Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Агроэкология. Учебное пособие
.pdf
Планетарный уровень в наиболее полной мере характерен
для таких функций болот, как биологическая и газорегуляторная. Общеизвестно, что болотные и околоводные птицы используют болота для гнездования или отдыха при трансконтинентальных перелетах. На белорусских болотах отдыхают и
питаются птицы, ослабленные перелетами из Европы в Азию,
а также из Африки и
Ближнего Востока на север России и обратно. Многие из них остаются на гнездование в белорусских
болотах. В связи с этим необходимо особо осторожно и тщательно выбирать объекты для мелиорации и промышленной
разработки торфа, так как уничтожением болотных местообитаний на путях массовой миграции птиц можно нанести ущерб
общепланетарного
масштаба.
К планетарному уровню проявления относится и газорегуляторная функция болот. Как показала авария на Чернобыльской АЭС, каждый, даже небольшой, участок земной поверхности постоянно обменивается через атмосферу массой и
энергией со всей остальной частью планеты. Следовательно,
каждое неосушенное болото участвует в глобальном процессе
газообмена. Это означает, что воздух, очищенный
белорусскими болотами от избытка углекислого газа и обогащенный кислородом, поступает на территории других государств. К сожалению, такой общепланетарной функции болот до настоящего
времени правительствами разных государств не уделяется
должного внимания, и болота, как важная составная часть
«легких» планеты, продолжают уничтожаться.
На региональном уровне наиболее полно проявляются ги
дрологическая, климатическая и геохимическая функции болот. Хорошо известен Полесский регион, где осушение больших площадей болот (более 1 млн га суммарно в Белорусском,
Украинском и Польском Полесьях) оказало иссушающее действие на почвы и привело к учащению атмосферных засух,
поздневесенних и раннеосенних заморозков во всем регионе.
Здесь гидрологическая и климатическая
функции тесно связаны между собой, и отмеченные выше последствия обусловлены одновременным изменением обоих функций в региональном масштабе.
На местном уровне наиболее отчетливо проявляются аккумулятивная, гидрологическая, ландшафтная, климатическая и
биологическая функции. Аккумулятивная функция болот непосредственно связана с наличием ресурсов торфа и возможностью их разработки или с
использованием аккумулирован-
-
211
ного органического вещества на тысячах гектаров для создания мелиорированных торфяных почв. Гидрологическая и
климатическая функции на местном уровне проявляются совместно в зависимости от того, осушено болото или нет. Осушение болота делает местный микроклимат более контрастным, по сравнению с тем, который был до осушения. Биологическая, ресурсно-сырьевая
ции на местном уровне проявляются всегда, так как многие
компоненты биоразнообразия болот – клюква, брусника, лекарственные растения, грибы, а также болотная дичь – являются объектами потребления местного значения. При этом
в каждой конкретной местности преобладают те или иные
компоненты биоразнообразия.
Для объектного уровня наиболее важны аккумулятивная,
гидрологическая, биологическая, ресурсно-сырьевая и культурно-рекреационная функции, в меньшей степени – климатическая. В зависимости от роли, которую каждый конкретный болотный объект выполняет в природе, должны обосновываться
мероприятия по его использованию. Например, если торфяное
месторождение примыкает к озеру и образует с ним единую
экосистему, то его не следует осушать
под сельскохозяйственные угодья. В противном случае это негативно скажется на жизни озера. Не следует также осушать и
те болотные объекты, которые являются местами массового
обитания птиц или местообитаниями редких и исчезающих
видов флоры и фауны.
и культурно-рекреационная функ-
для добычи торфа или
14.3. Экологические последствия осушения почв Беларуси
Высокая переувлажненность и заболоченность территории
Беларуси (66 % сельскохозяйственных угодий) обусловили необходимость проведения осушительной мелиорации, так как
избыточная обводненность почвенного покрова была большим
тормозом в экономическом и социальном развитии страны.
