Лекции по «Ландшафтное проектирование»

5. Оптимизация ландшафта включает мероприятия по усилению одних сторон функционирования ландшафта и ослаблению других, т.е. нахождение максимума или минимума той или иной функции ландшафта.

Отмечено, что основной принцип оптимизации природной среды состоит в использовании и оптимизации возможностей и тенденций, заложенных в самой природе.

6. При создании мелиорированного агроландшафта следует придерживаться принципа необходимого разнообразия. Следует учитывать не только размещение мелиорированных земель, сооружений, лесополос, природоохранных и буферных зон, но и организовать процессы самоочистки окружающей среды путем создания переходных полос от сельхозугодий к естественным биоценозам (лес, кустарник, болота т. д.).
7. Природно-антропогенная совместимость включает в себя соответствие фитоценоза местообитанию, совместимость антропогенных элементов с природой, учет микрозональности, сохранение уникальности и неповторимости природного объекта. Организуя территорию, создавая новые или совершенствуя существующие агроландшафты, нужно стремиться к тому, чтобы они наиболее рационально и, по возможности, гармонично вписывались в природную среду.

Важным показателем  мелиорируемого агроландшафта должен быть удельный вес гидромелиорации в общем мелиоративном комплексе, который определяется как отношение площадей с оросительными и осушительными мелиорациями к общей площади мелиорированных земель в пределах агроландшафта, включая создание природоохранных и буферных зон. Он не должен превышать 0,5.

8. Одной из важнейших задач конструирования агроландшафта путем мелиоративной деятельности является формирование его внешнего облика. Здесь уникальность трактуется как создание неповторимого ландшафта.
9. При создании высокопродуктивного мелиорированного агроландшафта требуется дополнительное вложение информационно-энергетических ресурсов со стороны человека на его поддержание в проектируемом состоянии.

Для формирования высокопродуктивных, устойчивых и экологически сбалансированных агроландшафтов необходимо выполнение следующих принципов:

• ландшафтно-типологическая дифференциация земель;
• совершенствование структуры и архитектуры угодий;
• уточнение специализации на основе оценки местных ландшафтных ресурсов;
• формирование сбалансированных во времени и пространстве агроэкосистем (полей, участков), создание долговременной и временной оросительной сети;
• минимализация обработки почвы по количеству технологических операций и по глубине ризосферы - корнеобитаемого слоя;
• применение сидеральных и промежуточных культур с целью обеспечения пополнения почвы свежим органическим веществом, а культур – биологическим азотом;
• временная фитомелиоративная консервация (залужение) деградированных (вторично засоленных, заболоченных, осолонцованных) почв для восстановления их плодородия и продуктивности.

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция №4.

Агроландшафтная (территориальная) экосистема – базовый таксономический ареал для проектирования ландшафтных систем земледелия

 

Продуктивность земледелия зависит от квалифицированного управления на полях питательным, водным, тепловым, световым и другими режимами. От них же зависит сохранение черноземов, (в том числе защита почв от эрозии), сокращение ущерба от засухи, сохранность рек и водоемов и, в конечном счете - состояние агросреды и природных агроресурсов в целом.

Однако успешно управлять  названными режимами результативнее не в целом по всей территории сельхозпредприятия, а локально, дифференцированно. Дело в том, что эти режимы разные на отдельных частях территории, что зависит от разнообразия рельефа, почв и т.д. Вот почему при формировании устойчивых систем земледелия на экологическом уровне надо на территории предприятия выделять относительно обособленные «ландшафтные экосистемы» (по типам агроландшафтов), в рамках которых будут дифференцированно решаться вопросы управления водным, питательным и тепловым режимами, прежде всего методами ландшафтной.

Напомним некоторые понятия по теме:

Экосистема = биотоп + биоценоз, где под биотопом понимается относительно однородное по абиотическим факторам среды пространство (местообитание), занятое биоценозом. Применительно к агроландшафтоведению это относительно обособленный ландшафтный участок (массив) с совокупностью разных компонентов. Биоценоз – системная совокупность  средостабилизирующих компонентов, характеризующаяся балансом между ними и адаптированная к условиям биотопа (ландшафтного участка).

