Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние и комплекс мер по улучшению состояния агроландшафтов (обзор литературы) 11
1.1. Деградация земельных ресурсов России 11
1.2. Деградация земельных ресурсов Ставропольского края 23
1.3 Заключение 30
2. Методика исследований и мониторинг земель района 33
3. Почвенно-климатические условия обследуемой территории 47
3.1. Климатические условия 47
3.2. Растительность 51
3.3. Характеристика почвенного покрова 55
4.Результаты обследования состояния деградированных земель района.. 63
4.1. Основные причины деградации почв района 63
4.2 Общие итоги обследования деградированных земель района... 65
4.3. Итоги обследования деградированных земель по хозяйствам района 74
5. Комплекс мероприятий на территории колхоза-племзавода им. Чапаева 100
5.1. Общая характеристика хозяйства 100
5.2. Деградированные земли хозяйства 105
5.3. Результаты агрохимического обследования земель хозяйства... 109
5.4. Результаты обследования орошаемых земель хозяйства 122
6. Мероприятия по сохранению и улучшению деградированных земель 133
6.1. Основные мероприятия по восстановлению и улучшению деградированных земель 133
6.2. Поверхностное и коренное улучшение сенокосов и пастбищ... 135
6.3. Рациональное использование пастбищ 140
6.4. Лесонасаждения обследуемой территории 142
6.5. Экономическая эффективность предложенных мероприятий... 147
ВЫВОДЫ 149
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 151
ЛИТЕРАТУРА 152
ПРИЛОЖЕНИЯ 173
- Деградация земельных ресурсов России
- Методика исследований и мониторинг земель района
- Климатические условия
Введение к работе
Актуальность работы. Взаимодействие общества с окружающей природной средой вызвало множество отрицательных последствий, что дик тует необходимость последовательного формирования равновесного приро допользования. Только при этом условии может быть достигнут разумный баланс во взаимодействии человека и природы, обеспечено грамотное ис- Ш пользование естественного базиса развития производительных сил.
Опасное развитие негативных изменений в агроэкосистемах Северного Кавказа выявлено в результате почвенных и геоботанических обследований, систематически проводимых в Ставропольском крае на протяжении последних 50 лет. Значительная степень освоенности территории, в сочетании с природными факторами, привели к деградации почвенного и растительного покровов на больших площадях.
Территория Ставропольского края отличается большим разнообразием природно-климатических условии, поэтому характерно для этого региона проявление самых разнообразных процессов природного характера, которые в сочетании с техногенными нагрузками вызывают изменения в состоянии земельного фонда. Однако в практике использование сельскохозяйственных угодий, в частности пашни, не всегда направлено на сохранение, и воспроизводство природных ресурсов благотворно сочетается с природными особенностями ландшафта. Отсутствует дифференцированный подход к земельным угодьям различного качества, превалирует прямоугольная и прямолинейная нарезка полей, зачастую не оправдано крупных, что не согласуется с особенностями ландшафта и размещением инфраструктуры.
Примером нарушения согласованности с природными факторами является распашка и не продуманное (без защиты) использование прибалоч- ных склонов, надпойменных речных террас и пойменных земель. При этом особенно страдают склоновые земли, где развивается плоскостной смыв, и подвергаются дефляции почвы легкого гранулометрического состава, в первую очередь пески и легкие супеси.
За последние десятилетия в крае снизились запасы гумуса и основных элементов питания растений. Так, по данным обследования 1981-1985 гг. площадь сельскохозяйственных угодий с низким содержанием гумуса составляла 71%, а сейчас площадь таких земель возросла до 92%. Следовательно, в Ставропольском крае складывается отрицательный баланс гумуса и его ежегодный дефицит составляет 247 тыс. тонн или 57 кг на каждом гектаре. Увеличилась площадь засоленных земель с 770 тыс. га в 1990 г. до 1370,0 тыс. га к 1999 г., а площадь солонцеватых земель, солонцов и их комплексов за этот период возросла с 740 тыс. га до 857 тыс. га.
