Оценка состояния агроэкосистем Гатчинского района Ленинградской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

26

Курсовая работа

Оценка состояния агроэкосистем Гатчинского района Ленинградской области



Содержание

Введение

1. Характеристика Гатчинского района

1.1 Климат

1.2 Рельеф и геологическое строение

1.3 Почвы и растительность

1.4 Экология

2.Оценка продуктивности агроэкосистемы

2.1 Рассчет ПУ

2.2 Определение КОУ по влагообеспеченности посевов

2.3 Определение ДВУ

2.4 Определение продуктивности при помощи индексов

3. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию

4. Оценка степени и периода деградации

4.1 Классификация агроландшафтов

4.2 Возможные негативные экологические риски

5. Определение степени возможной деградации почв

6. Заключение

7. Список литературы



Введение

Агроэкосистемы, или аграрные экологические системы, - сознательно спланированные человеком территории, на которых сбалансировано получение сельскохозяйственной продукции и возврат её составляющих на поля для обеспечения круговорота минеральных и органических веществ. В правильно спланированные агроэкосистемы, кроме пашен, входят пастбища или луга и животноводческие комплексы. К основным компонентам агроэкосистем относятся:

- внешняя среда и ее влияние;

- продуценты (полевые культуры и сорняки);

- прямые потребители (человек, домашние животные, вредители, возбудители болезней);

- редуценты (почвенная микрофлора, микро- и мезофауна, питающаяся отмершей органической массой).

Все эти компоненты взаимосвязаны в цепи питания, но в отличие от большинства естественных экосистем агроэкосистемы в значительной степени разделены пространственно.

Основная задача агроэкосистем - давать максимальную продуктивность необходимого для человека продукта, ради которого создается агроэкосистема. В первую очередь - это получение максимального урожая в земледелии. Максимальный урожай - это тот урожай, который получается при оптимальном обеспечении факторов роста и развития растений, зависящих от технологии земледелия (агротехнологии), т.е. при 100% выполнении правил агротехники.

Целью данной работы является оценка конкретных агроэкосистем Гатчинского района Ленинградской области. Необходимо определить устойчивость почв к антропогенному воздействию, направленность и интенсивность процессов деградации, определение основных мероприятий для снижения антропогенного воздействия на данные агроэкосистемы.

Исходные данные:

Почва: дерново-подзолистая на карбонатных отложениях. Южный склон, средневолнистая территория. С/х угодья - 330 км². Культура: Озимая пшеница.

? 12 лет

Гумус - 5,0% 3,0

рН - 6,0 5,0

Р₂О₅ - 200 мг/кг 150

К₂О - 220 мг/кг 138

V - 80%

Плотность - 1,12 г./см³ 1,20

h - 26 см

Q - 3,0*10⁹ ккал

K_q - 3,0%

W₁ - 200 мм в почве

K_w - 510 мм на 1 ц

Металлы:

Cd - 2,3 мг/кг - почва, 0,40 мг/кг - фон; Cr - 14,2 мг/кг, 8,1 мг/кг - фон



1.Харктеритсика Гатчинского района

1.1 Климат

По агроклиматическим ресурсам территория района относится к III агроклиматическому району Ленинградской области.

Длина вегетационного периода с температурой выше 5°С продолжается в среднем с 26 апреля по 9 октября, т.е. 166 дней и с температурой выше 10°С с 20 мая по 13 сентября, т.е. 116 дней, что вполне обеспечивает созревание основных культур. Сумма положительных температур выше 100С за год составляет 1677°С. Среднегодовое количество осадков 560-600 мм, в том числе за период температур выше 10° С - 416 мм.

Наибольшее количество осадков приходится на летние месяцы - июль-август и на октябрь. Это неблагоприятно отражается на полевых работах, снижает качество урожая, и затрудняет сенокос.

Гидротермический коэффициент, характеризующий степень, увлажнения за период с температурой выше 10°С, равен 1,6-1,7.

Глубина промерзания почвы в среднем 44 см на суглинках, 48 см - на легких суглинках. Дата наступления мягкопластичного состояния почвы примерно 29 апреля. Этот показатель определяет начало полевых работ. Средняя дата схода снежного покрова 4 апреля. Господствующими ветрами являются ветры юго-западного и западного направления. Данный район благоприятен для выращивания разных овощных и кормовых корнеплодов, ранних и средних сортов картофеля, капусты белокочанной, озимой ржи, овса, ячменя, пшеницы, кукурузы на зеленую массу.

