Лекции по «Ландшафтное проектирование»

Современные агроландшафты  должны отвечать следующим основным требованиям: быть долговечными, не нарушать уже существующих равновесных экологических систем и способствовать их стабилизации, обеспечивать общий экологический баланс территории и рациональное использование земель и атмосферных осадков, восстанавливаться в процессе хозяйственной деятельности и не требовать при этом больших эксплуатационных расходов.

В естественных условиях каждому комплексу соответствует  свое сочетание растительного и животного мира. Ландшафтные различия земельных участков обусловливают разную экологию растений, особенности технологии земледелия, требования к сортам культур. Однако в природе существуют более или менее однородные участки территории, где не только почвы, но и прочие природные условия (уклон, экспозиция склона, характер увлажнения и др.) одинаковы и образуют определенный вид природного комплекса или ландшафта.

Агроландшафт должен обладать должной структурой, устойчивостью и экологической емкостью. Лесные полосы, валы-террасы, дороги, рабочие участки пашни и другие его элементы, расположенные системно, создают эту устойчивость.

Важнейшей особенностью экологической модели ландшафтной  организации территории является ее органическая взаимосвязь с земледелием, поэтому и то, и другое подчинено единым природным законам, следовательно, должно рассматриваться как единое целое.

Всякий ландшафт характеризуется  относительной территориальной замкнутостью и наличием в нем трех зон: связывания и трансформации энергии и вещества (пашня, лес, луг), транзита (временный и постоянный водный источник), концентрации и аккумуляции (пойма, озеро, болото). Степень "перекрытия" и взаимодействия этих зон определяется структурой и конструкцией агроландшафта.

В результате хозяйственной  деятельности и структура, и конструкция  агроландшафтов нарушаются. Наблюдаются сдвиги в цикличности зональных метеорологических и вегетационных периодов, нарушаются энергетические обменные процессы, снижается плодородие почв, дисбалансируются пищевой, водный и тепловой режимы. Например, в первой зоне часто отсутствуют луга, а имеющиеся лесополосы не выполняют необходимой природоохранной роли.

Освоение целинных и  залежных земель в пашню привело  к активному проявлению неблагоприятных, труднорегулируемых процессов: эрозии и дефляции почв. При глобальной распашке земель были разрушены зоны транзита (засыпаны водотоки, ликвидированы микропонижения и др.). Зоны концентрации и аккумуляции оказались за пределами территориальных систем.

На сегодня одна из главных задач землеустройства  заключается в создании оптимальных агроландшафтов на основе их биологизации и восстановлении их функций как саморегулирующихся и самовоспроизводящихся систем. Это приведет к созданию экологически стабильных систем земледелия, прекращению и приостановлению процессов их разрушения.

Агроландшафты отличаются от естественных образований более четкими границами, которые могут совмещаться с границами категорий земель или совпадать с ними, но не имеют столь же эффективных механизмов саморегулирования ресурсосодержащих и ресурсовоспроизводящих систем. Поэтому будущее во многом зависит от территориально-организационной согласованности природно-антропогенных структур и хозяйственной деятельности.

Нашей задачей является обосновать подход к конструированию  оптимальных моделей агроландшафтов (в которых определенное долевое сочетание леса – луга – воды), обеспечивающих высокую степень биопродуктивности и почвоводоохранной надежности.

При ландшафтном подходе  к землеустройству узловое значение приобретает категория единиц, названных ландшафтно-технологическими контурами. При идеальных условиях их объединяют в землеустроительном проекте в агроландшафтный контур (рабочий участок землепользования) или агроландшафтный массив (поле севооборота). Границы агроландшафтных контуров – наиболее подходящие места для линейных видов производственных (дороги, линии передач и др.) и природоохранных (лесные полосы, водорегулирующие канавы и др.) инфраструктур.

Уже многие годы остается недостаточно обоснованным, но очень  важным вопрос об оптимальном соотношении (структуры) угодий. Эта задача, поставленная 120 лет назад В.В. Докучаевым, пока не нашла своего полного научного решения. Следует иметь в виду, что чем сложнее организация территории, тем больше внимания необходимо уделять формированию агроландшафта как целостной территориально-технологической системы. Этот этап работы в сочетании с вопросами о соотношении естественных и искусственных угодий вообще невыполним без наличия ландшафтной и агроландшафтной карт, карты экологического зонирования исследуемой территории, квалифицированного агроландшафтного и экологического анализа, с помощью которого можно оценивать инженерную обоснованность землеустроительных и мелиоративных конструкций, а также систему производственной и природоохранной инфраструктуры.

Данный подход в ландшафтном земледелии должен базироваться на законах ландшафтной экологии и стать основой социально-экологического обустройства территории.

2. Функции агроландшафтов и мероприятия по их реализации

В свете вышеизложенного "ландшафт" и "земледелие" представлены как единое целое, в органической взаимосвязи, с ориентацией на более  полное использование потенциала природных, а не техногенных факторов. В этом аспекте агроландшафт просматривается как механизм формирования устойчивого землепользвания со следующими функциями.

Функции агроландшафтов и мероприятия по их реализации

Лекция №3.

