Разработка системы мероприятий по созданию высокопродуктивных устойчивых агроэкосистем в хозяйстве ОАО "Парижская Коммуна" Тулунского района - Курсовая работа

В первой половине текущего столетия были достигнуты большие успехи в изучении влияния условий среды на рост и развитие культурных растений, урожайность сельскохозяйственных культур. В середине столетия в общей и, в частности, в сельскохозяйственной экологии стали преобладать системные исследования. Решение этой задачи - не что иное, как возврат долгов природе и введение социально-экономического развития в экологически безопасное русло, определенное возможностями природно-ресурсного потенциала регионов, емкостью ландшафтов, т.е. способностью их принять и трансформировать определенное количество вещества и энергии при устойчивом функционировании. Температуры января и июля, соответственно находятся в пределах от - 20,5 до-22,8 и от 15,1 до 17,3?, причем самые низкие значения температур имеют место в горной части Восточного Саяна. Однако в южной части района по мере продвижения к Восточному Саяну количество и размеры островов увеличиваются, и в высокогорной гольцовой зоне мерзлота имеет сплошное распространение, достигая мощности 800 м.В более узкой трактовке под агроландшафтом понимают ландшафт, на большей части которого естественная растительность заменена посевами и посадками сельскохозяйственных растений. С позиции системного подхода, учитывающего особенности формирования функционирования ландшафтов, представляются возможными следующие предпосылки оптимизации агроландшафтов. Оценивать степень экологической устойчивости ландшафта необходимо с помощью коэффициента экологической стабилизации (КЭСЛ), интегрирующего качественные и количественные характеристики абиотических и биотических элементов ландшафта. Баранову, первый метод с помощью этого коэффициента основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами ландшафта, с учетом их положительного или отрицательного влияния на окружающую среду: Где, Fcm-площади, занятые стабильными элементами ландшафта-сельскохозяйственными культурами и растительными сообществами, оказывающими на него положительное влияние; Fнcm - площади, занятые нестабильными элементами ландшафта (ежегодно обрабатываемые пашни, земли с неустойчивым травяным покровом, склонами, площадями под застройкой и дорогами, зарастающими или заиленными водоемами, местами добычи полезных ископаемых, другими участками, подвергающимися антропогенному опустошению).Главной заботой земледельцев мира по-прежнему остается производство достаточного количество зерна и других продуктов растениеводства для удовлетворения потребностей все возрастающего народонаселения планеты. Для достижения высокой продуктивности посевов необходимы грамотные системы земледелия и агротехнологии, обеспечивающие рациональное использование местных почвенно-климатических ресурсов, новые сорта, оптимальное снабжение их всех необходимыми элементами питания, эффективная защита растений от вредителей, болезней и сорняков. Ущерб плодородию почвы и окружающей среде, причиняемый несбалансированным применением избыточных доз пестицидов, удобрений и мелиорантов, использованием тяжелой техники в районах с повышенным увлажнением, нарушениями зональных технологий возделывания культур и мелиорации почв, характерен для нерационального или экстремального земледелия, в котором интенсивность упрощенно понимается как концентрация ресурсов в расчете на единицу площади без учета степени и качества их использования. В действительности в интенсивном земледелии повышение урожайности культур обеспечивается благодаря эффективному использованию средств химизации, биологических способов защиты растений, мелиоративных приемов, внедрению прогрессивных технологий, учитывающих зональную почвенно-экологическую специфику, что, в конечном счете, способствует повышению плодородия почв и охране агроландшафтов от загрязнения и деградации. В качестве критериев оценки влияния сельскохозяйственной деятельности на агроэкосистемы предложено использовать показатель экологичности земледелия (Кэз), для расчета которого служат следующие характеристики: урожай культуры (У) и их количество (n), коэффициент гумификации растительных остатков (Kr), масса вносимых органических удобрений (Мо) и коэффициент их гумификации (Ко), масса минерализации гумуса и количество пожнивных остатков (Ммп), масса потерь гумусовых веществ за счет эрозии (Мэв), масса расхода гумуса на формирование урожая (Мгу), коэффициенты, выражающие повторяемость культуры за ротацию севооборота (Кр) и долю данной культуры в севообороте (Кд).Из этого общеизвестного положения вытекает принципиально важное следствие - соотношение между процессами минерализации и гумификации обуславливает экологическое равновесие в почве. Определение количественных параметров, соответствующих состоянию экологического равновесия в почве, раскрытие его природы и разработка на этой основе методов целенаправленного воспроизводства почвенного плодородия - важная научно-практическая задача, требующая комплексных решений, в том числе с учетом и агроэкологических аспектов проблемы. Достаточно значимым количественным показате