1.2 Рельеф и геологическое строение

Большей частью Гатчинский район лежит на Ордовикском известняковом плато. Это относительно приподнятая равнина с небольшим уклоном в южном и юго-восточном направлениях, сложенная ордовикскими известняками, которые в ряде мест выступают почвообразующими породами, а большей частью перекрыты четвертичными, ледниковыми и водно-ледниковыми отложениями с большим участием в них доломитизированных известняков.

1.3 Почвы и расстительность

Почвообразующими породами ордовикского плато являются четвертичные ледниковые и водно-ледниковые отложения и изредка ордовикские известняки. Образование четвертичных отложений происходило при значительном участии дочетвертичных пород, поэтому на севере района морена за счет примеси кембрийских глин имеет серый цвет и очень тяжелый механический состав.

Самой характерной чертой ледниковых и водно-ледниковых отложений является большое участие в их составе ордовикских доломитизированных известняков. Большая часть моренных отложений относится к типу донной морены, особенно сильно обогащенной известняковыми валунами.

Водно-ледниковые наносы возникли в процессе размыва этих моренных отложений и также в той или иной степени обогащены местным известняковым материалом. Поэтому очень важно перед характеристикой почвообразующих пород остановиться на свойствах самих ордовикских известняков. Они чаще всего представлены серией доломитизированных известняков и доломитов и составляют мощную толщу (70--80 м).

Общий разрез известняковой толщи в районе, по данным всех исследованных выходов, состоит из нескольких слоев. Сверху расположен плотный мелкокристаллический серо-бурого или серо-белого цвета доломитизированный известняк (вскипает от соляной кислоты не сильно), с частыми трещинами, нередко заполненными красной и зеленоватой девонской глиной. Книзу толщи цвет становится более желтым, появляются прослойки красной глины или мергелистого известняка. Общая мощность слоя -- от 6 до 17 м. Увеличивается она с общим повышением высоты места.

Следующий слой -- мергелистый темно-красный сланцеватый доломитизированный известняк -- при большой мощности является водоупорным горизонтом. Под ним расположен плотный доломитизированный светло-желтый известняк с тонкими голубыми глинистыми прослойками. Содержание СаО в плотном известняке колеблется от 28 до 37%, в мергелистом -- 26%. Известняки сильно доломитизированы. Содержание MgO в плотном известняке колеблется от 17 до 20%, в мергелистом-- от 17 до 17,5%.

На дневную поверхность известняки выходят редко, в основном на вершинах и склонах моренных гряд напора. В этом случае почвы формируются на элювии известняков.

Ледниковые отложения --моренные суглинки с валунами и гальками кристаллических пород и местных известняков -- лежат на известняках плащеобразно, более мощным покровом во впадинах, утончаясь и иногда совсем исчезая на повышениях и грядах. Содержание известнякового щебня изменчиво и зависит от мощности моренного суглинка.

При малой мощности суглинка (не более 0,5 м) примеси местного известнякового материала не меньше, чем самой массы суглинка. Более мощные суглинки (1--2 м) также карбонатны, но содержание в них известняковых валунов и галек меньше. Некарбонатные или глубоко выщелоченные от карбонатов валунные суглинки встречаются редко.

Механический состав моренных суглинков довольно однороден -- это глины и тяжелые суглинки, причем самых тонких илистых частиц (<0,001 мм) содержится больше в менее карбонатных суглинках.

На территории плато преобладают сильнокарбонатные суглинки и глины с нейтральной или слабощелочной реакцией среды и высокой степенью насыщенности Са и Mg поглощающего комплекса породы. Довольно высоко содержание в этих породах доступных растениям форм калия и особенно фосфора.

Некарбонатные или глубоковыщелоченные моренные суглинки отличаются слабокислой реакцией среды, меньшей насыщенностью основаниями и бедностью подвижными соединениями фосфора и калия.

