Лекции по «Ландшафтное проектирование»

Лекция №1.

Актуальность  и функции дисциплины «Ландшафтное проектирование»

 

1. Актуальность и функции дисциплины «Ландшафтное проектирование».

2. Методы изучения и формирования устойчивых агроландшафтных систем земледелия.

3. Устройство ландшафтов как составная часть эколого-ландшафтной системы земледелия.

 

1. Актуальность  и задачи дисциплины «Ландшафтное проектирование»

Для экологической оптимизации  природопользования и земледелия необходимо научное обеспечение. Поэтому назрела необходимость формирования дисциплины, связанной с проектированием ландшафтных систем земледелия.

Ландшафтное проектирование – это новая научная дисциплина. Вводится в связи с необходимостью экологизации природопользования и прежде всего, использования земельных ресурсов в сельскохозяйственном производстве. В общем виде ландшафтная идея создает основу для решения следующих задач и функций:

- находит компромисс между природно-географическим образованием – ландшафтом и земледельческим производством, обеспечивает подвижки к экологическому равновесию и гармонии во взаимоотношении природы и человека;

- обеспечивает более полное и адресное использование потенциала природных факторов при возделывании с.-х. культур (разнообразия почв, микроклимата и т.д.);

- расширяет и усиливает роль антропогенных факторов интенсификации земледелия, переводя их действие в качественно иную плоскость через биологический и биогеохимический круговорот веществ и энергии в ландшафте;

- помогает смягчить и даже остановить процессы деградации почвенного покрова, воспринимаемые часто применительно к конкретному землепользованию, как необратимые;

- останавливает эрозию почв и значительно сдерживает частотность засух и уменьшает ущерб от них;

- обеспечивает значительное повышение производительности земледелия при одновременном снижении его затратности;

- создает научно обоснованную базу для функционирования всего агропромышленного производства.

При этом основной задачей  устройства агроландшафтов является пространственная и функциональная организация системы земледелия, основанная на природно-энергетических обменных процессах. Через ландшафтное проектирование закладываются основы управления земельными ресурсами. Проектом создаются такие условия, чтобы естественные экологические процессы более полно «работали» на продуктивность с.-х. производства.

Ландшафтное проектирование формируется на базе ряда смежных  научных дисциплин: экологии, землеустроительного проектирования, почвоведения, мелиорации, геологии, земледелия, растениеводства, гидрологии, метеорологии, земельного кадастра и др.

 

2. Методы изучения  и формирования устойчивых

агроландшафтных систем земледелия

Методика научных исследований в области агроландшафтоведения и формирования ландшафтных систем земледелия (ландшафтного проектирования) и землеустройства значительно отличается от традиционных методик. Дело в том, что ландшафтные исследования неправомерно проводить на мелких (деляночных) участках, а также в короткое время (3 - 5 лет). Ландшафтные изменения проявляются в исторически длительные сроки (20 - 100 лет и более). Таким образом, имеет место значительная специфичность методологии научного исследования по агроландшафтным системам земледелия и землеустройства.

Предлагается следующий  перечень методов, который может  применяться при изучении ландшафтных систем земледелия и землеустройства.

1. Метод выявления типичных форм исследуемых процессов и материальных объектов. Он предполагает выявление основных элементарных структур и процессов исследуемого объекта. Большое место занимает применение метода аналогов, когда проектное решение сравнивается с настоящим, когда вновь созданные агроэкосистемы сравниваются с существовавшими ранее и т.д. В типичной форме наиболее ясно и отчетливо проявляются тенденции развития объекта. И, следовательно, можно надежно выявить основные элементарные структуры и процессы исследуемого объекта.

2. Метод сравнения антропогенных ландшафтов с естественными на соответствующих уровнях природно-антропогенной иерархии. Этот метод предполагает широкое применение сравнительно-статистического анализа.

З. Метод историко-генетический на основе обобщения естественноисторической литературы и натурных аналитических наблюдений.

4. Расчетно-конструктивный метод с выявлением эколого-экономических эффектов.

