Эколого-хозяйственная оценка территории СПК "Сутайский" Мухоршибирского района Республики Бурятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГБОУ ВО «БУРЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. В.Р. ФИЛИППОВА»

Институт землеустройства, кадастра и мелиорации

Кафедра землеустройства

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Эколого-хозяйственная оценка территории»

На тему: Эколого-хозяйственная оценка территории СПК "Сутайский" Мухоршибирского района Республики Бурятия

Выполнила:

студентка гр. 6302

Монгуш А.Ю.

Проверила:

ст. преподаватель

Иванова Г.А.

Улан-Удэ, 2017



ВВЕДЕНИЕ

Экологическая оценка - это определение степени пригодности (благоприятности) природно-ландшафтных условий территории для проживания человека и какого-либо вида хозяйственной деятельности

Экологическая оценка земель основывается на анализе и комплексной увязке местного климата, рельефа, почв, растительного покрова и культурных режимов. К числу задач оценки относятся: оценка природных территориальных комплексов с точки зрения возможности их использования для различных хозяйственных целей- сельскохозяйственных, лесохозяйственных, пастбищ, рекреации, строительства населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог и т.д.

Эколого-хозяйственная оценка территорий включает комплексное изучение природных и техногенных условий территории, ее хозяйственного использования и социальной сферы, оценку экологического состояния территорий (рельеф, почвы, растительность), рекомендации и предложения по предотвращению и снижению неблагоприятных последствий, восстановлению и оздоровлению природной среды.

В данной курсовой работе будет произведена эколого-хозяйственная оценка территории. Объектом исследования будет СПК «Сутайский» Мухоршибирского района Республики Бурятия

Цель курсовой работы - эколого-хозяйственная оценка территории СПК «Сутайский» Мухоршибирского района.

В данной курсовой работе будет произведена эколого-хозяйственная оценка территорий. Объектом исследования является СПК «Сутайский» Мухоршибирского района Республики Бурятия.

Задачи работы: природный экологический хозяйственный земля

1. Изучение природных и экологических условий;

2. Провести эколого-хозяйственную оценку территории для рационального, эффективного использования и охраны земель;

3. Разработать комплекс мероприятий по защите земель.



РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1 Характеристика объекта исследования

СПК «Сутайский» расположен в северо-восточной части Мухоршибирского района, граничит с землями СПК им. Ленина, «Знамя Ленина», «Коммунизм», «Эрдэм», «Родина».

Центральная усадьба находится в с. Нарсата, в хозяйстве два населенных пункта. Расстояние до районного центра 40 км, сообщение по тракту.

Водоснабжение ферм и населенных пунктов осуществляются водами речек, колодцев, а также канав.

Всего земель по хозяйству 8923,8 га, из них сельскохозяйственных земель - 7071,8 га, пашни - 3163,3 га, сенокосов - 410,4 га, пастбищ -3498,1 га.

В процессе оценки территории СПК «Сутайский» учетные данные, характеризуют общую площадь хозяйства, площади угодий и их качественное состояние.[6]

Таблица 1. Состав и соотношение угодий.

№ п.п.	Вид угодий	Площадь
		В га.	В процентах (%)
			К общей площади	К площади с-х. угодий
1	Пашня - всего	3163,3	35,45	44,73
2	Пастбища - всего в том числе: редколесье чистые каменистые чистокаменистые мелкокаменистые кочковатые заболоч. кочковатые	3498,1 37,8 1076,6 726,3 1236,8 204 205,5 11,1	39,20 0,42 12,06 8,14 13,86 2,29 2,30 0,12	49,47 0,53 15,22 10,27 17,49 2,88 2,91
3	Сенокосы - всего	410,4	4,60	5,8
4	Итого сельскохозяйственных угодий	7071,8	79,25	100
5	Лесов	1276	14,29	18,04
6	Древесно-кустарниковых насаждений, не входящие в гослесфонд	46	0,52	0,65
7	Под дорогами и прогонами	40	0,45	0,57
8	Под водой	34	0,38	0,48
9	Прочих земель	397	4,45	5,61
10	Под общественными дворами, улицами и площадями	59	0,66	0,83
11	Всего в границах землепользования	8923,8	100	126,18

Всего земель по хозяйству 8923,8га, из них сельскохозяйственных земель - 7071,8 га : пашни - 3163,3га, пастбища - 3498,1 га, сенокосы - 410,4 га.

1.2 Характеристика рельефа местности

Рельеф территории хозяйства делится на две части. Северная часть представляет собой чередование невысоких гор и межгорных понижений. Вершины выровненные. Абсолютные высоты до 1000м, относительные 200-250м. крутизна склонов не превышает 12?. В центре этой части тянется широкая падь, являющаяся долиной реки Сутай.

Южная часть хозяйства, расположенная за трактом, представляет с собой равнину с небольшими микропонижениями, спускающуюся к пойме реки Тугнуй.

Для северной части характерны каштановые маломощные щебнистые почвы и серые лесные по склонам, луговые и торфяные по пади. На равнинной части преобладают каштановые солонцеватые почвы, и лугово-степные и луговые осолончаки.[6]

Таблица 2. Характеристика пахотных угодий по рельефу

Вид угодий	Общая площадь	Площадь угодий с крутизной склона в градусах
	га	%	до 1	1-3	3-5	св. 5
			га	%	га	%	га	%	Га	%
пашня	3197,7	100	1738	54,3	715,4	22,4	707,2	22	42,1	1,3

1.3 Климатические условия

По агрономическому районированию территория совхоза находится в теплом агроклиматическом районе. За теплый период (выше 10є) сумма температур составляет 1600-1800є. Климат района резкоконтинентальный

Зима продолжительная холодная. Самый холодный месяц январь, среднемесячная температура которого - 24,8єС. Количество осадков в зимние месяца не превышает 5-6% годовой суммы. Высота снежного покрова составляет 25-29 см. На открытых местах снег частично или полностью сдувается в пониженные элементы рельефа. Зима наиболее продолжительный сезон (5,5месяца), который характеризуется малым количеством осадков, большой сухостью воздуха, большим количеством ясных дней в году и небольшим снежным покровом. Зимний период начинается с середины октября месяца