Песчаных и супесчаных водно-ледниковых и моренных отложений на ордовикском плато мало; они нередко залегают на равнинах под чехлом валунных суглинков. Ими сложены зандровые и камовые области.

Преобладают еловые сложные леса с дубравно-травяным покровом. В таких лесах часто встречаются молодые клены, липы, нередко дубы, в подлеске много жимолости, альпийской смородины, орешника.

Холмистые территории с наиболее сухими дерново-карбонатными почвами заняты еловым редколесьем с сосной, кустарниками и травами, среди которых много засухоустойчивых видов.

В понижениях рельефа формируются таволговые ельники.

Так же как и лесная растительность, растительный покров лугов и их качество тесно связаны с типами почв, на которых они формируются. На дерново-карбонатных сухих и хорошо прогреваемых почвах преобладают остепненные богатые луга. Они состоят из трясунки, горного клевера, кульбабы копьелистной, манжетки и крупных злаков -- овсеца пушистого, луговой овсяницы, тимофеевки.

На территории присутствуют бедные луга, сформированных на дерново-подзолистых почвах. Это колосковые, щучковые и белоусовые луга. Для их улучшения необходимо рыхление дернины, внесение удобрений, подсев трав.

1.4 Экология

Серебряное озеро -- это то самое озеро, где испытывалась первая в России подводная лодка Степана Карловича Джевецкого. Гатчинские озера образовались во время отдыха последнего ледника. Объектом нашего внимания послужили озера Белое и Серебряное. Эти озера имеют мощные подземные ключи. Наиболее глубоким является озеро Серебряное (до 15 м), а наибольшая глубина в Белом озере достигает 8 метров. На Серебряном озере производится водозабор, а Белое озеро впадает в речку Гатчинку (Теплая). В 1959 году в Белом озере производили очистку, откачивали ил. К сожалению, в результате работ, состояние озера ухудшилось, так как одновременно был откачан слой белой глины, которая не давала разрастаться водным растениям. Также была нарушена взаимосвязь между Белым и Черным озерами, что привело к уменьшению глубины Белого озера и активному зарастанию озер. Очень страшен такой антропогенный фактор, как мусор. По берегам Белого озера он буквально кишит в воде. Особенно около пристани, острова Топкого, острова Захарова, острова Любви и в водном лабиринте. В основном среди мусора преобладают пластиковые бутылки, жестяные банки, большое количество бумаги, сигаретных пачек и тому подобное. Это подтверждается большим количеством чаек, так как эти птицы преобладают в районах экологического загрязнения и являются живыми показателями загрязнения окружающей среды. В гораздо лучшем состоянии находятся наши родники на острове Топкий и Иорданский колодец. Наибольшей популярностью среди гатчинцев пользуется вода из родника на острове Топком. Согласно результатам исследований, качество воды соответствует требованиям гигиенических нормативов лишь в озере Черное (г.Гатчина). Тем не менее, несмотря на то, что вода здесь отвечает качественным характеристикам, территории данных «исторически» пляжей все же не имеют соответствующего санитарно-эпидемиологического заключения для разрешения купания. Причина в том, что места массового купания тут не благоустроены, отсутствует необходимое оборудование, а акватория дна водоемов не обследована. Таким образом, воды основных рек в Гатчинском районе классифицируются как загрязненные. В значительной степени это обусловлено тем, что на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях района происходит сброс значительных объемов недостаточно очищенных сточных вод. В то же время следует отметить, что повышенная концентрация в речных водах железа, марганца и отчасти тяжелых металлов имеет природный характер и связана с тем, что в питании рек участвуют болотные воды. Кроме твердых бытовых отходов на свалках могут быть отходы, содержащие радиоактивные вещества, ядохимикаты, золошлаковые отходы, галитовые отходы и др. вещества. В г.Гатчина накопление твердых бытовых отходов составляет 128,7 тыс.куб.м. в год. Захоронение отходов осуществляется на городской мусорной свалке, расположенной в 5 км. от города. Площадь свалки - 10 га. Территория свалки огорожена. Организована послойная загрузки свалки, изолирующим слоем служит строительный мусор.