Повысилась щелочность почвенного покрова, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур до 35%, а в крае площадь таких земель, по данным государственного центра агрохимической службы «Ставропольский» на 01.01.2004 г. составляет 72%, 26% пашни имеют слабощелочную реакцию и только 2% пашни - нейтральны, т. е. имеют благоприятные условия среды.
Повсеместно отмечается подъем уровня грунтовых вод, подтоплены не только орошаемые земли, но и более 1 млн. га прилегающих к ним неорошаемых земель, в т. ч. около 100 населенных пунктов, из них 16 городов. Практика показывает, что орошение почти всегда сопровождается изменением состояния территорий. В большинстве случаев основной причиной этих последствий являются неправильное и ненормированное водопользование, низкие коэффициенты полезного действия и использования воды, отсутствие или неудовлетворительная работа коллекторно-дренажной сети. Процесс формирования техногенных водоносных горизонтов на территории края ещё далёк от завершения и в настоящее время наблюдается при ороше- ний прогрессирующий устойчивый подъем уровня грунтовых вод, и связанное с ним вторичное засоление, переувлажнение почв, их подщелачивание и осолонцевание, уплотнение и слитизация, дегумизация и обеднение элементами питания.
Подъем грунтовых вод приводит к подтоплению прилегающих к орошаемым массивам неорошаемых территорий. Наиболее подвержены этому бедствию Новоалександровский, Красногвардейский, Изобильненский, Ко-чубеевский районы, т. к. на их территории идёт сток грунтовых и поверхностных вод, формировавшегося в пределах всего Ставропольского плато. Основными причинами подъема уровня грунтовых вод в районах орошения является слабая дренированность территории и низкий технический уровень оросительных систем.
Большой вред земельному фонду края наносят эрозионные процессы. Одной из основных причин деградации земель является водная эрозия почвы, наблюдаемая на склонах при таянии снега и ливневых осадках. Водной и ветровой эрозией охвачена практически вся территория края. По данным ОАО «СтавропольНИИгипрозем» на 01.01.2001 г. площадь пашни в Ставропольском крае, отнесенная к эрозионно-опасной составила 1,8 млн. га или 47% от общей пашни. В значительной степени подвержены эрозии пастбища и другие сельскохозяйственные угодья. Вместе с талой водой и ливнями сотни тысяч тонн верхнего самого плодородного слоя почвы выносится с сельхозугодий, тем самым, снижая плодородие почвы и урожайность культур. Более 30% площади сельскохозяйственных угодий уже эродированы в сильной и средней степени. Водная эрозия - результат размывающей деятельности воды на поверхности земли. Она возникает в местах выраженного поверхностного стока. Интенсивность её определяется многочисленными факторами, которые делятся на две группы: природные (рельеф, климат, состав горных пород, почвы) и социально-экономические (производственная деятельность человека). Площадь сильно сбитых пастбищ превысила 600 тыс. га, а средне сбитых составила 500 тыс. га.
Современное реформирование сельскохозяйственных предприятий, совершенствование земельных отношений в условиях ограниченных возможностей государства в финансовой поддержке агропромышленного производства, должно проходить на фоне использования прогрессивных ресурсосберегающих технологий и форм производства, эффективного использования трудовых, материальных, энергетических ресурсов, биопотенциала.
Для предотвращения деградации плодородного слоя почвы постепенно должны восстанавливаться системы применения минеральных и органических удобрений, применяться в достаточном объеме необходимые проти-воэрозионные агролесомелиоративные мероприятия, требуется обеспечить не только высокую равномерность водораспределения и ритмичность водо-подачи, но и минимальную вариацию дисперсных и гидродинамических характеристик искусственного дождя. Кроме того, постепенный перевод земледелия на агроландшафтную основу позволит обеспечить более высокую продуктивность сельскохозяйственных угодий и экологическую безопасность. В связи с этим весьма актуальными являются вопросы исследования, разработки и внедрения комплекса мелиоративных мероприятий по охране земель.