Из-за переувлажнения земель землепользователи на почвах с
нерегулярным водным режимом недобирали до 40 % урожаев
сельскохозяйственных культур. Эти причины предопределили
широкомасштабное гидромелиоративное осушение
увлажненных земель.
В результате реализации программ мелиорации в Беларуси
в общей сложности к настоящему времени мелиорировано более 3 млн га заболоченных земель и болот, в том числе свыше
212
пере-
1,4 млн га торфяных болот, которые прекратили выполнение сво-
их естественных биосферных функций и дестабилизируют биосферные процессы. Подобных примеров мелиоративных преобразований в столь широких масштабах в мировой практике нет.
Весьма ощутимое воздействие на окружающую среду оказало осушение земель на начальном этапе мелиоративного
строительства, так как оно проводилось почти
без учета экологических условий и требований охраны природных комплексов. С одной стороны, это делалось из-за недостатка средств и
материально-технических ресурсов для создания экологически
безопасных мелиоративных систем, с другой – в силу недостаточного в то время уровня экологических знаний в области мелиорации и использования мелиорируемых земель. Последним
можно объяснить бытовавшую десятилетиями концепцию об
«излишках» воды на Полесье, которые надо сбросить. Чтобы
быстрее сбросить «излишки» воды, началось спрямление рек и
ручьев, служивших водоприемниками. При этом реализовывалась идея глубокого осушения болот и доказывалась нецелесообразность увлажнения осушенных почв. Таким образом, длительное время создавались мелиоративные системы без двусто
роннего регулирования водного режима почв, а на торфяных
почвах возделывались пропашные и зерновые культуры.
Уже теперь обычным явлением в Полесье стали атмосферные засухи. Общему иссушению Полесской низменности способствует недостаточное количество созданных водоемов, например в Беларуси построено менее половины запланированных водохранилищ и прудов. По этой причине большая
часть
поверхностных и грунтовых вод безвозвратно сбрасывается в
реки и уходит с территории Полесья. Почти все мелиоративные системы не имеют водооборота и сбрасывают воду в водоприемники без предварительной очистки от биогенных элементов и пестицидов.
Многие годы вместе с осушением болот имело место осу-
шение и ввод в эксплуатацию
потенциальных низкоплодородных земель, которые вообще не следовало бы мелиорировать.
Во многих случаях осушались песчаные и супесчаные почвы,
подстилаемые песками, обладающие неустойчивым водным
режимом и неблагоприятными агрономическими свойствами.
Не менее актуальной нерешенной общеевропейской экологической проблемой является сохранение органогенного слоя
мелиорированных торфяных почв, глубина которого под воздействием процессов усадки
, минерализации и дефляции еже-
-
213
годно уменьшается на 1–2 см. Продукты разрушения торфа загрязняют атмосферу, грунтовые и поверхностные воды, а также сельскохозяйственную продукцию.
В результате вышеупомянутых процессов к настоящему
времени в республике деградировало более 200 тыс. га торфяных почв. На их месте сформировались мозаичные почвенные
комплексы с частичным выходом на поверхность подстилающих песков.
Помимо
негативных экономических последствий деградация торфяных почв обусловливает существенное ухудшение
экологической ситуации. Уменьшение мощности торфяного
слоя вызывает ряд негативных процессов и явлений на прилегающих к мелиоративным болотам землях и приводит к нарушению экологического равновесия в природной среде: снижению уровня грунтовых вод, пересыханию малых рек, выпадению ценных
растительных ассоциаций, ухудшению микрокли-
мата, увеличению эвтрофикации вод в реках и озерах.
При интенсивном развитии процесса минерализации водорастворимые продукты разложения торфа попадают в водоприемники и загрязняют воду, которую потребляет население
далеко за пределами мелиоративных объектов. По рекам Припять и Днепр в Черное море с осушенных болот ежегодно по
ступает около 1,5 млн т минеральных веществ и до 700 тыс. т
агрессивных водорастворимых органических веществ.
