Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ЦЕЛИ, ЗАДаЧИ И ВИДЫ МЕЛИОРаЦИИ ЗЕМЕЛЬ

 

В широком смысле мелиорация (от латинского слова melioratio – улучшение) – это коренное изменение компонентов природы для повышения потребительской стоимости (полезнос­ти) земель. Под мелиорацией сельскохозяйственных земель пони­мают комплекс инженерно-технических, организационно-хозяй­ственных и социально-экономических мероприятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий и повышение плодородия почв с целью получения высоких, ус­тойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Мелиорация дает возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрогеологических, гидрологических и др.) на земельных угодьях в необходимом для человека направлении, формировать высокопродуктивные агробиоценозы, повышать плодородие почв, обеспечивать устойчивые урожаи сельскохозяй­ственных культур, выращивать новые культуры, создавать благо­приятные условия для существования полезной флоры и фауны.

Мелиоративные работы способствуют оздоровлению местнос­ти, уменьшению видового разнообразия и численности комаров, мошки, иксодовых клещей и других переносчиков возбудителей болезней человека и животных, сокращению и уничтожению оча­гов малярии, туляремии, клещевого энцефалита и других природ-ноочаговых болезней.

Мелиоративные работы, направленные на регулирование и ис­пользование вод местного стока, способствуют формированию в построенных прудах и водохранилищах ихтиофауны из ценных видов рыбы, созданию зон рекреации в пределах мелиоративных объектов. Мелиорация позволяет осваивать новые земли, преоб­разует их в обустроенные для человека территории с новым обра­зом жизни, занятости и развитой инфраструктурой, так как при этом строятся дороги, поселки, промышленные предприятия, систе­мы водоснабжения и др.

мелиорация земель повышает эффективность сельского хозяйства, что происходит в результате:

1) освоения новых земель, ранее не включенных в сельскохозяй­ственное производство (орошение засушливых и осушение переув­лажненных земель), так как в связи с ростом городов уменьшается количество обрабатываемой земли, приходящейся на одного чело­века (в бывшем СССР – 0,9 га, в США – 0,91, в Канаде – 2,05, в Великобритании – 0,13, в ФРГ – 0,13, в Японии – 0,05 га);

2) перевода менее продуктивных земель в более продуктивные, например, малопродуктивные луга после мелиорации переводят в пашни;

3) более полного использования существующих сельскохозяй­ственных угодий за счет повышения урожайности на мелиорируе­мых землях;

4) выращивания сельскохозяйственных культур, которые не могут произрастать и давать проектные урожаи без мелиорации (рис, хлопчатник).

Мелиорация земель (орошение, осушение) – капиталоемкое, но высокоэффективное мероприятие. Урожайность сельскохозяй­ственных культур на мелиорированных землях в 2...6 раз больше, чем на немелиорированных. В 1990г. в СССР площадь мелиори­рованных земель составляла 41,2 млн. га, в том числе орошаемых –

23,2, осушаемых – 18,0 млн. га, в России в это время – соответ­ственно 11,2; 6,1 и 5,1 млн. га.

Орошаемые сельскохозяйственные земли в мире составляют более 220 млн. га, осушаемые – более 200 млн. га. В мире мелиори­рованные земли составляют 18 % площади пашни и дают до 50 % продукции. В России мелиорированные земли составляют 4,2 % площади сельскохозяйственных угодий, но дают около трети всей продукции, в том числе: весь рис, 70 % овощей, 25 % кормов, 20 % зерна кукурузы. В Нечерноземной зоне мелиорировано 9 % пахот­ных земель, с них получают 15 % продукции растениеводства, в том числе: 70 % овощей, 25 % кормов. Отсюда следует, что окупаемость капи­тальных вложений в мелиорацию земель высокая.

С помощью мелиоративных мероприятий можно улучшать как отдельные компоненты природной среды, так и ландшафты в це­лом. Можно выделить следующие виды мелиорации:

1) водные (оросительные и осушительные);

2) химические (гипсование солонцов, известкование кислых почв, рассоление почв);

3) тепловые (мульчирование, согревание почв);

4) физические (изменение физических свойств почв – пескование торфяных почв, глубокое рыхление тяжелых почв, уплотнение рыхлых почв;

5) культуртехнические (удаление ненужной растительности, пней, кочек);

6) лесомелиорации (улучшение природных условий с помощью защитных лесных насаждений);

7) агромелиорации (улучшение природных условий с помощью агротехники, например кротования).

Часто различные виды мелиорации проводят совместно – ком­плексные мелиорации.

основные цели мелиорации земель в современной концепции ее развития следующие:

1. коренное улучшение и дальнейшее повышение плодородия почв (расширенное воспроизводство плодородия почв).

2. получение оптимального урожая сельскохозяйственных куль­тур при определенных экологических ограничениях, не допускаю­щих вредного влияния на прилегающие территории.

3. охрана и рациональное использование природных ресурсов, создание благоприятной среды обитания человека и всего живого.

Сущность мелиорации земель заключается в изменении состава и свойств почв, а также в целенаправленном управлении почвен­ными, гидрогеологическими, геохимическими и биохимическими процессами за счет регулирования потоков вещества (вода, хими­ческие элементы) и энергии в ландшафтах.