На смену зиме приходит сухая и ветреная весна. Снежный покров сходит в конце марта - начале апреля. Средняя дата начала снеготаяния приходится на 4 марта, окончание на 8 апреля. Самый поздний весенний заморозок отмечается 27 июня. К 27 апреля почва оттаивает на глубину 30 см

Первая половина лета жаркая и засушливая сменяется дождливой погодой, обусловленной приходом южных циклонов. В июле-августе выпадает 114мм осадков. Средняя температура самого жаркого месяца-июля +18.3є. По температурному режиму за последние 5 лет среднемесячная температура составляла: в июне +12С, +15 С; в июле +16С, +21С; в августе +13, +18С, что выше нормы. Дневная температура в ясную погоду повышается с +25С до +30С, в отдельные дни с +33С до +38 С, +40С. Дожди летом отмечаются разного характера. За сутки может выпасть от 20 до 60 мм, в течение 2-х суток до 100мм. Очень часто летом идут ливневые дожди кратковременного характера с грозами, за 40-50 мин может выпасть до 40 мм. Лето наступает в 3-ей декаде мая и продолжается 3,5 месяца. По синоптическим особенностям лето подразделяется на 2 сезона: первая половина засушливый и теплый (июнь- начало июля) и вторая половина - влажная (июль - начало сентября). В первой половине лета происходит ослабление скорости ветра и интенсивное прогревание воздуха

Осень сухая и прохладная. Дата самого раннего заморозка-13 августа, дата образования устойчивого снежного покрова 21 октября. Осенью наблюдается минимум увлажнения, который характеризуется меньшей продолжительностью, чем в весенний период. Активизируется ветровая деятельность. Осенние ветры имеют меньшую по сравнению с весенним, силу

Годовое количество осадков около 350-450 мм, за вегетационный период около 288 мм. Продолжительность вегетационного периода - 150 дней, период температур выше 0є колеблется от 175 до 190 дней. Гидротермический коэффициент по району равен 1,5

Незначительные атмосферные засухи бывают в районе почти ежегодно, интенсивные засухи - раз в течение 5 лет. В теплое время года преобладают северо-западные, северные, северо-восточные ветра. В холодное время преобладают северо-восточный ветер. Сильные и частые ветры в основном северо-восточном направлении, отмечаются весной, что приводит к быстрому испарению влаги при таянии снега и иссушению почвы, иногда отмечается сдувание плодородного слоя почвы

Низкие температуры воздуха, незначительный снежный покров способствуют сильному промерзанию почвы на 2-3 м. Оттаивание ее происходит медленно, только к концу мая она оттаивает на глубину 60-100 см

Климатические условия данной территории благоприятны для ведения земледелия и развития животноводства

Таблица 3. Характеристика агроклиматических условий сельскохозяйственного предприятия

№ п/п	Показатели	Единица измерения	Количество единиц
1.	Среднегодовая температура воздуха	град.	350-450
2.	Средняя температура: самого теплого месяца самого холодного месяца	град. град. град.	+18,3 - 24,8
3.	Абсолютный минимум температур	град.	-55
4.	Абсолютный максимум температур	град.	+40
5.	Продолжительность безморозного периода	Дней	73-111
6.	Продолжительность вегетационного периода	Дней	150
7.	Сумма активных температур (за период +10єС)	град.	1600-1800
8.	Дата последнего и первого заморозков	Числа	18.09 по 3.10
9.	Высота снежного покрова	см.	Не превыш. 15
10.	Глубина промерзания почвы	см.	25-29
11.	Среднегодовое количество осадков	мм.	247-402
12.	Гидротермический коэффициент	ГТК= сумма осадков*10 сумма темпер.выше+10С	395200 - 723600

1.4 Почвенный состав

Территория обследования входит по почвенному районированию республики в Восточно-Сибирскую провинцию степей и межгорных впадин и горных лесов. При обследовании почв хозяйства выполнены следующие типы почв: серые лесные, луговые, дерново-глеевые, лугово-болотные, болотные.

На территории хозяйства выделены почвы, подверженные водной и ветровой эрозии.

По механическому составу почвы в основном легкосуглинистые и суглинистые, встречаются супесчаные разновидности.

Серые лесные почвы

Расположены по вершинам и склонам гор разной экспозиции. По мощности гумусового горизонта делятся на слаборазвитые, маломощные, среднемощные.

Формируются эти почвы под лиственнично-хвойными лесами, довольно изрежены, с хорошо выраженным травянистым покровом.

Для характеристики морфологических признаков этих почв приводится описание разреза. Растительность представлена лиственной, березовой сосновой, подлесок из шиповника, спиреи и др., богатое лесное разнотравье.

Серые лесные почвы по механическому составу представлены от суглинка по супеси.

Вниз по профилю почвы происходит слабое увеличение содержания фракций песка и уменьшение количества физической глины и ила. Реакция почвенной среды близка к нейтральной (6,6-7,0), с глубиной переходит в щелочную. Содержание гумуса высокое и составляет 6,16%, с глубиной резко падает. Сумма поглощенных оснований в верхнем горизонте составляет 22,9 м/экв., с глубиной постепенно падает, подвижная форма фосфора 44,2-27,7 мг на 100 г почвы, подвижная форма калия 3,9-93,2 мг на 100 г почвы. Из этих данных видно, что обеспеченность фосфором- высокая, калием- низкая.

Серые лесные почвы в хозяйстве в основном находятся под лесом, пастбищем, небольшая их часть используется по пашню. Пашни серых лесных почв нуждается во внесении азотных и калийных удобрений.

Луговые почвы. Луговые почвы формируются под луговой растительностью с преобладающим развитием дернового и глеевого процессов в результате повышенного поверхностного обводнения и постоянной связи с почвенно-грунтовыми водами. На поверхности почвы формируется хорошо развитый гумусовый горизонт, а в переходном горизонте и почвообразующей породе появляются признаки оглеения. Распространены данные почвы на отрицательных элементах рельефа, в частности, по пойме рек. Почвообразующими породами являются аллювиальные пески и супеси.

