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 5º С, 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 Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 4076; Нарушение авторского права страницы