Учебное пособие для магистров техники и технологии по направлению 280400 «Природообустройство»



страница1/11
Дата27.04.2016
Размер1.36 Mb.
ТипУчебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Министерство сельского хозяйства РФ
ФГОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет

Методология природообустройства

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
для магистров техники и технологии по направлению 280400 «Природообустройство»

Краснодар 2011

УДК 502.1(091):631.6

ББК 20.18:40.6

Рецензент: доктор экономических наук, кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой КубГАУ В.О. Шишкин

Учебное пособие «Методология природообустройства» / Сост. С.М. Григоров, А.Д. Гумбаров, Ю.А. Свистунов, В.Т. Ткаченко –КубГАУ:Краснодар, 2011.- 97 с.

Для магистров техники и технологии по направлению 280400 «Природообустройство», обучающихся на факультете водохозяйственного строительства и мелиорации.

Рекомендовано методической комиссией факультета водохозяйственного строительства КубГАУ от 27 октября 2011 г., протокол №2.

Дисциплина «Методология природообустройства» формирует профессиональный облик магистра, интегрирует в себе природоведческие, инженерные знания и даёт новые знания, умения и навыки, необходимые для организации и проведения научных исследований.

В пособии изложены основы мелиорации земель и природообустройства, геосистемный подход к изучению природных систем и природно-техногенных комплексов природообустройства, основные понятия о природно-техногенных комплексах природообустройства: виды, состав, этапы создания, функционирования и управления ПТК, прогнозирование природных процессов и общие подходы и методы их моделирования, мониторинг ПТК природообустройства, а также методика проведения полевых опытов.



Содержание

с.





Введение

4

1

Мелиорация земель и ее роль в развитии экономики

Российской Федерации


5


1.1

Мелиорация земель, её виды и задачи

6

1.2

Водные ресурсы Российской Федерации

10

2

Основные этапы развития мелиорации

14

2.1

Мелиорация земель в дореволюционной России

16

2.2

Развитие мелиораций в Советском Союзе

19

2.3

Развитие мелиорации в Российской Федерации

22

2.4

Характеристика земельного фонда Российской Федерации

24

2.5

Потребность в водных мелиорациях

29

3

Основы природообустройства

32

3.1

Понятие природообустройства, его объект и цель


36

4

Основы теории систем. Геосистемный подход


40

5

Свойства компонентов природы


53

6

Природно-техногенные комплексы


59

6.1

Классификация измененных геосистем


61

7

Создание и функционирование ПТК природообустройства


63

7.1

Виды ПТК природопользования


65

7.2

Природная и техногенная составляющие ПТК


69

8

Прогнозирование, моделирование и мониторинг ПТК

природообустройства

72


9

Методы исследований в сельскохозяйственной науке и практике

84


9.1

Проведение исследований в условиях орошения

99



Литература


101




Введение
Увеличение общей антропогенной нагрузки на природную среду в Российской Федерации привело к значительному ухудшению состояния земельных ресурсов. На настоящий момент на территории России более половины площадей сельскохозяйственных угодий подвержено водной и ветровой эрозии, а на одной трети отмечается опасность дефляции земель. На значительной части распространены почвы, имеющие повышенную кислотность, отмечается развитие процессов их засоления, переувлажнения, заболачивания и загрязнения.

Резкое ухудшение состояния земельных ресурсов отмечается в Центрально-Черноземном регионе, который входит в группу регионов Российской Федерации с наиболее сильным антропогенным воздействием на природную среду. Снижение качества земельных ресурсов происходит в районе, который имеет по данным РАСХН самый большой в России биоклиматический потенциал и самую высокую денежную оценку сельскохозяйственных угодий. Качество земельных ресурсов в регионах с таким интенсивным воздействием на природную среду можно сохранить в результате уменьшения антропогенной нагрузки на земельные pecypcы, путем создания адаптированных к природно-экономическим условиям природно-антропогенных систем за счет проведения работ по восстановлению качества земель.

Уровень наших знаний в настоящее время не позволяет достаточно эффективно регулировать устойчивость современных ландшафтов к разнообразным антропогенным воздействиям. Усилия и средства обычно направляются на устранение ущерба, уже нанесенного земельным ресурсам. Однако, в основе экологической политики государства должен находиться принцип недопущения нарушений, который может быть реализован лишь путем регулирования антропогенной нагрузки на территорию.

Рациональное использование и охрана земельных ресурсов в регионах с интенсивным антропогенным воздействием на природную среду возможны, лишь на основе создания сбалансированных, высокопродуктивных и устойчивых к антропогенным воздействиям ландшафтных экосистем, максимально адаптированных к местным природно-экономическим условиям.

Земля - специфический вид материальных ресурсов, это материальный базис на котором строится жизнедеятельность человеческого общества. Необходимо помнить, что территория, которая вовлекается в хозяйственный оборот ограничена, что и является причиной дефицита земельных ресурсов.

В современных условиях особенно остро стоит вопрос о рациональном, бережном использовании земель, и как уникального природного тела способного продуцировать биомассу, и как материального носителя производства.

Указанные проблемы требуют обоснованных и своевременных управленческих решений, направленных на оптимизацию сложившейся на сегодняшний день структуры землепользования. Принятие подобных решений сопряжено с обработкой, анализом огромного количества информации природоохранного и ресурсосберегающего направления.
1 Мелиорация земель и ее роль в развитии экономики

Российской Федерации
Мелиорация земель является объективной необходимостью в деле преобразования природных комплексов, превращения болот и заболоченных земель в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья, социального и экономического преобразования страны. Как важнейшее звено интенсификации сельскохозяйственного производства мелиорация призвана внести ощутимый вклад в повышение благосостояния жизненного уровня населения нашей планеты.

Водные мелиорации издревле волновали души людей. Оросительные каналы строили ещё древние египтяне, догадавшись таким способом повысить плодородие почв.

Водные мелиорации (орошение и осушение) один из основных путей повышения урожайности сельскохозяйственных угодий, занимающих на планете до 10% площади суши. Шестая часть этих земель мелиорирована, и с них получают от 40 до 50% всех производимых сельскохозяйственных продуктов.

Немногим более ста лет назад в обиход отечественных специалистов вошло слово-термин «мелиорация», тогда заменившее понятия «земельные улучшения» и «поправления полей». В процессе исторического развития понятие и собственно мелиорации распространились не только на почвы, но и на грунты, водные объекты, ландшафты и в целом на окружающую природную среду. В эпоху своего расцвета (золотого двадцатилетия) слово-термин «мелиорации» стало применяться вместо понятия «улучшения». Ныне под термином «мелиорации окружающей природной среды» понимается деятельность, обеспечивающая коренное на продолжительный период улучшение состояния или (и) защиту её от вредных внешних воздействий.

Наша страна по общей территории и площади сельскохозяйственных угодий занимает первое место в мире. Однако её природные условия весьма разнообразны и далеко не в равной степени пригодны для земледелия. По своему географическому положению Россия относится к странам с пониженной биологической продуктивностью, поскольку большая часть её земледельческой зоны расположена на территории с засушливым климатом. Основным средством борьбы с засухой является широкая и комплексная мелиорация.

