Расчёт индекса эрозионной расчленённости территории
Кэр = L / P
L - общая длина оврагов, км;
Р - общая площадь агроландшафта, км2.
Оценка коэффициента эрозионной расчленённости территории
| менее 0,2 | слабая расчленённость, удовлетворительное экологическое состояние |
| 0,2-0,7 | средняя расчленённость, напряжённое экологическое состояние |
| 0,71-2,5 | сильная расчленённость, чрезвычайное экологическое состояние |
| более 2,5 | сильная расчленённость, экологическое бедствие |
Расчёт коэффициента экологической расчленённости территории:
L = 9250м = 9,25км
Р = 62,5км2
Кэр = 9,25 = 0,148
62,5
Вывод: Для измерения индекса эрозионной расчленённости территории мы измерили общую длину оврагов и разделили её на общую площадь агроландшафта. В результате выяснили, что эрозионная расчленённость в данном случае выражена слабо, экологическое состояние удовлетворительное.
Расчёт процента защищённости пашни защитными лесными насаждениями
1. Sз = 30H х N х К
2. Z= Sз х 100%
Sn
30 - коэффициент дальности влияния защитных лесных насаждений;
Н - средняя высота защитных насаждений; N - длина защитных лесных насаждений; К - коэффициент конструкции.
Оценка процента защищённости пашни защитными лесными насаждениями
| менее 15% | очень слабая защищённость |
| 15-30% | слабая защищённость |
| 31-50% | умеренная защищённость |
| 51-75% | средняя защищённость |
| более 75% | высокая защищённость |
Вычисление процента защищённости пашни защитными лесными насаждениями
Sз =30 х 15 х 27750 х 1 = 12487500м2
Z= 12487500 х 100% = 29,37%
Вывод: Процент защищённости пашни защитными лесными насаждениями - слабый (меньше 31%).
Определение степени распаханности территории
Таблица 4 Шкала степени распаханности территории
| Процент распаханности | Степень распаханности | Оценка экологическойситуации |
| До 10% | Очень слабая | Удовлетворительное состояние |
| 10-20% | Слабая | Удовлетворительное состояние |
| 21-40% | Умеренная | Напряженное состояние |
| 41-60% | Средняя | Напряженное состояние |
| 61-80% | Сильная | Критическое состояние |
| Более 80% | Очень сильная | Критическое состояние |
| Наименование элемента | Площадь элемента (га) |
| Пашня | 4776,1 |
| Всего (Исследуемая территория) |
Процент распаханности = (4776,1га *100%)/6250га =76,4%
Вывод: Процент распаханности пашни составляет 76,4%, что говорит о том, что степень распаханности территории сильная, экологическая ситуация критическая.
Расчёт индекса антропогенной преобразованности (по Гофману)
Таблица 5 Баллы антропогенной преобразованости территории
| Основные экосистемы хозяйства | Ранг антропогенной преобразованности |
| Охраняемые территории | |
| Лесные экосистемы | |
| Залежные экосистемы | |
| Сенокосы, балки | |
| Пастбища | |
| Сады, кустарники, огороды | |
| Пашня | |
| Застройки до 5 этажей | |
| Застройки выше 5 этажей | |
| Свалки, оползни, пески, овраги | |
| Реки | |
| Болота | |
| Дороги | |
| Полезные ископаемые |
Таблица 6 Шкала оценки степени антропогенной преобразованности территории
| Индекс антропогенной преобразованности | Степень антропогенной преобразованности |
| Очень слабая | |
| 101-250 | Слабая |
| 251-400 | Умеренная |
| 401-550 | Средняя |
| 551-700 | Высокая |
| 701-900 | Очень высокая |
| Более 900 | Катастрофическая |
Таблица 7 Вычисление антропогенной преобразованности территории агроландшафта
| № | Наименование угодий | Площадь, га | Относительная площадь угодий, % | Ранг антропогенной преобразованности, балл | Индекс антропогенной преобразованности |
| Опушки лесных полос | 37,5 | 0,6 | 1,2 | ||
| Опушки прибалочных полос | 93,7 | 1,4992 | !2,9984 | ||
| Береговые полосы рек и водоёмов | - | - | - | - | |
| Сенокосы | - | - | - | - | |
| Степная и травянистая растительность | 981,5 | 15,704 | 62,816 | ||
| Кустарники | 46,9 | 0,7504 | 4,5024 | ||
| Овраги | 1,2 | ||||
| Балки | - | - | - | - | |
| Дороги | 33,1 | 0,5296 | 4,2368 | ||
| Застройки до 5 этажей | 206,2 | 3,2992 | 26,3936 | ||
| Пашня под однолетними культурами | 4776,1 | 76,4176 | 534,9232 | ||
| Сады | - | - | - | - | |
| Итого | 649,0704 |
Вывод: Антропогенная преобразованность территории высокая.