Агроландшафт – земельный массив, состоящий из комплекса взаимосвязанных природных компонентов, элементов системы земледелия и организации территории, с относительно автономной совокупностью водного, теплового и других режимов, с признаками общей (единой) экологической системы (экосистемы).

В понятии «агроландшафтная экосистема» присутствуют функциональные связи между компонентами ландшафта, причем связи как между живыми так и неживыми компонентами.

«Агроэкосистема» пока еще слабо используется как категория  познания, как инструмент научного исследования и проектирования, а также и для восприятия окружающей агросреды в целом.

Категория «агроэкосистема» должна занять надлежащее место как  в методологии научного познания, так и при проектировании ландшафтов и земледелия наряду с такими категориями, как «технология», «интенсификация», «плодосмен», «поле», «рентабельность» и т.д.

При изучении того или  другого явления или процесса, а также при проектировании, приступая к работе, прежде всего следует выстроить, описать соответствующую экологическую систему, в рамках которой осуществляется научный поиск, или изыскивается оптимальное проектное решение.

Исследователь должен руководствоваться  правилом: взялся за изучение вопроса, опиши вначале исходную экосистему исследуемого явления. Это необходимо для того, чтобы показать всю совокупность компонентов, составляющих процесс, показать связи предмета исследования со всеми факторами агросреды. В этом-то и заключается экосистемный подход в исследовании. Такой подход, кроме того, дает возможность лучше видеть, какие экологические компоненты (факторы) научный работник исследовал достаточно глубоко, а какие нуждаются в дальнейшем изучении.

В понятие «ландшафтной экосистемы» входят цельные объекты (поле, лес, луг и т.д.), а также  совокупности отдельных объектов (звенья), представляющих элементарные экосистемы («дорога-лесополоса», «луг-поле» и т.д.). Другими словами, экосистема такого уровня предполагает большое разнообразие природных и антропогенных компонентов, органически взаимосвязанных между собой, где имеют место относительно самостоятельные круговороты и обмен веществом и энергией, обеспечивающие саморегулирующуюся ландшафтную экологическую систему (экосистему).

На практике такими, относительно обособленными и самостоятельными ландшафтными экосистемами, являются земельные массивы, балочно-полевые водосборы, ограниченные водораздельными линиями, где в рамках территориальных единиц (поландшафтно) решаются вопросы организации системы земледелия (водного, питательного, теплового и др. режимов).

 

Лекция №5.

Поландшафтный принцип формирования систем земледелия.

 

При проектировании систем земледелия изучаются ресурсы окружающей нас среды, при этом могут быть разные задачи. Первая задача – выявление (опознавание) существующих ландшафтных агроэкосистем для изучения связей между компонентами с целью совершенствования систем. Вторая задача – формирование (проектирование) новых ландшафтных агроэкосистем, а, следовательно, и систем земледелия.

Сообразуясь с экологическими законами, следует предвидеть процессы взаимодействия внутрисистемных связей, как в агроландшафтах, так и между ландшафтами при формировании экологически устойчивых систем земледелия.

В соответствии с вышеизложенным в необходима разработка систем земледелия в рамках (в разрезе) ландшафтных экосистем (по поландшафтному принципу).

Ведущими особенностями  проекта являются следующие:

1) Выделение ландшафтных  экосистем (пахотно-балочных водосборов) на территории колхоза для  поландшафтного проектирования  системы земледелия.

2) Разделение территории  пахотных земель на классы  и участки по их качеству, степени деградации и экологической однородности. Другими словами разделение на элементарные агроареалы, т.е. территориальные единицы, называемые агрофациями (вместо старых несовершенных рабочих участков).

3) Установлено дифференцированное использование пашни по интенсивности использования в соответствии с классами. Агрофации разделены на группы по интенсивности использования с учетом требований с/х культур к почвам и другим природным факторам.

