая значение механического состава, следу ет иметь в виду неодинаковое влияние различных фракций на агрономические свойства почв. Наиболее активная часть почвы — илистая фракция (<0.001 мм), обогащенная гумусом, элементами зольного и азотно го питания. Пылеватые фракции (0.005–0.05 мм) спо

собствуют распылению и уплотнению почвы. Песча

ные фракции (0.05–1.0 мм) обуславливают высокую во допроницаемость почвы, требуют повышенного увлажнения. Глинистость почв имеет положительное значение при дефиците влаги, а в условиях переувлаж

нения является недостатком. В почвах тяжелого меха нического состава активнее протекают процессы гу

мусообразования.

Структура почв (совокупность агрегатов различно

го размера, формы и прочности) имеет важное прак

тическое значение. С агрономической точки зрения

наиболее ценны агрегаты фракции 0.25–10 мм, так называемая комковатая часть структуры почвы. Отно шение массы этой фракции к остальной части почвы 33

Системы природопользования

1. Зернотравяные, широко применяемые в сельс кохозяйственных районах с малогумусными почвами,

для поддержания структуры которых требуется регу лярное высевание травяных смесей.

2.Травянопропашные, основанные на чередовании трав с пропашными культурами (картофель, свекла,

морковь, капуста). При выращивании перечисленных культур возрастает опасность водной эрозии почвы, а мощные корневые системы травяных смесей снижа ют интенсивность плоскостного смыва.

3.Зернопропашные и зернопаропропашные, харак

терные для наиболее плодородных почв, где зерновые культуры служат сдерживающим фактором эрозии. Чистые пары используются для уменьшения влияния засух, борьбы с сорняками, повышения урожаев зер

новых, снижения затрат трудовых и материально тех нических ресурсов. Однако при этом важно учитывать уклоны местности, поскольку чистые пары активизи руют эрозию почвы.

4. Кормовые или овощные, применяемые на не больших площадях вблизи животноводческих ферм и в

пригородных зонах.

В каждом конкретном случае площади севооборо тов согласуются с рельефом, условиями увлажнения и размещением сельскохозяйственных комплексов (рис.). Полевые, зерновые севообороты занимают крупные массивы междуречий, кормовые на орошаемых землях

и вблизи ферм, овощные в понижениях рельефа, а поч

возащитные на смытых почвах придолинных склонов. Борьба с эрозией и почвозащитные технологии заставляют изменять традиционные для той или иной местности севообороты. При этом исходят из того, что

почвозащитная роль культур ослабевает от трав к ози мым и пропашным. Кроме того учитывается совмести

мость различных культур, их влияние друг на друга. Так в пропашных и овощных севооборотах лучшими

предшественниками для капусты являются морковь и

картофель, для моркови — капуста и картофель, для

свеклы — морковь и картофель.

С севооборотами в значительной мере связаны методы химизации и системы обработки почвы. Чем 35

С.А. Сладкопевцев

большую роль в севооборотах играют пропашные куль туры, тем важнее внесение удобрений. Так пригород

ные пропашные севообороты, отличающиеся интен сивностью и энергоъемкостью, требуют до 50–60 т./ га органических и до 1 т./га минеральных удобрений. При использовании севооборотов с большой ролью

трав и зерновых, особенно на суглинистых почвах, чаще применяется вспашка с оборачиванием почвы. Это способствует рыхлению тяжелых почв, запахиванию сорняков, задержанию влаги. Наиболее интенсивные системы земледелия, истощающие почвы, требуют

новых приемов обработки: безотвального рыхления, щелевания, посевов по стерне после обработки почвы плоскорезными орудиями. Новые виды обработки, по вышая противоэрозионную устойчивость почвы, зат

рудняют борьбу с сорняками и требуют использования для этого активных механических и химических средств. В зарубежной практике используются такие почвозащитные методы обработки почвы как мульчи рование плоскорезными и дисковыми орудиями, полос ная обработка с охватом примерно трети площади,

нулевая обработка или прямой посев, посадка культур по гребням высотой 10–15 см.

4 . 3 . Мелиоративные системы земледелия

Мелиорация — система мероприятий, направлен ных на улучшение природного потенциала земель пу тем влияния на почвы, рельеф, растительность, повер

хностные и подземные воды. Влияние мелиорации на

природную среду весьма различно — от небольших изменений в целях охраны природы и рекеационного природопользования до коренной перестройки природ ных комплексов и создания техногенных ландшафтов.

Разнообразие мелиораций достаточно велико. По

воздействию на компоненты природной среды они

подразделяются на водные, земельные, климатические,

фитомелиорации. С целевой точки зрения можно вы

делить сельскохозяйственные, лесохозяйственные, гра

достроительные, транспортные, многоцелевые мелио 36 рации. Подразделение систем мелиораций условно,

Системы природопользования

С.А. Сладкопевцев

Осушение используется на территориях переув лажнения и заболачивания в целях снижения уровня

грунтовых вод и повышения биологической активнос ти почв. Осушение достигается либо регулированием стока и поступления избыточных поверхностных вод, либо регулированием оттока и притока избыточных

грунтовых вод. Густота и глубина дренажных сетей зависит от масштабов переувлажнения, уклонов рель ефа, сортов культивируемых растений. Например, нормы осушения за период вегетации для зерновых равны 50–80 см, технических культур 80–100 см, а

овощных 70–80 см. Дренаж при осушении может быть горизонтальным и вертикальным, поверхностным и закрытым, самотечным и с механическим отводом воды. В районах с неустойчивым увлажнением осушитель

ные мелиорации могут комплексироваться с ороси тельными. Например, на торфяных почвах нечернозем ной зоны совместно применяется закрытый дренаж с дождеванием или открытая дренажная сеть с увлаж нением почвы путем шлюзования каналов.