2. Оценка продуктивности агросистемы

2.1 Расчет величины потенциального урожая (ПУ), который может быть теоретически достигнут при соблюдении агротехники и оптимальных почвенных условиях

Определение ПУ озимой пшеницы, если Q = 3,0*109 ккал

ПУ =Q*Kq/100*q*100, ц/га ПУ =3,0*3,0/100*4450*100=40,05 ц.

Определение ПУ, если Km = 0,45 абс. сухой массы и стандартной влажности 0,5

ПУ тов=40,05*0,45=18,02 ц/га - на сухую биомассу

ПУ тов =40,05*0,5=20,025 ц/га - на станд. влажность

2.2 Определение КОУ по влагообеспеченности посевов

КОУ=100*W/Kw, ц/га

W - ресурс продуктивной влаги, мм

Kw - коэффициент водопотребления мм/ц

W=W1+P, мм

P - сумма осадков, испарения растениями, мм

W1 - ресурс прод. влаги, которая есть в почве

P=D*К, мм



D - количество осадков на данной территории, мм К - коэффициент испарения

Р=594*0,7=415,8 мм

W=200+415,8 =615,8 мм

КОУ=100*615,8/510=120,74 ц/га

КОУтов. прод.=120,74*0,45=54,33 ц/га - на сухую биомассу

КОУтов. прод.=120,74*0,5=60,37 ц/га - на станд. влажность

2.3 Определение действительно возможной урожайности (ДВУ)

Лимитирующий фактор - обеспеченность элементами питания.

ДВУ=Д/В, ц/га

Д - количество элементов питания, которые могут быть получены растениями из почвы

В-вынос элементов питания на формирование продукции

Гумус - 5,0%

К2О - 220 мг/кг

Р2О5 - 200 мг/кг

h - 26 см (0,26 м)

Плотность - 1,12 г./см3

М (пах. слоя)=10000*1,12*0,26=2912 т

Расчет ДВУ по N, P, K

Определение запасов N по содержанию гумуса:

Запасы гумуса (х) 100 кг - 5,2 х= 2912000*5,0/100=145600 кг

2912000-х

а) Запасы N: в гумусе №5%

100 кг - 5 кг N х= 145600*5/100=7280 кг - общий запас N 145600-х

б) Минерализуется №1,5%

100 кг - 1,5 кг х=7280*1,5/100=109,2 кг

7280-х

в) Усвоение N - 40%

100 кг - 40 кг х= 109,2*40/100=43,68 кг - количество N, который может быть

109,2-х усвоен из почвы озимой пшеницей

г) ДВУ= 43,68 /3 (вынос оз. пшеницей N)=14,56 ц/га

ДВУ Р2О5:

а) 1 кг - 200 мг/кг х = 2912000*200/1000=582,5 кг/га

2912000-х

б) К исп.

100 - 5 х=582,4*5/100=29,12 кг

728-х

в) ДВУ=29,12/1,1(вынос оз.пшен. Р) =26,47 ц/га

ДВУ К2О

а) 1 кг - 180 х=2912000*180/1000=524 кг

2912000-х

б) Кисп.

100 кг - 10 х= 524*10/100=52,4 кг 524-х

в) ДВУ=52,4/2,5(вынос оз.пшен К) =20,96 ц/га N (14,56) P (26,47) K (20,96) Продуктивность лимитирует в первую очередь N, затем К2О.

Действительно возможный урожай учитывает большее количество факторов, чем ПУ и КОУ, следовательно, эти расчёты наиболее приближены к действительности. Лимитирующим фактором в получении хорошего урожая является обеспеченность почв элементами питания. Перед посевом или посадкой культур необходимо обязательно внести удобрения для удовлетворения потребностей растений и поддержания почвенного плодородия.



2.4 Определение продуктивности при помощи почвенно-экологических индексов

ПЭИ= 12,5 (2-V)*M*D?t›10?C*(Kувл. - р) / КК+100,

V - плотность почвы, средняя для метрового слоя

M - коэффициент по гран. составу

D - дополнительный поправочный коэффициент

?t›10?среднегодовая сумма активных температур

р - та влага, которая сущ. в почве

КК = 360 (tmax - tmin)/Ш+10,

tmax - средняя температура теплого месяца

tmin - средняя температура холодного месяца

Ш - широта местности

КК=360 (15,3-(-7,1))/60+10=144,4

ПЭИ=12,5*0,8*0,75*1*68,2*(1,1-0,5)/144,4+100=102,12

Перевод в бал бонитета: 102,12*0,92=93,95 балла

93,95*0,17(цена балла)=15,97 ц/га



3. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию

Устойчивость - способность почвы сохранять производительную способность при антропогенном воздействии и восстанавливать свои свойства после его прекращения.