Однако не только недостаток, но и избыток влаги может отрицательно сказаться на продуктивности сельскохозяйственного производства.

Таким образом, неустойчивые природно-климатические условия, в которых наша страна ведёт земледелие, делают мелиорацию земель одним из обязательных условий развития сельского хозяйства и повышения его продуктивности.
1.1 Мелиорация земель, её виды и задачи
В широком смысле под мелиорацией подразумевается комплекс мероприятий, направленных на коренное улучшение природных условий на определённой территории.

Обращаясь к анализу предмета мелиорации, необходимо отметить, что в научной литературе существуют десятки вариантов определения мелиорации: деятельность, наука, отрасль хозяйства, направление, отдельные (или различные) мероприятия, совокупность организационно-хозяйственных и технических мероприятий, улучшение условий производства, основа научно-технической революции в сельском хозяйстве, изменение свойств почв, регулирование их режимов, земельные улучшения и др.

Прежде всего, мелиорация – это один из видов человеческой деятельности, содержание которой составляет его целесообразное изменение и преобразование в интересах людей. Кроме того, собственно мелиорации могут быть реализованы только посредством определенной деятельности.

В пределах определения предмета мелиорации как деятельности она может быть определена и как наука, теоретически обосновывающая деятельность, и как отрасль хозяйствования, созданная для выполнения мелиоративных мероприятий.

Объектом мелиорации, прежде всего, определяют «землю», рассматривая ее как средство для получения сельскохозяйственной продукции. С ростом потребностей человечества возникла необходимость в мелиорации лесов, вод, водоёмов и других компонентов окружающей природной среды.

К компонентам окружающей природной среды, являющимися объектами мелиорации, следует отнести землю и земельные угодья, воду и водные объекты, воздух и воздушную среду, растительность и растительные объекты, климат (микроклимат).

В качестве объектов мелиорации могут служить совокупность компонентов, окружающей природной среды, система их взаимосвязей, природные образования.

Не менее важным фактором в определении термина мелиорация является временной, в соответствии с которым к мелиорациям относят воздействия, проявляемые в течение длительного времени. Хотя такая характеристика весьма неопределённа, а количественный критерий может варьировать достаточно в широких пределах, её присутствие в определении мелиорации необходимо.

Таким образом, можно считать, что мелиорация – это деятельность, обеспечивающая целенаправленное коренное и долговременное улучшение или сохранение потребительских свойств компонентов окружающей среди.

Используя предлагаемое толкование общего термина «мелиорации», можно сказать, что мелиорация сельскохозяйственных земель – это деятельность, обеспечивающая целенаправленное коренное и долговременное улучшение или сохранение почвенного плодородия и условий обитания культивируемых растений.

Что касается отраслевого обозначения мелиораций, то оно может быть использовано при соответствующем толковании, согласующемся с предложенным толкованием общего термина мелиорации.

Виды мелиорации целесообразно назвать по наименованию природообразующих (факторов) средств мелиоративного воздействия на компоненты природной среды или природные объекты мелиорации. Таковыми средствами могут быть: земля, воздух, растительность, бактерии и живые организмы, химические вещества и технические средства.

С учетом этого предлагается различать: земельные, водные, воздушные, химические, растительные, зоомелиорации и технические мелиорации.

Технические мелиорациивид мелиорации, направленных на сохранение или улучшение потребительских свойств земли, осуществляемых посредством укрепления грунта, мелиоративной агротехники, мелиоративной культуртехники.

Земельные мелиорации земель – вид мелиорации, направленных на сохранение или улучшение потребительских свойств земли, при реализации которых преобразующим фактором или средством воздействия является земля, обладающая другими (отличными) от мелиорируемой свойствами. Она реализуется применением таких мелиоративных мероприятий как замена земель и землевание.

Водные мелиорации земель – вид мелиорации, осуществляемых посредством подачи или отвода воды, с целью регулирования водного режима земель (почв) и территорий. Этот вид мелиорации является наиболее ёмким. Сюда входят оросительные мелиорации, осушительные мелиорации.

Водные мелиорации, воздействуя главным образом на водный режим земель (почв), оказывают большое влияние на их воздушный, тепловой и микробиологический и вместе с ним на питательный режим и, следовательно, на плодородие почв и направление почвообразовательного процесса.

Изменяя водный режим земель, водные мелиорации влияют также на внутренний влагооборот мелиорируемых территорий и, следовательно, на изменение не только почвенных, но и климатических и гидрологических условий этих территорий в нужном для хозяйства направлении.

От водного режима почвы в значительной мере зависят процессы накопления и разрушения органического вещества. Водный режим, оказывая влияние на плодородие почв, очень сильно (во многих случаях решающе) влияет на ее продуктивность (величину и устойчивость урожаев).

Рекультивационные мелиорации. В настоящее время под рекультивацией понимают комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей природной среды. Рекультивации нарушенных земель подлежат земли, к которым относятся:



  • выемка карьеров;

  • выработанные торфяники;

  • деформированные поверхности шахтных полей (просадки, провалы, и т.д.);

  • золоотвалы электростанций;

  • полосы трасс трубопроводов;

  • промышленные площадки и транспортные коммуникации ликвидируемых предприятий и отдельных объектов.

До последнего времени в России рекультивации нарушенных земель уделялось очень мало внимания, поэтому в стране было восстановлено около 10% их площади.

Наиболее распространёнными объектами рекультивации в настоящее время являются отработанные карьеры строительных материалов, которые расположены в основном вблизи населённых пунктов.

Целью разработки проекта рекультивации карьера является определение основных решений, обеспечивающих наиболее эффективное его использование, установление объёмов, технологии и очерёдности производства восстановительных работ, капитальных затрат на их проведение.

Растительные мелиорации – вид мелиорации, осуществляемых посредством культивирования или поддержания естественных растительных сообществ, путём создания лесополос, кулисных посадок, посева трав и т.д., с целью сохранения или повышения плодородия земель и улучшения жизни человека.

Химические мелиорации – вид мелиорации земель, направленных на улучшение неблагоприятного химического и физического состояния почв и грунтов путём внесения химических веществ с целью создания условий для интенсивного развития сельскохозяйственных культур и придания грунтам необходимых качеств.

Зоомелиорация земель – вид мелиорации земель и земельных угодий посредством использования зоологических методов, направленных на повышение почвенного плодородия.

В соответствии с этим, земельные мелиорации – это мелиорации, осуществляемые посредством использования земли. Водные мелиорации – мелиорации, осуществляемые посредством использования вод и регулирования водного режима. Аналогично можно истолковать и другие виды мелиорации.

Каждый из выделенных видов мелиорации может применяться при мелиорациях любого из компонентов окружающей природной среды и на любом объекте мелиорации.


1.2 Водные ресурсы Российской Федерации
Водные ресурсы, пригодные для использования в народном хозяйстве воды рек, озер, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода ледников и снежного покрова; общий объем водных ресурсов приблизительно 1390 млн. км3, из них около 1340 млн. кмЗ воды Мирового океана. Менее 3% относится к пресным водам (35,8 млн. кмЗ), а доступны для использования всего 0,3%. Теоретически водные ресурсы неисчерпаемы, так как при рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе влагооборота. Однако потребление воды растет такими темпами, что во многих странах ощущается недостаток водных ресурсов, усиливающийся с каждым годом.