4) В соответствии с  классами земель в разрезе  групп агрофаций составлены варианты схем адаптивных севооборотов для чередования культур во времени. Поля на чертеже пока не показываются.

На каждой агрофации  может быть свое чередование культур  по годам в соответствии с севооборотом. Такое временное решение в 2004 г. принято в связи с нестабильной рыночной экономикой и неустойчивыми организационными формами предприятия (земельная реформа, ассоциации пайщиков...).

Поландшафтные проекты  в последующем в соответствии с организационными формами сельхозпредприятия совмещаются («стыкуются») для организации целостных севооборотных массивов, а также полей и решения других элементов системы земледелия.

5) Для экологической  устойчивости систем земледелия (для борьбы с засухой, эрозией  и пр. аномалиями) запроектировано принципиально новое соотношение земельных угодий («поле-лес-луг-вода»), что представляет собой новую экологическую систему с улучшенными водным, питательным и тепловым режимами земледелия.

В заключении заметим, что  комплексную картину основных компонентов агроэкосистемы можно представлять по-разному, в том числе в виде графических структурных диаграмм, что облегчает формировать рабочие программы исследований и поиск лучшего проектного решения.

Каков порядок дальнейшей методологической работы по применению «экосистемы» как рабочей категории в исследованиях и проектировании новых систем земледелия:

1) выработка навыков  описания совокупности компонентов  экосистем исследуемых явлений  и способов их иллюстрации;

2) показ взаимных связей  между компонентами (факторами) и, прежде всего, между изучаемым предметом и компонентами среды;

3) приведение количественных  характеристик связей между компонентами экосистемы;

4) нахождение наиболее  существенных связей, определяющих  выбор правильного решения.

В заключении заметим, что предлагаемый методический прием для его освоения требует некоторых усилий и привычки. Но он необходим, привлекателен и, надеемся, со временем будет широко применяться в исследовательской и проектной работе.

 

 

 

 

Лекция №6.

Модернизация проектирования состава и соотношения земельных

угодий в агроландшафтах (структура по типам агроландшафтов и др.)

 

1. Территориально-экологическая оптимизация структуры и соотношения земельных угодий.

2. Типизация агроландшафтов.

3. Структура и соотношение земельных угодий.

 

1. Территориально-экологическая оптимизация структуры и соотношения земельных угодий.

Решение задачи оптимизации  состава и соотношения угодий зависит как от экологической  ситуации, так и от экономических  условий. В экологическом плане решение заключается в увеличении доли средостабилизирующих угодий, т.е. в увеличении площади под лесными насаждениями, сенокосами, пастбищами, многолетними травами, под водой с учетом территориального разнообразия.

О дифференцированном решении вопросов земледелия в разрезе территориальных единиц (водосборов) писал В.Р. Вильямс. Он соединяет в территориальную единицу угодья от водораздела до «долины», так как они связаны водным режимом. «…Все эти угодья должны быть обслужены совершенно самостоятельно, но планово согласованными системами мероприятий».

Соотношение земельных угодий устанавливается  в разрезе отдельных типов  агроландшафтов, другими словами  – в разрезе агроландшафтных  экосистем, поскольку каждая экосистема на территории сельхозпредприятия представляет собой относительно обособленную таксономическую единицу территории со своими особенностями водного, теплового и питательного режимов. Приведем типизацию агроландшафтов для земледелия.

 

2. Типизация агроландшафтов

Типизирование агроландшафтов для формирования систем земледелия следует выполнять по тому ведущему компоненту, который в наибольшей мере предопределяет природный баланс (экологическое равновесие) в конкретном регионе.

В условиях сложного рельефа и интенсивной  эрозии почв Центрально-Черноземной  зоны таким компонентом является рельеф с гидрографической сетью (водосбор), от которого зависят сток осадков и водный режим территории в целом. Именно этот компонент в данном регионе в наибольшей мере предопределяет лицо и судьбу агроландшафта, поскольку наиболее опасными являются эрозия и засуха и связанная с ними общая деградация почв. Прочие компоненты (почвы, растительность и др.) могут играть корректирующую роль в типизации.