Ю. Д. Федотов мелиоративная география конспект
| Вид материала | Конспект |
- Живописец Федотов Павел Андреевич, 93.55kb.
- Учебное пособие Саратов 2011 Рецензен, 369.27kb.
- Основная образовательная программа по специальности «география» 050103 (032500), 45.08kb.
- Формирование экономических понятий при изучении географии мирового хозяйства, 29.04kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине "география северного кавказа" для студентов,, 265.46kb.
- Программа по дисциплине опд. Ф. 11 "Экономическая, социальная и политическая география", 377.43kb.
- География для среднего (полного) общего образования, 253.55kb.
- Рабочая программа учебного курса «Социальная и экономическая география мира», 488.27kb.
- Лобановой Татьяной Анатольевной. Тема урок, 102.01kb.
- Конспект учебного занятия по курсу «Краеведение», 6 класс Тема, 453.8kb.
Значение и природные условия проведения
фитомелиораций
Фитомелиорации – система приемов по коренному улучшению природных условий при помощи растительности (древесной, кустарниковой, травянистой). Эколого-хозяйственное значение фитомелиораций проявляется в следующем: 1) фитомелиорации улучшают гидрологические условия (улучшают водный режим рек, сокращают и регулируют поверхностный сток); 2) фитомелиорации улучшают климатические условия (сокращают расходы воды на испарение, улучшают микроклимат, задерживают ветер и накапливают снег); 3) улучшают почвенные условия территории (помогают в борьбе с водной эрозией, дефляцией, засухой и суховеями).
- Основные способы создания лесных насаждений
Фитомелиорации делят на три вида: 1) лесомелиорации – использование для мелиорации древесных пород и кустарников (включают две разновидности мелиораций – полезащитную и водохранную); 2) кустарниковую (закустаривание) – использование для мелиорации кустарников (включает две разновидности мелиораций – пескозащитную и почвозащитную); 3) травянистую (залужение) – использование для мелиорации травянистой растительности (включает две разновидности мелиораций – пескозащитную и почвозащитную).
Первые попытки проведения фитомелиорации в России отмечены в конце ХХVII в. при Петре I. Большое значение для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур придавал фитомелиорации В. В. Докучаев. Им было заложено три опытных участка с лесополосами. В 1930-х гг. широкий размах приобрело полезащитное земледелие, особенно в степях и лесостепях.
При проектировании лесных насаждений и выборе лесных пород прежде всего необходимо учесть природные условия территории. Теория и практика лесомелиорации показала, что наиболее оптимальной является ширина лесополос от 8 до 15 м.
В зависимости от целей создания выделяют четыре типа лесных полос [4]: 1) водопоглощающие лесополосы закладывают преимущественно на границах приводораздельной и присетьевой зон. Расстояние между полосами обычно составляет от 200 до 400 м; 2) противоэрозионные лесополосы создаются на различных участках. Приовражные и прибалочные лесные полосы закладываются шириной от 20 до 50 м вблизи от бровки оврага или балки. Основное их назначение – сокращение весеннего стока талых вод; 3) ветроломные лесополосы предназначены для ослабления силы ветра и тем самым снижения ветровой эрозии; 4) противоселевые лесополосы предназначены для ослабления селевых потоков в горах.
Рис. 20. Посадка деревьев на склоне
Схемы противоэрозионной организации территории с размещением лесных насаждений и почвозащитных севооборотов, составленные Г. П. Сурмач (1976), приведены на рис. 21.
Важное значение имеет конструкция лесных полос. Краткая характеристика лесных полос приводится в табл. 3.
К созданию лесных полос должны предъявляться следующие требования: 1) лесополосы должны выполнять ветрозащитную и водорегулирующую функции; 2) лесополосы должны быть долговечными, с хорошим ростом и мощным укоренением; 3) лесополосы должны обладать способностью к быстрому смыканию крон и хорошему затенению почвы; 4) лесополосы должны обеспечивать подавление сорной растительности.
Рис. 21. Схемы противоэрозионной организации территории и разрушения лесонасаждений (Г. П. Сурмач, 1976): 1 – почва, 2 – лессовидные отложения, 3 – коренные породы, 4 – профиль берегового размывая, 5 – исторический смыв почвы.
Т а б л и ц а 3
Конструкция лесных полос и их характеристика (по ВНИАЛМИ)
| Лесная полоса | Характер просветов по профилю | Площадь просветов, % | |
| Между стволами | В кронах | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Плотная | Без просветов | 0 | 0 |
| Умеренно-ажурная | Мало просветов по всему профилю | 15 – 20 | 15 – 20 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Ажурная | Среднее количество просветов по всему профилю | 25 – 35 | 25 – 35 |
| Ажурно-продуваемая | Много просветов между стволами и мало в кронах | 60 – 70 | 15 – 30 |
| Продуваемая | Много просветов между стволами, нет просветов в кронах | 60 – 70 | 0 |
Л
есные насаждения подразделяются по составу лесных пород на однопородные и смешанные, по числу ярусов одно-, двух- и трехярусные.К
Берёза бородавчатая
Сосна обыкновенная
числу главных лесных пород относятся: 1) дуб черешчатый, обладающий мощной корневой системой, большой выносливостью к засоленностью и сухостью почвы, долговечностью; 2) береза бородавчатая – лучшая в северных районах степи и лесостепи; 3) лиственница – бустрорастущая, высокорослая и долговечная; 4) сосна обыкновенная – рекомендуется в лесных полосах, создаваемых на легких почвах; 5) тополь канадский, пирамедальный, черный, китайский – быстрорастущая, высокорослая порода; 6) акация белая – засухоустойчивая порода, растущая на песчаных почвах; 7) ива ломкая, белая – рекомендуется для посадки вокруг поверхностных водных объектов; 8) орех грецкий, серый, черный – быстрорастущая порода, растет главным образом на черноземах. К сопутствующим древесным породам относят: липу мелколиственную, клен остролистный, граб, яблоню дикую, грушу дикую. Нередко в качестве сопутствующих пород в лесонасаждениях присутствуют плодовые деревья – абрикос, слива, алыча, вишня, терн. В качестве кустарниковых (подлесочных) пород в лесополосах присутствуют клен татарский, жимолость татарская, бересклет бородавчатый, бузина красная, рябина, калина, кизил, смородина золотистая.
