MИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский государственный аграрный университет – мсха имени к.А. Тимирязева

______________________________________________________________

Агрономический факультет Кафедра земледелия и методики опытного дела ландшафтное земледелие

Рабочая тетрадь

Москва 2013

Ландшафтное земледелие: Рабочая тетрадь /М.А. Мазиров, В.А. Романенков. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2013. - 23 с.

В рабочей тетради изложен учебно-методический материал для практических занятий по дисциплине «Ландшафтное земледелие».

Предназначено для студентов агрономического факультета, обучающихся по программе бакалавриата.

Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией агрономического факультета (протокол № от " " 2013г.

© Мазиров М.А., Романенков В.А., 2013.

© ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА

имени К.А. Тимирязева, 2013

СОДЕРЖАНИЕ
Работа № 1. Изучение форм и элементов рельефа в агроландшафтах и их встречаемость. Классификация склонов, их характеристика и пригодность для земледелия.
Работа № 2. Изучение морфологической структуры агроландшафтов и ее влияние на организацию территорий землепользования и севооборотов.
Работа № 3 Изучение элементарных геохимических агроландшафтов, их характеристика и особенности использования в земледелии.
Работа № 4 Построение и анализ гипсометрических профилей.
Работа № 5. Потеря и накопление почвенной массы в результате эрозионных процессов.
Работа № 6. Выявление роли агроклиматических свойств ландшафта.
Работа № 7. Расчет действительно возможной урожайности в агроландшафте с учетом почвенного плодородия.
Работа № 8. Ландшафтно-экологическая оценка территории и оценка устойчивости агроландшафта.
Работа № 9. Комплексная характеристика макротерриторий для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Выявление факторов, ограничивающих сельскохозяйственное использование агроландшафтов.
Работа № 10. • Характеристика мезотерриторий по компонентным картам. Агрогруппировка земель и их сравнительная оценка для возделывания сельскохозяйственных культур.
Библиографический список

Работа № 1. Изучение форм и элементов рельефа в агроландшафтах и их встречаемость. Классификация склонов, их характеристика и пригодность для земледелия (4 часа).

1. На фрагменте топографического плана территории земельного участка (рисунок 1) выделить:

- комплекс форм линейного расчленения (долинно-балочную сеть);

- комплекс форм водораздельной части;

- горизонтальные вершины холмов;

- склоны различной экспозиции;

- составить условные обозначения и рекомендации по использованию.

2. Результаты анализа занести в таблицу 1

3. Выделить склоны различной крутизны и на их основе провести агроэкологическую группировку земель

4. Выделить линии тальвегов и водоразделов.

5. Для трех вершин ложбин сплошной линией показать границы водосборов.

6. Определить длину трёх наиболее протяженных склонов (расстояние от водораздела до тальвега, м) и экспозиции этих склонов.

7. Определить уклоны по направлениям для 3 выбранных отрезков.

Таблица 1

Формы и элементы рельефа

Название элемента рельефа	Уклон, град.	Неблагоприятные факторы для земледелия	Предложения по использованию

Рис. 1. Фрагмент топографического плана территории земельного участка учхоза «Михайловское», Подольского района,

Московской области (М 1: 10 000)

Работу выполнил ____________ Подпись преподавателя

Работа № 2. Изучение морфологической структуры агроландшафтов и ее влияние на организацию территорий землепользования и севооборотов ( 4 часа)

1. На основании анализа геоморфологической карты (рисунок 2) составить таблицу характеристики элементов рельефа (таблица 2), указав их тип, вид, форму, крутизну в соответствии с классификациями и условными обозначениями.

2. Раскрасить контура различных элементов рельефа в соответствии с легендой (таблица 3).

3. Выделить участки, пригодные для ведения земледелия, провести для них агроэкологическую группировку земель и предложить возможную систему севооборотов.

