Работа № 9. Комплексная характеристика макротерриторий для

Разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Выявление факторов, ограничивающих сельскохозяйственное использование

Агроландшафтов

Характеристика даётся для одной из следующих территорий (агроэкологических разделов, рис. 19) по выбору преподавателя: Северные Увалы, Верхневолжский южной тайги, Верхневолжский смешанных лесов, Валдайский, Мещёрский, Смоленско-Московский, Средне-Русский широколиственных лесов, Днепро-Деснинский.

Материалы по Ветлужскому агроэкологическому разделу приведены в качестве примера оформления работы.

Рисунок 19. Расположение макрогеосистем в пределах Центрального района

Российской Федерации (Иванов, Тюлин, 2005)

Пользуясь системой справочных материалов:

1. Определить агроэкологический ареал, класс, раздел и преобладающий гранулометрический состав пород характеризуемой территории (рис.19).

Пример описания: Ветлужский агроэкологический раздел расположен в лесном ареале лесной зоны на северо-востоке Центрального экономического района РФ. Входит в состав агроэкологического блока южной тайги и относится к классу умеренно промерзающих почва южной тайги. В Ветлужский раздел входят южные районы Костромской области, На его территории преобладают почвы на песчаных почвообразующих породах.

2. Оценить особенности агроклиматических условий территории: континентальность климата; период со средней температурой >5°; сумма активных температур; осадки за год; ГТК по Селянинову; отношение показателя естественного увлажнения к показателю оптимального в сравнении с другими разделами.

Характеристика климата дается в соответствии с данными таблиц 16 и 17.

Таблица 16

Гидротермическая характеристика агроэкологических разделов в пределах Центрального региона РФ (Иванов, Тюлин, 2005)

Таблица 17

Соотношение типа климата и континентальности (Наумов, 2002)

Пример описания:

Раздел характеризуется среднеконтинентальным климатом, близком к умеренно континентальному, что объясняется его расположением в центральной части Русской равнины. Продолжительность периода с активными температурами 165 дней, со сравнительно коротким летом. Территория характеризуется низкими значениями суммы эффективных температур (1800°С). По сравнению с другими разделами, в течение года выпадает сравнительно небольшое количество осадков (525 мм). Низкие значения ГТК (1,20) способствуют возникновению контрастных условий по за­болоченности. Отношение показателя естественного увлажнения к показателю оптимального близко к 1, что свидетельствует о достаточно благоприятном режиме увлажнения для многих сельскохозяйственных культур.

1. Дать характеристику литогенной основы территории: рельеф и почвообразующие породы, преобладающие типы почв, коэффициент фильтрации, основные виды мелиорации.

Задание выполняется с использованием данных таблицы 18 и 19.

Таблица 18

Характеристика литогеной основы агроэкологических разделов в пределах Центрального района РФ (Иванов, Тюлин, 2005)

Таблица 19

Классификационные градации коэффициента фильтрации почв

(Зайдельман, 1985)*

* Градации коэффициента фильтрации – ориентировочные, в основном применимы для суглинистых почв. Песчаные почвы имеют обычно очень высокий коэффициент фильтрации > 550 см/сут.

Пример описания: Преобладающим типом рельефа в пределах Ветлужского АР яв­ляются плоские низинные зандровые равнины на песчаных отложениях. Преобладают подзолистые и дерново-подзолистые песчаные почвы Значения коэффициентов фильтрации весьма высоки « колеб­лются от 2.0 до 10,0 м/сут, что способствует слабому распространению поверхностного заболачивания.. Основными видами мелиорации на описываемой территории являются осушение площадей с близким залеганием водоупорных слоев, культуртехнические мероприятия (выравнивание микрорельефа, срезка кустов и кочек и т.д.), а также известкование кислых почв.

4. Дать характеристику эрозионного состояния земель: доля эрозионно-опасных земель (всего и сельскохозяйственных угодий), объем возможного среднегодового смыва почвы, соотношение талых и ливневых вод в процессе смыва, густота овражного расчленения территории, распределение пашни по крутизне склона.