Содержание

Задание

Введение

1 Характеристика абиотических условий

2 Эдафические условия района

3 Оценка современного состояния агроэкосистем хозяйства

3.1 Экологическая оценка агроландшафтов

3.2 Оценка экологичности системы земледелия

3.3 Оценка экологической устойчивости почвенного блока

3.4 Проблема биологического азота

4 Перспективная система мероприятий по созданию высокопродуктивных устойчивых агроэкосистем

4.1 Мероприятия по стабилизации ландшафтов и агроландшафтов

4.2 Мероприятия по повышению экологичности системы земледелия

4.3 Мероприятия по повышению экологической устойчивости почвенного блока

4.4 Резервное использование биологического азота

5 Мероприятия по производству экологически безопасной продукции растениеводства

Заключение

Список использованных источников

Сельскохозяйственная экология - наука о факторах внешней среды, их влиянии на организмы культивируемых растений и животных, о природных комплексах, преобразованных деятельностью человека для производства экологически чистой продукции растениеводства и животноводства.

Развитие сельскохозяйственной экологии проходило неравномерно. В первой половине текущего столетия были достигнуты большие успехи в изучении влияния условий среды на рост и развитие культурных растений, урожайность сельскохозяйственных культур. В середине столетия в общей и, в частности, в сельскохозяйственной экологии стали преобладать системные исследования. Появились фундаментальные работы по изучению аграрных ландшафтов, агробиоценозов, пастбищных и ферменных биогеоценозов.

История развития сельского хозяйства характеризуется главным образом стремлением получить как можно более высокие урожай культивируемых растений. На смену малоурожайных культур и сортов пришли новые, более продуктивные. В ходе искусственного отбора и селекции выведены сорта растений с максимальной долей полезной для человека продукции (зерна, плодов, клубней и т.д.).

Развитие сельского хозяйства породила такие негативные явления, как деградация почв, загрязнения среды, ухудшение качества производимой продукции, появление ряда новых болезней растений, животных и людей.

Возникла необходимость экологизации сельского хозяйства. Для достижения экологической устойчивости и сохранения природно-ресурсного потенциала требуется не только осуществить экологизацию производственной деятельности человека, но и обеспечить охрану природных жизнеобеспечивающих систем. Для этого необходима система мер по предотвращению их загрязнения, поддержанию целостности и восстановлению. Решение этой задачи - не что иное, как возврат долгов природе и введение социально-экономического развития в экологически безопасное русло, определенное возможностями природно-ресурсного потенциала регионов, емкостью ландшафтов, т.е. способностью их принять и трансформировать определенное количество вещества и энергии при устойчивом функционировании.

Цели агроэкологии: обеспечение устойчивого производства качественной биологической продукции, максимальное использование природного биоэнергетического потенциала агроэкосистем, сохранение и воспроизводство природно-ресурсной базы аграрного сектора, исключение и минимизация негативного воздействия на окружающую природную среду.

Тулунский район расположен на Западе Иркутской области. Площадь района - 13,5 тыс. км?, центр - г. Тулун.

Среднегодовая температура воздуха изменяется от -1,8 до -3,5?. Температуры января и июля, соответственно находятся в пределах от - 20,5 до -22,8 и от 15,1 до 17,3?, причем самые низкие значения температур имеют место в горной части Восточного Саяна. Сумма активных температур воздуха достигает 1434-1546? в центральной части и на севере района понижается до 1119? в южной его части. В условиях горной тайги его величина составляет всего 600-1000?. Продолжительность безморозного периода колеблется от 73 до 97 дней.

