IV.42.Основные принципы построения агроландшафтов.

Впервые общие экологические положения рационального использования земли сформулировал В.В.Докучаев. При системном ведении земледелия необходимо исходить из того, что продуктивный ландшафт должен состоять не менее чем на треть из естественных биоценозов, что является критерием его пороговой устойчивости. При увеличении процентного соотношения природных сообществ к искусственным, состояние ландшафта будет более экологически стабильным.

При конструировании агроландшафтов с учетом экологических требований возможны различного рода комбинации, позволяющие наиболее полно использовать ресурсы флоры, фауны и педослоя. Предлагается выделить пять блоков системы, каждый из которых будет нести информацию о входящих в нее элементах. Первый блок - "Природно-климатический блок". В его основе лежит лимитирующий принцип природных условий, а посредством трофических связей и ограничение фауны для данной территории. Второй блок - "Природная экосистема". В нем имеют место взаимосвязи внутри естественного ландшафта на принципах прямой и обратной связи. Третий и четвертый блоки отображают комплекс антропогенного воздействия на основе стратегии экологического нормирования, цель которого, в свою очередь установить допустимые нагрузки на ландшафт. В данном случае эта агросистема будет отличаться от естественной тем, что создана не по природным законам. Пятый блок представляет собой возможные варианты фаз конструирования агроландшафтов с учетом сложившегося рельефа данной местности. В зависимости от степени устойчивости экосистемы и антропогенной нагрузки возможно применение или сочетание различных фаз вариантов построения ландшафта. Фазность позволит учесть не только природоохранный аспект, но и при этом определенная часть земли будет постоянно использоваться в севообороте.

Таким образом, использование всей этой системы позволит поддержать любой агроландшафт в равновесном состоянии, а в некоторых случаях и восстановить до необходимого уровня стабилизации.

В настоящий период, ввиду необходимости увеличения урожая, уровня хозяйствования, возможно использование различных вариантов фаз с учетом сложившейся ситуации. При этом коэффициент может смещаться в ту или иную сторону.

Развитие сельского хозяйства в условиях индустриализации оказывается экологически несбалансированным и только ландшафтное земледелие, при котором каждому земельному выделу предписывается своя программа развития и рецепт излечения от имеющихся негативных процессов, позволит вести разумное и рациональное природопользование.

IV.43.Реакция микробного сообщества на антропо­генное воздействие

Микробное сообщество, которое в основном определяет биохимические свойства почвы, представляет собой со­вокупность совместно обитающих организмов разных видов, составляющих определенное экологотрофное един­ство. Из всех биотических компонентов экосистемы микробное сообщество наиболее чувствительно к изменениям экологической обстановки, происходя­щим в ходе сельскохозяйственного ос­воения экосистем, и наличию других форм антропогенного воздействия, в том числе и загрязняющих веществ. В ответ на возрастающие антропогенные нагрузки микробное сообщество пре­терпевает структурно-функциональные изменения, выражающиеся в последо­вательной смене четырех адаптивных зон. Каждой из них свойствен опреде­ленный интервал воздействующей на­грузки, определяющий совокупность изменений активно функционирующе­го в почве микробного сообщества, обеспечивающих его приспособление к данным условиям.

В первой адаптивной зоне (зона гомеостаза), характерной для низкого уровня нагрузки, происходит измене­ние общей биомассы микробного сооб­щества при постоянстве его состава и организации Средние уровни нагрузки вызывают изменения в организации микробного сообщества в виде перераспределения популяций по степени доминирования, тогда как видовой состав сообщества ос­тается прежним (зона стресса). В соот­ветствии с характерными для этой адап­тивной зоны концентрациями агрохимикатов и тяжелых металлов происхо­дит доминирующее развитие токсинообразующих микроорганизмов. Для третьей адаптивной зоны (зона резистентности), характеризующейся высо­ким уровнем нагрузки, характерны из­менения состава микробного сообще­ства: его видовое разнообразие резко со­кращается из-за гибели большинства организмов, свойственных контрольной почве. Преимущественное развитие по­лучают устойчивые к данному фактору популяции. Дальнейшее увеличение на­грузки приводит к полному подавлению роста и развития микроорганизмов в почве (зона репрессии).

Из приведенной схемы реакции микробного сообщества на антропоген­ные факторы следует, что допустимой для него нормой нагрузки можно счи­тать ту, которая не выводит систему из зоны гомеостаза, где микробное сооб­щество является устойчивой и стабиль­ной системой. Характерные для зоны стресса изменения в микробном сооб­ществе сохраняются в течение длитель­ного времени, несмотря на прекраще­ние воздействия и восстановление усло­вий окружающей среды, что свидетель­ствует о переходе системы в другое устойчивое состояние при потере ста­бильности.

Антропогенное вмешательство в микробное сообщество и перестройка его состава и организации могут давать самые разнообразные эффекты: от по­зитивных до нейтральных и отрицатель­ных. Устранение кислотности почвы путем известкования благоприятно ска­зывается на развитии азотфиксирующей микрофлоры. Происходящее пере­распределение степени доминирования микроорганизмов в сообществе, выз­ванное известкованием кислой дерно­во-подзолистой почвы, обеспечивало увеличение его устойчивости к высоким дозам минеральных удобрений, что вы­ражалось в расширении зоны гомеоста­за и увеличении предельной дозы удоб­рений, вызывающей микробный токси­коз.

Внесение полного минерального удобрения в умеренных дозах стимули­рует микробную активность при избыт ке легкоразлагаемых углеродсодержа-щих соединений, что свойственно по­чвам, обогащенным растительными ос­татками с высоким отношением C:N.

Негативные последствия перестрой­ки микробного сообщества в ответ на высокие дозы агрохимикатов проявля­ются в ингибировании почвенных фер­ментов и ограничении метаболической способности почвы, в нарушении внут-рипочвенных циклов биогенных эле­ментов, в накоплении продуцируемых грибами и микроорганизмами феноль-ных соединений, органических кислот, наличие которых свидетельствует о раз­витии в почве признаков фитотоксич-ности.

К серьезным нарушениям микроб­ных сообществ почвы приводят загряз­ненные минеральными примесями ат­мосферные осадки. Из-за загрязнения атмосферы сернистым ангидридом, NH3 и NOx в лесной подстилке и верх­нем горизонте почвы вблизи азотно-ту­кового завода преобладали аммонификаторы и грибы, тогда как численность актиномицетов, целлюлозолитиков и нитрификаторов резко снижалась.