Основными показателями, характеризующими развитие овражной эрозии, являются плотность оврагов (ед/км²) и густота овражной сети (овражного расчленения территории) (км/км²).

Задание выполняется с использованием данных таблицы 20 и 21.

Таблица 20

Эрозионное состояние земель агроэкологических разделов на территории Центрального района РФ (Иванов, Тюлин, 2005)

Таблица 21

Характеристика территории по проявлению овражной эрозии

Пример описания: Доля эрозионно-опасных земель на данной территории сравни­тельно невелика (21%), вследствие распространения песчаных почв и малого количества осадков. Размыву подвергается всего 13 % площади сельхозугодий, что объясняется теми же причинами. Объем возможного среднегодового смыва почвы невысок и со­ставляет 3,2 т/га. Смыв почвы происходит в основном за счет ливневых (летних) осадков. Соотношение талых и ливневых вод в процессе смыва равно 0,33. Густота овражно-балочного расчленения территории невелика и колеблется от 0,01 до 0,1 км/км². Основная доля пашни (46%) приходится на склоны крутизной от 1° до 3°, что является самым высоким показателем по Центральному экономическому району. Это объясняется преобладанием пологих склонов в пределах АР и слабой их эрозионной опасностью. На плоских участках расположено сравнительно мало пашни (32%), что объясняется их забо­лоченностью, на крутых склонах (>3°) располагается достаточно большая (23%) часть пашни, что объясняется малой эродированностью песчаных почв и их малой заболоченностью.

5. Оценить характериспользования земель, используя соотношение угодий, долю защитных угодий, структуру посевных площадей в сравнении с другими разделами.

Задание выполняется с использованием данных таблицы 22.

Таблица 22

Использование земель в различных агроэкологических разделах в пределах Центрального района РФ (Иванов, Тюлин, 2005)

Пример описания: Агроэкологический раздел характеризуется незначительной, по сравнению с другими АР распаханностью (доля пашен 17%) и залуженностью (8%), что объясняется малым плодородием почв и слабой освоенностью территории (леса занимают 63% территории АР). Описывае­мая территория характеризуется самой низкой долей болот (1%), что объясняется высокими коэффициентами фильтрации почв и малой нор­мой осадков. Ветлужский АР характеризуется средним значением доли защит­ных угодий, что объясняется сравнительно малым распространением лугов. Агроэкологический раздел отличается повышенной долей яро­вых и озимых зерновых в структуре посевных площадей (51 и 19% соот­ветственно), сравнительно мало здесь пропашных (6%) и многолетних трав (17%).

6.Охарактеризовать основные типы агроландшафтов на изучаемой территории, дать описание почвообразующих пород и почв.

Задание выполняется с использованием «Агроландшафтной почвенно-мелиоративной карты центра Нечерноземной зоны РФ» и легенды к ней (рис.1, Приложение 3).

Пример описания: В Ветлужском агроэкологическом разделе преобладают зандровые низменные равнины (примерно 95% площади, распространены повсеместно), небольшие пространства заняты долинными ландшафтами (примерно 5%). Преобладают подзолистые и дерново-подзолистые почвы на флювиогляциальных (зандровых) и аллювиальных песках.

Преобладающие почвообразующие породы, по которым из легенды карты определяются типы агроландшафтов, должны соответствовать описанию почв и почвообразующих пород, данных при характеристике литогенной основы территории

7. Оценить сельскохозяйственное использование земель. Задание выполняется с помощью карты сельскохозяйственного использования земель (рис.2, Приложение 3).

Пример описания: Бóльшая часть территории Ветлужского раздела занята лесами и землями, не используемыми в сельскохозяйственных целях. Земли, используемые в сельскохозяйственном производстве, расположены небольшими очагами на юге и северо-востоке. Они используются под злаковые культуры, многолетние травы и чистые пары.

8. Оценить продуктивность сельскохозяйственных культур при современном уровне земледелия (подбор оптимального сочетания культур). Задание выполняется с использованием карт продуктивности озимых ржи и пшеницы и многолетних трав (рис.3, Приложение 3).