ВЛИЯНИЕ МЕЛИОРаЦИИ На ЛаНДШаФТЫ

 

Все компоненты природной среды находятся в сложном взаимодействии между собой и с человеческим обществом.

При мелиоративном строительстве в сферу воздействия вовлекаются большие площади, глубина воздействия составляет 10…20 м и более. Изменения, происходящие в литосфере под влиянием гидротехнического и мелиоративного строительства, могут быть охарактеризованы как локальные, регионально-линейные и регионально-площадные.

Сложная и многоплановая взаимосвязь в природе делает обяза­тельным анализ и прогноз возможных последствий хозяйственной деятельности. Особое внимание необходимо уделять вопросам ох­раны компонентов окружающей природной среды. В России во всех проектах мелиорации земель разрабатывают раздел «Охрана природы» – средства на эти цели составляют 10... 15 % капиталовло­жений в мелиорацию земель. Положительное влияние мелиорации на комплекс природ­ных условий отмечено выше. Однако возможны отрица­тельные побочные эффекты влияния мелиорации земель на ок­ружающую природную среду, вызываемые отдельными ошибка­ми, допускаемыми при проектировании, строительстве и эксп­луатации мелиоративных объектов. К таким негативным эффектам можно отнести: 1) усиление вымывания питательных веществ из почвы в результате интенсификации промывного водного ре­жима;

2) усиление минерализации органического вещества почвы;

3) изменение условий почвообразования, приводящее к измене­нию сущности и направления почвообразовательных процес­сов и, как результат, – к образованию новых антропогенных почв;

4) загрязнение водоемов и рек химическими и биологическими веществами, поступающими в них с дренажными водами;

5) изме­нение гидрологической и гидрогеологической обстановки на сопредельных территориях.

Мелиорация – мощное средство изменения природных усло­вий и среды обитания живого мира на больших территориях. Осу­ществление мелиорации связано с широкой системой регулирова­ния стока как поверхностных, так и почвенно-грунтовых вод, ока­зывает влияние на его скорость, количество и форму. Мелиорации могут быть экологически безопасными тогда, когда они обосно­ванны, обеспечивают точное регулирование требуемых факторов и являются комплексными.

ПОТРЕБНОСТЬ В МЕЛИОРаЦИЯХ

 

Территория нашей страны относится к территориям с пони­женной биологической продуктивностью земель. Значительная площадь России находится в зоне многолетней мерзлоты, низких температур, короткого лета, недостатка или избытка осадков. Только около 10 % площадей сельскохозяйственных угодий в есте­ственном состоянии благоприятны для земледелия по климати­ческим, почвенным и гидрогеологическим условиям. Таким обра­зом, большая часть сельскохозяйственных угодий нашей страны нуждается в улучшении.

Потребности в мелиорациях изменяются в зависимости от природных или ландшафтно-географических зон, которые различаются кли­матом, растительностью и почвами. Формирование зональности растительного и почвенного покрова определяется ресурсами солнеч­ной радиации (тепла) и влаги. Зональные отличия выражают соотношением тепловых и водных ресурсов и характеризуют гидротермическим коэффициентом:

I = 10R/Loc, (5.5)

где R – радиационный баланс почвы, кДж/(см2 · год); L – удельная теплота парообразования,

равная 2,26 кДж/см3; Ос – годовое количество атмосферных осадков, мм/год.

 

Это соотношение дает представление о балансе тепла и влаги, позволяет оценить тип водного режима почв, интенсивность биологических процессов и зависимость почвенно-мелиоративных условий от этих факторов. Оно позволяет наметить мелиоративные мероприятия.

Для оценки гидротермического режима отдельных природных зон применяют коэффициент увлажнения:

КУ = Ос / ЕО , (5.6)

где ЕО – испаряемость, мм/год.

 

коэффициент увлажнения, характеризующий естественную или природную влагообеспеченность, может быть представлен:

 

КУ = (Ос5 + Wп) / Е, (5.7)

где Ос5 – средняя многолетняя сумма осадков за биологически активный период года, т.е. за период года с температурой воздуха выше 5ºС, мм; Wп – активные влагозапасы в метровом слое почвы на начало расчетного периода, мм; Е – испаряемость за расчетный период, мм.

 

По степени сбалансированности тепловых и водных ресурсов можно выделить характеристики различных природно-климатических зон страны.

зона избыточного увлажнения. Здесь на­блюдается недостаток тепла, растительные остатки в почве разла­гаются медленно. Почвы формируются в условиях промывного водного режима, питательные вещества и гумус вымываются осадками. Распространены почвы серые лесные, дерновые, подзолистые, с небольшим содержанием гумуса, рН < 6,5. Распашка почв увели­чивает их тепловой баланс, что благоприятно для почвенных про­цессов. Возвышенные территории, благодаря оттоку избыточных вод, не переувлажнены, но интенсивно промываются, в засушли­вые периоды некоторые культуры нуждаются в орошении. В по­ниженных местах формируются переувлажненные земли, нужда­ющиеся в осушении. Кислые почвы требуют известкования. По­чти на всех землях нужны культуртехнические мероприятия (сведение мелколесья и кустарника, корчевка пней, срезка кочек, уборка камней, выравнивание поверхности земли, разделка дернины, внесение удобрений).