Цель исследований - оценка состояния земельных ресурсов террас реки Кубани и разработка основных элементов рационального природопользования на основе разработки и освоения комплекса мер по охране земель.
Задачи исследований: - анализ, качественная оценка состояния и изменений, произошедших с земельными ресурсами за последние десятилетия; детальное полевое обследование участков подверженных процессам деградации, с определением степени деградации земель конкретно по каждому участку и вычислением их площадей; разработка режимов использования сельскохозяйственных угодий на эколого-ландшафтной основе; разработка мероприятий по восстановлению деградированных земель; разработка комплекса мероприятий на эколого-ландшафтной основе по защите и сохранению агроландшафтов;
Объект исследований. Деградированные почвы террас реки Кубани в пределах Кочубеевского района Ставропольского края. Предмет исследований - комплекс мероприятий по мелиорации и охране пахотных земель и агроландшафтов.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые для террас реки Кубани в пределах Кочубеевского района Ставропольского края на эколого-ландшафтной основе изучено состояние агроландшафтов, разработана модель использования региона с учетом изменений, происшедших за последние десятилетия; установлены причины и комплексные показатели деградированных земель.
Достоверность полученных результатов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных исследований, применением апробированных современных методик, данными математической обработки и производственной проверкой технологических схем по охране эрозионно-опасных земель.
Практическая значимость проведенной работы. Разработан комплекс агромелиоративных мероприятий по охране и использованию деградированных земель, который позволяет эффективно бороться с негативными процессами. Данный комплекс проверен в производственных условиях на примере Кочубеевского района Ставропольского края, включает в себя кон- кретные агромелиоративные мероприятия, позволяющие снизить степень деградации и повысить эффективность их использования. Разработанные мероприятия рекомендуются для использования на всей территории Ставропольского края.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и рекомендованы в печать на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет в 2003-2005 гг., на международной конференции «Проблемы борьбы с засухой» (Ставрополь, 2004); на международной научно-практической конференции «Природообу-стройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России» (Москва, 2005); на международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (Ставрополь, 2005); на международной конференции «Проблемы производства продукции растениеводства на мелиорированных землях» (Ставрополь, 2005).
Реализация работы. Представленные в диссертации результаты исследований вошли составной частью работ «Материалы обследования и разработки предложений (схемы) защиты земель в целях предотвращения деградации и других негативных явлений на территории Ставропольского края».
Основные положения диссертации были использованы при разработке технологии освоения деградированных земель, прошли производственную проверку и освоение на площади 9627,7 га и рекомендованы к внедрению на всей территории Кочубеевского района Ставропольского края.
Личный вклад автора. Диссертационная работа выполнена в 2003 -2006 гг. при личном участии автора в разработке программы, закладке опытов и проведение исследований, обработке экспериментальных данных и подготовке работы, выводов и предложений производству.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано десять научных статей.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 197 страницах машинописного текста, в т.ч. основного текста 172 страница. Состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству, библиографического списка из 199 наименований, в том числе 8 иностранных авторов. Работа включает 13 рисунков, 60 таблиц, 39 приложений.
Автор выражает благодарность, за помощь в выполнении настоящей работы научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Клюшину П.В., коллективу кафедры землеустройства и кадастра и сотрудникам СПК колхоза-племзавода им. Чапаева.
Деградация земельных ресурсов России
Земля - это главный компонент и основа окружающей природной среды, которая включает в себя пространство, почвенный покров, рельеф, климат, растительность, недра, воды и служит главным средством производства в сельском хозяйстве и базисом для жизнедеятельности человека и всего живого мира, а также размещение предприятий всех отраслей народного хозяйства (Куприченков М., Симбирев Н., Цыганков А., Петрова А., 2002).
Земельный фонд России составляет 1709,8 млн. га. Вместе с тем сельскохозяйственные угодья занимают только 221,3 млн. га (12,9%), в т. ч. пашня - 125,3 млн. га (7,3% общей площади). На долю лесов и кустарников приходится 887,3 млн. га (51,9%), причем около 80% их сосредоточено в Сибири и на Дальнем Востоке. Под водой и болотами находится 211,7 млн. га (12,4%), оленьи и конские пастбища занимают 282,1 млн. га (16,5%). Под постройками, дорогами, улицами занято 12,3 млн. га (0,7% общей площади) (Волков С, 2001).