Мировой океан - непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава. По существу Земля это водная планета, так как Мировой океан занимает 70,8% ее территории. В Северном полушарии на долю водной поверхности приходится 60,6%, а в Южном 81%.

Мировой океан делится материками на четыре океана. Самый крупный и глубокий из них Тихий океан. По площади 178,62 млн. км он занимает половину всей водной поверхности Земли. Средняя его глубина (3980 м) больше средней глубины Мирового океана (3700 м). В его пределах находится и самая глубоководная впадина Марианская (11022 м). В Тихом океане сосредоточено более половины объема воды Мирового океана (710,4 из 1341 млн. км ).

Второй по размерам Атлантический океан. Его площадь 91,6 млн. км2, средняя глубина 3600 м, наибольшая 8742 м, объем 329,7 млн. кмЗ. Далее по размерам идет Индийский океан, который имеет площадь 76,2 млн. км2, среднюю глубину 3710 м, наибольшую 7729 м, объем воды 282,6 млн. кмЗ. Самый маленький и самый холодный Северный Ледовитый океан, с площадью всего14,8 млн. км2 (4%о Мирового океана), средней глубиной 1220 м (наибольшая 5527 м), объемом воды 18,1 млн. кмЗ. Иногда выделяют Южный океан условное название южных частей Атлантического, Индийского и Тихого океанов, прилегающих к Антарктическому материку.

Самая высокая температура у поверхности воды в Тихом океане - 19,4 °С; Индийский океан имеет 17,3 °С; Атлантический - 16,5 °С. При таких средних температурах вода в Персидском заливе регулярно нагревается до 35 °С. С глубиной температура воды, как правило, падает. Хотя бывают исключения, обусловленные поднятием глубинных теплых вод. Примером может служить западная часть Ледовитого океана, куда вторгается Гольфстрим. На глубине 2 км на всей акватории Мирового океана обычно температура не превышает 2-3 °С; в Северном Ледовитом океане она еще ниже.

Мировой океан - мощный накопитель тепла и регулятор теплового режима Земли. Если бы океана не было, средняя температура поверхности Земли составила бы 21 °С, то есть была бы на 36° ниже той, которая имеется в действительности.

Трудно переоценить роль Мирового океана в жизни человечества. Он во многом определяет лик планеты в целом, в том числе ее климат, круговорот воды на Земле. В океане пролегли жизненно важные водные пути, соединяющие материки и острова. Колоссальны его биологические ресурсы. В Мировом океане обитает более 160 тыс. видов животных и около 10 тыс. видов водорослей. Ежегодно воспроизводимое количество промысловых рыб оценивается в 200 млн. т, из них примерно 1/3 вылавливается.

Человечество еще только приступает к использованию энергетических ресурсов Мирового океана, в т. ч. энергии приливов. На Мировой океан приходится94% объема гидросферы. С опреснением морских вод связывают решение многих водных проблем будущего.

К сожалению, человечество не всегда разумно пользуется природными ресурсами Мирового океана. Во многих районах истощены его биологические ресурсы. Значительная часть акватории загрязнена отходами антропогенной деятельности, в первую очередь, нефтепродуктами.

Реки это естественные водные потоки, текущие в выработанном ими русле и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов. Всякая река имеет исток и устье, или дельту. Реки с притоками образуют речную систему, характер и развитие которой обусловлены главным образом климатом, рельефом, геологическим строением и размерами бассейна, то есть той прилегающей местности, откуда идет сток.

Существуют различные классификации рек. Все реки разделяются на горные реки с быстрым течением, текущие в узких долинах, и равнинные - с характерным медленным течением и широкими террасированными долинами. Наиболее употребимо деление рек по размерам. К малым относятся реки длиной до 200 км и площадью водосбора до 3000 кв. км. Часто отдельно выделяют ручьи, относят к ним небольшие водотоки, длиной менее 10 км. Наряду с количественными характеристиками, нередко указывается, что малой следует считать такую реку, бассейн которой располагается в одной географической зоне. В повседневном обиходе понятие «малые реки» обычно употребляется применительно ко всем рекам, имеющим только местное значение в масштабах страны или крупного региона.

При любой системе подсчетов малых рек подавляющее большинство. На малые реки длиной менее 100 км приходится около 99% общего числа рек России и свыше 90% их протяженности.

Реки осуществляют грандиозную работу по изменению рельефа Земли, углубляя и перерабатывая свое русло. Показателем эрозионной работы рек во многом служит их мутность, количество взвешенных и влекомых наносов, гидрохимический состав вод. Мутность Дона до его зарегулирования существенно выше 200 мг/л. Особенно велика, бывает мутность горных рек при выходе на равнину: мутность Кубани превышает 700 мг/л.

Реки сыграли выдающуюся роль в истории человечества, с ними связано становление и развитие человеческого общества. С исторических времен реки использовались как пути сообщения, для рыболовства и рыбоводства, сплава леса, орошения полей и водоснабжения. Люди издавна селились по берегам рек. Река основной источник гидроэнергии и важнейший транспортный путь. Реки имеют большое эстетическое и рекреационное значение как неотъемлемый элемент окружающей среды. Широкое вовлечение рек в хозяйственный оборот привело к полному преобразованию многих из них. Сток таких рек, как Волга, Днепр, Ангара, в значительной мере зарегулирован водохранилищами.

Водохранилище - искусственный водоем значительной вместимости, образованный обычно в долине реки водоподпорными сооружениями для регулирования ее стока и дальнейшего использования в народном хозяйстве. Водохранилища могут включать озера, режим уровней которых искусственно изменяется и регулируется гидротехническими сооружениями. Наиболее отрицательные последствия создания водохранилищ: затопление, заболачивание, подтопление земель.

Главная цель создания водохранилищ регулирование стока рек и временных водотоков, который в естественных условиях характеризуется большой неравномерностью во времени. Так, на большинстве рек России за период кратковременного половодья проходит 60-70% годового стока, а летом и зимой отмечается межень. Но именно в межень потребности в воде резко возрастают: летом для отраслей хозяйства, зимой для энергетики.

Сейчас в мире насчитывается более 30 тыс. водохранилищ с суммарным полным объемом около 6 тыс. кмЗ. При этом полезный объем оценивается почти в 3,5 тыс. кмЗ, что близко к 10% среднегодового стока всех рек мира. Общая площадь зеркала водохранилищ мира составляет 600-620 тыс. км2.

Если исключить водную поверхность рек и пойменных озер, существовавших до создания гидроузлов, то получается, что водохранилищами затоплено на Земле 330-350 тыс. км2, или 0,2% территории суши.

В России около 1200 водохранилищ. Их суммарный объем свыше 900 кмЗ, а полезный около 450 кмЗ. Площадь их водного зеркала превышает 100 тыс. км2. Самое крупное по объему водохранилище России Братское водохранилище на р. Ангаре.