Болотные почвы. Формирование и развитие болотных почв неразрывно связано с избыточным увлажнением, которое возникает вследствие различных причин и может быть вызвано поверхностными и грунтовыми водами.

Болотные почвы распространены на отрицательных и равнинных элементах рельефа, характеризуются накоплением органической слаборазложившейся массы растительных остатков в виде торфа.

Морфологической особенностью является то, что ниже торфяного горизонта залегает оглеенный слой.

Эти почвы используются как малопродуктивные пастбища вследствие неблагоприятных водно-физических свойств, но при проведении мелиоративных мероприятий они могут быть использованы как сенокосы и пастбища более высокой продуктивностью.

По многолетним данным почвенного обследования установлено, что потенциальное плодородие сельскохозяйственных угодий, главным образом, содержание органического вещества в почве, с годами заметно снижается. Интенсивный вынос питательных веществ, несмотря в целом на невысокую урожайность сельскохозяйственных культур, несовершенная структура пашни и посевных площадей, низкие объемы применения органических и минеральных удобрений, предопределяющие истощительный принцип использования земель, снизили уровень плодородия, в первую очередь пахотных угодий

Длительное использование почв без достаточного внесения в них минеральных и органических удобрений, а также применения в нужных объемах почвозащитных мероприятий и приводит к увеличению потерь органического вещества почвы и как следствие этого увеличиваются площади сельскохозяйственных угодий с более низкими его запасами, в результате чего снижается потенциальное плодородие почвы.

Почвенное обследование хозяйства выявило значительные площади эродированных и податливых эрозионным процессам земель. В Прибайкальском районе 9-19% сельскохозяйственных земель подвержены эрозионным процессам.

К числу факторов, отрицательно влияющих на плодородие почвы, относится ее кислотность. Повышенная степень кислотности обуславливает снижение эффективности действия минеральных удобрений, ухудшение агрофизических свойств почвы и повышение подвижности токсических веществ, попадающих в растения.

В Прибайкальском районе удельный вес кислых почв составляет от 12,6 до 29,6%. Наряду с повышением кислотности почв на отдельных участках пашни и лугов, увеличились площади этих угодий с низким содержанием кальция

Таким образом, тенденция снижения содержания органического вещества в почвах сельхозугодий прослеживается на протяжении всех циклов обследования. В земледелии республики преобладающим становится фактор устойчивого падения плодородия почв. Подтверждением этому является ежегодный отрицательный баланс органического вещества и питательных элементов в почвах.

Снижение потенциального плодородия сельскохозяйственных угодий носит проблемный характер, так как потери почвенного гумуса не только снижают плодородие, но и отрицательно сказываются на биоценотических и глобальных экологических функциях почв.

В настоящее время решение проблемы повышения плодородия почв сельскохозяйственных угодий в республике связано с наращиванием и внесением органических и минеральных удобрений. Помимо навоза важнейшими источниками пополнения почв органическим веществом являются торфа и сапропели, природных запасов которых в Бурятии достаточно, солома, сидераты, как на чистых парах, так и в промежуточных (пожнивных) культурах, а также опилки, кора, лигнин и прочие органические отходы промышленности и коммунального хозяйства, не содержащие тяжелых металлов и других токсических веществ. Побочные отходы следует использовать только в виде компостов с почвой, навозом, торфом и сапропелями.

Установлено, что экологическая устойчивость земледелия, сохранность самих почв зависят от состояния их потенциального плодородия. При длительном отрицательном балансе гумуса и питательных элементов степень устойчивости почв к различным воздействиям природного и антропогенного характера на них и их экологичность резко снижаются.



РАЗДЕЛ 2. ЭРОЗИЯ ПОЧВ И РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЕЁ ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ

2.1 Эрозия почв

Экосистемы Бурятии, особенно ее южной части, развиваются в жестких природно-климатических условиях (горный рельеф, резкоконтинентальный климат, функционирование экосистем в условиях одновременно проходящих процессов криодизации и аридизации (уменьшения степени увлажненности территории)). Экстремальность экологических условий и все возрастающий пресс антропогенного воздействия обусловливает довольно быстрое протекание процессов деградации экосистем. [5]

На территории СПК «Сутайский» основным процессом, вызывающим деградацию сельскохозяйственных угодий, является водная эрозия.

2.2 Водная эрозия

Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают следующие формы водной эрозии: плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии, условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека. В частности, появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы, -- одна из причин активизации водной эрозии в последние десятилетия. Другие негативные антропогенные факторы: уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.

Природными факторами ее возникновения являются горный характер рельефа, выпадение атмосферных осадков в виде ливневых дождей в июльско-августовский период, низкая степень проективного покрытия, легкий гранулометрический состав почвообразующих пород и почв. К антропогенным факторам можно отнести распашку крутых и покатых склонов без соблюдения почвозащитных противоэрозионных технологий и чрезмерный выпас скота на слабозащищенных растительностью склонах.

На территории СПК «Сутайский» подвержены водной эрозии серые лесные почвы, обладающие значительной рыхлостью. Разреженный и угнетенный растительный покров естественных кормовых угодий, большая выбитость их скотом, отсутствие лесополос и лесных массивов; отсутствие системы почвозащитных мероприятий являются также основными причинами развития эрозии.

2.3 Механизм водной эрозии

Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы. Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям:

* Неразмывающая скорость -- максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.

* Размывающая скорость -- минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.

Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта. Процессы дефляции, смыва и размыва почв - явление физическое, они обычно расчленяются на два этапа: первый - отделение почвенных частиц, второй -- транспортировка или снос частиц. В связи с этим интенсивность эрозионных процессов зависит не только от устройства поверхности, массы воды, по ней стекающей, ветрового режима, но и от физико-химических и водно-физических свойств почв.