Пример описания: На всей описываемой территории наблюдается низкая и плохая урожай­ность озимой пшеницы. Удовлетворительная урожайность озимой ржи отмечена только на северо-востоке раздела, тогда как на остальной территории она либо пониженная, либо плохая. Кормовые травы имеют удовлетворительную и вполне удовлетворительную продуктивность на северо-востоке описываемой территории, в то время как на других участках их урожайность понижена.

9. Перечислить факторы, усложняющие проведение мелиоративных работ. Задание выполняется и использованием внемасштабных значков «Агроландшафтной почвенно-мелиоративной карты центра Нечерноземной зоны РФ» и легенды к ней (рис.1, Приложение 3).

Пример описания: Основным фактором, усложняющим проведение мелиоративных работ в данном АР является ожелезнение грунтовых вод, приводящее к закупорке дрен.

10. Охарактеризовать системы агроэкологически целесообразных технологий по оптимизации свойств и режимов почв. Задание выполняется с использованием «Агроландшафтной почвенно-мелиоративной карты центра Нечерноземной зоны РФ» и легенды штриховок к ней (рис.1,4. Приложение 3).

Пример описания: Система агроэкологически целесообразных технологий по опти­мизации свойств и режимов почв для Ветлужского АР состоит, в основ­ном, из агромелиоративных мероприятий (планировка поверхности) и аг­рономических мероприятий, заключающихся в известковании почв и защиты их от уплотнения. Гидромелиоративные мероприятия здесь малоактуальны.

11. Перечислить основные черты сельскохозяйственного использования изучаемой территории. Дать рекомендации по изменению состава и соотношения угодий (по результатам анализа агроклиматических условий, продуктивности культур), структуры посевных площадей, севооборотов, систем обработки почвы (на основе характеристики литогенной основы, потенциальному почвенному плодородию, опасности заболачивания и эрозии, анализа доли защитных угодий, распределения пашни по крутизне склонов), агромелиоративных мероприятий (на основе анализа рельефа, почвообразующих пород, распределения осадков, коэффициента фильтрации; факторов, усложняющих проведение мелиоративных работ)

Пример описания: Оптимизация набора культур а Ветлужском АР должна заключаться в снижении доли яровых и озимых зерновых культур, прежде всего в его центральных и юго-западных частях, главным образом из-за их низкой урожайности. Риск потенциального развития эрозионных процессов на рассматриваемой территории сравнительно невелик. Желательно увеличить посевы многолетних трав, технология возделывания которых должна предусматривать полив и подкормки.

В пределах всего агроэкологического раздела рекомендуется сни­зить долю паров и увеличить долю сенокосно-пастбищных уго­дий, особенно на наиболее крутых склонах, что повысит долю почвоза­щитных угодий. Необходимо проводить планировку поверхности, известкование и рыхление почв. Это обусловлено их низким плодородием, ярко выражен­ным микрорельефом поверхности. При низком естественном плодородии песчаных почв необходимо внесение больших доз минеральных и органических удобрений.

Работа № 10.• Характеристика мезотерриторий по компонентным картам. Агрогруппировка земель и их сравнительная оценка для возделывания сельскохозяйственных культур.

Задачей работы является комплексная характеристика мезотерриторий с использованием исключительно картографической информации. На примере территории административных районов Тверской области проводится разделение на участки, однородные в агропроизводственном отношении и определение для них приемов адаптации сельскохозяйственного производства к ландшафтной среде.

Характеристика даётся для одного из административных районов Тверской области (рис. 1, Приложение 4) по выбору преподавателя.

Материалы по Вышневолоцкому району приведены в качестве примера оформления работы.

1. Географическое положение: местонахождение изучаемой территории относительно других территорий и географических объектов. Задание выполняется с использованием карты районов области (рис.1, Приложение 4) и материалов рисунка 19.