Трудно переоценить роль водохранилищ. Они и связанные с ними ГЭС основные поставщики электроэнергии в момент наибольшей потребности в ней, так как тепловые и атомные станции не могут так оперативно менять режим своей работы, как ГЭС. Без водохранилищ невозможно было бы обеспечить гарантированное водоснабжение в районах орошаемого земледелия, а также для такого мегаполиса как Москва, и поддерживать необходимые для речного транспорта глубины. Водохранилища центры водной рекреации и рыболовства. Вместе с тем создание водохранилищ привело к негативным изменениям в жизни людей и в окружающей среде: затоплены и подтоплены ценные пашни и пастбища, перенесены на новое место многие города и населенные пункты.

Замедленный водообмен снижает способность самоочищения природных вод, хотя наличие больших масс воды позволяет разбавлять загрязненные стоки, попадающие в реки и водоемы. Именно поступление загрязненных стоков главная причина неудовлетворительного качества воды во многих водохранилищах.
2 Основные этапы развития гидромелиорации
Исторические аспекты развития мелиорации представляют особый интерес, в первую очередь потому, что мелиорация земель, как никакая другая область хозяйства, уже тысячелетия назад требовала совместных усилий десятков и сотен тысяч людей.

Первая плотина была построена в государстве Хорезм в городе Ургенч. Ирригация в средневековом Китае достигла своего расцвета в X-XII веках, в период, предшествовавший нашествию монголов. В Цзиньском государстве орошались обширные площади, занятые культурой риса. Экономической основой жизни этого государства Северного Китая были воды Хуанхэ, сток которой был зарегулирован многими плотинами. Река была и основным транспортным средством этого региона в направлении с запада на восток, и обеспечивала водой все орошаемое земледелие государства. По данным китайских летописей, дамбы, плотины и шлюзы Хуанхэ в XII веке возводили и обслуживали более шести миллионов человек.

Периоды относительного подъема экономики средневековых государств Востока, сопровождавшиеся частичным восстановлением ирригационных сооружений и возвращением в землепользование древнеорошаемых территорий, всегда исторически связаны с периодами централизации политической власти - непременного условия успешного развития водного хозяйства.

Даже естественные факторы периодического запустения окультуренных земель - заболачивание, засоление нередко оказывались связанными с нарушениями в ирригационном хозяйстве государства, вызванными все теми же социальными причинами.

Социально - исторические и естественные факторы усиливали и дополняли друг друга, создавая кризисные ситуации, ставившие под вопрос само существование того или иного средневекового государства.

Период подъема и утверждения капитализма (1640-1870 гг.) неразрывно связан с интенсификацией сельского хозяйства, повышением его товарности и специализации. Развитие тех или иных отраслей земледелия, преимущественное возделывание определенных культур диктовалось требованиями рынка, а отнюдь не интересами населения капиталистических государств, а тем более их колоний, где и человеческий труд, и природные ресурсы эксплуатировались особенно жестоко.

Эти общие для капиталистического строя принципы не могли не сказаться и на развитии орошаемого земледелия, тем более что развитие капитализма вызвало децентрализацию водного хозяйства, обусловленную повсеместным введением частной собственности на земельные и водные ресурсы.

Бурно развивавшаяся промышленность в период становления капиталистического строя требовала максимального количества продуктов питания для растущих городов и разнообразного технологического сырья, основным источником которых стало орошаемое земледелие колониальных стран. Его интенсификация, узкая специализация вплоть до насаждения той или иной монокультуры на территории зависимой страны, резкое повышение товарности земледелия потребовали перехода к регулярному орошению, как его наиболее прогрессивной форме.

Как правило, переход к регулярному орошению производился без учета естественно - исторических факторов, действующих на орошаемых территориях, где эксплуатация земельных и водных ресурсов носила свойственный капиталистической форме присвоения хищнический характер.

В результате огромные массивы орошаемых земель в колониальных или зависимых странах Азии, Африки, Центральной Америки оказались засоленными и практически выведенными из сельскохозяйственного оборота.

Вторичного засоления не избежало и земледелие страны развитого капитализма. К началу 30-х годов нашего столетия в Соединенных штатах Америки было засолено около 3,5 млн. га орошаемых земель в Калифорнии, Аризоне, Вайоминге, Небраске, Монтане и других штатах. Переполивы в первые годы орошения вызвали подъем грунтовых вод до глубины 0,6-1,0 м от поверхности, обширные массивы возделанных полей были превращены в солончаки.

Разумеется, данные о площадях орошаемых земель и их мелиоративном состоянии, приведенные здесь, носили ориентировочный характер: в годы, предшествовавшие второй мировой войне, учет засоленных почв в большинстве стран еще не был налажен, а в ряде государств истинная картина скрывалась.

Однако, по утверждению известного советского почвоведа академика В.А. Коды, для подавляющего большинства капиталистических стран, использующих регулярное орошение, было характерно:

а) игнорирование особенностей природной почвенно-геохимической обстановки;

б) стремление не строить дренажные сооружения с целью удешевления строительства оросительных систем;

в) переполивы почв и большие потери воды на полях и в оросительных системах, которые также с целью снижения затрат, как правило, не облицовывались.

Все эти явления в совокупности способствовали повсеместному повышению грунтовых вод и засолению орошаемых земель, площади которых в последние десятилетия продолжают неуклонно расти.
2.1 Мелиорация земель в дореволюционной России
Реформа 1861 года и постепенное проникновение капитализма в сельское хозяйство России, которое было основной отраслью ее экономики, вызвало определенный интерес к освоению земель, расположенных на южных и юго-восточных «окраинах» империи, наиболее отсталых в хозяйственном и социальном отношении.

Частная собственность на земельные и водные ресурсы, неудовлетворительное состояние оросительной сети, примитивные, а, следовательно, малоэффективные, приемы борьбы с засолением земель, низкие урожаи и нещадная эксплуатация беднейших слоев населения были уделом Среднеазиатских областей и Закавказья. Обширные пространства пустынь, полупустынь и сухих степей Средней Азии и Южного Казахстана, где земледелие без орошения вообще невозможно, веками не возделывались.

По сравнению с другими государствами темпы развития мелиорации в России были очень невысокими. За период с 1870 по 1917 гг. расходы царского правительства на ирригацию в Средней Азии составили только 34.9 млн. рублей; работы по орошению земель здесь осуществлялись путем принудительного привлечения местного населения.

Царское правительство проявляло интерес к орошению лишь с точки зрения расширения своих и помещичьих владений или освоения новых земель с целью колонизации. В начале XX века Департамент земледелия содействовал массовому переселению русских крестьян из малоземельных и густонаселенных центральных губерний России в сухие степи южной Сибири, Среднюю Азию и Закавказье. Выявлением и изучение подходящих для колонизации земель занимались видные русские ученые-почвоведы и гидрологи Прасолов Л. И., Неуструев С. С., Филатов М. М., Танфильев Г. И., Полынов Б. Б. и другие. В этих переселениях правительство видело путь к смягчению аграрных беспорядков в центре России. Другой причиной, заставившей обратить внимание на орошение, был голод, вызванный засухами и неурожаями в 1880 и 1891 – 1892 годах.