Изучение качественного состава земель в России показывает, что темпы их деградации прогрессируют. За последние 25 лет площадь кислых почв увеличилась на 32,1 млн. га, в том числе пашни на 21,5 млн. га, площадь земель подверженных водной эрозии - на 28,4, засоленных - на 12,0, содержащих солонцовые комплексы - на 13,9, заболоченных и переувлажненных - на 20,0, заросших кустарником и мелколесьем - на 10,5 млн. га. Содержание гумуса снизилось в среднем на 20%, а меры, принимаемые по повышению плодородия земель, носят эпизодический характер (Варламов А., 2003).
Сельскохозяйственное производство России осуществляется в основном в неблагоприятных природных условиях. Так из 189 млн. га сельскохозяйственных угодий, находящиеся у сельскохозяйственных предприятий и граждан, около 60 млн. га подвержены эрозии, 40 млн. га представлены засоленными и солонцовыми комплексами, 26 млн. га переувлажнены и заболочены, 73 млн. имеют повышенную кислотность, 12 млн. га засорены камнями, около 5 млн. га загрязнены радионуклидами. Во многих южных регионах России прогрессирует опустынивание.
Большую часть земельного фонда России занимают несельскохозяйственные угодья - 87,1%. Площадь сельскохозяйственных угодий составляет всего 221,3 млн. га или 12,9% территории страны. Такая низкая сельскохозяйственная освоенность и распаханность территории РФ обусловлены сложными природными и климатическими условиями (Рябов Е., 1996а, 19966, 2001; Волков С, 1998, 1999, 2001; Алакоз В., Киселев В., Шмелев Г., 1999; Комов Н., 1999; Клюшин П., Цыганков А., 2002).
Научно-обоснованные системы земледелия и комплексные мелиорации, предусматривают расширенное воспроизводство почвенного плодородия, должны обеспечивать бездефицитный баланс гумуса, микро- и макроэлементов. Однако наши почвы теряют ежегодно около 200 млн. тонн органического углерода или 400 млн. тонн гумуса, для компенсации которого требуется около 1 млрд. тонн органических удобрений (Трухачев В., Клюшин П., Цыганков А., 2005).
С ростом масштабов использования природных ресурсов, обусловленных промышленной революцией, антропогенное влияние на биосферу и её компоненты объективно увеличивается (Черников В., Алексахин Р., Голубев А. и др., 2000). Техногенное воздействие на природную среду с каждым годом все активнее влияет на хозяйственное использование сельскохозяйственных территорий. Из года в год, вследствие загрязнения почвенного и растительного покрова, водной и воздушной среды из хозяйственного оборота выбывают значительные площади наиболее продуктивных земель. Нарушается сложившаяся структура организации производства, ухудшается качество сельскохозяйственной продукции, возрастают иные негативные проявления техногенеза, отражающиеся на здоровье людей и развитии природных экологических систем (Вершинин В., 2004). По мере развития цивилизации человечество овладевало все большей мощью, всё большей способностью использовать для своих потребностей огромные массы вещества - как органического, живого, так и минерального (Вернадский В., 1967; Чижевский А., 1976; Борисенко Е., 1982; Дударь А., 2000; Pedro G., 1987; Simmons F., Cassel D., Daniels R., 1989).
В России из общей площади сельскохозяйственных угодий около 60% или 131,6 млн. га занимает пашня. В районах интенсивного сельскохозяйственного производства распаханность территории достигает 70 и даже 90%. Такая доля распаханности земель не всегда оправдывает себя, а в ряде случаев приводить к деградации почв (Клюшин П., Цыганков А., 2002). Производство сельскохозяйственной продукции в России на протяжении длительного периода времени увеличивалось главным образом за счет расширения площади пашни. Эта административная мера привела к деформациям рационального землепользования. Так, более 8 млн. га пашни расположено на пахотнонепригодных землях, земледелие сместилось в теплые и сухостеп-ные районы. Включение в пашню избыточно увлажненных, солонцовых и склоновых земель резко снизило эффективность земледельческого труда. Ежегодный ущерб от подтопления земель составляет 70 млрд. рублей (Варламов А., 2003).
