Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Агроландшафт - единая, взаимосвязанная система компонентов. Воздействие на один компонент имеет отклик во всей системе. Многие исследователи отмечают, что сельское хозяйство – это один из значимых источников поступления биогенных элементов, вызывающих эвтрофикацию водоемов (Форсберг, 1996; Черкасов, 2002; Квашенинников, Караев и др., 2006). Анализ пространственного распределения сельскохозяйственных угодий Ленинградской области показал, что на расстоянии до 1000 м от водотоков расположено 64% пашни и 38% кормовых угодий. Там отмечается интенсивный поверхностный сток и затопление паводковыми водами (Иванов, 1979; Даишев, 2001). В настоящее время наиболее актуально комплексное исследование современного состояния агроландшафтов и влияния их на водные объекты.
Цель и задачи исследований. Целью исследования являлось изучение современного состояния агроландшафтов изучаемых водосборов и влияние интенсивности их использования на вынос биогенных элементов в водотоки.
В задачи исследований входило:
1. Изучить современное состояние морфологических и физико-химических свойств почв агроландшафтов.
2. Оценить состояние и изменения, произошедшие с почвенным покровом агроландшафтов изучаемых водосборов за период 1961-2003 гг.
3. Проследить изменения флористического и биохимического состава растительности агроландшафтов в зависимости от степени антропогенного воздействия.
4. Оценить вынос азота и фосфора с водосборов при различном влиянии сельскохозяйственной деятельности, а также изменение концентраций этих элементов в водных системах агроландшафтов.
Научная новизна. Впервые в условиях Ленинградской области выполнено комплексное изучение агроландшафтов водосборов малых рек, определена значимость отдельных факторов, влияющих на вынос азота и фосфора в гидрографическую сеть в результате сельскохозяйственной деятельности.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Характеристика почвенного покрова агроландшафтов водосборов.
2. Изменение показателей плодородия пахотных почв и состояние растительности агроценозов в зависимости от степени сельскохозяйственного влияния.
3. Результаты исследований по изучению выноса азота и фосфора, а также изменения их концентраций в сбросных водах при различных условиях формирования стока.
Практическая значимость. Основные положения работы по изучению влияния современного состояния агроландшафтов на вынос биогенных элементов с их водосборов могут являться научной базой для разработки конкретных мероприятий по рациональному использованию агроландшафтов и охране окружающей среды. По результатам исследований представляется возможным планирование систем земледелия с учетом современного фосфатного фона пахотных почв, который сформировался в период интенсивного сельскохозяйственного использования данной территории.
Апробация работы. Результаты исследовании, а также основные положения диссертации докладывались и обсуждались на внутривузовских конференциях СПбГАУ (в 2005-2007 гг.), на конференции «Агроэкология и научно-технический прогресс» (Санкт-Петербург, Пушкин, 2005), региональной конференции северных стран Международной ассоциации по механизации полевых экспериментов IAMFE «Полевые исследования для устойчивого сельского хозяйства в изменяющемся мире» (Санкт-Петербург, 2006), на Международном молодежном научном экологическом форуме стран Балтийского региона «Экобалтика 2008» (Санкт-Петербург).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 211 страницах, включает: введение, 6 глав, выводы, 62 таблицы, 30 рисунков и приложения. Список литературы включает 185 наименований работ, в том числе 17 на иностранных языках.
Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном Аграрном университете, а также в лаборатории ФГУ «Ленинградского референтного центра Россельхознадзора» в 2004-2008 годах.
Автор выражает благодарность за помощь, оказанную в выполнении настоящей работы заведующему кафедры почвоведения к.с.х.н. Д.В. Чернову, заведующей межкафедральной лабораторией «МиРПС» СПбГПУ Н.И. Немчиновой, к.с.х.н. Е.Ф. Завьяловой, а также коллективу ФГУ «Ленинградского референтного центра Россельхознадзора».