Таблица 2

Характеристика элементов рельефа геоморфологической карты

Индекс и окраска	Тип	Вид	Разновид-ность	Форма рельефа, характеристика склона	Уклон, град.	Полное название элемента рельефа
1	2	3	4	5	6	7
1	2	3	4	5	6	7

1	2	3	4	5	6	7

1	2	3	4	5	6	7

Работу выполнил _________________ Подпись преподавателя

Рис. 2. Фрагмент геоморфологической карты

Таблица 3

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ (к фрагментам геоморфологической карты)

1. ВОДОРАЗДЕЛЬНЫЕ (МЕЖДУРЕЧНЫЕ) ПОВЕРХНОСТИ РЕЛЬЕФА					2.1.2. Наклонные поверхности рельефа
	1.1. Горизонтальные поверхности		О	Склоны и наклонное дно оврагов
В1	Плоские
			БС	Склоны балок
В2	Волнистые
			ЛС	Склоны и наклонное дно ложбин
В3	Холмистые (на приведённом фрагменте карты отсутствуют)
			ЦС	Склоны цирокообразных полигенетических впадин
В4	Плоские и пологовыпуклые вершины холмов, гряд и увалов			2.1.3. Горизонтальные и наклонные (объединённые) поверхности
В5	Седловины		Л	Пологие склоны и горизонтальное (или пологонаклонное)
				дно ложбин
В6	Западины		К	Пологонаклонные и горизонтальные поверхности конусов выноса
	1.2. Наклонные поверхности (склоны)			2.2. Поверхности речных долин
ВС	Склоны различных форм и комплексов рельефа			2.2.1. Горизонтальные поверхности
			П	Плоская поверхность поймы
2. ПОВЕРХНОСТИ РЕЛЬЕФА ДОЛИННОЙ СЕТИ
	2.1. Овражно-балочной сети		Т1(Т2)	Плоская поверхность первой (второй) надпойменной террасы
	2.1.1. Горизонтальные поверхности
Б	Плоское дно балок и ложбин		Т3	Плоская поверхность третьей надпойменной террасы
				2.2.2. Наклонные поверхности рельефа
З	Плоское дно западин и болотных котловин (на приведённом		РС	Склоны речной долины
	фрагменте карты отсутствуют)			2.2.3. Наклонные и горизонтальные (объединённые) поверхности
Ц	Плоское дно циркообразных впадин		Пв	Пологие склоны и горизонтальные вершины прирусловых
				валов на пойме
ПВ	Плоская поверхность привершинных водосборов		Пс	Пологие склоны и горизонтальное дно старичных понижений
				на пойме
			Пв	Пологонаклонные и горизонтальные поверхности шлейфов
				в основании склонов

Работа № 3 Изучение элементарных геохимических агроландшафтов, их характеристика и особенности использования в земледелии. (2часа)

1. На фрагменте топографической карты (рисунок 3) выделить элементарные агроландшафты.

Рис. 3 Фрагмент топографической карты

Работу выполнил _________________ Подпись преподавателя

Работа № 4 Построение и анализ гипсометрических профилей

(2 часа).

1. Через произвольные точки, нанесенные на фрагменте топографической карты (рисунок 3) построить профиль геохимического ландшафта (использовать миллиметровую бумагу формата А3.)

м

км

2. На гипсометрическом профиле выделить, имеющиеся категории элементарных геохимических ландшафтов:

Э – элювиальные;

АЭ – аккумулятивно-элювиальные;

ТЭ – трансэлювиальные;

ТЭА – трансэлювиально-аккумулятивные;

ТС – транссупераквальные;

С – супераквальные;

ТАкв – трансаквальные;

Акв – аквальные.

3.Определить крутизну каждого элемента рельефа профиля.

4.Провести оценку площади элементов рельефа.

5. Вычислить показатель выравненности рельефа (ПВР).

6.Провести анализ перераспределения тепла и влаги по элементам рельефа

(таблица 4.)

7.Определить эрозионный потенциал рельефа (таблица 5).

Таблица 4

Перераспределение тепла и влаги по элементам рельефа

№ элемента рельефа	Экспозиция	Крутизна, град.	Сумма температур >10°	Коэффициент увлажения

Таблица 5

Эрозионный потенциала элементов рельефа

№ элемента рельефа	А, м	Б, м	У, %	Р

Работу выполнил _________________ Подпись преподавателя

Работа № 5. Потеря и накопление почвенной массы в результате эрозионных процессов (2 часа).