Полное разрушение торфяного слоя на больших осушенных территориях грозит Европе климатическими изменениями, деградацией водно-болотных систем общеевропейской
значимости и перестройкой в худшую сторону всего комплекса биоразнообразия.
Существование в настоящее время значительных площадей
с нарушенным гидрологическим режимом значительно
увеличило пожароопасную ситуацию на территории нашей
республики. Почти ежегодно пожары наносят Беларуси
огромный экологический и экономический ущерб. Выгорание верхних слоев торфа в условиях понижения уровня грунтовых вод приводит к значительным выбросам в атмосферу
парниковых газов.
По данным Министерства чрезвычайных ситуаций, за по-
следние 10 лет
в республике зарегистрировано 42 211 пожаров
на торфяниках площадью 62 458 га. Среднегодовое количество
таких пожаров составляет 4221 на площади 6246 га.
-
214
Подземные торфяные пожары характеризуются беспламенным горением торфяного слоя почвы обычно глубиной 0,3–
1,5 м. При малой мощности горящего слоя (до 0,3 м) эти пожары называют подстилочно-гумусовыми. В замкнутом объеме заглубившегося очага горения выделяющееся тепло идет в
основном на подогрев и подсушку соседних слоев торфа, что
способствует его выгоранию до
сильнообводненных слоев. Скорость распространения таких
пожаров не превышает 7 м/сут, однако они отличаются устойчивостью горения и продолжаются от нескольких дней до нескольких месяцев.
Выгорание верхних слоев торфа в условиях понижения
уровня грунтовых вод приводит к существенным изменениям
состава растительности, резкому ухудшению условий обитания для
угрозой глобального исчезновения.
многих видов птиц, в том числе находящихся под
минерального грунта или до
14.4. Международная значимость заболоченных
речных пойм, низинных и верховых болот
для сохранения глобального разнообразия
Болота и болотные комплексы представляют собой весьма
специфичные и ничем незаменимые природные местообитания
для биоразнообразия. Почти все виды растений и животных,
обитающие на болотах, являются редкими или уязвивыми, так
как могут существовать только на болотах, и сокращение площади болот неизбежно ведет к сокращению их численности, а
иногда и к полному
Наличие в Полесье сильнообводненных и сильно заболоченных пойм рек, низинных и верховых болот определило
международную значимость данного региона для сохранения
биоразнообразия.
Особенно велико значение территории Полесья для сохранения видов птиц, находящихся под глобальной угрозой исчезновения, – вертлявой камышовки, большого подорлика, дупеля, классифицируемых как
внесенных в Европейский красный список животных, находящихся под угрозой вымирания (IUCN).
Последние в Европе сохранившиеся в почти естественном
состоянии слабоэвтрофированные низинные болота Полесья являются важнейшим местом гнездования для вертля-
исчезновению многих уникальных видов.
уязвимые на мировом уровне и
215
вой камышовки – вида, находящегося под угрозой глобального исчезновения. Центром современного ареала вертлявой
камышовки является Полесская низменность, где отдельными фрагментами расположено около 14 стабильных местообитаний вида. В Беларуси выявлено 7 мест гнездования
вида с общей численностью 6600–12 500 поющих самцов,
что составляет около 60 % мировой популяции.
Состояние значительного количества видов птиц целиком
зависит от
состояния болотных экосистем, поскольку большая
часть их популяций обитает именно на болотах. Так, на болотах верхового и переходного типов обитают следующие виды:
скопа, змееяд, беркут, дербник, тетерев, белая куропатка, золотистая ржанка, фифи, большой улит, средний кроншнеп.
К массивам болот и прилегающим к ним заболоченным ле-
сам приурочено обитание
в регионе таких редких видов, как
серый сорокопут, болотная сова, чернозобая гагара, серый журавль и др.
Не менее разнообразен и растительный мир. Растительность белорусских болот имеет богатый флористический состав, охватывающий 267 видов цветковых и высших споровых
растений, в том числе 37 видов древесных и кустарниковых,
167 видов травяных растений, 31 вид
сфагновых мхов и
32 вида зеленых мхов.