1.Почвообразующие породы:

1)0 баллов - морена, флювиогляциальные отложения, аллювиальные, пески.

2)1 балл - моренные и флювиогляциальные отложения на выровненных депрессиях, маломощные пески и супеси, подстилаемые мореной.

3)2 балла - легкие суглинки, подстилаемые мореной.

4)3 балла - моренные суглинки и глины.

5)4 балла - карбонатные, покровные суглинки и глины.

2.Рельеф:

1)0 баллов - сильноволнистая территория › 10є.

2)1 балл - средневолнистая 3-10є.

3)2 балла - устойчивая не более 3є.

3.Увлажнение:

1)0 баллов - подзолы и дерново - подзолистые почвы на песках.

2)1 балл - супеси.

3)2 балла - суглинистые почвы, дернорво - карбонатные.

4)3 балла - аллювиальные дерново - глеевые почвы.

5)4 балла - аллювиально - луговые, болотные.

4.Теплообеспеченность:

1)0 баллов - Северные склоны.

2)1 балл - Восточные склоны.

3)2 балла - Западные склоны.

4)3 балла - Ровные склоны, суглинистые и легкие почвы.

5)4 балла - Почвы южной экспозиции, суглинистые.

5.Гумусированность (запасы гумуса в Апах. - 0 - 20 см):

1)0 баллов - ЗГ ?10 т/га - крайне неустойчивые почвы.

2)1 балл - ЗГ 10-20 т/га - неустойчивые.

3)2 балла - ЗГ 20-40 т/га - малоустойчивые.

4)3 балла - ЗГ 40-60 т/га - относительно устойчивые.

5)4 балла - ЗГ 60-80 т/га - устойчивые.

6)5 баллов - ЗГ?80 т/га - высокоустойчивые.

6.Кислотность:

1)0 баллов - сильнокислые и кислые почвы рН?4,5 - неустойчивые.

2)1 балл - средне- и слабокислые с рН 4,5-5,5 - относительно неустойчивые.

3)2 балла - нейтральные, близкие к нейтральным - устойчивые.

7.Степень насыщенности почв основаниями (V):

1)0 баллов - V ?20% - неустойчивые.

2)1 балл - V 20-40% - малоустойчивые.

3)2 балла - V 40 - 60% - относительно устойчивые.

4)3 балла - V 60-80% - устойчивые.

5)4 балла - V 80-100% - высокоустойчивые.

8.Первичная биопродуктивность (по неотчуждаемой биомассе сухого вещества, ц/га):

1)0 баллов - ? 40 - неустойчивые.

2)1 балл - 40-60 - малоустойчивые.

3)2 балла - 60-80 - относительно устойчивые.

4)3 балла - 80-100 - устойчивые.

5)4 балла - ?100 - высокоустойчивые.

9.Степень сельскохозяйственной освоенности:

1)-3 балла - слабоокультуренные почвы ?5т/га (слабая агротехника, низкая насыщенность органическими и минеральными удобрениями (?60 кг/га)).

2)-2 балла - среднеокультуренные почвы 5-10 т/га (оптимальная агротехника, минеральные удобрения (60-180 кг/га).

3)-1 балл - высокоокультуренные почвы ?10 т/га (высокий уровень агротехники, минеральные удобрения (?180 кг/га).

10.Оценка почв по ? баллов:

1)Крайне неустойчивые - 0-4 балла.

2)Неустойчивые - 5 - 9 баллов.

3)Малоустойчивые - 10 - 14 баллов.

4)Относительно устойчивые - 15 - 19 баллов.

5) Устойчивые - 20 - 24 балла.