В настоящее время установлены основные факторы, определяющие податливость почвы ветровой эрозии: скорость ветра, гранулометрический состав и степень распыленности верхнего слоя почвы, ГТК, количество пожнивных остатков на поверхности ноля, гребнистость поверхности. выделены группы почв по податливости к ветровой эрозии с учетом гранулометрического состава, особенностей рельефа, степени увлажненности почв поверхностными и грунтовыми водами, а также хозяйственного использования земель. Максимально податливы почвы с легким супесчаным и песчаным составом, используемые под пашню.

Дерновые, дерново-карбонатные, светло-серые и серые лесные почвы занимают 21,1% от общей площади пашни. Серые лесные почвы формируются под березовыми лесами в приречных полосах, сложенных легкосуглинистыми породами. По степени выраженности дернового процесса выделяются светло-серые (гумуса 3-4%) и серые (гумуса 4-6%) лесные почвы. Они имеют слабокислую реакцию в верхнем и щелочную в нижнем горизонте.

Лесные темно-серые почвы и черноземы оподзоленные занимают 18,5%. Первые формируются под березовыми лесами с пышным лугово-лесным травянистым покровом на тяжелосуглинистых карбонатных породах. Содержание гумуса в этих почвах 5-8%, реакция по всему профилю слабокислая, близкая к нейтральной, и только в карбонатном горизонте слабощелочная.

Черноземы выщелоченные формируются на наиболее дренированных элементах рельефа в южной лесостепи под злаково-разнотравными степями. Они занимают 37,8% от общей площади пашни. Преобладают черноземы выщелоченные среднегумусные среднемощные с залеганием карбонатов на глубине 80-100 см. Распространены также черноземы солонцеватые среднегумусные среднемощные с уплотнением и ореховатой структурой в горизонте В, со вскипанием на глубине 50-60 см. Черноземы содержат 6-8% гумуса, имеют нейтральную реакцию в верхней части профиля и слабощелочную и щелочную - в нижней.

Лугово-черноземные почвы формируются под луговой и злаково-разнотравной растительностью, а иногда встречаются под разреженными, паркового типа, березовыми лесами. Они имеют нейтральную реакцию в верхней части профиля и щелочную -- в нижней, гумуса содержат 9-10%, отличаются большим потенциальным плодородием, имеют значительное содержание валового азота, фосфора и калия, но количество доступных для растений форм азота и фосфора невелико.

2.4 Комплекс мероприятий по защите от водной эрозии

В борьбе с эрозией почв рекомендовано принять комплекс организационно-хозяйственных мероприятий:

* агротехнических;

* лесомелиоративных;

* гидротехнических мероприятий.

Основная задача комплекса - приостановить эрозию и восстановить плодородие эродированных почв, а на участках, где эрозия еще не наблюдается, предупредить ее возникновение, то есть устранить причины, которые смогут ее вызвать. Борьба с ветровой эрозией должна осуществляться в пределах районов, подверженных этому явлению.

При проведении, противоэрозионных мероприятий надо учитывать природные (зональные) особенности территории и экономические условия хозяйств.

Противоэрозионные агротехнические мероприятия считаются наиболее доступным и эффективным средством борьбы с эрозией. Распространенными агротехническими приемами являются глубокая пахота, обвалование зяби, плоскорезная обработка почвы, лункование, щелевание и другие, где обработка почв и посев культур осуществляются поперек склона и перпендикулярно направлению господствующих ветров, а на сплошных склонах - контурная вспашка в направлении горизонталей, а также введение почвозащитных севооборотов. Данные мероприятия способствуют повышению поглотительной способности почв, определяя ее устойчивость к размыву и выдуванию.

Лесомелиоративные приемы являются частью противоэрозионных мероприятий. Лесные насаждения активно препятствуют развитию и действиям эрозии. Лесные насаждения, снижая скорость ветра в приземном слое воздуха, предохраняют почву от разрушения ветром, выдувания и иссушения, способствуют равномерному отложению снега; задерживают осадки, предохраняют почву от разрушения каплями дождя и уменьшают поверхностный сток.

Для борьбы с негативными процессами реальный практический смысл имеют всюду полезащитные лесонасаждения.

В зависимости от основного назначения, выращиваемые защитные лесные насаждения можно объединить в группы:

* полезащитные лесные полосы, которые задерживают и распределяют снег на полях, повышают влажность почвы, уменьшают испарение влаги, препятствуют развиванию почвы ветром, защищают сельскохозяйственные культуры от засухи и суховеев и повышают урожай сельскохозяйственных культур;

* водорегулирующие лесные полосы на склонах, назначение которых - поглощение поверхностного стока талых и ливневых вод, равномерное распределение снега и защита полей от ветров;

* прибалочные и приовражные лесные полосы и насаждения на гидрографической сети, обеспечивающие задержание снега, увлажнение берегов балок (оврагов) и прилегающих склонов, защиту балок и оврагов от размыва;

* лесные полосы вокруг прудов и водоёмов, создаваемые с целью защиты их от заиления и сокращения испарения, укрепления берегов, улучшения использования вод местного стока;

* полосные и куртинные лесные насаждения вокруг животноводческих ферм и в местах отдыха скота, препятствующие заносу снегом и пылью построек и защищающие животных от летнего зноя и зимней стужи;

* придорожные насаждения, защищающие дороги от снега, песка и пыли;

* защитные и декоративно-оздоровительные лесные насаждения вокруг населенных пунктов и внутри них, а также на полевых станах и в местах отдыха населения.

Почвозащитное влияние лесных насаждений во многом зависит от их размещения, конструкции, состава насаждений.

Лесные полосы размещают по границам полей и внутри них. Направление полезащитных лесных полос определяется направлением вредоносных ветров, водорегулирующих - направлением склона.

В состав насаждений включают древесные и кустарниковые породы, среди которых выделяют главные и сопутствующие.

Гидромелиоративные противоэрозионные мероприятия. В условиях выраженного рельефа, агротехническими и лесомелиоративными приемами нельзя полностью решить проблему противоэрозионной защиты земель, особенно прекращения стока талых и ливневых вод, смыва и размыва почвы. Кроме этого максимальное защитное действие лесных насаждений начинается через 10-12 лет, а применение агротехнических мероприятий ограничивается крутизной склона. Поэтому успешно бороться с эрозией земель можно путем введения комплекса почвозащитных мероприятий, составной частью которых являются гидромелиоративные противоэрозионные мероприятия.