1. Для каждого элемента профиля работы № 4 определить с учетом рассчитанного ранее эрозионного потенциала модуль смыва почвы.

2. Рассчитать баланс почвенной массы с учетом площадей элементов профиля.

3. Полученные результаты свести в таблицу 6.

Таблица 6

Баланс почвенной массы по элементам профиля

№ элемента рельефа	Площадь S, %	C, т/га	L = (Sy/Sx),	Формула баланса	U, т/га

4. Сопоставив данные по балансу и эрозионному потенциалу рельефа, определить для каждого элемента профиля геохимический статус. Сравнить его с оценкой, данной в предыдущей работе.

5. Оценить влияние смены культур в севообороте на изменение баланса почвенной массы.

6. Дать развернутый вывод по полученным результатам.

Работу выполнил _________________ Подпись преподавателя

Работа № 6. Выявление роли агроклиматических свойств ландшафта (2 часа)

1. Для каждого элемента профиля работы № 4 с учетом известной для него суммы температур и коэффициента увлажнения определить биоклиматический потенциал.

2. Рассчитать запас продуктивной влаги в почве каждого элемента рельефа.

3. Используя справочную информацию и учитывая категорию рельефа элемента профиля, а также экспозицию склона, определить величину ФАР, минимальную и максимальную температуры, их перепад, а также продолжительность вегетационного периода.

4. Полученные агроклиматические данные представить в таблице 7.

5. Дать развернутый вывод по изменению агроклиматических параметров на протяжении геохимического профиля. Разделить элементы склона на более и менее благоприятные для возделывания культур по полученным агроклиматическим параметрам.

Таблица 7

Агроклиматические данные отдельных элементов профиля

№ элемента рельефа	Категория рельефа	А	Wп (мм)	ФАР (МДж)	Tmax	Тmin	ΔТ	БКП	Вегетационный период (дни)

Работу выполнил _________________ Подпись преподавателя

Работа № 7. Расчет действительно возможной урожайности в агроландшафте с учетом почвенного плодородия (2 часа).

1. Используя результаты работы № 5, провести расчет баланса питательных элементов на разных элементах рельефа. Полученные результаты представить в виде таблицы 8.

2. Принимая неизменной интенсивность эрозионных процессов, рассчитать содержание подвижного фосфора и гумуса через 50 лет при постоянстве сельскохозяйственного использования. Результаты расчетов использовать для расчета балла бонитета.

3. Учитывая цену балла бонитета, а также поправочные коэффициенты по влиянию агроэкологических и производственных факторов на урожайность культур, рассчитать действительную возможную урожайность заданной культуры севооборота по элементам рельефа. Данные расчетов представить в виде таблицы 9.

4. Сформулировать развернутый вывод по динамике почвенного плодородия и изменении урожайности в пределах геохимического профиля, связав его с интенсивностью протекаемых эрозионных процессов.

Таблица 8

Баланс агрохимических показателей по элементам профиля (т/га)

№ элемента рельефа	N	P	K	Гумус

Таблица 9

Расчет действительно возможной урожайности по элементам профиля

№ элемента рельефа	P2O5, мг/100 г почвы	Гумус, %	Балл бонитета	Цена бонитета	А	Удв, ц/га

Работу выполнил _________________ Подпись преподавателя

Работа № 8. Ландшафтно-экологическая оценка территории и оценка устойчивости агроландшафта (4 часа).

1. Определить соотношение стабилизирующих и дестабилизирующих угодий в агроландшафтах. Площади угодий определяются механическим и графическим способами. Соотношение угодий используется для оценки экологической устойчивости агроландшафтов (К1). Рассчитывается путем сопоставления площадей, занятых различными угодьями, с учетом положительного или отрицательного воздействия их на природную среду. Значение коэффициента К1, колеблются от ≤ 0,5 (ландшафт разрушающийся) до ≥ 4,5 (ландшафт высокоустойчивый). На основе расчетов делается вывод о необходимости изменения соотношения угодий. Результаты заносятся в таблицу 10. Обосновывается необходимость трансформации угодий.