Принципы устройства агроландшафтов

1. Ландшафт как объект мелиорации.

2. Основные принципы формирования агроландшафтов.

1. Ландшафт как объект мелиорации

Аграрный ландшафт (агроландшафт) – один из видов антропогенного ландшафта. Урочищами и фациями аграрного ландшафта служат ресурсовоспроизводящие агроэкосистемы (поля, сенокосы, пастбища, лесные полосы и т.п.) и средоформирующие системы и элементы (каналы и др. гидротехнические сооружения, насосные станции, дождевальные установки и др.). Кроме этого в составе агроландшафтов остаются и природные компоненты: почвы, рельеф, вода, воздух, животный и растительный миры.

Среди типов аграрных ландшафтов выделяют подтипы по видам мелиораций: немелиорированный, орошаемый, осушенный, облесенный, обводненный, закрепленный, почвозащитный. Вид агроландшафта определяется почвой и рельефом местности.

Структуры ландшафта, представленные для конкретных территорий, образуют природно-территориальные комплексы (ПТК). ПТК в связи с производственной сельскохозяйственной и мелиоративной деятельностью, а также со структурами сельскохозяйственного назначения образуют агроландшафтные системы (АЛС).

АЛС, которые полностью  или частично мелиорированы, представляют собой мелиорированные агроландшафтные системы (МАЛС). МАЛС отличаются своеобразием формирования водного и химического режимов, условиями почвообразования, интенсивностью биологического и геохимического круговорота веществ, изменением природных физических процессов.

Мелиорация  ландшафтов - это деятельность, направленная на коренное долговременное улучшение или сохранение потребительских свойств структур ландшафта. Мелиорация осуществляется путем реализации комплекса таких мероприятий и в таком количестве, которые, наряду с улучшением потребительских свойств, обеспечивают экологическую устойчивость геосистемы.

При мелиорации очень важно четко обозначить объект деятельности. Это имеет большое как методологическое, так и практическое значение. В качестве объектов мелиораций могут быть такие компоненты ландшафта, как земля и земельные угодья, вода и водные объекты, воздух и воздушная среда, микроклимат, растительность и растительные объекты.

Виды мелиораций целесообразно определять по наименованию природообразующих факторов и средств мелиоративного воздействия на компоненты ландшафта. Такими факторами и средствами могут быть: земля, вода, воздух, химические вещества, растительность, технические средства, бактерии и живые организмы.

Каждый вид мелиораций может быть реализован посредством проведения различных мероприятий, которые, в свою очередь, реализуются через способы, методы и приемы.

Водные мелиорации, в  принципе, повышают устойчивость геосистем, так как они приводят к оптимуму соотношение тепла и влаги, но, являясь очень сильным возмущающим фактором, при передозировке могут привести к противоположному результату. Устойчивость геосистем зависит от внутренней неоднородности свойств компонентов.

2. Основные принципы формирования агроландшафтов

Мелиоративный агроландшафт – это ландшафт, целенаправленно измененный мелиоративной деятельностью, состоящий из взаимодействующих природных и антропогенных комплексов, обладающий определенной структурой и функциональными свойствами, обеспечивающими интенсификацию сельскохозяйственного производства путем улучшения природных условий при сохранении (создании) благоприятной экологической ситуации, т.е. создание нового природно-технического комплекса с повышенной биопродуктивностью и экологической устойчивостью.

При мелиорации агроландшафта необходимо использовать различные пути оптимизации его структуры и функции, направленные на повышение биомассы культурных растений, сохранение и увеличение плодородия почв. Он должен отвечать следующим требованиям:

1. Агроландшафт проектируется с целью получения экономически обоснованного и экологически лимитированного объема фитопродукции. Мелиорацией создаются необходимые условия для интенсификации сельскохозяйственного производства и повышения продуктивности.
2. Мелиорированный агроландшафт должен быть устойчивым, т.е. обладать способностью поддерживать значение своих параметров и свойств в заданных пределах.
3. Посредством хозяйственной и мелиоративной деятельности человек переводит естественный ландшафт на более высокий уровень организации, целенаправленно развивая и усиливая необходимые для его функционирования процессы, потоки вещества и энергии и тем самым берет на себя часть функций по их регулированию.
4. При мелиорации земель в пределах агроландшафта следует придерживаться меры преобразования природной среды, не нарушая пределов самоорганизации и саморегуляции.

Экологическое ограничение  накладывается на показатель мелиоративной нагруженности, представляющий собой долю мелиорированных земель от общей площади сельхозугодий и всей территории в пределах агроландшафта. Учеными обоснованы экологически допустимые пределы насыщенности агроландшафтов орошаемыми землями в зависимости от дефицита влаги: от 15 % до 20 % в сухой, полусухой и очень сухой зонах; от 10 % до 15 % – в засушливой и полузасушливой и до 10 % – в остальных зонах России. С учетом проведения всех видов мелиораций допустимый коэффициент мелиоративной нагруженности, по экспертным оценкам, в лесостепной зоне не должен превышать 0,3; в степной – 0,3-0,5; в сухостепной – 0,5-0,6; в полупустынной и пустынной – 0,6-0,85.