Пример описания: Вышневолоцкий район находится на севере Тверской области и граничит на севере с Бологовским районом, на западе с Фировским районом, на северо-востоке с Удомельским районом, на востоке с Максатихинским, на юго-востоке со Спировским, а на юге с Кувшиновским и Новоторжским районами. В основном находится на территории Валдайского агроэкологического раздела.

2. Анализ геологического строения: степень генетической и литологической однородности описываемой территории, что определяет характер ее рельефа, гидрографической сети, почв и растительности. Задание выполняется с использованием карт геологического строения и четвертичных отложений (рис.2,3, Приложение 4).

Пример описания: Территория Вышневолоцкого района неоднородна в геологическом отношении - на западе района преобладают известняки и пески каменноугольного (карбонового) периода, тогда как в центре и на востоке встречаются также и каменноугольные глины. Следовательно, почвообразующие породы в центре и на востоке области более пестры, чем на западе и характеризуются более тяжелым гранулометрическим составом, что способствует заболачиванию почв. Карта четвертичных отложений показывает, что дневная поверхность этого района на западе сложена водно-ледниковыми песчаными накоплениями – зандрами. Практически посередине района протягивается узкая полоса древних и современных аллювиальных (речных) песков и глин, рядом с которой залегают останцы коренных пород карбона (каменноугольного периода). На юге, востоке и северо-востоке района преобладают красно- бурые супеси и суглинки Валдайской донной морены. С юго-запада на северо-восток тянется Вышневолоцкая конечно-моренная гряда, сложенная несортированными конечно-моренными отложениями. На западе района господствуют песчаные и супесчаные почвообразующие породы, на юге, северо-востоке и востоке – завалуненные супеси и суглинки, а в центре района – заболоченные отложения различного гранулометрического состава.

3. Рельеф и эрозионные особенности: общий перепад высот в пределах описываемой территории, основные черты макрорельефа (возвышенности и низменности) а также преобладающее направление уклона местности. Задание выполняется с использованием физической карты (рис.4, Приложение 4). При описании гидрографической сети обращают внимание на ее густоту, наличие больших и малых рек, направление их течения. Называют основные озера, выделяют регионы с большим количеством болот. Эрозионные особенности территории описываются с использованием карты эрозионных районов пахотных земель (рис.5, Приложение 4).

Пример описания: Общий перепад высот в пределах Вышневолоцкого района составляет 165 м. Наиболее высокая отметка (343 м) наблюдается в районе Цнинской возвышенности, расположенной на юго-западе района и занимающей 10-15% его территории, отметка 179 м на­блюдается в северной части очень плоской Вышневолоцкой низины, за­нимающей более 80 % территории района. Общее направление уклона местности не выражено, имеются частные уклоны на север, юг и восток. Вышневолоцкий район характеризуется весьма развитой и густой гидрографической сетью. Основ­ными водотоками являются реки: Тверца, Шлина, Мета, Цна. В районе имеются множество озер, особенно в его северной части, наиболее круп­ными являются Вышневолоцкое водохранилище и озера Мстино и Пудоро. По центральной части района проходит водораздел Каспийского и Балтийского морей, поэтому часть рек течет на север, а часть на юг и юго-восток. Наиболее заболочены восточная и северо-восточная части района.

Анализ карты эрозионных районов Тверской области показал, что изучаемую территорию, по параметру интенсивности смыва почв можно разделить на четыре части. Север Вышневолоцкого района характеризу­ется повышенной эрозионной опасностью – интенсивность смыва почв здесь достигает 8,5 т/га/год. В центральной части наблюдается слабая интенсивность смыва – 1,2 т/га/год. Восточная часть района отличается значительной интенсивностью эрозионных процессов (3,5 т/га/год). Юж­ная часть района, входящая в пределы Цнинской возвышенности, харак­теризуется высокой интенсивностью смыва почв (4 т/га/год).

4. Особенности климата: среднемноголетние температуры января и июля, абсолютные минимумы и максимумы температур, сумма осадков и направление зимних и летних ветров. Задание выполняется с использованием климатических карт (рис.6, 7; Приложение 4).