зона достаточного увлажнения (лесостепная и степная). Здесь в результате сбалансированности поступления тепла и влаги создаются наилучшие условия для почвообразова­ния. Почвы этой зоны (черноземы и каштановые) формируются в условиях естественного промывного режима невысокой среднего­довой интенсивности. Эти почвы наиболее плодородные, с макси­мальной биологической продуктивностью и содержанием гумуса, наилучшими агрохимическими характеристиками. Распашка чер­ноземов увеличивает радиационный баланс почв, следовательно, для восстановления сбалансированности тепла и влаги необходи­мо увлажнение почв. В этой зоне в отдельные годы и периоды на­блюдаются засухи, снижающие урожаи, поэтому для получения гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур и улуч­шения процесса почвообразования применяют орошение. Ороше­ние здесь должно быть лишь небольшим дополнением к есте­ственным осадкам.

засушливая зона (сухостепная, полупустынная). Здесь при высоких температурах и недостатке влаги ускоряется процесс минерализации растительных остатков, снижается ин­тенсивность накопления гумуса, формируются светло-каштано­вые и сероземные почвы со средним содержанием гумуса. Для улучшения процесса почвообразования и развития большинства сельскохозяйственных культур необходимо регулярное ороше­ние. Чтобы избежать процессов осолонцевания и засоления почв, часто требуются химические мелиорации и промывки засо­ленных земель.

острозасушливая (пустынная) зона. Здесь процесс ми­нерализации растительных остатков идет почти без образования гумуса. Формируются почвы пустынные бурые, серо-бурые песча­ные. Земледелие без орошения здесь невозможно. При орошении существенно улучшаются и процессы почвообразования. Для вы-мывания из почвы токсичных для растений солей и предотвращения засоления почв применяют промывной режим орошения, при ко­тором на поля подают воды на 15...25 % больше, чем требуется ра­стениям. Для предотвращения подъема грунтовых вод необходим дренаж.

Приведенные характеристики земель различных природно-климатических зон страны показывают, что почти все сельскохо­зяйственные угодья нуждаются в улучшении для повышения эффек­тивности их использования: требуют орошения около 29 млн. га, осушения – 25,9 млн. га, известкования – 37 млн. га, за­росло кустарником и мелколесь­ем около 400 тыс. га, засолено около 15 млн. га, осолонцовано 24,3 млн. га. Площадь эрозионно и дефляционно опасных почв со­ставляет более половины земель сельскохозяйственного назначе­ния, в том числе 40 % почв паш­ни. Наблюдается резкое нараста­ние темпов деградации и загряз­нения почвенного покрова стра­ны, в том числе процессов агрогенного истощения на землях сельскохозяйственного назначе­ния.

Потребность в мелиорации за­висит не только от зональных, но и от азональных особенностей природных условий. зональные почвы, увлажненность которых формируется естественными количеством тепла, ра­диационным балансом и количеством атмосферных осадков, обычно оро­шают на возвышенных выровненных пространствах. В осушении нуждаются, как правило, азональные природные объекты (фа­ции), которые получа­ют дополнительное водное питание за счет притока со сторо­ны зональных фаций, на них формируются азональные почвы: болотно-подзолистые, торфяные, пойменные. Расположение засоленных земель также часто азонально.

Относительные значения факторов почвообразования, водно-физических и физико-химических свойств почв в различных ландшафтно-географических зонах показаны на рисунке 5.1.

Показатели биологического круговорота веществ в почвах раз­личных природных зон приведены в таблице 5.2. Максимальные биологическая продуктивность и содержание гумуса, как видно из этой таблицы, наблюдаются в почвах, формирую­щихся в условиях естественного промывного режима невысокой среднегодовой интенсивности.

При рассмотрении особенностей мелиорируемых земель в раз­личных природных зонах необходимо учитывать:

1. Различие в изменении естественного водного режима. Наиболее плодородные почвы (черноземы) в естественных ус­ловиях сформировались при гидротермическом режиме, харак­теризующемся таким соотношением водных и тепло­вых ресурсов, которое оптимально с точки зрения почвенных процессов. Завыше­ние оросительных норм приводит к нерациональному расходова­нию водных ресурсов и во многих случаях –к ухудшению мели­оративного состояния орошаемых земель в степной и сухостепной зонах.

2. Различие в степени естественного увлажнения по годам. Орошение в пустынной зоне –основной источник водоснабже­ния растений, а орошение в сухостепной и особенно в степной зонах является дополнением к атмосферным осадкам и должно снимать возникающие дефициты естественного увлажне­ния почв, поэтому оросительные нормы по годам существенно различаются (в пустынной зоне изменяются в 1,1...1,2 раза, а в сухостепной и степной зонах – в 2...З раза).

таблица 5.2.Показатели биологического круговорота вещества

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 113; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.083 с.) Главная | Обратная связь