В этот период был организован ряд специальных экспедиций по вопросам орошения и началось строительство оросительных систем в долине Мургаба и Муганьской степи. Но и черноземные области с их щедрым солнцем и уникальными по своему плодородию почвами страдали от периодических засух. Академик Тулайков Н. М., знаток степного земледелия писал в начале нашего века о русских степях: Здесь не земля родит, а небо. Выпадут в мае – июне обильные дожди – и богатый урожай обеспечен, задует жаркий суховей, не соберешь и на семена.

Десятки поколений земледельцев в этих краях мечтали о воде, и чем сложнее были условия, в которых возделывалась земля, тем нагляднее стали впоследствии результаты орошения.

Другим объектом мелиорации были переувлажненные и заболоченные земли на севере и северо-западе России. От избытка влаги здесь страдали огромные пространства земель – болотами было покрыто почти 10% территории страны. Только во второй половине XIX века в России начали уделять внимание вопросам осушения земель.

В Горецком сельскохозяйственном институте в 1853 – 1860 годах был заложен на большой площади первый в стране гончарный дренаж, построенный для осушения заболоченных тяжелых почв, лугов, торфяников. С 1854 г в институте было введено преподавание специальной дисциплины «Осушение болот».

Начало крупным осушительным работам положила Западная экспедиция по осушению болот, организованная под руководством выдающегося инженера-мелиоратора Жилинского И. И. В последствие была организована и Северная экспедиция по осушению болот.

Работы Западной экспедиции велись в Полесье и центральных губерниях России. С 1873 по 1898 годы экспедицией было вручную построено 4,5 тыс. км мелиоративных каналов и осушено около 310 тыс. десятин болот, но лишь 1% осушенной земли пришелся на крестьянские наделы.

До революции клочки пашни размером от 0,5 до 2 га приносили здесь такой урожай, который позволял крестьянину только не умереть с голоду. А платой за него был нечеловеческий труд по колено в воде, который даже царские чиновники из Департамента земледелия, изредка наезжавшие сюда, называли не иначе как каторжным.

Крупный вклад в решение теоретических и практических задач в области мелиорации земель внесли выдающиеся русские ученые Докучаев В. В. и его школа, Измаильский А. А., Костяков А. Н., Костычев П. А., Димо Н. А., Воейков А. И., Веселовский К. С. и многие другие, однако ни самоотверженный труд передовых ученых, ни их обширные исследования в условиях царской России не могли решить задачу подъема сельского хозяйства путем проведения мелиоративных работ.

Мелиорация осуществлялась в очень незначительных масштабах, захватывая, как правило, лишь казенные земли и имения крупных помещиков. Для проведения осушительных и оросительных работ требовались крупные затраты, которые не окупались нищенским низкопродуктивным земледелием, а судьба населения окраин империи не заботила царское правительство.

Так, с 1870 по 1905 г. на осушение болот израсходовано всего 8,3 млн. рублей, тогда как за тот же период в США было потрачено 167,8, а Англии - 129,9 млн. рублей. Как государственное дело мелиорация получила признание лишь в 1894 году, когда при Министерстве земледелия и государственных имуществ был создан отдел земельных улучшений.

Подводя итог мелиоративных работ в России, А. Н. Костяков писал, что русские ученые установили следующие основополагающие принципы: мелиорация не может выполняться изолированно, а является неотъемлемой составной частью комплекса мероприятий по улучшению природных условий в соответствии с требованиями сельского хозяйства. Он утверждал, что мелиорация земель должна осуществляться в тесной связи с агрономическими и экономическими требованиями и с учетом природных особенностей мелиорируемых территорий. Эти принципы нашли свое подлинное воплощение лишь после Великой Октябрьской социалистической революции.
2.2 Развитие мелиораций в Советском Союзе
Победа Великой Октябрьской социалистической революции открыла новую страницу как в теоретических исследованиях в области почвоведения и мелиорации, так в еще большей степени практическом применении результатов этих исследований.

Земельные и водные ресурсы страны стали всенародной собственностью, главным средством производства в сельском хозяйстве нового социалистического государства.

Молодая советская республика еще боролась за свою независимость, преодолевала разруху и голод, формировала Красную Армию, но даже в этот период, в апреле 1918 года Особая комиссия под председательством Ленина В. И. обсуждала проект декрета о финансировании оросительных работ в Туркестане, подготовленный известным русским инженером-ирригатором Ризенкампфом Г. К.

Несколькими днями раньше та же комиссия обсуждала вопрос о развитии хлопководства в Туркестане и 9 апреля 1918 года В. И. Ленин подписал декрет СНК РСФСР «Об отпуске оборотных средств Комитету хлопкоснабжения для обеспечения текстильной промышленности хлопком». План ирригационных работ, составленный Ризенкампфом Г. К., Лодыгиным Б. И. и другими, лег в основу другого исторического декрета СНК РСФСР «Об ассигновании 50 млн. рублей на оросительные работы в Туркестане и об организации этих работ», подписанного Лениным В. И. 17 мая 1918 г.

Ленин В. И. связывал развитие мелиорации с укреплением классовой базы революции в сельском хозяйстве, с подъемом культуры и индустриального производства в районах национальных окраин и существенным улучшением условий жизни и труда крестьянства и неоднократно подчеркивал социальное значение мелиоративных мероприятий, рассматривая их как важнейшее звено развития экономики страны в целом.

Первые шаги Советской власти в нашей стране стали и первыми шагами развития мелиорации земель.

Первый декрет об ассигновании средств на мелиоративные работы в Туркестане, разработанный при непосредственном участии В. И. Ленина, отличался исключительной конкретностью и по существу стал планом развития мелиорации земель этого региона на многие годы. Его текст содержал следующие указания:

а) утвердить план работ по увеличению обеспечения русской текстильной промышленности хлопком, заключающийся в орошении 500 тысяч десятин Голодной степи Самаркандской области и в обеспечении головными сооружениями ирригационной системы, охватывающей площадь в 40 тысяч десятин Дальверзинской степи, расположенной против Голодной степи по другую сторону реки Сырдарьи;

б) в орошении 10 тысяч десятин Уч-Курганской степи Ферганской области и в регулировании там же туземного водопользования на площади в 20 тысяч десятин;

в) в устройстве водохранилища у Дупулинского моста на реке Заравшан для освобождения путем регулирования речного стока реки около 100 тысяч десятин под культуру хлопчатника;

г) в окончании постройки ирригационных систем в долине реки Чу на площади 94 тысяч десятин.

Тем же декретом было предусмотрено создание специального Управления ирригационных работ в Туркестане (сокращенно Ир-тур), председателем коллегии которого был назначен Ризенкампф Г. К.

В стране, истощенной войной и разрухой, работы по орошению крупных массивов земель разворачивались с большими трудностями. Однако уже в конце 1920 года в своей речи на совещании уездных, волостных и сельских исполкомов В. И. Ленин отметил, что текстильные фабрики начинают оживать, т. к. благодаря победам в Туркестане они получили туркестанский хлопок.

