Введение к работе
Актуальность проблемы. История сельскохозяйственного освоения территории лесостепи и степи Западной Сибири, в том числе Омского Прииртышья, связана с антропогенной нагрузкой, виды, объемы и сроки которой, с современных экологических позиций, привели к деградации природных и аграрных ландшафтов.
За последние сорок лет доля вовлеченных в пашню земель увеличилась с 60% в южной лесостепи Омской области до 73% в степной зоне. Доля же сре-достабилизирующих, в том числе природных угодий, составляет 31 и 19% соответственно, а лесных угодий - 12 и 4%. В качественном соотношении естественные угодья представлены в основном азональными галофитными сообществами на солонцах и солончаках, а также травянистыми луговыми, пойменными и болотными фитоценозами. Зональные типчаково-ковыльные и луговые степи полностью распаханы.
Увеличение водозабора на коммунальные нужды и орошение, зарегулирование стока Иртыша привели к снижению уровня воды, обмелению рек бассейна Иртыша, особенно в лесостепной зоне. Под влиянием инженерного при-родообустройства сельскохозяйственных территорий и оросительных мелиорации произошли локальные изменения гидрогеологических условий: прежде всего повышение уровня грунтовых вод, подтопление и заболачивание отдельных территорий, вторичное засоление. На фоне общей аридизации климата, природных и локальных техногенных изменений водного баланса лесостепи и степи активизируются эрозионные процессы.
Урбанизация и технический прогресс способствовали загрязнению почв, воздуха, водных объектов как на селитебных территориях, так и в прилегающих агроландшафтах. Кроме того, химизация земледелия привела к специфическим загрязнениям сельскохозяйственных угодий аграрных ландшафтов. В результате этого нарушаются энергетические и обменные процессы в агроланд-шафтах, повсеместно отмечаются изменение их водного и теплового режимов, снижение плодородия почв, деградация аборигенной растительности. Снижение культуры земледелия в последние годы, нарушение технологических процессов производства при применении элементов интенсивных технологий усугубляют проблему.
Зона исследований - южная лесостепь и степь - занимает 1/3 территории Омской области, но она на 70% обеспечивает производство валовой продукции сельского хозяйства, в том числе 90% продукции растениеводства. Однако деградация природных компонентов и антропогенных элементов агроландшафта неизбежно приводят к ситуации, когда вложение средств не обеспечивается эквивалентным приростом продуктивности. При этом непрерывно растет опасность загрязнения и разрушения природной среды.
Решение сложного комплекса технологических, экономических и экологических проблем, повышение продуктивности сельского хозяйства возможно прежде всего на основе глубокого исследовании факторов, определяющих современное состояние агроландшафтов, и разработки технологий, способов и
1 і СОСНАЦИОНАЛЬНАЯ і
методов восстановления и поддержания его экологического равновесия и оптимизации хозяйственной емкости.
Цель и задачи исследований. Главной целью исследований является оценка качественных изменений компонентов современных аграрных ландшафтов Омского Прииртышья в связи с увеличением антропогенной нагрузки и разработка комплекса мер по оптимизации хозяйственной емкости, восстановлению экологического равновесия и повышению продуктивности агроландшафта степной и лесостепной зоны Западной Сибири на примере Омской области.
Сообразно цели решались следующие наиболее важные задачи:
исследование почвенных, гидрогеологических, гидролого-мелиоративных условий южной лесостепи и степи омской области, выявление качественных изменений в динамике;
анализ систем земледелия, землеустройства и природопользования на изучаемой территории с целью оценки уровня антропогенной нагрузки;
выявление ключевых моментов изменения компонентов агроландшафта при длительном воздействии мелиорации;
проведение крупномасштабной эколого-мелиоративной оценки и эколо-го-мелиоративного районирования лесостепной и степной зон омской области;
анализ методических подходов к оптимизации агроландшафтов аридной зоны и возможности их экстраполяции на изучаемую территорию.
Объектом исследования являлись природные и антропогенные компоненты агроландшафтов лесостепи и степи Омской области.
Предмет исследований - закономерности изменения свойств основных типов агроландшафтов под влиянием антропогенной деятельности.
Научная новизна. Впервые на единой генетической основе методом гидролого-климатических расчетов и полевых ландшафтных исследований изучены основные тенденции антропогенной трансформации агроландшафтов южной лесостепи и степи Омской области.
На основе полученного материала и выявленных тенденций трансформации компонентов агроландшафта проведена эколого-мелиоративная оценка и эколого-мелиоративное районирование территории.
Обоснована необходимость применения ландшафтно-экологического подхода в сельскохозяйственном производстве региона для оптимизации использования ресурсного потенциала.
Предложен вариант природоохранного эколого-мелиоративного каркаса аридной зоны Омского Прииртышья.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволили выявить закономерности трансформации современных агроландшафтов лесостепной и степной зон Западной Сибири, провести эколого-мелиоративное районирование. Предложен комплекс мер по оптимизации структуры и использования агроландшафтов исследуемьж зон. Эколого-мелиоративное районирование территории позволит корректировать существующие в настоящее время системы земледелия и землеустройства, разработать систему мероприятий, направленных
на улучшение использования ресурсов агроландшафта, повышение его продуктивности и поддержание экологического равновесия в агроэкосистемах.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научно-практических конференциях: всероссийских (Петрозаводск, 2001), региональных (Омск, 2000, 2001, 2002). Кроме того, результаты работы ежегодно докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ОмГАУ (1998-2002). Материалы исследований легли в основу квалификационной работы на международных курсах «Орошение и дренаж с учетом факторов окружающей среды» (Израиль, 2002).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей объемом 1,3 п. л.
Методы исследований. Методологической основой работы являются: системный анализ, сравнительно-географический, водно-балансовый, картографический, математический и статистический методы. Теоретической основой работы - положение современной биогеоценологии о теснейшей взаимосвязи всех компонентов ландшафта и процессов, протекающих в нем. Изучены фондовые и картографические материалы отраслевых ведомств, государственных организаций и служб, а также результаты известных исследований, характеризующие особенности природопользования и природные условия аридной зоны Омского Прииртышья. В работе широко использован метод типологического картографирования, в основу которого положен комплексный анализ крупно- и среднемасштабных тематических карт региона, литературных источников и результаты математической обработки данных материалов Госкомстата Омской области, Государственного комитета по земельным ресурсам и землеустройству, «Схемы противоэрозионных мероприятий», материалы годовых отчетов сельскохозяйственных предприятий, первичные материалы Росгидромета по Омской области, первичные материалы по гидрогеологии Омского отделения Гидрорежимной партии Новосибирской нефтегазоразведочной экспедиции, данные ежегодных отчетов о состоянии окружающей природной среды Омской области. Применение метода гидролого-климатических расчетов (ГКР) позволило моделировать изменение компонентов агроландшафта при изменении уровня грунтовых вод и гидротермических условий.
Кроме того, в 1999-2001 гг. проведены детальные полевые ландшафтно-экологические исследования отдельных, типичных для региона, ключевых участков в южной лесостепи и степи Омской области. По стандартным методикам проводилось исследование основных компонентов ландшафта: почв, растительности, микрофлоры, микроклимата. Данные полевых опытов обработаны статистически. Все полевые исследования, отборы проб и большая часть камеральной обработки проводились непосредственно автором.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 170 страницах печатного текста; состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений, содержит 22 таблицы, 12 картосхем, 36 рисунков (диаграмм), 3 фото и