Годовое количество осадков в зависимости от высоты местности изменяется от 438 мм в Тулуне до 896 мм в Белой Зиме. Основная часть осадков приходится на теплый период, за который выпадает 79-83 % их годовой суммы. Особенно обильные дожди наблюдаются в июле-августе; нередко они вызывают катастрофические паводки.

Мощность снежного покрова изменяется от 20-40 см в центральной части района до 60-80 см в горной. Многолетняя мерзлота распространена редкими островами и линзами мощностью до 15 м в днищах падей и распадков, заболоченных участках долин, на северных склонах. Однако в южной части района по мере продвижения к Восточному Саяну количество и размеры островов увеличиваются, и в высокогорной гольцовой зоне мерзлота имеет сплошное распространение, достигая мощности 800 м.

Таким образом, северная часть Тулунского района имеет относительно благоприятные условия для земледелия и является одним из сельскохозяйственных районов Иркутской области.

Речная часть района полностью относится к бассейну р. Ия, и лишь в крайней юго-восточной части территории находятся истоки р. Зима - притока р. Ока. Густота речной сети неравномерна, колеблется от 0,2-0,3 до 0,8-1,0 км/км?. Наибольшее количество водотоков на единицу площади приходится на южную часть района в пределах Восточного Саяна.

Тулунский район характеризуется широким распространением болот (7,9 %) и по степени заболоченности занимает первое место. Основные болотные массивы расположены в центральной части территории в пределах Иркутско-Черемховской равнины. Многочисленные озера встречаются на крайнем юге, в альпийском поясе Восточного Саяна, а также среди болотных массивов Предсаянья.

Распределение среднегодового стока рек по территории неравномерное, от 60 до 646 мм, и в значительной степени зависит от средней высоты бассейна.

Питание рек смешанное с преобладанием дождевого. Его характер определяет водный режим рек. Верховья Ии и ее притоков, берущих начало в Восточном Саяне, по типу питания относятся к рекам с половодьем в теплую часть года, так как основная часть стока проходит летом. Значительная его доля приходится на весну (около 36 %), однако весеннее половодье здесь выражено слабо. В годы повышенной водности при прохождении дождевых паводков расходы воды могут в десятки раз превышать средние многолетние значения. В соответствии с водным режимом наблюдаются четко выраженные колебания уровней воды, амплитуда которых на р.Ия у г. Тулуна для среднего года составляет 386, а при высоких подъемах достигает 540 см. Подобные стояния уровней вызывают катастрофические последствия, затопляя населенные пункты, сельхозугодия и др.

В зимний меженный период водность рек сильно сокращается, многие малые реки перемерзают, широко развиты наледные явления.

Реки Тулунского района служат не только основным источником водоснабжения. Они обладают значительным гидроэнергетическим потенциалом, широко используются для лесосплава и в качестве путей сообщения, как в летний, так и в зимний период.

Основными водопотребителями являются промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Особую опасность для загрязнения вод представляют Тулунский гидролизный завод, многочисленные животноводческие фермы и смыв удобрений и ядохимикатов с сельскохозяйственных полей.

Формирование почвенного покрова района происходит в условиях континентального климата, расчлененного рельефа, разнообразных по генезису и составу почвообразующих пород, под различными типами растительности.

В самой высокой юго-западной части района почвообразование происходит на элювио-делювии основных кристаллических и метаморфических пород, на юго-востоке - бескарбонатных песчаников. На обширных пространствах Иркутско-Черемховской равнины почвообразующими являются суглинисто-глинистые отложения большой мощности, на крайнем северо-западе почвы формируются на элювио-делювии траппов.

В гольцово-тундровом поясе Восточного Саяна среди скальных выходов и каменистых россыпей распространены высокощебнистые маломощные горно-тундровые почвы. Под редколесьями они чередуются с тундровыми оподзоленными, горно-лесными перегнойными и мерзлотно-болотными почвами.

В горно-таежном поясе почвы подзолистые, торфяно-перегнойные мерзлотные, бурые грубогумусовые. Дерново-карбонатные оподзоленные почвы свойственны предгорьям.