Расчёт индекса экологического влияния лесополос на окружающие угодья
Для определения ширины благоприятной экологической зоны вокруг какого-либо угодья по отношению к менее устойчивому угодью существует специальная формула расчёта:
В = ln P * 100
ln (10/k)
В - ширина зоны благоприятного экологического влияния, м;
Р - площадь угодья, га;
k - коэффициент экологического влияния (для лесополос k=2.29)
Лесные полосы:
В =(ln 37,5 / ln (10/2,29))*100=(ln 37,5/ln 4,36)*100=(3.624/1.472)*100=246 м
Вывод: Ширина зоны благоприятного экологического влияния составляет для лесных полос - 246 м.
Коэффициент мозаичности
М= В/ S
В - количество ограниченных контуров, ед., S - площадь карты, км2
Оценка данного коэффициента:
| до 0,5 | слабая мозаичность |
| 0,5-1,0 | средняя мозаичность |
| более 1,0 | высокая мозаичность |
Расчёт коэффициента мозаичности:
В = 33, S = 62, 5 км2
М= 33 /62.5 = 0,528
Вывод: Для подсчета коэффициента мозаичности мы посчитали количество ограниченных контуров на карте и разделили его на всю площадь ландшафта и выяснили, что для данного случая мозаичность средняя.
Проектирование мероприятий по экологической оптимизации агроландшафта
Методы, используемые при проектировании оптимального соотношения угодий: Эволюционный метод - учитывает прошлую и современную агроэкологическую обстановку. Метод природных аналогов - соответствие параметров агроландшафта естественным ландшафтам той же природной зоны и того же района. Это самый наилучший метод. Метод математического моделирования основан на соответствии дифференциальных уравнений и неравенств с ограничениями по определенным параметрам. Это второй по значительности метод. Метод оптимизации на максимум экологических, экономических и социальных факторов.
Таблица 8 Соотношение сельскохозяйственных угодий Саратовской области
| Пашня | Пастбище | Сенокос | Многолетние насаждения | Особо охраняемые территории | Лес, лесополосы, кустарник |
| Данные по 1881 году | |||||
| 4-4% | 22% | 3% | 0,5% | 0% | 10,5% |
| Данные по 1999 году | |||||
| 60,9% | 15,4% | 1,08% | 0,1% | 0,14% | 6,79% |
| Эволюционный метод трансформации угодий | |||||
| 47,6% | 20,8% | 2,17% | 0,08% | 5,5% | 8,1% |
| Метод природных аналогов | |||||
| 45% | 35% | 3% | 2% | 5% | 10% |
| Метод математического моделирования | |||||
| 42% | 30% | 3,5% | 1% | 3% | 12% |
| Метод оптимизации | |||||
| 50% | 25% | 2% | 1% | 5% | 12% |
При всех методах современное соотношение не соответствует оптимальному.
Противоэрозионные мероприятия.