Методика исследований и мониторинг земель района
Мониторинг земель юго-западной части Ставропольской возвышенности, в пределах территории Кочубеевского района проводился с учетом полевого обследования и выявления деградированных земель, установление типа и степени их деградации. Обследование проводилось на всей территории района, в границах крупных сельскохозяйственных предприятий, земель сельских администраций, крестьянско-фермерских земель. При этом для полного выявления деградированных земель в большей степени учитывались сведения, предоставленные главными специалистами сельскохозяйственных предприятий и районного комитета по земельным ресурсам и землеустройству с учетом сезонной динамики деградационных процессов. В населенных пунктах, промышленных и других не сельскохозяйственных предприятиях обследование не проводилось.
Оценка сельскохозяйственных земель необходима для определения их возможной продуктивности и обоснованности оптимальных способов использования. В основу методики оценки земель на обследуемой территории положена методика оценки земель в Российской Федерации, основанная на сплошном методе и проводилась в соответствующими в России указаниями внутрихозяйственной оценки земель. Внутрихозяйственная оценка земель включала в себя общую оценку деградации и бонитировку почв.
Бонитировка почв представляет собой сравнительную оценку их природного плодородия по наиболее существенным и устойчивым свойствам, определяющим урожайность сельскохозяйственных культур. В процессе оценки и бонитировки почв была разработана шкала оценки групп почв по их естественным свойствам. В последнем туре земельно-оценочных работ в Российской Федерации были приняты следующие показатели, характеризующие естественные свойства почв, связанные с их плодородием.
Климатические условия
Территория района по схеме агроклиматического районирования Ставропольского края входит в четвертый район с неустойчивым увлажнением и гидротермическим коэффициентом 1,1-1,3. За год выпадает 550-620 мм осадков. Продолжительность безморозного периода 175-190 дней. Лето довольно жаркое со средней месячной температурой июля 20-23С. Осадков за период активной вегетации выпадает 350-375 мм. Сумма температур в районе за период активной вегетации 3000-3400С. Атмосферные засухи повторяются довольно часто. Период активной вегетации растений длится в среднем 189 дней.
Снежный покров неустойчив, средняя его высота 15 см. Наиболее холодным месяцем является январь со среднемесячной температурой -4, -5. В течение зимы имеют место частые оттепели. Нередким явлением являются засухи и суховеи. Суховеи сопровождаются сильными ветрами (более 15 м/с). Летние осадки кратковременные, преимущественно ливневого характера, что способствует распространению водной эрозии. Ветры преобладают восточные и западные, приносящие зимой холодные массы воздуха, летом -засуху. Нередко сильные ветры вызывают пыльные бури и ветровую эрозию почв. К положительным сторонам климата относится длительный вегетационный период. К отрицательным - небольшое количество осадков, их ливневый характер, низкая относительная влажность воздуха, малоснежные зимы, частые суховеи. Для произрастания естественной растительности на пастбищах в целом климат района благоприятен.
Район благоприятен для возделывания зерновых и других сельскохозяйственных культур. Это район интенсивно развитого земледелия и животноводства.
В геоморфологическом отношении Кочубеевский район представляет собой эрозионно-аккумулятивную равнину с долишю-балочными расчленениями. Территория прорезается глубокими тальвегами рек Кубани, Невинки, Урупа и балками Казинки, Барсуки и их отрогами.
Равнинная часть расположена на уступах отрогов Ставропольской возвышенности с высотой над уровнем моря от 100 до 400 метров. Направление склонов западное и северо-западное.
Значительная часть описываемой территории имеет крутизну 1-3 , реже 3-5, которые являются пригодными для проведения на них механизированной обработки. На данных водораздельных пространствах