На белорусских болотах произрастает более 50 видов ценнейших лекарственных растений, среди которых валериана,
багульник, подбел, вахта и др., а также ягодные растения –
клюква, брусника, голубика, черника.
Осушение болот и деградация естественных местообитаний привели к значительному сокращению популяций многих
видов животных и растений, в
особенности водно-болотных
видов. Основной причиной сокращения данных популяций
было уничтожение их местообитаний или нарушение гидрологического режима, приводящее к их деградации.
Крупномасштабная осушительная мелиорация привела
к исчезновению 11 видов растений с территории Беларуси.
Популяции 33 видов растений из Европейского красного списка значительно сократились.
Популяции редких видов флоры и фауны сокращаются
в
первую очередь потому, что в результате осушения умень-
шились и стали фрагментированными площади пригодных для
216
них местообитаний. Сегодня данные виды встречаются лишь
на ограниченном количестве естественных болот, а также иногда по периферии антропогенно нарушенных территорий.
Осушение болот в Беларуси было вызвано необходимостью
улучшения социально-экономической сферы, однако планирование мелиорации велось без достаточного экологического
обоснования, что и явилось причиной сплошного уничтожения
большей части болот, в
значение для сохранения биологического разнообразия.
том числе и имеющих международное
14.5. Агроэкологические особенности использования
осушенных торфяных почв
В основе охраны и дальнейшего использования торфяных
почв – национального богатства Беларуси – лежит требование
обеспечить высокую продуктивность возделываемых культур
при экономном расходовании запасов органического вещества
с целью его сохранения на возможно более длительный период. Структура посевных площадей на торфяных почвах и землях с их преобладанием определяется с учетом удельного веса
этих почв в землепользовании.
Мощные и среднемощные торфяные почвы в основном отводятся под культурные луга длительного пользования, а торфяные
почвы с мощностью торфа менее 1 м исключаются из пашни и используются под многолетние злаковые и злаково-бобовые травы.
Все подтопляемые из-за неудовлетворительной работы мелиоративной системы площади торфяных
исключить из состава пахотных земель и отводить только под
луга длительного пользования.
Учитывая обширные площади осушенных земель в Беларуси, травы являются не только источником наиболее дешевых
кормов, но и выполняют важные почвозащитные, а следовательно, и экологические функции. Стратегическое направление травосеяния и луговодства на осушенных торфяных по
чвах – максимальное использование биологического азота на
основе существенного расширения в составе травостоев бобовых компонентов.
Важным фактором, определяющим скорость минерализации торфа, являются возделываемые культуры. Минимальные
потери наблюдаются под многолетними травами, максимальные – при возделывании пропашных культур, а зерновые культуры занимают промежуточное положение.
почв необходимо
-
217
Современное экологическое состояние торфяных почв в
полной мере отражает допущенные в разные годы просчеты
в осушении и сельскохозяйственной эксплуатации мелиорированных земель. На значительных площадях торфяные почвы превратились в органоминеральные образования со сложным микрорельефом. Под воздействием процессов минерализации и дефляции площадь глубокозалежных торфяников в
отдельных районах Беларуси сократилась
но возросла площадь деградированных торфяных почв.
Последствия крупномасштабной мелиорации земель в Беларуси имеют глобальный негативный аспект. Они вступили в
противоречие с принципами биосферно-совместимого природопользования, основным из которых является использование
природных ресурсов с наименьшим нарушением естественных процессов.
Требует коренного пересмотра стратегия ведения сельского
хозяйства
разукрупнение обширных открытых осушенных массивов путем создания разделительных луговых или лесных полос, вывести часть деградированных осушенных болотных массивов
из сельхозоборота для их повторного заболачивания, залесения или другого природоохранного использования.