В 1921 г. молодую Советскую республику постигло тяжелое стихийное бедствие катастрофическая засуха. 29 апреля 1921 г.. В. И. Ленин подписал постановление Совета труда и обороны «О борьбе с засухой», в котором борьба с засухой и ее последствиями возводилась в ранг общегосударственной задачи, являющейся делом первостепенной важности для сельскохозяйственной жизни страны.

Народному комиссариату Земледелия была поручена организация и внедрение различных агротехнических, мелиоративных и лесохозяйственных мероприятий, направленных на то, чтобы сделать менее зависимым от неблагоприятных погодных условий сельское хозяйство в районах, подверженных влиянию систематических засух.

Постановление предусматривало необходимость причинять экстренные меры:



  • по приведению в порядок и ремонту ирригационных сооружений, оросительных систем и орошаемых участков, находящихся в Туркестане, Киргизской республике, на Северном Кавказе и в Средне- и Нижнее - Волжских районах;

  • по широкому распространению мер по отношению к установке, простейших водоподъемных приспособлений;

  • рациональному использованию всех орошаемых площадей преимущественно под наиболее продуктивные культуры;

  • другим мелиоративным работам, направленным к увеличению посевной площади в районах с оптимальными или избыточными условиями влажности и в частности, к увеличению луговых и кормовых площадей.

Правительство первого в мире социалистического государства рассматривало мелиорацию не только как средство решения проблем земельного и водохозяйственного устройства отдельных областей и районов страны, но прежде всего как путь коренного переустройства сельского хозяйства страны в целом.

В соответствии с планом ГОЭЛРО к наиболее актуальным и перспективным программам мелиорации было отнесено орошение земель засушливых районов Заволжья, орошение ряда областей Средней Азии и Северного Кавказа, осушение Мещерского края и Колхидской низменности, мелиорация земель в Белоруссии, на Украине и в других районах.

Значительную роль в общем подъеме сельского хозяйства в Республике сыграли мелиоративные объединения и товарищества, созданные в нечерноземной России, в районах избыточного увлажнения.

Ленин В. И. придавал огромное значение участию в мелиоративных работах самих крестьян, в августе 1921 г. им было подписано постановление СТО о мелиоративных товариществах, которые стали первой школой коллективного труда крестьян.

Период восстановления в молодой советской республике (1923 – 1927 гг.) характеризуется широким развитием мелиоративных работ - в 1923 г в стране был впервые составлен детальный план сельскохозяйственной мелиорации и началось последовательное введение в строй орошаемых площадей в Дагестане, Азербайджане, Грузни, Армении.

Еще в ноябре 1922 г был открыт Зчмиадзинский канал, в мае 1923 г. канал им. Октябрьской революции в Дагестане и оросительный канал им, В. И. Ленина.

В Туркестане планировалось не только восстановление довоенных орошаемых площадей, но и их увеличение к 1927 г на 600 тыс. десятин, а также значительное техническое усовершенствование всего водного хозяйства Туркестана.

Тяжелая засуха 1924 г, охватившая Поволжье и прилегающие к нему губернии, еще повысила интерес к проблемам орошения, как среди самого населения, так и среди специалистов.

В этот период разработкой мелиоративных мероприятий для засушливых районов занимались Костяков А. Н., Скорняков Е. Е., Вильяме В. Р. и другие выдающиеся ученые нашей страны.

В 1925 г. был принят ряд постановлений, определяющих дальнейшую планомерную борьбу с засухой, которая развернулась в годы первой пятилетки.

В области водного хозяйства и мелиорации первая пятилетка была, прежде всего, периодом широкого развития хлопководства и создания собственной сырьевой базы для текстильной промышленности страны. ЦК ВКП(б) предложил советским мелиораторам - сосредоточить все внимание и средства на расширении площадей, занятых хлопком, восстановить в хлопководческих районах разрушенные оросительные системы и повысить эффективность действующих систем.

Было предложено в кратчайший срок закончить рассмотрение вопроса о строительстве новых оросительных систем на Вахте, Чирчике, Ангрене, о реконструкции ирригационных систем Хорезма.


2.3 Развитие мелиорации в Российской Федерации
Для сравнения можно отметить, что около 4/5 территории РФ находится к северу от 49 параллели, по которой США граничит с Канадой, 2/3 сельскохозяйственных угодий РФ расположены в районах со среднегодовой температурой ниже + 5°С, а в США только 10 %.

Таблица 1 - Сравнительные показатели мелиорации земель



Показатели

РФ

США

Население, млн. чел

150

240

Площадь территории, млн. км

17,1

9,4

С.-х. угодья млн. га

222

568

Пашня млн. га

133

178

Мелиорированных земель млн. га

10,7

60

% от пашни

8,0

33,7

на 1 чел, га

0,07

0,25

в т.ч. орошение, млн. га

5,6

20

% от пашни

4,2

11,2

на 1 чел., га

0,04

0,08

осушение, млн. га

5,1

40

% от пашни

3,8

22,5

на 1 чел., га

0,03

0,17

В районах с длительностью безморозного периода свыше 170 суток в РФ находится менее 15 %, а в США – 70 %. В РФ менее 400 мм осадков в год получают почти 30 % сельскохозяйственных угодий, а в США – 10 %.

При этом процент мелиорированной пашни в США составляет 33,7 %, а в РФ лишь 8,0 %.

Природные условия, необходимость повышения эффективности сельскохозяйственного производства на основе роста почвенного плодородия и биологической продуктивности определяют необходимость развития мелиорации.

Анализ таблицы показывает, что по общим объемам, удельным показателям развития мелиорации земель наша страна существенно отстает от США. Масштабность ее развития в России на сегодняшний день существенно отстает от передовых и развитых стран мира. При этом необходимость повышения эффективности сельского хозяйства, его стабилизации на фоне невысокой биологической продуктивности, определяют целесообразность широкого развития мелиорации земель.
2.4 Характеристика земельного фонда РФ
Повышение жизненного уровня народа - объективная закономерность развивающегося общества. При этом основное внимание уделяется надежному обеспечению населения высококачественными продуктами питания. В современных условиях ресурсы продовольствия создаются в трех отраслях народного хозяйства: сельском, рыбном и лесном. Наиболее надежным и перспективным источником производства продуктов питания остается сельское хозяйство. Одна из наиболее важных особенностей сельского хозяйства - главные средства производства представлены живыми организмами, кроме того, уровень его развития, стабильность в значительной степени определяются уровнем почвенного плодородия и климатическими факторами.

Согласно общепланетарной шкале РФ относится к группе стран с пониженной биологической продуктивностью сельскохозяйственных угодий. В Китае и США, например, гектар продуктивнее нашего в среднем в 2 раза, в Австралии в 3 раза, Индии и Бразилии - более чем в 4 раза. Это вызвано географическим положением территории.

Общая площадь земельных ресурсов России составляет 1,71 млрд.га. Почти 2/3 территории приходится на зону вечной мерзлоты. Более 1/2 территории занято лесами и кустарником. Сельскохозяйственные угодья занимают 222 млн. га из них пашни 133 млн. га (в США - 178 млн. га).