Основная задача мелиоративных мероприятий - во много раз сократить бесполезный сток воды, смыв и размыв почвы или полностью прекратить эти процессы.

Мелиоративные мероприятия можно разделить на три группы:

* допускающие безопасный сброс воды без использования её для орошения и практически не изменяющие рельефа местности;

* допускающие транспортировку воды с отдельных сельскохозяйственных угодий с возможностью использования её для орошения и незначительно изменяющие рельеф;

* не допускающие стока талых и дождевых вод, обеспечивающие использование осадков на месте их выпадения и значительно изменяющие рельеф местности.[8]

Водонаправляющие валы и канавы в системе комплексного использования осенне-зимних осадков являются одним из выгодных способов сбора и транспортировки талых вод в склоновые водоёмы. Они позволяют перераспределить воду по водосборам, отвести её от эрозионно-опасных участков и свести до минимума число сбросовых сооружений, сделать более стабильным и регулярное орошение на местном стоке.

Склоновые пруды с донными водоспусками создаются при отсутствии удобных для водоемов естественных понижений рельефа в зоне организации регулярного орошения.

Водозадерживающие и водорегулирующие валы и канавы устраивают главным образом у вершины оврагов для задержания или отвода воды в укрепленные водоприемники, ложбины и головные сооружения. Практика показала, что для повышения эффективности функционирования целесообразно создавать систему валов, охватывающих водосбор в целом. Отдельные водозадерживающие валы устраивают при небольших водосборах, где агротехнические мероприятия не обеспечивают полной защиты почвы от сконцентрированных потоков воды. Их создают также у вершин одиночных оврагов. Создаются также вершинные (головные) сооружения в виде лотков, перепадов или консолей. Назначение таких сооружений - направлять образовавшийся сток талых или ливневых вод в прочное твердое искусственное ложе, не допускать размыва грунта и дальнейшего роста оврага.

Донные сооружения располагают по руслам ложбин и оврагов для прекращения дальнейшего углубления (размыва) русла и превращения его продольного профиля в систему горизонтальных площадок. Их создают в виде системы запруд. Лучший результат достигается при сочетании водорегулирующих валов, вершинных и донных сооружений с залужением берегов и посадкой леса.

Важнейшим элементом организационно-хозяйственных мероприятий является введение и освоение правильных севооборотов, соответствующих данным почвенно-климатическим условиям, которые могли бы, с одной стороны, обеспечить создание наилучших условий для возделывания ведущих сельскохозяйственных культур, с другой - предупредить и ослабить эрозию почв. Поэтому при проектировании севооборотов очень важно под них отводить земельные массивы, наиболее полно отвечающие своими природными свойствами вводимым в севооборот культурам. Соблюдение этого требования создает условия для получения наибольшей продукции с единицы площади при наименьших затратах труда и средств.

При размещении полей севооборота, прежде всего, учитывается рельеф местности. В целях создания лучших условий для правильного использования земель и уменьшения эрозии почв, поля севооборота надо размещать поперек склона, вдоль горизонталей и по возможности, на одной экспозиции склона. Необходимо стремиться к тому, чтобы в поле севооборота вид почв был одинаковый. Это позволит правильно применять агротехнические мероприятия, разместить дороги и полезащитные лесные полосы. При сильно выраженном и сложном рельефе, когда части склонов существенно различаются между собой по почвенным и агротехническим особенностям, внутри поля формируются отдельные рабочие участки, удобные для механизированной обработки. При высокой культуре земледелия такая дифференциация поля является элементарной предпосылкой получения высоких и устойчивых урожаев.

Оптимальной основной обработкой является основная обработка поперек склона - это простой, но эффективный прием регулирования поверхностного стока талых и ливневых вод, борьбы с эрозией и засухой, не требующий дополнительных затрат. При таком направлении обработки каждая борозда и гребень пашни препятствует стоку, уменьшают смыв почвы и увеличивают запасы в ней влаги.

Размеры и форма полей проектируются так, чтобы можно было проводить механизацию всех полевых работ. Форма полей должна быть в виде прямоугольника или трапеции с параллельными длинными сторонами.

Чередование продольной и поперечной вспашки на склонах не является обязательным условием, здесь важнее правильно осуществить противоэрозионные мероприятия, которые должны перехватывать поверхностный сток, то есть закладываться поперек склона. Стороны полей, примыкающие к балкам и оврагам, следует, по возможности, приурочивать к естественным границам этих форм рельефа.

В условиях сложного рельефа длинные стороны полей севооборотов, лесные полосы и дороги надо размещать, в основном, поперек склона. Это требование прямолинейно-полосно-контурного, прямолинейно-контурного и контурного способов проектирования полей. Форма полей в этом случае может иметь неправильную конфигурацию, но удобную для контурной обработки почвы и полосного размещения сельскохозяйственных культур. Участки с сильносмытыми почвами могут исключаться из севооборота и использоваться под посев многолетних трав (залужение), или под лесные насаждения.

На склонах крутизной до 3° до 5° со слабо- и среднесмытыми почвами, где появляется опасность проявления эрозии, предпочтение в севооборотах отдают травам и однолетним культурам сплошного сева.

Уклоны от 2° до 3° возможно размещение полевых севооборотов с занятыми парами. Хорошо подходит для борьбы пятипольный полевой зернопаровой севооборот: 1 - пар занятый; 2 - яровая пшеница; 3 - горох; 4 - яровая пшеница; 5 - овес с подсевом донника или шестипольный полевой зернопаротравяной.