Земельные мелиорации — система мероприятий по улучшению земель, в первую очередь почвы. Вклю

чают меры борьбы с водной и ветровой эрозией, засо

лением и кислотностью почвы; очистку земель от кам

ней и кустарника; планировку полей и повышение плодородия почв.

Водная эрозия почв стимулируется их слабой структурой, активным поверхностным стоком, значи

тельными уклонами рельефа. В связи с этим к основ

ным противоэрозионным мероприятиям относятся периодическая глубокая вспашка, создание мощного окультуренного пахотного слоя, влагозадержание, тер расирование склонов, поперечная к склону контурная вспашка, сокращение площадей чистых паров, залуже

ние и закрепление склонов оврагов и балок, создание

систем лесных полос. Практикуются также почвоза щитные севообороты — зернотравяные или зернопа ропропашные с преобладанием озимых зерновых и

занятых паров.

Подверженные ветровой эрозии почвы также нуж 38 даются в сохранении структуры посредством безот

Системы природопользования

вальной вспашки с сохранением жнивья и введением травопольных севооборотов.

Сложны методы борьбы с засолением почв, есте ственным (первичным) и вторичным. Естественное засоление ликвидируется посредством активного про мывания почв. Для предотвращения вторичного засо

ления необходимо строгое соблюдение норм полива и недопущение активного капиллярного поднятия соле ных грунтовых вод к поверхности.

Планировка полей проводится в целях сохранения их оптимальной конфигурации с учетом особенностей

рельефа данной территории. Наиболее эффективное использование техники требует, чтобы длина полей была не менее 1500–2500 м, а соотношения ширины и длины 1:2 или 1:3 при площадях 200 га и более и 1:4

при площадях 50 га и более. В условиях сложного ре льефа важно по возможности сохранить прямолиней ные контуры полей, необходимые для нормальной об работки почвы, и ориентировку полей поперек скло нов для удобства контурной вспашки. Как видно на рис. , этим условиям в наибольшей мере отвечает вариант

111. Планировка полей должна также обеспечить од нородность почвенных и агротехнических условий в пределах каждого поля На рис. показаны варианты подобной планировки.

4 . 4 . Региональные системы землепользования

Землепользование — отрасль народного хозяйства,

очень тесно связанная с природными условиями. От

сюда региональные особенности систем землепользо вания, различающихся по методам обработки почвы, севооборотам, химизации и мелиорации, экологичес ким последствиям и природоохранным мероприятия м.(рис. ).

Тундровая зона — территория оленеводческого и

промыслового хозяйства. Северная часть характерна

летними пастбищами, а южная, лесотундровые редко лесья — зимними. Особенностью оленьих пастбищ

является то, что наибольшая их продуктивность обес

печивается не естественным состоянием, а развитием 39

С.А. Сладкопевцев

в условиях умеренного выпаса. Редкие, локальные зем ледельческо животноводческие комплексы тяготеют к

городам (Мурманск, Воркута), обеспечивая местное население овощами, картофелем, молоком.

Таежно лесная зона характерна недостатком теп ла, неустойчивым увлажнением (в западных районах чаще избыток влаги, а на востоке недостаток), глубо ким сезонным промерзанием, малогумусными и кис

лыми почвами, высокой лесистостью. Основные на правления в сельском хозяйстве — выращивание ози мых зерновых, картофеля, овощей, льна, животноводство. Системы обработки почвы ориенти рованы на борьбу с заболачиванием, эрозией, закисле нием, закустаренностью и каменистостью. Преоблада

ет глубокая и поверхностная вспашка при небольшом распространении безотвальной на песчаных почвах. Пропашные. Бобовые и кормовые культуры при дви

жении на восток уступают место зерновым. При дви жении с севера на юг происходит смена очагового земледелия локальным и затем повсеместным, выход угодий из долин на междуречья, переход от естествен ных кормов к полевому кормопроизводству, смена

животноводческой ориентации земледельческой, нара стание товарных отраслей растениеводства.

Пастбищно сенокосное землепользование, преоб

ладающее в северных районах зоны, характерно бога

тыми пойменными лугами (урожайность более 50 ц/ га) и менее продуктивными суходольными и заболочен ными (10–30 ц/га).

Важной проблемой земледелия таежной зоны яв

ляется акклиматизация растений, выявление холодоус тойчивых сортов. Продвижение земледелия на север происходит путем освоения площадей на южных скло

нах и в поймах крупных рек. В подзоне смешанных

лесов к первоочередным задачам относится интенси

фикация землепользования. Расширение площадей

сельскохозяйственных угодий и большая общая нагруз ка на природную среду требуют обратить особое вни

мание на создание сети природных резерватов и раз

работки комплексной программы природоохранных

40 мероприятий.