Необходимость повышения эффективности сельского хозяйства на основе роста почвенного плодородия и биологической продуктивности определяют необходимость развития мелиорации.

Мелиорация сельскохозяйственных земель - это деятельность, обеспечивающая целенаправленное коренное и долговременное улучшение или сохранение почвенного плодородия и условий обитания культивируемых растений. Виды мелиорации принято называть по наименованию средств воздействия на компоненты природной среды пли природные объекты. С учетом этого предлагается различать: земельные, водные, воздушные, химические, растительные, зоомелиорации и технические мелиорации. Каждый вид мелиорации может быть реализован посредством проведения различных мероприятий, которые в спою очередь, реализуются через способы и приемы.

Инженерные мелиорации (улучшение инженерией) комплекс технических мероприятий, обеспечивающих улучшение состояния или защиту природных объектов от вредного воздействия природных и антропогенных процессов инженерными средствами, технологиями и приемами.

Правдивей Ю.П., под термином «инженерная» мелиорация понимал «комплекс технических приемов (мероприятий) и сооружений для улучшения природных условий осваиваемых и эксплуатируемых участков земли».

Термин имеет более чем столетнюю историю, но в настоящее время применяется относительно редко. Его влияние связано с тем, что изначально вопросы мелиорации земель решали инженеры, используя знания и приемы строительных работ, устройства каналов, дренажа. Инженерные мелиорации в последующем рассматривались в качестве антипода сельскохозяйственных мелиораций, несмотря на то, что при реализации последних использовались инженерные приемы, а орошение и осушение осуществлялось инженерами-гидротехниками. В целях дальнейшего разделения областей ведения в последующем под инженерными мелиорациями стали понимать мероприятия, проводимые не при улучшении почв, а только при улучшении грунтов, используемых в строительной деятельности.

Различают три основных вида мелиорации: инженерную (гидромелиорацию), сельскохозяйственную и противоэрозионную, которые, в свою очередь, имеют несколько типов. По утверждению К.Л. Являповой типом инженерных мелиорации определена - гидромелиорация, задачами которой являются орошение, осушение и рассоление земель. В область деятельности инженерных мелиорации входит защита земель от разрушительных воздействий водной среды, защиту от селей и оползней, предупреждение оврагообразования и другие мелиоративные мероприятия, реализуемые с применением инженерных систем и сооружений.

Широкий спектр мероприятий и приемов инженерной деятельности по мелиорации объектов природной среды, осуществляемой в целях их охраны и использования различными областями, не позволяет получить точное определение термина. Вместе с тем, необходимость инженерной составляющей при проведении различных мелиоративных мероприятий вызвала появление ряда наименований мелиорации, содержащих слова «инженерно...» и «инженерная». Среди таковых: инженерные лесомелиорации, инженерно-геологические, инженерно-сельскохозяйственные и биоинженерные мелиорации. Вид, характер и объем инженерной составляющей в указанных видах мелиорации различен. Под инженерной составляющей таких мелиорации понимают инженерные сооружения, устройства или элементы взаимоувязанные с другими средствами мелиоративного воздействия, при отсутствии которых эти воздействия не могут быть реализованы или их эффективность значительно снижается. Необходимо отметить, что без инженерного обеспечения и без инженерной инфраструктуры многие виды мелиорации не могут быть реализованы в принципе. Отметим и то, что имеется мнение о том, что инженерную составляющую в ряде мелиорации составляет их расчетная и конструктивная часть (инженерные расчеты и конструкции). В связи с наличием инженерной составляющей в ряде видов мелиорации специалистами предлагается определять их терминами: «инженерно-мелиоративные мероприятия», «инженерные мероприятия, инженерно-технические мероприятия». Имеются предложения об использовании понятия «технические мелиорации», по существу соответствующие представлениям об инженерных мелиорациях.

В настоящее время деление мелиорации на инженерные и неинженерные носит условный характер и вряд ли целесообразно, что и предопределило крайне редкое использование термина «инженерные мелиорации».

Под термином «инженерная мелиорация» следует понимать комплекс технических приемов (мероприятий) и сооружений для улучшения природных условий осваиваемых или эксплуатируемых участков земли. Не все, что создано природой, может быть использовано в первоначальном виде. Природа не постоянна. Ее развитие продолжается, к тому же нередко, неосознанная деятельность человека оставляет заметные отрицательные последствия в природной среде. Улучшить природные свойства, устранить отрицательные последствия деятельности человека призвана инженерная мелиорация.

Инженерная мелиорация - многоплановая наука. Область ее деятельности весьма широка. Это - осушение затопленных территорий с целью оздоровления местности, сельскохозяйственного использования, добычи полезных ископаемых ресурсов. При осушении подтопленных территорий открываются новые возможности для гражданского и промышленного строительства, создания новых земельных фондов.

Орошение решает задачи доставки и равномерного распределения воды на сельскохозяйственных угодьях, испытывающих в естественных условиях недостаток влаги. С применением орошения возможно сельскохозяйственное освоение новых ранее не используемых земель.

Обводнение подразумевает перераспределение водных ресурсов и увеличение длины и густоты водотоков, с целью ликвидации дефицита воды в промышленных и сельскохозяйственных районах, на пастбищах, курортах. При обводнении степей, пустынь и полупустынь народное хозяйство значительно расширяет свою производственную и кормовую базу.

Предотвращение разрушительных воздействий водной среды предусматривает цель - защитить землю, строения, культурное наследие от водной стихии. К разрушительным стихийным явлениям относятся наводнения, селевые потоки, волны на морях и водохранилищах. К последствиям этих явлений относится не только утрата материальных ценностей, но и гибель людей. Искусство инженерной мелиорации позволяет существенно снизить наносимый Природой ущерб.

Таблица 2 – Состояние сельскохозяйственных угодий РФ

Показатели

Площади, млн. га

Сельскохозяйственные угодья, всего

222

в том числе: пашня

133







переувлажненные

16

каменистые

12

заболоченные

10

кислые

73

засоленные и осолонцованные

40

с низким содержанием фосфора

36

закустаренные и заросшие мелколесьем

13

подверженные эрозии и дефляции

124

загрязненные выбросами предприятий

62

радиационно загрязненные

5

луга и пастбища, нуждающиеся в коренном

улучшении



55

подверженные опустыниванию

9

Борьба с оползнями и оврагообразованием направлена на сохранение и расширение земельного фонда, предотвращение ущерба от завалов дорог, строений, водотоков.

Неудовлетворительное состояние сельскохозяйственных угодий, снижение их плодородия является одной из причин низкого уровня и неустойчивости сельскохозяйственного, производства РФ. Только за последние 10 лет практически удвоились площади засоленных, дефляционно-опасных и подверженных эрозии сельхозугодий, на 20-30 % увеличились площади кислых и осолонцованных почв таблица.

Важное место в объеме инженерно-мелиоративных мероприятий отводится сельскохозяйственным водным мелиорациям.

Водные мелиорации земель - вид мелиорации, осуществляемый посредством подачи или отвода воды, сохранения и перераспределения влаги с целью регулирования водного режима земель (почв) и территорий.