5. Метод экспериментально-полевых наблюдений, в частности, для поиска технологических параметров устройства территории агроландшафтов.

6. Использование эколого-ландшафтной аксиоматики как метода познания.

7. Метод "эмпирических обобщений" с интерпретацией их с позиций законов природы. Эмпирические обобщения, в яркой, образной форме выражающие самые глубокие пласты жизни природы, до сих пор остаются основой научного познания.

8. Метод природного контура среды, обусловленного выделением агрофаций, мозаичностью полей, кинематическими параметрами движения агрегатов и др.

9. Метод картографический.

10. Метод графического моделирования.

11. Балансовый метод.

12. Метод дистанционного зондирования.

 

3. Устройство  ландшафтов как составная часть

эколого-ландшафтной  системы земледелия

Устройство ландшафтов по своему содержанию граничит с землеустройством. Именно землеустройство при организации территории больше, чем другие мероприятия, предопределяет форму и содержание ландшафта. Покажем связь и различие между землеустройством, устройством ландшафтов и системой земледелия.

Землеустройство направлено главным образом на решение вопросов охраны и рационального использования земель. Решаются вопросы размещения хозяйственных центров, организации угодий, устройства севооборотов (размещения лесных полос, дорог), организации и размещения пастбищеоборотов, проектируются мероприятия по улучшению земельных угодий. Однако при этом недостаточно, а часто вообще не рассматривается вопрос, в каком соотношении должны быть все эти составные части и элементы, чтобы обеспечить экологически устойчивую агросреду. Слабо решаются вопросы экологически устойчивой структуры земельных угодий и всех компонентов среды, улучшения водного и теплового режимов, воспроизводства плодородия почв, смягчения засух, уменьшения эрозии.

В землеустройстве преобладает  покомпонентный подход к использованию природных ресурсов, хотя все компоненты органически взаимосвязаны и имеют множественное значение. Такой компонентно-отраслевой подход обусловливает "конкурентный" характер использования одного ресурса относительно другого.

Устройство ландшафтов предполагает решение всего того, что делается при организации территории и, кроме того, определяет оптимальную структуру и соотношение земельных угодий и сельскохозяйственных культур, находит равновесное состояние всей агросреды на территории с учетом механизма экологического взаимодействия отдельных составных частей и элементов землеустройства.

Следовательно, при устройстве ландшафтов создаются оптимальная  и экологически устойчивая среда  для производственной деятельности человека, полевые, луговые и другие биоценозы, взаимостимулирующие рост сельскохозяйственных культур (подбираются их сочетания в севооборотах, вводятся полосные посевы в совокупности с древесной и кустарниковой растительностью и т.д.), т.е. глубже решаются задачи адаптивного земледелия, гетерогенности агроэкосистем и другие вопросы агроландшафтной экологии.

Возникает вопрос: можно  ли все то, что относится к ландшафтному устройству территории, вложить в содержание землеустройства? Но тогда землеустройство (в той части, которой оно связано с земледелием) перестанет быть таковым. Оно станет агроландшафтоведением. Устройство ландшафта шире и не сводится к устройству одного компонента – земли.

Следует помнить, что  В.В. Докучаев, разработавший основы системного подхода к использованию природных ресурсов, не сводил все лишь к земельному устройству. В его учении заложен ландшафтный подход к использованию не только земельных, но и других ресурсов. Связь между землеустройством и земледелием схематично показана на рисунке.

Связь между землеустройством и земледелием

 

Лекция №2.

Структурная модель пространственных и территориальных  элементов ландшафтных систем земледелия

 

1. Агроландшафт как фактор устойчивости землепользования

2. Функции агроландшафтов и мероприятия по их реализации

 

1. Агроландшафт как фактор устойчивости землепользования

На современном этапе  не удается выполнить важнейшего экологического требования - приведения темпов эксплуатации природных систем в равенство с интенсивностью самовосстановления этих систем. Природный ресурсный потенциал должен быть равен или больше уровня изъятия ресурсов и темпов изменения жизненной среды. Однако прогрессирующая деградация ресурсов говорит об обратном. Антропогенные возмущения в биосфере выше ее способности к саморегуляции (Н.Ф. Реймерс, 1990).