Пример описания: Район характеризуется неравномерным распределением температур и осадков по территории. Среднемноголетние значения летних температур (по изотермам) нарастают с юго-запада на северо-восток с 17°С до 17,5°С. Значения зимних температур понижаются в том же направ­лении (с -10°С до -10,5°С). Это свидетельствует о возрастании континен­тальности климата с юго-запада на северо-восток, что изменяет условия произрастания культур. Наиболее близкий абсолютный минимум темпе­ратур -47°С, максимум +35°С. Летом преобладают северо-западные ветра, а зимой – юго-западные, что означает большее накопление влаги летом на западных склонах, а зимой на восточных, вследствие перерас­пределения снега. По сумме активных температур территорию описываемого района разделяется на два региона - западный и восточный. На западе района сумма активных температур не превышает 2200°С, а в центре и на востоке она достигает 2300°С. Эти участки различаются и по срокам перехода среднесуточной темпера­туры выше 5°С. В центре и на востоке переход, как правило, проис­ходит ранее 20 апреля, а на западе позднее, что ска­зывается на сроках начала полевых работ. Осенью же похолодание наступает раньше на востоке и в центре, чем на западе, что влияет на уборку.

5. Почвы, их подтипы, гранулометрический состав в соответствии с почвообразующими породами. Задание выполняется с использованием почвенной карты (рис.8, Приложение 4).

Пример описания: Вышневолоцкий район крайне неоднороден по свойствам почвенного по­крова. Его территория представляет собой чередование полос дерново-сильноподзолистых почв на суглинистых породах и дерново-слабо и среднеподзолистых почв на суглинистых и супесчаных породах, протяги­вающихся с северо-востока на юго-запад. Довольно часто встречаются пятна болотных почв. В центре района наблюдается крупный массив (около 20 % площади района) болотно-подзолистых почв на супесчаных породах.

6. Характеристика растительного покрова. Почвы под со­сновыми лесами, как правило, менее плодородны, чем под еловыми и мелколиственными, что позволяет планировать агротехниче­ские мероприятия. Задание выполняется с использованием карты растительности (рис.9, Приложение 4).

Пример описания: Центральная часть Вышневолоцкого района занята сосновыми лесами, на западе преобладают березовые и осиновые леса на месте еловых и сосновых ле­сов, а также участки сосновых лесов. Юг, север и восток района занят сельскохозяйственными землями на месте бывших сосновых и еловых лесов.

7. Характеристика типов агроландшафтов с описанием территорий, однородных по комплексу природных условий и по способу сельскохозяйственного использования. Задание выполняется с использованием карты агроландшафтов и легенды к ней (рис.10, Приложение 4).

Пример описания: Территория Вышневолоцкого района крайне неоднородна в ландшафтном отношении. На западе и в центре района расположены низменные недренируемые (заболоченные) плоские песчаные и песчано-глинистые озерно-ледниковые равнины, преимущественно слабоосвоенные с со­сновыми и мелколиственными лесами на дерново-подзолисто-глеевых и торфянисто-подзолисто-глеевых песчаных почвах. На севере района господствуют приподнятые и возвышенные дренируемые холмистые и холмисто-грядовые с многочисленными озерными котловинами, озами и камами Валдайского возраста моренные равнины с неоднородным чехлом поверхностных отложений, слабо освоенные с еловыми лесами на дер­ново-подзолистых разного механического состава почвах. На востоке преобладают разновысотные, замедленно дренируемые волнистые моренно-зандровые равнины, сложенные чередующимися песками и валун­ными суглинками, среднеосвоенные с сосново-еловыми и мелколиственными лесами на дерново-подзолистых и дерново-подзолисто-глеевых разного механического состава почвах. На юге и юго-западе, в пределах Цнинской возвышенности, основную площадь занимают возвышенные дренируемые крупнохолмистые валунно-суглинистые среднеосвоенные моренные равнины Московского возраста с еловыми и елово-мелколиственными лесами на дерново-подзолистых, преимущественно суглинистых почвах.