Таким образом, основным объектом водных мелиорации является земля - один из компонентов окружающей природной среды, а основным преобразующим фактором (средством) под воздействием которого осуществляется мелиорация, является вода.

Водные мелиорации, воздействуя главным образом на водный режим земель (почв), оказывают большое влияние па их воздушный, тепловой и микробиологический и вместе с ним на питательный режимы и, следовательно, на плодородие почв и направление почвообразовательного процесса.

Изменяя водный режим земель, водные мелиорации влияют также на внутренний влагооборот мелиорируемых территорий и, следовательно, на изменение не только почвенных, но и климатических и гидрологических условий этих территорий в нужном для хозяйства направлении. От водного режима почвы в значительной мере зависят процессы накопления и разрушения органического вещества. Водный режим, оказывая влияние на плодородие почв, очень сильно влияет на ее продуктивность - величину и устойчивость урожаев.

Водные мелиорации земель реализуются посредством проведения различных мелиоративных мероприятий, которые в свою очередь реализуются через способы (методы) и приемы.

Орошение - мелиоративное мероприятие по реализации водных мелиорации земель, осуществляемое путем подачи воды из водного источника (наземного или подземного) в целях регулирования водного и связанных с ним воздушного, солевого, теплового режимов почвы.

Поверхностное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды непосредственно на поверхность почвы затоплением, по полосам и бороздам и распределения ее в вертикальном направлении гравитационными и капиллярными силами.

Дождевание - способ орошения, осуществляемый путем распыления над поверхностью почвы и растений искусственного дождя, создаваемого специальными аппаратами (устройствами).

Внутрипочвенное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды к корням растений из увлажнителей, расположенных ниже поверхности земли.

Капельное орошение- способ орошения, осуществляемый путем подачи воды к корням растений через специальные микроводовыпуски -капельницы.

Л и м а н н о е орошение - способ орошения, осуществляемый путем задержания и использования талых вод (местного стока) с помощью водоудерживающих и водораспределительных валов и гидротехнических сооружений для однократной влагозарядки почвы.

Паводковое орошение - способ орошения, осуществляемый путем использования паводковых вод для однократной влагозарядки почвы
2.5 Потребность в водных мелиорациях
Размещение водных мелиорации зависит от увлажненности территории, её топографии, обеспеченности растений влагой, вида возделываемых культур и типов почвы.

Естественное увлажнение почв и растений зависит от осадков, времени и характера их выпадения, а также от интенсивности испарения, которое обусловлено температурным режимом и влажностью воздуха, интенсивностью ветра, свойствами почв и растений и другими факторами.

Увлажненность территории характеризуется коэффициентом увлажненности, который представляет собой комплексную характеристику территорий. С помощью этого коэффициента Кu могут быть оценены тепло и влагообеспеченность территории (таблица 1.1) Значение показателя увлажнения Кu определяется в виде отношения



Р - годовое количество осадков, мм;

ЕТ0 - годовая испаряемость, мм,

или



Vа - активные влагозапасы в метровом слое почвы на начало расчетного периода, мм;

Р - осадки на тот же период, мм;

ЕТо - эвапотранспирация за тот же период, мм с температурой воздуха 50 С;

или



Р - годовое количество осадков, мм;

- сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха за год, мб,

или

Ки - гидротермический коэффициент (ГТК);

Р - осадки за теплый (указанный ниже) период, мм;

- сумма среднесуточных температур воздуха за период, когда они завышают 100 С.

Выбор мелиоративных мероприятий в различных зонах увлажнения и в соответствующих им природных зонах с хорошо выраженной широтной зональностью может быть осуществлен в соответствии с таблицей 2.

В условиях недостаточного увлажнения, с преобладанием восходящего движения почвенной влаги, наиболее выраженными являются процессы иссушения и повышения солевой концентрации почвенных растворов этих слоев при обеспеченной аэрации их. В условиях же избыточного увлажнения, где преобладает нисходящее движение почвенной влаги, наиболее развитыми являются процессы переувлажнения и связанного с этим сильного уменьшения аэрации почвы и обеднения питательными элементами.
Таблица 3 - Мелиоративные мероприятия в различных зонах увлажнения

Зона увлажнения

Природная зона

Показатель увлажнения Кu

Мелиоративные мероприятия












Избыточно

влажная


Тайга на глееводзолистых и подзолистых почвах

>1,33

>1,2

>0,6

>1,6

Осушение

Влажная

Тайга и лиственные леса на подзолистых почвах

1,33-1,00

1,2-0,86

0,6-0,45

1,6-1,3

Осушение, осушение-орошение, теплорегулирование

Слабозасушливая

Лесостепь

1,00-0,77

0,85-0,51

0,45-0,35

1,3-1,0

Увлажнение: водозадержание, снегозадержание, влагосбережение и др.

Засушливая

Типичная степь на обыкновенных черноземах

0,77-0,55

0,50-0,41

0,35-0,25

1,0-0,7

Увлажнение, орошение

Очень засушливая

Степь на южных черноземах и темно-каштановых почвах

0,55-0,33

0,40-0,31

0,25-0,15

0,7-0,4

Орошение, увлажнение

Сухая

Полупустыня на светло-каштановых почвах

0,33-0,22

0,30-0,19

0,15-0,10

0,4

Орошение

Очень сухая

Пустыня на бурых почвах

0,22

0,18-0,05

0,10

-

Орошение

Если водный режим данной территории, при надлежащей агротехнике, слагается таким образом, что в определенные ответственные периоды развития культур устойчиво, в многолетнем разрезе, наблюдается дефицит влаги в активном слое, необходимо:

1) сокращение всех бесполезных расходных элементов водного режима и, прежде всего испарения почвой;


  1. усиление приходных элементов водного режима и, прежде всего максимальное сохранение и использование естественных ресурсов влаги и атмосферных осадков;

  2. восполнение остающихся после этого дефицитов влаги до требуемой величины путем искусственного орошения, т.е. введения в естественный водный режим дополнительного фактора.

Если же водный режим данной территории, при надлежащей агротехнике, слагается таким образом, что в ответственные периоды развития культур устойчиво наблюдаются избытки влаги, необходимо сокращение приходных и усиление расходных элементов водного баланса и удаление избытков поверхностных и почвенно-грунтовых вод путем осушения.


Каталог: upload -> iblock
iblock -> Проблемы социально-психологической адаптации студентов первого курса
iblock -> Курс лекций По направлениям подготовки
iblock -> Xiv международная научно-практическая конференция «Ценности и цели современного образования: проблемы и перспективы»
iblock -> Нормативно-правовая база инклюзивного (интегрированного) образования детей-инвалидов и детей с ограниченными возможностями здоровья
iblock -> «фгос в системе дошкольного образования Алтайского края»
iblock -> Диагностика социальной тревоги
iblock -> Отчет по результатам самообследования краевого государственного бюджетного образовательного учреждения «Камчатский центр психолого-педагогической реабилитации и коррекции»
iblock -> «центр психолого-педагогической реабилитации и коррекции» Индивидуальное сопровождение детей «группы риска»
iblock -> Обзор современных зарубежных исследований по проблемам инклюзивного образования


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница