ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»
Кафедра мелиорации и рекультивации земель
Курсовая работа
по дисциплине
«Моделирование природных процессов»
«Оценка функционирования геосистемы в Саратовской области в естественных условиях и при мелиорации земель»
Выполнил студент гр. _____
________________________
________________________
________________________
Проверил доцент кафедры мелиорации и рекультивации земель А.Н. Данильченко
Москва 2017
Содержание
Введение. 3
Задание по курсовому проекту. 4
Цель и задачи работы.. 5
Природно-климатические условия объекта. 5
Математическое моделирование влагопереноса в почве и продуктивности растений 8
Описание модели влагопереноса в почве и грунтах. 8
Описание модели продуктивности растений. 11
Численные эксперименты.. 13
Расчет 1. Оценка естественного функционирования геосистемы.. 13
Расчет 2. Оценка функционирования геосистемы при орошении лугового разнотравья 14
Расчет 3. Оценка функционирования геосистемы в условиях орошаемого возделывания пшеницы.. 15
Выводы.. 16
Литература. 17
Приложение. 18
Результаты расчета естественного режима функционирования геосистемы.. 18
Результаты расчета функционирования геосистемы при орошении лугового разнотравья. 20
Результаты расчета функционирования геосистемы при орошаемом возделывании пшеницы.. 22
Введение
Сельское хозяйство вызывает значительные изменения окружающей природной среды, что выражается главным образом в уменьшении биоразнообразия в сельскохозяйственных регионах; изменении местного климата, причем как в сторону более оптимальной тепловлагообеспеченности, так и в сторону развития негативных процессов, вызванных увеличением испарения с орошаемых земель и уменьшением речного стока с осушаемых земель; изменении геохимических процессов в компонентах геосистем, вызванных техногенным воздействием на круговороты и потоки веществ и энергии.
В сфере интенсивного сельского хозяйства на орошаемых и осушаемых землях в настоящее время существует ряд экологических проблем, для решения которых необходимо оценивать существующие особенности территорий с точки зрения различных режимов (водного, геохимических, воздушного, питательного), а также прогнозировать изменения в природных системах, которые могут быть вызваны антропогенными воздействиями.
Практически общепринятым на сегодняшний день подходом является физически обоснованное имитационное моделирование процессов в природе для решения экологических, сельскохозяйственных, мелиоративных задач. Анализ результатов моделирования позволяет сформулировать критерии допустимых воздействий и оценить возможные последствия решений по сельскохозяйственному освоению земель.
В данной работе в соответствии с поставленной целью проанализирован важнейший – водный – режим земель в естественных условиях и при сельскохозяйственном их освоении. На основе анализа среднемноголетних значений основных показателей водного режима сделаны выводы о мере и целесообразности орошения земель с точки зрения экологического состояния геосистемы.
В работе рассмотрены и сравнены показатели водного режима и относительной продуктивности по трем вариантам: естественное функционирование геосистемы, орошаемое возделывание луговых трав как относительно экологичный способ интенсивного использования земель и орошаемое возделывание пшеницы как наиболее экономически эффективный, но потенциально экологически опасный способ сельскохозяйственного использования земель.
Задание по курсовому проекту
Задание выдал ________________________________ «___» ________ 2017 г.
Сдать работу на проверку до «___» ___________ 2017 г.
Задание принял _______________________________ «___» ________ 2017 г.
| Регион, климатические, почвенные данные | Положение участка на водосборе и геологические условия | Глубина грунтовых вод в естественных условиях | Сельскохозяйственная культура | № варианта |
| Саратовская область | Возвышенность | 7 м | Пшеница |
Дополнительные сведения по варианту № 5
| Регион: | Саратовская область |
| Исходные климатические данные: | 20-ти летние ряды фактических осадков (мм), среднедекадных температур (град. С), среднедекадных влажностей воздуха (%) по файлам OsSar.txt и TvSar.txt |
| Рассматриваемая фация | Равнинный участок на Южно-Приволжской возвышенности на правобережье Волги, автоморфный по режиму увлажнения, тип водного питания – атмосферный, грунтовые воды слабосоленые, залегают глубже критических отметок |
| Почвенные условия участка | Тёмно-каштановые, суглинистые, незасолённые почвы. |
| Естественный фитоценоз | Многолетнее злаковое разнотравье |
Цель и задачи работы
Цель работы:
Оценить естественное функционирование геосистемы с точки зрения водного режима и продуктивности растений, а также экологические эффекты техногенных воздействий (земледелия на мелиорированных землях).
Задачи:
1. Изучить модель влагопереноса в почвах и грунтах и модель продуктивности растений.
2. На основе исходных данных по курсовому проекту построить зависимости влагопроводности и влагоемкости корнеобитаемого слоя почвы средствами Excel.
3. Провести численные эксперименты для оценки естественного водного режима и продуктивности геосистемы; для оценки водного режима и продуктивности геосистемы при орошаемом возделывании луговых трав; для оценки водного режима и продуктивности геосистемы при орошаемом возделывании пшеницы.
4. На основе полученных результатов расчетов сделать выводы об особенностях естественного водного режима рассматриваемой территории, экологических характеристиках земледелия на рассматриваемой территории, экологических ограничениях реализации мелиоративных режимов.