В предсаянской части Иркутско-Черемховской равнины распространены мерзлотно-болотные и мерзлотно-луговые почвы. На приподнятых участках речных террас, в сухих ложбинах развиты сезонно-мерзлотные лугово-черноземные почв. Они образуют сложные комплексы внутренних дельт.

Для низких увалов междуречий Иркутско-Черемховской равнины характерны серые лесные почв, благодаря распашке на большей части территории они преобразованы в проградированные серые лесные почв.

Наряду с растительностью почвенный покров в горах и на предгорьях Восточного Саяна выполняет ландшафтно-защитные функции. Для земледельческого освоения горные почвы не пригодны.

Высокими агропроизводственными свойствами отличаются почвы Иркутско-Черемховской равнины. Основная часть пригодных для земледелия почв - серых лесных, отчасти - дерново-подзолистых и лугово-черноземных - уже освоена. Около 40 % земельного фонда сельхозпредприятий района составляют пахотные почвы высокого и среднего плодородия. Луговые и лугово-черноземные почвы используются в качестве кормовых угодий в кормовых севооборотах, распахивать их нерентабельно изза неблагоприятных физических свойств, сохранения многолетней мерзлоты, урожаи пропашных культур ан них низкие, в то время как сенокосы и пастбища отличаются высокой урожайностью. Дерново-подзолистые почвы обладают худшими, чем серые лесные, агропроизводственными свойствами. Для повышения их плодородия необходимо внесение органических и минеральных удобрений.

На территории сельхозпредприятий района лесные массивы занимают около 47 площади. Однако лишь незначительная часть почв под лесами обладает хорошим естественным плодородием, но и их освоение не рекомендуется изза почвозащитной, водоохранной рекреационной функций лесов. Большая же часть почв под лесами - дерново-подзолистых, серых лесных маломощных и короткопрофильных - имеет низкое и очень низкое естественное плодородие. Воссоздание плодородия требует больших усилий и крупных затрат. Более рентабельно на лесных почвах в естественном состоянии осуществлять недолговременные выпасы скота.

Резервом для расширения площади пашни являются облесенные почвы в хозяйствах Присаянья и на крайнем севере района.

Вследствие длительного использования под пашней серые лесные почвы на склонах почти повсеместно в той или иной степени смыты, имеют среднесуглинистый механический состав.

В Тулунском районе преобладают леса (72 %), значительные площади занимают болота, горные тундры и высокогорные редколесья. В составе лесов на склонах Восточного Саяна доминирует кедр, встречаются пихта, ель, лиственница. Весьма важной особенностью кедровников представляется развитие в них ягодных кустарничков - брусники, черники. На равнине распространены леса из сосны и лиственницы; ель встречается лишь по заболоченным долинам. Значительная часть равнинных лесов сведена и заменена сельхозугодьями.

Естественные ландшафты Тулунского района в значительно степени изменены антропогенной деятельностью, связанной с добычей полезных ископаемых, эксплуатацией лесов, промышленным производством и сельским хозяйством.

Благоприятные почвенно-климатические условия равнинной части района определили довольно высокую степень его освоенности (боле 12 %). Велик удельный вес пашни - 9188 га, меньше пастбищ (530 га) и сенокосов (28 га).

Дефицит влаги в почве компенсируется проведением водных мелиораций.

Природоохранные мероприятия на землях сельхозпредприятий должны быть направлены на совершенствование методов обработки земли, повышения плодородия почвы, их мелиорацию, предупреждение эрозии, предотвращение загрязнения водоемов. Наиболее актуальна для Тулунского района проблема рекультивации земель, нарушенных добычей угля. Нарушенная поверхность представляет собой систему гребней, поднимающихся на 14-16 м над разделяющими их понижениями. Высота бортовых отвалов достигает 30 м.

Углубление карьеров вызывает образование депрессионных воронок, понижение уровня грунтовых вод, снижение водности рек, иссушение почвогрунтов.

Основные направления рекультивации - лесное и водно-рекреационное. Наиболее распространены посадки сосны, акации желтой и ивы.

Наиболее высокая способность к самоочищению от техногенных загрязняющих веществ свойственна ландшафтам горной тайги, наименьшая - болотно-лесным комплексам Иркутско-Черемховской равнины, находящимся в барьерном подножьи Восточного Саяна.