на мелиорированных землях. Необходимо провести
в 2 раза, существен-
Глава 15
ОРГАНИЗАЦИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ И ИХ ОПТИМИЗАЦИЯ
15.1. Принципы организации агроэкосистем
Адаптивно-ландшафтное землепользование направлено на
достижение более гармоничного взаимодействия человека и
природы в процессе сельскохозяйственного производства. При
этом следует иметь в виду, что если ландшафтоведение – уже
сложившаяся область знаний, то ее важная ветвь – агроландшафтоведение – еще находится в процессе становления.
Агроландшафтоведение призвано изучать закономерности
формирования и функционирования агроэкосистем, разрабатывать методы
сновывать пути конструирования оптимальных агроландшафтов (природно-хозяйственных территориальных систем сельскохозяйственного назначения на локальном, топологическом
уровне), решать актуальные проблемы социальной агроэкологии, формировать основы и вести разработку геоинформационных систем агрономического назначения.
Принципы построения агроландшафтов, имеющие практическое значение и основанные на «самовосстановлении» и
«самоочищении» агроэкосистем и их компонентов, можно свести к следующим.
1. Принцип адекватности. Производственная деятельность в
агроландшафтах должна соответствовать функциям биосферы,
т.е. быть адекватной природным закономерностям окружающей
среды. Этого можно достичь применением прогрессивных систем земледелия (выделением севооборотов с многолетними
травами на склонах, заменой вспашки бесплужной обработкой и
другими
особенностей структуры сложившихся естественных ландшафтов. В результате образуются новые природно-хозяйственные
комплексы, обеспечивающие более эффективное использование
биоэнергетических ресурсов, с устойчивыми агроэкосистемами,
имитирующими функции биосферы.
2. Принцип совместимости. Компоненты (элементы) территории агроландшафтов проектируют и создают с учетом
природно-антропогенной совместимости. Суть в том, чтобы
моделирования новых систем земледелия, обо-
агротехническими приемами) с учетом экологических
эле-
219
менты территории агроландшафтов были органически взаимосвязаны и представляли единую систему, согласованную со строением природных комплексов и хозяйственной деятельностью.
В последующем новые и усовершенствованные агроландшафты
развиваются под активным влиянием процессов, свойственных
тем природным ландшафтам, которые и послужили для них фоном. Не совместимый с природной средой элемент территории
играет роль
некоего внешнего «раздражителя», нарушающего общую устойчивость природного комплекса (ПК). Недоучет этого
ведет к излишним материальным затратам при создании агроландшафтов, а нередко и к быстрому разрушению последних.
Примером недостаточного учета фактора природно-антропогенной совместимости при формировании ландшафтов может служить проектирование крупных прямоугольных клетокполей на склонах сложной
формы. Между тем целесообразнее
было бы проектировать поля в виде горизонтально-контурных
и полосных микрозон. В результате такого рода просчетов наблюдается увеличение поверхностного стока, усиление водной
эрозии почвы, заиление рек. Здесь явно сказывается отрицательное влияние ошибочных способов организации территории: закладки защитных лесополос и обработки почвы вдоль
склонов с
пересечением горизонталей.
Это относится и к сооружению земляных валов у вершин
оврагов, являющихся навязанным природе элементом. В данном случае нарушается почвенный покров прилегающего
участка, площадь под валом зарастает сорняками и выпадает
из сельскохозяйственного пользования, ухудшается архитектоника ландшафта.
Положительным примером реализации данного принципа может служить залужение водосточных ложбин,
контурная органи-
зация территории на сложных склонах, мульчирование и т.д.
Совместный (полосный) посев низкорослой сои и высокорослой кукурузы позволяет растениям каждой группы лучше
использовать солнечную энергию, углекислый газ, воду. В результате повышается интенсивность фотосинтеза, улучшается
микроклимат. Урожайность сои в таких посевах на 18 %, а кукурузы на 29 % выше,
чем при их раздельном выращивании.
3. Принцип соответствия фитоценозов местообитанию.
При структурировании агроландшафта важно грамотно выбрать место размещения посевов и посадок различных групп
сельскохозяйственных растений на неоднородных по экологическим свойствам и расположению участках возделываемых
220
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]