Оценка дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы

Рельеф	1 балл
Увлажнение	2 балла
Теплообеспеченность	4 балла
Гумусированность	3 балла
Кислотность	3 балла
Степень насыщенности основаниями	4 балла
Первичная биопродуктивность	3 балла
Степень с/х освоенности	2 балла
? балл	22 балла - устойчивые



4.Оценка степени и периода деградации

Деградация - совокупность процессов, которые приводят к изменению функции почв, ухудшают их свойства, снижают природно-хозяйственное значение.

В зависимости от факторов выделяют 4 типа деградационных ландшафтов:

1.Земли технологической, или эксплуатационной деградации. Земли не пригодны без рекультивации (карьеры, торфопредприятия, земли под строительство).

а) Физическая деградация - это итог процессов нарушения сложения почвы, нарушение комплекса физических свойств. Причины: низкая культура земледелия.

б) Агроистощение - это потеря плодородия в результате потери элементов питания, ухудшения реакции среды, ППК. Причина: нарушение систем земледелия.

Эрозия - нарушение покрова почв поверхностными стоками вод. Причины:

Осадки ливневого характера;

Рельеф;

Изреженное проективное покрытие;

Породы, подверженные размыванию;

Гран. состав.

Засоленные почвы - избыточное накопление легкорастворимых солей.

Заболоченные почвы - изменение водного режима, выражается во временном переувлажнении, подтоплении или затапливании почв.

Степень деградации определяется по баллам:

0 - недеградированные почвы - продуктивность соответствует оптимальному плодородию;

1 - слабо деградированная почва - снижение продуктивности не более 25%;

1- средне деградированная почва - 20 - 25%;

2- сильно деградированная почва - 50 - 75%;

1- очень сильно деградированная почва - более 75%.

Если деградация почвы характеризуется увеличением значения показателя (плотность почвы, содержание тяжелых металлов и т.д.), то период деградации рассчитывается по формуле:

Td= (X_max - х₀)*?T/x₁ - x₀, лет

X_max - значение характерное для 4 балла деградации;

х₀ - предыдущее значение деградации почвы;

?T - временной промежуток между двумя обследованиями (в годах);

x₁ - значение критерия деградации почвы при текущем обследовании.

Плотность:

1) 1,2/1,12=1,07 - 0 степень деградаци

2) x_max=1,2*1,3=1,56

3) Td=(1,56-1,12)/12/1,2-1,12=108 лет

Физическая деградация почвы составит 4^108, то есть при сохранении данной тенденции через 108 года почва достигнет 4-ого балла деградации.

Гумус

Если деградация почвы характеризуется уменьшением значения показателя (плотность почвы, содержание тяжелых металлов и т.д.), то период деградации рассчитывается по формуле:

Td= (х0 -Xmin)*?T/ x0-x1, лет

1) 5,0/4=1,25

2) Xmin =5/2=2,5

3) Td =(5-2,5)*12/5,2-4,0=25 лет.

Физическая деградация почвы составит 4^25, то есть при сохранении данной тенденции через 25 года почва достигнет 4-ого балла деградации

К2О, Р2О5

Td= (х0 -Xmin)*?T/ x0-x1, лет

1)220/100=2,2 - 3-ая степень деградации

2)Xmin =220/5=44

3)Td=(200-44)*12/220-100=15,6 года

При сохранении данной тенденции через 15,6 лет почва достигнет 4-ого балла деградации.

Р2О5

1) 200/100=2 - 2 степень деградации

2) Xmin = 200/5=40

3) Td=(200-40)*12/200-100=19.2

Через 19,2 года почва достигнет 4-ой степени деградации.

Металлы

Сd=2,3 мг/кг (х1), фон - 0,4 мг/кг (х0)

?Т=12 лет

ОДК=2,0 мг/кг

1) 2,3/2=1,15 0-ая степень деградации

2) Хmax=2*5=10

3) Тd=(10-2,3)*12/(2,3-0,4)=49 лет

Сr=14,2 мг/кг (х1), фон=8,1 мг/кг (х0)

?Т=12 лет

ПДК=6 мг/кг

1) 14,2/6=2,4

2) Хmax=6*5=30

3) Тd=(30-14,2)*12/(14,2-8,1)=31 год

Коэффициент технического загрязнения (Кс)

Кс=Кобщ / Кфон

Кс(Cd) = 2,2 мг/кг/0,3=7,3

Кс(Cr) = 14,2 мг/кг/8,1=1,75

Суммарный показатель загрязнения (Zс)

Zc=(7,3+1,75) - (2-1)=8,05 - низкий показатель загрязнения (0-16 - низкий; 16-32 - умеренно-опасный; 32-128 - высокий; более128 - очень высокий)

Индекс приоритетности (fn)

fn= (С/ПДК(ОДК)/Сj /ПДКj(ОДК)=(2,2/2,0)/14,2/6,0=0,01

fn1, след - но компонент i не имеет приоритетного значения.

