Эколого-технологическое зонирование.

Проект противоэрозионной организации территории является важнейшим документом, содержащим комплекс мероприятий, направленных на эффективное использование и охрану земельных угодий от водной и ветровой эрозии.

Содержание проектов определяется факторами, обуславливающими высокую продуктивность и экологическую стабильность земельных угодий. В каждом проекте рассмотрены конкретные задачи, которые присущи хозяйствам с определенными природными и экономическими условиями. Меры борьбы с неблагоприятными факторами должны быть комплексными, обеспечивающими единство требований социально-экономического развития хозяйства, сохранения и улучшения природной среды. К ним относятся: защита почв от эрозии, дефляции суффозии, оползнеобразования, переувлажнения и др.; регулирование поверхностного стока на склоновых землях и обеспечения водности малых рек и водоемов, воспроизводство почвенного плодородия, борьба с загрязнением почв, поверхностных и подземных вод, создание заповедных и охраняемых территорий.

Виды и объем противоэрозионных приемов устанавливают, исходя из особенностей и характера проявления эрозионных процессов, возможности и сроков их осуществления с минимальными затратами. В зонах проявления водной эрозии проектируют мероприятия, обеспечивающие снижение смыва почвы до допустимых пределов. Стокорегулирующие устройства создают, как правило, с комплексными функциями – задержание, частичное задержание, сброс воды. В дефляционно опасных районах противодефляционные мероприятия проектируют с целью создания устойчивой поверхности почв, уменьшения скорости ветра в приземном слое.

Наибoлее сложны для разработки и освоение природоохранные мероприятия на склоновых землях. Организационной основой, объединяющей и взаимосвязывающей все элементы природоохранного комплекса на склонах в единое целое, является на современном этапе эколого-ландшафтная система земледелия.

Расположение границ угодий, севооборотов, полей, рабочих участков и других составных звеньев устройства территории (дорожная сеть, лесополосы) необходимо осуществлять в соответствии с эколого-технологическими характеристиками земель и контурами природных комплексов. Следовательно, в основу эколого-ландшафтной организации территории положен принцип зонирования, в результате которого на пахотных землях выделяют эколого-технологические группы. Этот принцип рассматривается многими учеными. Часто зонирование осуществляют на базе какого-то одного приоритетного фактора, например, только величины уклонов без учета смыва почвы и других качественных характеристик земельных угодий или же в основу берут величину потенциального смыва и др.

Эколого-технологическое зонирование должно базироваться на комплексном учете различных факторов: параметрах смыва распаханной почвы. Величине уклона и длине склона, качественных характеристиках земель, биолого-технологических требований различных с.-х. культур.

Исходя из классификации, полевой севооборот включает поля с черным паром, зерновые культуры, пропашные, кормовые, однолетние и многолетние травы. Учитывая неодинаковую устойчивость этих культур против водной и ветровой эрозии, полевой севооборот будет иметь разную противоэрозионную устойчивость в зависимости от сочетания в нем указанных с.-х. культур. Средневзвешенный коэффициент противоэрозионной устойчивости полевого севооборота с двумя-тремя пропашными культурами составляет 0.4 – 0.5 (табл. коэф. смыва почвы – стр. 69 – Новаковский). Следовательно, для такого севооборота необходимы пахотные земли, на которых смыв не превышал бы 5 – 13 т/га на распаханной почве (табл. стр. 71). Второй тип севооборота – кормовой, в структуре которого преобладают культуры сплошного сева, травы (многолетние и однолетние) и исключаются пропашные культуры. Коэффициент противоэрозионной устойчивости такого севооборота повышается и составляет 0.2 – 0.3. Это дает возможность размещать на его землях, где смыв с распаханной почвы составляет 10 – 20 т/га. При накладке структуры кормового севооборота на указанные земли смыв снижается до предельно допустимых уровней: в Полесье – 2 – 3 т/га, Лесостепи – 3 – 4 и в Степи – 4 – 6 т/га. Земли, где смыв с распаханной почвы превышает 20 т/га, обычно имеют крутизну склонов более 7⁰. Для предотвращения эрозионных процессов их целесообразно залужать многолетними травами или залесять. Исходя из вышеизложенного принципа эколого-технологического зонирования, пахотные земли подразделяются на три эколого-технологические группы, а многолетние насаждения и естественные кормовые угодья на контурные полосы, параллельные горизонталям в пределах севооборота.

Главная задача такого зонирования заключается в том, чтобы часть посевов культур с высокой почвозащитной эффективностью перенести с равнинной части на склоновую, а пропашные и другие эрозионно опасные культуры сконцентрировать на землях первой эколого-технологической группы.

Эколого-технологическое зонирование пахотных земель осуществляется на основе картограммы уклонов и расчетного (потенциального) смыва почвы. Расчет количественных параметров смыва почв можно выполнять по имеющимся моделям эрозии почв. Мы, например, рассчитывали смыв по формуле Г.П. Сурмача.

На основе данных картограмм крутизны склонов и расчетного смыва почв пахотные земли делят на эколого-технологические группы І, ІІ и ІІІ, которые фиксируются на местности различными сооружениями (валы, дороги, лесополосы, буферные полосы). Затем формируют полевые и почвозащитные севообороты, участки длительного залужения, антропогенные и естественные кормовые угодья; элементы обустройства территории (лесополосы, дороги, гидротехнические сооружения); рабочие и технологические участки внутри полей и т.д.

Контурные линейные рубежи, кроме предотвращения смыва почвы и регулирования поверхностного стока на склонах, должны выполнять функции направляющих для линий обработки. Запроектированная полевая дорожная сеть не должна способствовать концентрации стока, для чего необходимо выбирать оптимальное ее направление, предусматривать обустройство распылителей стока.

Ширина полей севооборотов должна, по возможности, быть кратной захвату основных с.-х. агрегатов. Радиус кривизны линейных элементов составляет не менее: на землях І эколого-технологической группы – 60 м, ІІ – 30 и ІІІ – 15 м.

Комплексы противоэрозионных мероприятий проектируют на всей площади водосбора, начиная от вершины водосбора, и до водоприемника, с корректировкой комплекса на основе конкретных решений. Линейные стокорегулирующие рубежи первого порядка (валы, канавы) размещают так, чтобы исключить перелив и формирование лавинообразного эффекта стока при любых паводках на основе неразмывающих скоростей. Для этого конструкция сооружения должна обеспечивать задержание воды и ее безопасный отвод для предупреждения прорыва валов и вымокания растений в ее выемочной части.

С учетом климатических особенностей проектируют противоэрозионные гидротехнические сооружения в сочетании с защитными насаждениями.

Местоположение, размеры и объемы прудов и других устройств регулирования стока определяют на основе специальных расчетов.

Места водосборов целесообразно намечать по естественным ложбинам или искусственно создаваемым залуженным водотокам.

Первостепенное значение в поддержании оптимального водного режима малых рек придается проектированию противоэрозионных мероприятий на склонах, охватывающих весь бассейн. Попадание в реки большого количества продуктов смыва и размыва почв вызывает их обмеление. Продукты эрозии заиливают ключи, расположенные как у подножья коренных берегов и в пойме, так и непосредственно в руслах, что значительно снижает подземное питание рек.

Вопросы для самоконтроля

1. Расскажите о видах противоэрозионных комплексов.

2. Что собой представляет эколого-технологическое зонирование.

ЛЕКЦИЯ 10