8. Выводы. На основе всей собранной информации делается заключение о характере сельскохозяйственного использования описываемой территории. Главное в выводе – определить количество частей, на которые разделяется территория района, определить природное различие этих частей и разработать для них примерный набор мероприятий по сельскохозяйственному использованию.

Пример выводов: В Вышневолоцком районе возможно выращивание большого спектра культур умеренного пояса. Набор культур должен изменяться с запада на восток, во-первых, потому, что в этом направлении увеличивается континентальность климата, что позволяет на востоке расширять клин зерновых, а во-вторых, что в этом же направлении происходит утяжеление почвообразующих пород, что препятствует расширению посевов картофеля. Значительная заболоченность района, неоднородность его литогенной основы определяют необходимость дифференциации агротехнических меро­приятий. Центральная и западная части района малопер­спективны в сельскохозяйственном отношении, вследствие сильной за­болоченности и малого плодородия песчаных почв. На юге района условия для произрастания культур более благоприятны, но для успешного развития земледелия здесь необходимо проводить интенсивные противоэрозионные мероприятия (минимализация обработки почв, вспашка поперек склонов, уменьшение посевов пропашных и яровых зерновых, увеличение площадей посевов многолетних трав и озимых зерновых, а также культуртехнические работы (уборка камней, срезка кочек, планирование микрорельефа). На севере района сельскохозяйственное производство ограничено мелкоконтурностью и закамененностью полей, а также повы­шенной эрозионной опасностью, вследствие сильной пересеченности рельефа, густоты речной и озерной сети. Здесь актуальны провоэрозионные, осушительные, культуртехнические мероприятия, а также залужение мелких контуров пашни. На востоке района, для оптимизации производственного процесса необходимо проводить осушение почв, культуртехнические и противоэрозионные мероприятия.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

3. Иванов Д.А., Тюлин, В.А. Практикум по введению в агроландшафтоведение. Учебное издание. Москва-Тверь: ЧуДо, 2005. – 48 с.

4. Иванов Д.А., Тюлин, В.А, Сутягин В.П. Практикум по агроландшафтоведению. Учебное пособие. Москва-Тверь: ЧуДо, 2005. – 164 с.

5. «Ландшафтоведение»: Методические указания для проведения практических занятий и выполнения курсовой работы по специальностям 120301 – «Землеустройство» и 120302 – «Земельный кадастр» / Сост.: И.В. Ламекин, Р.Р. Ахмеров. Саратов: ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ, 2011. – 52 с.

6. Платонов И.Г., Гречин П.И., Ефимов О.Е. Методические указания по выполнению лабораторно-практических работ по курсу Экология агроландшафтов для студентов агрономического факультета по специальности Агрономия, специализации «Экологическое земледелие» М.: РГАУ-МСХА, 2006. –38 с.

7. Платонов И.Г., Гречин П.И., Ефимов О.Е. Рабочая тетрадь для практических занятий по курсу «Экология агроландшафтов» для студентов агрономического факультета по специальности Агрономия, специализация «Экологическое земледелие». М.: РГАУ-МСХА, 2006. – 23 с.

8. Платонов И.Г., Гречин П.И., Ефимов О.Е. Экология агроландшафтов: Методические указания М.: РГАУ-МСХА, 2010. - 64 с.

9. Плишкина О.В. Практикум по картографии. Методическое пособие для выполнения картографических работ по дисциплине картография. Улан-Удэ: Восточно-Сибирский ГТУ, 2006. – 65 с.

10. Осинцева Н.В. Аналитическое геоморфологическое картографирование (построение карты генетически однородных поверхностей). Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по направлению 020400-География. Томск: Томский ГУ, 2010. - 25 c.

1. Решение задач по топографической карте. Учебное издание. Методические указания к расчетно-графической работе по инженерной геодезии для студентов. / Сост.: Ю.А. Колмаков, В.И. Костромин. Ульяновск: Ульяновский ГТУ, 2010. – 36 с.
2. Толковый словарь по сельскохозяйственной метеорологии. С-П.. Гидрометеоизд., 2002. - 471 с.