Их можно разделить на четыре группы:
1) организационно - хозяйственные
2) агротехнические
3) лесомелиоративные
4) гидромелиоративные
Организационно-хозяйственные мероприятия: правильная организация территорий с учетом экологических условий, технологий, техники, возделываемых культур и экономического потенциала хозяйства.
Составление карты почвенно - эрозионного характера, на которую наносят выше указанные территории земель. Почвозащитные севообороты. Они включают: исключение пропашных культур (подсолнечник, кукуруза), поскольку они слабо защищают почву от смыва; необходимо чередовать культуры, увеличивать посевы трав, особенно на склонах.
Агротехнические: Адаптивно-ландшафтное земледелие планирует проведение всех мероприятий только с учетом типов местности и все агротехнические мероприятия - только по горизонталям местности.
По возможности параллельно основному направлению горизонталей. Регулирование снеготаяния. На склонах круче 2°. Дополнительно вводятся бороздование, обвалование, щелевание. Применение буферных полос, полосное расположение сельскохозяйственных культур по горизонталям. Необходимы такие мероприятия, как залужение водопроводящих ложбин. Обработка почв поперек склонов - она создает своеобразный рельеф пашни и препятствует поверхностному стоку, повышает запасы талой воды в пахотном горизонте.
Контурная вспашка - это вдоль горизонталей. Кротование способствует повышению содержания влаги, регулирует сток. В корпусах плуга ставят специальные кротователи, которые образуют при вспашке кротовины на глубине 30-40 см, их диаметр 6-8 см, расстояние между кротовинами от 70 до 140 см.
Щелевание склонов для задержания ливневых и талых вод - нарезка поперек склонов щелей глубиной 40-50 см, расстояние между ними 70-180 см. Безотвальная обработка почвы с сохранением стерни.
Мульчирование почвы соломой из расчета 1-2 тонны на 1 гектар.
Мульчирование следует сочетать с внесением минеральных удобрений. Снижает эрозию в 3-5 раз. Мульча уменьшает промерзание почвы. Большое применение имеют буферные полосы - это посев многолетних трав. Лесомелиоративные мероприятия - создание лесополос, водоохранных, лесных насаждений вокруг прудов и водоемов. Создание сплошных лесопосадок на крутых склонах.
Строительство гидротехнических сооружений.
К ним относятся: водозадерживающие сооружения - валы, террасы, водонаправлющие сооружения - экологическая основа оптимизации ландшафта.
Агролесомелиоративные насаждения как показывает анализ многочисленных исследований, являются экологическим каркасом агроландшафта.
Современная схема развития защитного лесоразведения предусматривает отвод под полезащитные лесные полосы в лесостепных районах 2,0-2,5%, в степных 3,0-4,0%, на легких песчаных почвах и склонах 5,0-7,0% пахотных земель. Полезащитные лесные насаждения обладают долговечностью, стабильностью влияния на окружающую среду и высокой экологической чистотой по сравнению с другими видами мелиорации. Для них характерна достаточно невысокая вкладываемость средств, и большая и долговременная отдача в виде прибавок урожая, воспроизводства плодородия почв и ее сохранения.
Защитное лесоразведение.
Защитные лесные насаждения, это механическое препятствие на пути ветровых и водных потоков в виде лесных насаждений, разнообразной конфигурации (чаще всего прямолинейной). Защитные лесные насаждения придают этим потокам новые, аэродинамические и гидротермические показатели. Вследствие этого, в агроценозах изменяется биоэнергетический режим. Защитные лесные насаждения повышают урожайность сельскохозяйственных культур в среднем на 0,2-2,3 тонн на гектар; оказывают оздоравливающее влияние на человека, особенно в городах, очищая воздух от пыли и газообразных токсикантов, до уровня ниже предельно допустимой концентрации. Защитные лесные насаждения вдоль автомагистралей способствуют локализации тяжелых металлов, перед лесополосами и тем самым защищают посевы сельскохозяйственных культур.
Полезащитные лесные полосы.