Для решения этой проблемы необходимо применять и использовать новые методы, новые подходы в  исследованиях агроландшафтных  систем – ландшафтно-экологический метод.

Агроландшафт следует  рассматривать как территориальную  единицу для решения вопросов формирования систем земледелия и землеустройства на экологической основе. Он может быть понят на определенных ограниченных территориях с возможностью саморегуляции, с определенным пищевым, водным и тепловым режимами. Агроландшафт, являясь антропогенным, формируется под воздействием сельскохозяйственной деятельности человека. Следовательно, в структуре агроландшафта должны найти отражение формирующие его элементы из организации территории и системы земледелия. Тогда структура агроландшафта может быть представлена следующей схемой.

Структура агроландшафта.

 

Большинство современных  ландшафтов как природно-территориальных  комплексов в той или иной степени  уже изменены человеком и состоят из двух частей – естественной и хозяйственной. Эти части складываются из отдельных небольших участков пашни, сенокосов, лесов, кустарников и других угодий, образующих характерную мозаику и находящихся между собой в тех или иных взаимосвязях. Чем выше культура земледелия, экономика землепользования и землевладения и чем лучше они приспособлены к пространственным различиям ландшафта, тем надежнее будет обеспеченно повышение эффективности производства и соблюдение экологических требований.

При этом необходимо учитывать, что в ходе человеческой деятельности для агроландшафтов характерна перестройка биологического и геохимического круговоротов, водно-теплового баланса, особенностей процессов почвообразования, численности и видов живых организмов, а все изменения в них происходят гораздо быстрее, чем в естественной природе.

Ландшафт при изменении его человеком обычно упрощается как биологическая система. Возникают монокультурные, однообразные, агрохозяйственные ландшафты, их производительность и устойчивость ниже, чем у естественных, увеличивается их уязвимость к внешним воздействиям. Их неустойчивость усугубляется тем, что ежегодно с урожаем отчуждаются 40-80% продукции, которая обычно полностью перерабатывается в природных системах, т.е. ландшафт постепенно истощается. Но для сельскохозяйственного использования однообразные ландшафты более удобны, поэтому сохраняется тенденция расширения площадей таких высококультурных, но неустойчивых ландшафтов.

Крайне необходимо сохранить  имеющиеся экологически ценные естественные участки агроландшафтов (леса, кустарники, участки с естественным травостоем) в естественном состоянии и создавать новые биоценозы (сообщества живых организмов). Это дает возможность приблизиться к устойчивым агроландшафтам, пригодным для жизни зверей и птиц, и одновременно повысить продуктивность освоенных территорий.

Таким образом, рациональное сочетание рабочих участков (агрофаций), полей севооборотов и естественных природных участков – один из важнейших факторов оптимизации ландшафтов. С экологической и природоохранной точек зрения нецелесообразно чрезмерное укрупнение контуров угодий, а с экономической и технологической – невыгодно наличие мелких контуров. Поэтому целесообразно создавать экологическое разнообразие местности с помощью формирования границ различной длины, приходящихся на 1 га территории с учетом природных факторов.

К экологическим последствиям чрезмерного укрупнения контуров относятся ухудшение лесозащитности сельскохозяйственных угодий, уничтожение мест обитания диких животных и птиц, понижение уровня грунтовых вод, изменение микроклимата на всей территории, увеличение опасности загрязнения вод и воздуха, возникновение и усиление процессов водной и ветровой эрозии почв; спрямление малых водотоков или их закрытое дренирование для улучшения конфигурации обрабатываемых участков и укрупнение контуров полей, что приводит к изменению водного режима на мелиорируемых угодьях и на прилегающей территории, ликвидация вкрапленных понижений, колок, кустарников и "блюдец", приводящих к ухудшению экологического разнообразия ландшафта.