Введение к работе
Актуальность работы. Эрозия почв – одна из основных причин потери почвенных ресурсов. Являясь наиболее распространенной из всех видов почвенной деградации, она приносит громадный экономический и экологический ущерб, так как угрожает самому существованию почвы как основному средству сельскохозяйственного производства и незаменимому компоненту биосферы (Добровольский Г.В., 1993). Согласно данным ФАО, общие мировые потери продуктивных земель от эрозии оцениваются примерно в 6,7 млн. га, а потери плодородного слоя – в 24 млн. т ежегодно (Lai R., 1991).
Современная водная эрозия проявляется при сочетании природных и антропогенных факторов. Сочетание определенных природных факторов создает предпосылки для проявления ускоренной эрозии, а нерациональная хозяйственная деятельность является основной причиной ее развития (Кирюшин В.И., 1996).
В Южном Предуралье значительная доля пашни расположена на склонах крутизной 1-3, где нередко развивается водная эрозия почв. Одной из основных природных причин ее развития является весенний сток. Среди антропогенных факторов эрозионно-опасными являются: вспашка с оборотом пласта вдоль склона, посев на них пропашных культур, несоблюдение режимов орошения дождеванием.
Целью исследований явилось изучение влияния основных агроэкологических факторов на развитие водной эрозии на пологих склонах в Южном Предуралье.
В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:
-
Дать характеристику комплекса свойств черноземов выщелоченных, сформированных на водоразделе и пологих склонах на пашне, целине и под лесом.
-
Изучить влияние мощности снежного покрова, глубины промерзания почвы и скорости снеготаяния, степени защищенности почвы растительностью на величину твердого стока и его состав на водосборах с малыми уклонами.
-
Определить основные факторы, влияющие на развитие водной эрозии при моделировании ливневых осадков методом дождевания.
-
Изучить влияние различного качества дождя при поливе дождеванием на развитие ирригационной эрозии.
-
Изучить характер и степень заиления прудов, расположенных вблизи пашни и леса.
Научная новизна. Впервые для территории Южного Предуралья проведены комплексные исследования по влиянию агроэкологических факторов в том числе: мощности снежного покрова, глубины промерзания почв и скорости снеготаяния, количества осадков и их интенсивности, степени защищенности земель растительностью на развитие эрозионных процессов на черноземах выщелоченных, сформированных на пологих склонах. Показано, что величина твердого стока в период снеготаяния зависит в первую очередь от степени мерзлотной цементации почвы и температуры воздуха, наличия и характера растительности, а запасы влаги в снеге и общий объем стока не имеют существенного значения. Впервые для региона определены физические и химические свойства твердого стока, образующегося в различных условиях. Выявлены эрозионно-допустимые нормы и интенсивность поливов при непрерывном и прерывистом дождевании.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Характеристика черноземов выщелоченных, сформированных на водоразделе и пологих склонах на пашне, целине и под лесом.
-
Специфика развития водной эрозии почв на пологих склонах, в зависимости от ряда агроэкологических факторов в условиях весеннего снеготаяния, моделирования ливневых осадков и орошения.
-
Основные факторы и особенности заиления прудов, примыкающих к полевым и лесным водосборам.
Практическая значимость и рекомендации производству. Полученные материалы могут быть использованы при составлении прогнозов развития эрозии почв на пологих склонах в зависимости от вида угодья и природно-климатических условий региона. Выявленные эрозионно-допустимые поливные нормы и интенсивность дождя на склоновых землях целесообразно учитывать при расчете режимов орошения. При проектировании прудов необходимо оценивать вид прилегающих угодий, по возможности увеличивать водоохранную зону при наличии распаханной водосборной площади, проводить закладку лесных водорегулирующих полос и защитных гидротехнических дамб.
Материалы исследований используются при чтении курса «Мелиорация и рекультивация земель» на факультете Землеустройство и Лесное хозяйство в Башкирском Государственном Аграрном Университете.
Связь работы с научными программами. Работа выполнена при поддержке Фонда Фольксваген «Влияние землепользования (в постсоветский период) и изменения климата на водный баланс ландшафтов в лесостепной зоне Башкортостана» (Программа: I / 81581; Проект: 60601171).
Апробация работы и публикации. Основные положения и отдельные результаты диссертационной работы доложены и опубликованы в материалах: IV Всероссийской научно-практической конференции «Отражение био-, гео-, антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове» (Томск, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Роль науки в инновационном развитии сельского хозяйства» (Уфа, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение инновационного развития АПК» (Уфа, 2010); Международной научно-практической конференции «Состояние, проблемы и перспективы развития АПК» (Уфа, 2010); Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов» (Санкт-Петербург, 2011); VI Международной научно-практической конференции «География и геоэкология Сибири» (Красноярск, 2011); I Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность и устойчивое развитие территорий» (Чебоксары, 2011).
По материалам исследований опубликовано 13 работ, в том числе 5 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Личный вклад автора. Диссертационная работа является обобщением результатов исследований автора, проведенных в 2008-2011 гг. Тема, цель, задачи, объекты, методы и программа исследования определены автором совместно с научным руководителем. Полевые исследования в период снеготаяния, опыты с моделированием ливневых осадков и топографическая съемка экспериментальной территории проведены лично автором. Аналитические исследования проведены автором лично или с его участием. Анализ и обобщение полученных результатов, формулировка выводов и основных защищаемых положений сделаны лично автором при направляющем и корректирующем участии научного руководителя.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 131 странице, состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций производству и приложения. Список литературы включает 275 работ, в том числе 16 работ зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 22 рисунками и 20 таблицами.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность сотрудникам лаборатории почвоведения Института биологии УНЦ РАН и научному руководителю за помощь и высококвалифицированные консультации.
Похожие диссертации на Влияние агроэкологических факторов на развитие водной эрозии почв на пологих склонах в Южном Предуралье