4.1 Классификация агроландшафтов

Различают несколько классификаций агроландшафтов.

Типы агроэкосистем по размеру: агросфера - весь комплекс территорий на планете, которые вовлечён в сельскохозяйственное производство; аграрный ландшафт - они приурочены к определённым природным зонам; сельскохозяйственная экологическая система - соответствует какому-либо определённому хозяйству, комплексу; агробиогеоценоз - отдельное поле, теплица, сад и т.д.

Классификация ФАО по специализации: земледельческие (полевые) - различные системы пашни; плантационно-садовые - ягодники, сады, виноградники, чайные плантации и т.д.; пастбищные - тундровые, горные, пустынные луга; производственные (агропромышленные) - используются для производства мяса, молока, яиц; смешанного типа - сочетание нескольких видов использования. По характеру воспроизводства почвенного плодородия: природоёмкий тип - не полный характер воспроизводства почвенного плодородия, плодородие снижается; природоохранный - простой характер воспроизводства почвенного плодородия, плодородие не двигается; природоулучшающий - расширенный характер почвенного плодородия, плодородие почв растёт. По интенсивности антропогенного воздействия:

1 тип - экстенсивный - с низким уровнем антропогенного воздействия. Продуктивность низкая, высокая специализация. Наблюдается высокое обеспечение севооборотов залежно-переложной стадии, балласт между продуктивностью и поголовьем скота.

2 тип - интенсивный - агроэкосистемы с высоким уровнем антропогенного воздействия. Продуктивность и специализация высокие. В растениеводстве применение севооборотов с травами и сидератами, в животноводстве утилизация навоза (возврат его на пашню).

3 тип - адаптивный - системы с умеренным антропогенным воздействием. Умеренно высокая продуктивность с высокой степенью адаптивности. В растениеводстве применение севооборотов с травами и сидератами, в животноводстве обеспечение адаптивной структуры за счёт сохранения биологического разнообразия: луг - пашня - скот.

4.2 Возможные негативные экологические риски

В Гатчинском районе в результате выведения почв из сельскохозяйственного использования возможны процессы дегумификации, подкисления, уплотнения, а следовательно и ухудшения всех физических свойств; почвы со временем переходят в естественное состояние. На склонах также возможна водная эрозия почв различной степени смыва пахотного горизонта.

Показатель	Дерново-подзолистая почва
Почвообразующие породы	3
Рельеф	2
Увлажнённость	3
Теплообеспеченность	2
Запасы гумуса	3
Кислотность	0
Степень насыщенности почв основаниями	2
Биологическая продуктивность	2
Степень освоения	-2
Интегральная оценка	15

По степени устойчивости дерново-подзолистая почва является относительно устойчивой. Вносить органические и минеральные удобрения, улучшать физические свойства почв.



5. Определение степени возможной деградации почв

Td = [(x0 - xmin)*ДT] / (x0 - x1)

Дерново-подзолистая на карбонатных отложениях почва

Период деградации по гумусу

ДT = 5 лет; х0 = 1,8; х1 = 1,5;

кратность 1,8/1,5 = 1,2 - 1-я степень деградации; xmin = 1,8/2 = 0,9

Td = [(1,8 - 0,9)*5] / (1,8 - 1,5) = 15 лет

При имеющейся тенденции через 15 лет почва перейдёт в разряд очень сильно деградированной. Химическая деградация почвы по содержанию гумуса может быть обозначена 115.