На землях с уклоном до 1° возможны полевые севообороты с чистым паром, например, пятипольный полевой зернопаровой: 1 - пар чистый; 2 - яровая пшеница; 3 - горох; 4 - яровая пшеница; 5 - овес, ячмень на зерно; или шестипольный полевой зернопаровой с яровой рожью: 1 - пар чистый; 2 - яровая рожь; 3 - яровая пшеница; 4 - горох; 5 - яровая пшеница; 6 - овес, ячмень; или семипольный полевой зернопаротравяной: 1 - пар чистый; 2 - яровая пшеница; 3 - овес, ячмень с подсевом трав; 4 - 5 - многолетние травы (эспарцет); 6 - яровая пшеница; 7 - яровая пшеница, зернофуражные, лен, подсолнечник, гречиха.



РАЗДЕЛ 3. ПРОЦЕСС ЗАСОЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БОРЬБЕ ЗАСОЛЕНИЯМ ПОЧВ

3.1 Процесс засоления почв

К засоленным относятся почвы, в которых содержатся мине¬ральные соли в количествах, вредных для растений. Угнетение сельскохозяйственных культур начинается при содержании в про¬филе солей более 0,25 % массы почвы.

На территории СПК засоленные почвы встречаются отдельными пятнами среди основного почвенного типа, и там в основном солонцы, так так территория СПК «Сутайский» относиться к зоне сухих степей.

Образование засоленных почв связано с накоплением солей в грунтовых водах и породах и условиями, способствующими их аккумуляции в почвах.

Значительное количество солей образуется при выветривании пород.

В перераспределении солей большую роль играют ветер, по-верхностные и текущие воды, однако ведущим фактором, кото¬рый влияет на накопление и перераспределение солей в почвах, является климат. Соотношение количества осадков и испарения, фильтрационные свойства почвы, почвообразующих пород, раство¬римость солей в различных климатических условиях сильно изме¬няются, в связи с чем в распределении солей на территории суши отчетливо наблюдается определенная зональность. Концентрация солей в грунтовых водах и почвах увеличивается по мере увели¬чения засушливости климата. Наиболее высокая концентрация со¬лей отмечается в пустынной зоне и наименьшая -- в степной и ле¬состепной зонах.

При засушливом климате и выпотном типе водного режима, когда испарение намного превышает количество выпадающих осадков, создаются условия для накопления солей в грунтовых водах и почвообразующих породах. В этих областях в основном и распространены засоленные почвы.

В качественном составе солей по отдельным природ¬ным зонам существует определенная закономерность, связанная с особенностями климата, которые влияют на геохимические и биохимические процессы почвообразования.

В лесостепных и степных районах при общем незначительном засолении почв и минерализации грунтовых вод в составе солей преобладают карбонаты и бикарбонаты натрия, встречаются сульфаты, обусловливающие содовый и содово-сульфатный типы засоления почв. Накопление соды в этих зонах связано с меньшей растворимостью ее по сравнению с сульфатами и хлоридами натрия.

На крутых склонах преобладает типчаковая степь, появляются островки пижмовой заросли. Хребты в нижних поясах облесены сосной, в верхних поясах появляются лиственница, кедр. По южным склонам хребта Цаган-Дабан расположены ковыльные степи.

3.2 Разработка комплекса мероприятий по защите земель от засоления

Повышение плодородия засоленных почв не ограничивается только удалением солей и понижением уровня соленосных грунтовых вод. На них и после промывок все же остается некоторое количество вредных солей. К тому же вода во время промывок оказывает отрицательное действие на структуру почвы и вымывает часть питательных веществ, необходимых для растений.

Поэтому на рассоленных почвах применяются дополнительные мероприятия, повышающие их плодородие.

Дренажная сеть на орошаемом массиве обеспечивает возможность стабильной и эффективной эксплуатации мелиорированных земель.

Коллекторно-дренажная сеть на орошаемом массиве -- это специальный комплекс гидротехнических сооружений, состоящий из дрен, коллекторов, насосных станций, обеспечивающих сбор и отвод с орошаемых массивов грунтовых вод. Дренаж на орошаемом массиве может быть двух видов: горизонтальным и вертикальным. На орошаемых землях может применяться как горизонтальный, так и вертикальный дренаж или одновременно оба вида (комбинированный дренаж).

Система вертикального дренажа обеспечивает понижение уровня грунтовых вод путем их механической откачки из скважин.

Она представляет собой сложное сооружение, состоящее из водозабора (система глубоких скважин, оборудованных фильтрами) с гидротехническим оборудованием и наземного комплекса. В состав последнего входят энергетическое хозяйство (высоковольтная линия электропередач, трансформаторная подстанция, низковольтная линия, пусковая аппаратура, электрооборудование), средства автоматики, телемеханики и связи, водоприемные сооружения и водоотводящая сеть, эксплуатационные дороги.

Вертикальный дренаж позволяет активно регулировать уровень грунтовых вод на объекте, он занимает небольшую площадь, не препятствует механизации сельскохозяйственных работ, позволяет использовать не минерализованные грунтовые воды для орошения. В среднем одна скважина вертикального дренажа может обслуживать площадь 50-100 га, а ее дебит колеблется в интервале 30-200 л/с. К недостаткам вертикального дренажа следует отнести высокие эксплуатационные затраты, потребность в электроэнергии и качественных фильтрах.

Вакуумирование дренажа. В орошаемых почвах наиболее высокие концентрации солей находятся в почвенном растворе, сосредоточенном в тонких капиллярах. В этих порах при постоянном действии гравитационных сил, тем не менее, устойчиво удерживаются значительные запасы минерализованной влаги.

Мелиоративное значение вакуумирования заключается в том, что при наложении вакуума на дренажную систему можно добиться существенного увеличения водоотдачи, поскольку из почвогрунтовой толщи извлекается не только гравитационная, но и значительная часть влаги, удерживаемой тонкими капиллярами. Увеличение водоотдачи (и коэффициента водоотдачи) обусловливает усиление притока шаги к дрене и, как следствие, увеличение дренажного стока.

С целью улучшения структуры почвы и обогащения ее питательными веществами вносится навоз и разнообразные местные удобрения. Кроме того, на рассоленных почвах вводится специальный переходный севооборот, в котором используются так называемые растения-освоители.

В качестве освоителей используются такие солеустойчивые растения, как люцерна, суданка, шабдар, подсолнечник, свекла, озимый ячмень, сорго, чумиза и многие другие культуры.