2. Определить коэффициенты соотношения площадей угодий с учетом экологической ценности и всего ландшафта. Расчет оформляется в виде таблицы 11. При необходимости по итогам расчета изменяется соотношение угодий. Обосновывается необходимость их трансформации.

3. Определение плотности экотонов (биологических рубежей) в полевых ландшафтах (К3). Длина экотонов определяется на плане курвиметром, циркулем и другими способами. Результаты расчетов заносятся в таблицу 12. На основе концепции экотонов и краевого эффекта оценивается показатель оценки (плотность) ландшафтно-экологического разнообразия агроландшафтов. Плотность выражается отношением длины экотонов (м) (Д) как естественных, так и антропогенных на площадь пашни ландшафта (га) (Р). Коэффициенты экологической устойчивости рельефа (Кр) определяются на основе картограммы классов земель по эрозионной опасности или по картограмме крутизны склонов. Величина Кр на всю площадь угодья рассчитывается средневзвешенной. Рассчитывается общий коэффициент соотношения площадей угодий для всего ландшафта.

4. Расчет экологического разнообразия (мозаичности) территории агроландшафтов. Определяется количеством обособленных участков (контуров) с разными угодьями и растительностью, приходящимся на 1 км² территории определенного ландшафта. Под обособленными участками понимается поле (контур) с одной сельскохозяйственной культурой, полоса при полосном возделывании культур, обособленный участок пастбища, залуженная ложбина, лесная полоса и т.д. Результаты заносятся в таблицу 13.

Таблица 10

Определение соотношения угодий для оценки экологической

устойчивости агроландшафтов при их устройстве

Общая площадь, га	Площадь стабилизирующих угодий, га					Площадь дестабилизирующих угодий, га
	Лес	Пастбище	Пруд	ГЛФ	Итого	Овраг	Пашня	Итого

Таблица 11

Определение коэффициентов соотношения площадей угодий с учетом их экологической ценности и всего ландшафта

Общая площадь, га	Тип угодий	Площадь угодий, га (Ру)	Коэффициент экологической ценности угодий (Кэц)	Коэффициент экологической устойчивости рельефа (Кр)	Ру •Кэц•Кр
	Лес Пастбище Пруд ГЛФ Овраг Пашня

Таблица 12

.Определение плотности экотонов (биологических рубежей) в полевых ландшафтах

Название экотонов	Длина экотонов, м (Д)
Опушки лесных полос Опушки прибалочных и приовражных лесных Полос Опушки лесов Границы пашни с другими угодьями Границы садов Обочины дорог Береговые полосы рек и водоемов Межи (границы) полей севооборотов Буферные полосы на пашне Кустарниковые кулисы на пашне Другие экотоны ИТОГО: (ΣД)

Таблица 13

Определение экологического разнообразия (мозаичности) территории агроландшафта

Площадь ландшафта, км2	Вид угодья и растительности	Количество обособленных участков (контуров)
	Леса естественные Лесные и луговые заказники Облесенные участки Кустарники Лесные полосы Сады и ягодники Пашня Сенокосы Пастбища Залуженные участки пашни Залежь Поля полевого севооборота Поля почвозащитного севооборота Поля других севооборотов Полосы посевов с.-х. культур Внесевооборотные участки и выводные клинья Реки Пруды и др. водоемы Овраг Другие угодья ИТОГО

Работу выполнил _________________ Подпись преподавателя

Работа № 9. Комплексная характеристика макротерриторий для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Выявление факторов, ограничивающих сельскохозяйственное использование агроландшафтов (4 часа).

Задачей работы является использование разнообразной информации (статистические, картографические и фондовые материалы) для характеристики природных и агропроизводствениых условий агрогеосистем на макроуровне. При сопоставлении информации из различных источников решается вопрос рационального управления агропромышленным комплексом в пределах крупной территории (на примере Центрального района России).