Период деградации по К2О и Р2О5

Кратность снижения по калию - 8/5,6 = 1,42 - 1-й балл деградации

ДT = 5 лет; х0 = 8; х1 = 5,6; xmin = 8/5 = 1,6

Td = [(8 - 1,6)*5] / (8 - 5,6) = 13 лет

Кратность снижения по фосфору - 4,5/3,2 = 1,4 - 1-й балл деградации

ДT = 5 лет; х0 = 4,5; х1 = 3,2; xmin = 4,5/5 = 0,9

Td = [(4,5 - 0,9)*5] / (4,5 - 3,2) = 14 лет

Химическая деградация почвы по содержанию калия обозначается 113, а фосфора - 114.



6. Заключение

Анализ агроэкосистем Гатчинского района показал, что исследуемые агроэкосистемы (а именно агроэкосистемы на дерново-подзолистых почвах требуют разработки мероприятий по повышению плодородия почв и оптимизации агроэкосистем, так как без этого с течением времени почвы могут ухудшить свои агрохимические показатели. Оптимизация функционирования агробиогеоценоза проводится на нескольких уровнях.

1. Уровень растительного организма и входящих в него подсистем. Представляет собой «конструирование» растения с целью обеспечения высокой продуктивности при хорошо выраженной конкурентоспособности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды. Одна из возможностей решения этой проблемы - в биотехнологии.

2. Уровень популяции растений. Прежде всего, обращают внимание на её плотность, которая во многом определяет взаимоотношения растений между собой. В связи с этим необходимо проводить мероприятия по оптимизации плотности популяций культурных растений, которая должна быть такой, чтобы не было взаимного угнетения культурных растений, не снижался уровень их продуктивности и не возникало массового развития сорняков.

3. Уровень сообщества (агрофитоценоза). Для достижения цели создания оптимальных условий жизни агрофитоценоза необходимо предусмотреть обеспечение культурных растений необходимыми им экологическими факторами (как средообразующими, так и ресурсными). Для этого следует количественно оценить потенциальные возможности почвы в удовлетворении потребностей растений в питании, возможности усвоения культурой питательных веществ из ранее внесённых в почву удобрений, следует попытаться разумно соотнести потребности культур с возможностями почв и дать рекомендации по оптимальному распределению их как в пространстве, так и во времени. Это позволит экономно расходовать имеющиеся природные ресурсы и максимально уменьшить объёмы рекомендуемых к внесению удобрений, обеспечив получение планируемых урожаев.

4. Уровень агробиогеоценоза. В дополнении к рассмотренным процессам следует добавить оптимизацию почвенных процессов. Прежде всего, полевой участок готовят к посеву, продумывая способы обработки почвы. Большую роль играет регуляция и оптимизация водного режима почв. Проводят работы по активизации внутрипочвенных биологических процессов, а также по максимизации уровня содержания диоксида углерода в приземном слое воздуха при помощи внесения органических удобрений и органосодержащих отходов, необходимых для обеспечения питания культурных растений. Отдельно рассматривается комплекс мероприятий по повышению плодородия почв и, прежде всего, по увеличению запасов органического вещества и гумуса в почвах. Среди последних наибольшее значении имеют внесение органических удобрений, в том числе сидератов, а так же учёт количества корневых и послеуборочных остатков растений, возделываемых или произрастаемых в поле.

деградация почва мониторинг агроэкосистема



Список использованной литературы

1. Кауричев И.С. Почвоведение

2. Бархатова М.Р. Агроклиматический справочник по Ленинградской области / Москва: Гидрометеоиздат, 1959. - 176 с.: табл.

3. Муха, Макаров «Плодородие почв и устойчивость земледелия»

4. Черников В.А. «Устойчивость почв к антропогенным воздействиям»

5. Титова Д.Р. «Агроэкосистемы: проблемы и функционирование и сохранение устойчивости»

6. Черников В.А. «Агроэкология»

7. Титова Д.Р., Добахов «Основы экологической оценки функционирования агроэкосистем»

8. Почвоведение/И.С. Кауричев, Л.Н. Александрова, Н.П. Панов и др.; Под ред. И.С. Кауричева. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос,1982.
9. Пестряков В.К. Почвы Ленинградской области.,1973.
10.Практикум по методике составления и использования крупномасштабных почвенных карт/Л.Н. Александрова, А.А. Коротков, М.В. Новицкий и др.; Под ред. Л.Н. Александровой. - М.: Колос, 1983.

Размещено на Allbest.ru