Культуры-освоители способствуют рассолению, обогащают почву питательными веществами и восстанавливают ее структуру. При сочетании мелиоративных и агротехнических мероприятий такие растения, как люцерна, могут способствовать рассолению почвы и значительно повысить ее плодородие.

Однако применение фитомелиорации как средства борьбы с засолением почвы, если оно прогрессирует, не может иметь практического значения.

Действительно, некоторые солеустойчивые растения способны произрастать на сильнозасоленной почве и накапливать в своих органах огромное количество солей. Вынос солей подобными растениями невелик, так как запас их в засоленной почве весьма значителен. Кроме того, по мере выноса солей растениями из корнеобитаемой зоны она может вновь пополняться солями за счет нижележащих слоев почвы и грунтовых вод.



РАЗДЕЛ 4. ЗАГРЯЗНЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

3.1 Загрязнение тяжелыми металлами

В сельскохозяйственном производстве техногенному загрязнению в первую очередь подвергаются наиболее продуктивные и интенсивно используемые орошаемые и пойменные земли. Существенную роль в загрязнении почв играет и сельскохозяйственное производство. По данным экспертной оценки, из общей массы техногенного поступления загрязнителей в почву сельхозугодий в зонах экологически нормальных условий промышленного влияния на сельхозпроизводство 10-30% осуществляется за счет промышленных предприятий, 90-70% в результате деятельности самих сельскохозяйственных предприятий. Сложившаяся экологическая ситуация в сельскохозяйственном землепользовании определяет проблему рационального использования загрязненных земель

Тяжелые металлы - это группа химических элементов с относительной атомной массой более 40. Появление в литературе термина «тяжелые металлы» было связано с проявлением токсичности некоторых металлов и опасности их для живых организмов. Однако в группу «тяжелых» вошли и некоторые микроэлементы, жизненная необходимость и широкий спектр биологического действия которых неопровержимо доказаны

Различия в терминологии в основном связаны с концентрацией металлов в природной среде. С одной стороны, концентрация металла может быть избыточной и даже токсичной, тогда этот металл называют «тяжелым», с другой стороны, при нормальной концентрации или дефиците его относят к микроэлементам. Таким образом, термины микроэлементы и тяжелые металлы - категории скорее всего качественные, а не количественные, и привязаны к крайним вариантам экологической обстановки

Функции живого организма нераздельно связаны с химизмом земной коры и должны изучаться в тесной связи с последним. Количественное содержание того или иного элемента в организме определяется его содержанием во внешней среде, а также свойствами самого элемента, с учетом растворимости его соединений

В настоящее время из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека. При этом 15 из них (Fe, I, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, F, Si, Li) признаны жизненно необходимыми. Однако они могут оказывать отрицательное влияние на растения, животных и человека, если концентрация их доступных форм превышает определенные пределы. Cd, Pb, Sn и Rb считаются условно необходимыми, т.к. они, по всей видимости, не очень важны для растений и животных и опасны для здоровья человека даже при относительно низких концентрациях

В проведенных нами исследованиях металлы изучались с позиций их токсического воздействия на живые организмы, вызванного антропогенным загрязнением окружающей среды, поэтому для изученных элементов мы использовали термин «тяжелые металлы»

Для характеристики техногенного загрязнения тяжелыми металлами используется коэффициент концентрации, равной отношению концентрации элемента в загрязненной почве к его фоновой концентрации. При загрязнении несколькими тяжелыми металлами степень загрязнения оценивается по величине суммарного показателя концентрации (Zc)



РАЗДЕЛ 4. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

4.1 Виды биологического загрязнения

Почва - основное место обитания микроорганизмов. Видовое разнообразие почвенной микробной биоты составляет несколько тысяч видов.

Несмотря на то, что каждое таксономическое подразделение микроорганизмов несет определенное важное биологическое значение, многие микробы почвы являются опасными, а часто - губительными для человека. Такие формы микробов называют патогенными. В процессе эволюционного развития и адаптации к живым организмам патогенные микроорганизмы приобрели паразитические свойства. Они связаны с растительным и животным миром, могут переходить с почвенной влагой в водоемы, воздушными потоками переноситься в атмосферу.

Болезнетворные микроорганизмы могут сохраняться в почвенной среде длительное время. Так, например, споры палочки сибирской язвы остаются жизнеспособными в почве до 15 лет. Благодаря этому почва может играть определенную эпидемиологическую роль в распространении отдельных инфекционных заболеваний. При загрязнении вместе с почвой проникают споры возбудителей газовой гангрены и столбняка. Немаловажное значение имеет почва для последовательной передачи инфекций во внешней среде, так как попавшие в нее патогенные микроорганизмы в дальнейшем распространяются через воду, растительную продукцию, вызывая холеру, дизентерию, тиф или посредством насекомых, грызунов, скота, провоцируя туляремию, чуму, сибирскую язву. Кроме того, болезнетворные микроорганизмы вместе с пылеватыми частицами могут попадать в дыхательные пути человека, вызывая пневмонию, скарлатину, туберкулез, микозы и другие.

Учитывая особое эпидемиологическое значение почвы, выявляется необходимость постоянного глубокого анализа ее санитарно-бактериологического состояния.

Почвы несут в себе высокий потенциал различных групп патогенных микроорганизмов. Особенно он велик вблизи крупных городских центров, населенных мест с развитой сельскохозяйственной промышленностью.

В значительных количествах в почвах обнаруживаются паразитарные стрептококки: гемолитический, зеленящий, негемолитический. Наибольшее значение в патологии человека имеют гемолитические стрептококки. Входными воротами для них могут быть любое повреждение кожи, слизистой оболочки, протоки сальных и потовых желез, волосяные мешочки. Возникшая здесь локализованная гнойно-воспалительная реакция (абсцессы, флегмоны, рожистые воспаления и др.) благодаря сильным инвазионным свойствам гемолитического стрептококка может распространяться по лимфатическим путям до регионарных лимфатических узлов, вызывая их воспаление и нагноение (лимфангоиты и лимфадениты).