Пользуясь системой справочных материалов:

1. Определить агроэкологический ареал, класс, раздел и преобладающий гранулометрический состав пород характеризуемой территории.

2. Оценить особенности агроклиматических условий территории:

а) континентальность климата;

б) период со средней температурой >5°;

в) сумма активных температур;

г) осадки за год;

д) ГТК по Селянинову;

е) отношение показателя естественного увлажнения к показателю оптимального.

3. Дать характеристику литогенной основы территории:

а) рельеф и почвообразующие породы;

б) преобладающие типы почв;

в) коэффициент фильтрации;

г) основные виды мелиорации.

4. Дать характеристику эрозионного состояния земель:

а) доля эрозионно-опасных земель (всего и сельскохозяйственных угодий),

б) объем возможного среднегодового смыва почвы;

в) соотношение талых и ливневых вод в процессе смыва;

г) густота овражного расчленения территории;

д) распределение пашни по крутизне склона.

5. Оценить характер использования земель:

а) соотношение угодий;

б) доля защитных угодий;

в) структура посевных площадей;

г) коэффициент почвозащитных свойств растительности.

6.Охарактеризовать типы агроландшафтов находятся на изучаемой территории. Примерная площадь и характер расположения (цвета основной карты и описание их в легенде).

7. Дать описание почвообразующих пород и почв.

8. Оценить сельскохозяйственное использование земель.

9. Оценить продуктивность сельскохозяйственных культур при современном уровне земледелия (подбор оптимального сочетания культур).

10. Перечислить факторы, усложняющие проведение мелиоративных работ.

11. Охарактеризовать системы агроэкологически целесообразных технологий по оптимизации свойств и режимов почв.

12. Перечислить основные черты сельскохозяйственного использования изучаемой территории.

13. Дать рекомендации по изменению состава и соотношения угодий, структуры посевных площадей, севооборотов, систем обработки почвы, агромелиоративных мероприятий.

Работа № 10. • Характеристика мезотерриторий по компонентным картам. Агрогруппировка земель и их сравнительная оценка для возделывания сельскохозяйственных культур (4 часа).

Задачей работы является комплексная характеристика мезотерриторий с использованием исключительно картографической информации. На примере территории административных районов Тверской области проводится разделение на участки, однородные в агропроизводственном отношении и определение для них приемов адаптации сельскохозяйственного производства к ландшафтной среде.

Пользуясь системой справочных материалов, дать характеристику компонентов природной среды мезотерритории.

1. Географическое положение позволяет описывать местонахождение изучаемой территории относительно других территорий и географических объектов.

2. Анализ геологического строения позволяет определять степень генетической и литологической однородности описываемой территории, что определяет характер ее рельефа, гидрографической сети, почв и растительности.

3. Рельеф описывается по общегеографическим (физическим) картам. Определяется общий перепад высот в пределах описываемой территории, основные черты макрорельефа (возвышенности и низменности) а также преобладающее направление уклона местности.

4. При описании гидрографической сети обращают внимание на ее густоту, наличие больших и малых рек, направление их течения. Называют основные озера, выделяют регионы с большим количеством болот.

5. Особенности климата выясняются при анализе климатических карт. Определяются среднемноголетние температуры января и июля на основе анализа прохождения изотерм (линий одинаковой температуры), абсолютные минимумы и максимумы температур, сумма осадков и направление зимних и летних ветров.

6. Почвы и почвообразующие породы. Их описание дает возможность определить основные условия для сельскохозяйственного использования территорий. Называются подтипы почв и их гранулометрический состав.

7. Исследование общих черт растительного покрова позволяет судить о естественной продуктивности ландшафтов.

8. Ландшафты (внетаксономические группы типов агроландшафтов). Описание ландшафтов позволяет выделить места, однородные по комплексу природных условий, а, следовательно, и по способу сельскохозяйственного использования.

9. Выводы. На основе всей собранной информации делается заключение о характере сельскохозяйственного использования описываемой территории. Главное в выводе - определить количество частей, на которые разделяется территория района, определить природное различие этих частей и разработать для них примерный набор мероприятий по сельскохозяйственному использованию.