Одним из видов защитных лесных насаждений являются полезащитные лесные полосы. Они устанавливаются на пахотных неорошаемых землях. Такие защитные лесные насаждения, которые снижают скорость ветра и задерживают на полях снег, влажность и плодородие почвы, уменьшают испарение влаги и препятствуют выдуванию почвы.
Зоолесомелиоративные насаждения.
Зоолесомелиоративные насаждения (пастбище защитные полосы, мелиоративные кормовые пастбищные насаждения, зеленые зонты и т.д.). Эти защитные лесные насаждения создаются на пастбищах засушливых зон, а также у ферм, у животноводческих комплексов и в местах отдыха скота. Они повышают продуктивность природных пастбищ, улучшение выпаса скота и защищенности.
Защитные насаждения на песках.
Данные защитные лесные насаждения на песках, укрепляют подвижные пески для использования их под виноградники, сады, бахчи, для выпаса скота. При этом наиболее целесообразен зимний выпас на закрепленных песках.
Защитные насаждения вдоль железных и шоссейных дорог, в целях защиты их от заноса снегом и мелкоземом в результате ветровой эрозии.
Лесоразведение.
Расстояние между главными полезащитными лесными полосами достигает от 350-600м, в зависимости от природной зоны, а между поперечными полосами расстояние устанавливается до 2 км. Ширина полезащитных полос не должна превышать 15м. Стокорегулирующие лесополосы создают по горизонталям местности, выше зоны размыва и ширина колеблется от 9-15 м, на склонах до 2. Для увеличения земледелие и лесные контурные насаждения выполняют многообразные мелиоративные функции. Основные из них регулируют водный режим и снегоотложение, кольматируют смытую почву и защищают прилегающие угодья от суховейных ветров, предотвращают смыв и размыв почвы, очищают поступающий в реки и пруды поверхностный сток, в малолесных районах играют экологическую, санитарно-техническую и рекреационную роль, возрастает видовой состав и численность полезной флоры и фауны, что приводит к усилению, природной защиты от вредителей и болезней. Все это позволяет улучшить экологическое состояние агроландшафта и повысить продуктивность угодий.
Заключение
Процесс перераспределения земель в условиях экономического кризиса сопровождается нерациональным использованием агроландшафтов: дроблением крупных земельных массивов без учета ландшафтных условий; выводом земель из сельскохозяйственного оборота по причине добровольного отказа производителей сельскохозяйственной продукции от предоставленных им ранее земель, связанного с их неудовлетворительным экономическим состоянием; зарастанием продуктивных угодий кустарником и мелколесьем, сорной растительностью; несвоевременным проведением полевых работ; отсутствием мероприятий по повышению плодородия почв и, как следствие, ухудшением качества и снижением продуктивности агроландшафтов, прогрессирующим развитием деградационных процессов на сельскохозяйственных землях.
От правильной организации использования сельскохозяйственных земель зависят продуктивность агроландшафтов, экономические и экологические показатели, связанные с проведением мероприятий по размещению и улучшению угодий, их состава и соотношения.
Анализ существующей организации использования агроландшафтов в сельскохозяйственном производстве свидетельствует о высокой степени интенсивности их использования: значительная часть территории занята землями сельскохозяйственного назначения. Степень антропогенной нагрузки на агроландшафты и прилегающую территорию определяется соотношением экологически стабилизирующих и дестабилизирующих сельскохозяйственных угодий.
Неудовлетворительное состояние земельных угодий и постоянно снижающееся плодородие почвы, наряду с экономическим кризисом, являются главными причинами низкого уровня и неустойчивого развития сельскохозяйственного производства.
Таким образом, низкий экономический уровень сельскохозяйственного производства свидетельствует о нерациональном и экономически неэффективном использовании производственного потенциала агроландшафтов и указывает на необходимость проведения комплекса мероприятий по повышению плодородия почв как элемента систем земледелия и землеустройства сельскохозяйственных предприятий на агроландшафтной основе.