В ослабленном организме стрептококки являются причиной инфекций, поражая различные органы (среднее ухо, верхние дыхательные пути, легкие, почки и др.). При проникновении в кровь гемолитический стрептококк оказывается самым частым возбудителем сепсиса. Стрептококки, в частности зеленящий стрептококк, - наиболее частые возбудители ангин (тонзиллитов). Следствием этого заболевания могут быть тяжелые поражения клапанов сердца (эндокардиты) и ревматизм. Энтерококки могут вызывать воспалительные процессы в желчном пузыре, двенадцатиперстной кишке, мочевыводящих путях, энтероколиты у детей, эндокардиты, обуславливать инфекцию из кишечника, например, холецистит, аппендицит, цистит.

Энтерококк является санитарно-показательным микроорганизмом при оценке наличия фекального загрязнения объектов внешней среды (почвы, воды, пищевых продуктов). Стрептококковыми инфекциями поражаются многие виды животных (мыт у лошадей, мастит у коров, энтероколиты у собак и др.).

При загрязнении органическими веществами в почве в значительных количествах обнаруживают микроорганизмы семейства кишечных бактерий (Enterobacteriacea). Это семейство включает большую группу микробов, в состав которой входят патогенные, условно-патогенные и сапрофитные виды. Историческим родоначальником семейства является пенатогенная кишечная палочка (Escherichia coli) - постоянный обитатель кишечника животных и человека, от которой в процессе эволюции паразитизма произошли все другие представители этой группы.

К патогенным бактериям семейства Enterobacteriacea относятся возбудители брюшного тифа, паратифозных заболеваний и дизентерии. Несмотря на то, что все указанные бактерии отличаются неодинаковой степенью патогенности и вызывают различные заболевания, всех их объединяют общие черты сходства.

Группа кишечных палочек включает семь видов, различающихся по своей ферментативной активности и различной степени патогенности: Bact. coli commune (Escherichia coli), Bact. aerogenes, Bact. coli citrovorum, Bact. cloacal, Bact. coli anaerogenes, Bact. aquatilis, Bact. paracoli.

Кишечная палочка относится к так называемым условно-патогенным микробам. В своей естественной среде обитания -- кишечнике -- она является комменсалом и, несомненно, играет положительную роль. Однако при понижении резистентности организма может проявиться патогенное действие кишечной палочки. У маленьких детей в этих случаях кишечная палочка, проникая в верхние отделы тонкого кишечника, вызывает тяжелые кишечные заболевания. Особенно велика роль ее как патогенного фактора у новорожденных, у которых она нередко является причиной токсико-септических заболеваний. Проникая из кишечника в другие органы, кишечная палочка может вызывать в них различные воспалительные процессы, иногда и сепсис. При массивном загрязнении пищевых продуктов кишечной палочкой возникают пищевые отравления. В патогенезе заболеваний, вызываемых кишечной палочкой, играют роль ее токсины: термостабильный эндоксин -- энтеротропный яд и термолабильный экзотоксин -- нейротропный яд. Помимо условно-патогенных кишечных палочек, вызывающих заболевания, не передающиеся от больного к здоровому, встречаются серологические типы ее, обладающие свойствами патогенных микроорганизмов. Они являются причиной кишечных заболеваний -- колиэнтеритов маленьких детей, среди которых при наличии неблагоприятных санитарных условий могут возникать эпидемические вспышки.

С целью установления степени загрязненности почвы, воды, пищевых продуктов и т. д. в них определяют наличие кишечной палочки. Результаты анализа выражают в коли-титре или коли-индексе. Коли-титр -- наименьшее количество субстрата (почвы, воды, пищевых продуктов), в котором содержится хотя бы одна кишечная палочка, коли-индекс -- количество кишечных палочек, содержащихся в 1 г твердых веществ и в 1 л жидкости.

В организме накапливается большое количество эндотоксинов вследствие бактерицидного действия крови и разрушения бактерий в лимфатических узлах. Эндотоксины обуславливают интоксикацию организма: тифозное состояние, повышение температуры, нарушение деятельности сердечнососудистой системы и т. д. Током крови микробы разносятся по всему организму, переходят из печени в желчный пузырь, где разносятся и длительно сохраняются. Из желчного пузыря сальмонеллы вновь попадают в кишечник. Проникнув в уже сенсибилизированные пейеровые бляшки и солитарные фолликулы, микробы вызывают в них аллергическую реакцию и специфические для брюшного тифа патологоанатомические изменения.

При массовом загрязнении почвы, воды и продуктов создаются возможности для возникновения эпидемических вспышек. При санитарных обследованиях в почвах обнаруживаются холерные вибрионы (Vibrio choleral - astiatical), вызывающие острое инфекционное заболевание - холеру, которое поражает только человека и характеризуется резко выраженным гастроэнтеритом, обезвоживанием организма и явлениями общей интоксикации.

Несмотря на то, что почва не является естественной средой обитания большинства патогенных микроорганизмов, болезнетворные микробы широко распространены в почвенных субстратах, способны длительное время в них сохранятся (до нескольких лет), играя значительную роль в возникновении эпидемий.

В черноземах довольно часто распространены патогенные анаэробные и аэробные бактерии. Из группы анаэробов следует выделить возбудителей газовой гангрены - раневой инфекции, вызываемой обычно ассоциацией из нескольких видов патогенов и реже одним из них.

Заболевания возникают в результате проникновения в рану спор указанных микробов с почвой. Активно размножаясь, они образуют сильные экзотоксины. Действием токсинов анаэробов обусловлены характерные признаки газовой гангрены - отек и газообразование в ткани, разрушение мышечной и соединительной ткани. Одновременно токсины действуют и на весь организм, вызывая общее тяжелое состояние. Проявляют свое действие и другие продукты анаэробов, а также токсические продукты тканевого разложения. Cl. perfringens, кроме газовой гангрены, обнаруживается при гангренозном аппендиците, холецистите, заболеваниях мочеполовой системы, при воспалительных процессах ротовой полости, уха и т. д., при пищевых отравлениях.

...