В различных географических условиях (рельеф, климат, почвы, условия увлажнения) рекомендуется высаживать различные лесные породы, те которые более приспособлены к условиям среды.
В практике применялись три типа смешения лесных пород и кустарников: 1) древесно-теневой, при котором лесные насаждения состоят из двух ярусов древесных пород – верхнего и нижнего; первый образован из главной породы (дуба, березы, сосны, лиственницы и других высокорослых пород), второй – из сопутствующих теневыносливых пород (клена остролистного, липы, граба и др.); 2) древесно-кустарниковый с соотношением древесных и кустарниковых пород 1 : 1: дуба – 25 %, сопутствующих древесных пород – 25 и кустарников – 50 %; 3) смешанный тип, в котором 75 % древесных пород и 25 % кустарников.
Большое значение имеет уход за лесополосами. Он предусматривает: 1) постоянное пополнение культур; 2) уход за почвой в междурядьях; 3) рубку кустарников; 4) подчистку ветвей; 5) осветление и прочистку лесополосы (проводится в том случае, когда сопутствующие породы превышают главные), 6) прореживание; 7) санитарную рубку (после трех лет один раз в пять лет).
- Мелиорация песчаных пространств
В странах СНГ площадь песков и песчаных почв составляет около 200 млн га, площадь собственно песков – 70 млн га. Значение и использование песков определяют их состоянием. Различают два состояния песков: подвижные (сыпучие) и закрепленные. В полупустынной и частично в пустынной зонах закрепленные пески служат ценными пастбищами для овец и верблюдов. Пески могут переходить из одного состояния в другое. Процесс превращения закрепленных песков в подвижные интенсивно происходит при неправильном их использовании (при чрезмерном выпасе скота, уничтожении растительности). Подвижные пески наносят большой ущерб хозяйству. Они заносят посевы, лесопосадки, водоемы, дороги, населенные пункты. К песчаным формам рельефа относят барханы, дюны, песчаные бугры. На песках растут псаммофиты – растения, которые любят сухой песок (песчаный овес, саксаул песчаный, древовидная солянка и др.).
Пески имеют низкую теплоемкость, но очень высокую теплопроводность, высокую пористость и водопроницаемость, незначительный капиллярный подъем грунтовых вод, незначительным плодородием и содержанием питательных веществ.
Мелиорация песчаных почв заключается: 1) в предотвращении подвижности песков; 2) в обогащении песков питательными элементами; 3) улучшении водно-воздушного режима; 4) вовлечении в хозяйственное использование. Все мероприятия, проводимые при мелиорации песчаных пространств, можно подразделить на две группы: 1) профилактические или предупредительные и 2) основные или активные.
- Влияние фитомелиораций на природные условия
Лесные насаждения оказывают влияние на микроклимат, почву, растительность и животный мир, рельеф и на водные объекты.
Влияние на микроклимат выражается в том, что лесополосы: 1) уменьшают скорость ветра; 2) ослабляют вертикальное перемешивание воздуха над полями; 3) замедляют перенос водяного пара в верхние слои воздуха; 4) ослабляют действие суховеев и пыльных бурь; 5) увеличивают высоту снежного покрова.
Влияние на почву выражается в том, что лесополосы: 1) пополняют запасы почвенной влаги; 2) уменьшают глубину промерзания почвы; 3) усиливают переход поверхностного стока в грунтовый; 4) сокращается непродуктивное испарение с поверхности почвы; 5) уменьшается плоскостной смыв почвы; 6) уменьшают температуру почвы.
Влияние на окружающую растительность и сельскохозяйственные культуры выражается в том, что увеличивается продуктивное испарение (транспирация) сельскохозяйственных полей (позитивный фактор), лесополосы представляют собой местообитание и увеличивают урожайность многих растений.
Влияние на водные объекты проявляется в том, что расход воды в реках будет изменяться в течение года равномерно, а уровень воды возрастет, что улучшает условия судоходства.
Влияние растительности на рельеф выражается в том, что сокращается овражная сеть, площадь развеваемых песчаных пространств.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что такое фитомелиорация? В чем заключается эколого-хозяйственное значение фитомелиорации?
2. Перечислите основные способы создания лесных полос.
3. Назовите главные лесные породы, используемые в фитомелиорации.
4. Что такое конструкция лесных полос?
5. Какое влияние фитомелиорация оказывает на природные условия и ландшафт?
5. СНЕЖНЫЕ МЕЛИОРАЦИИ
5.1. Значение снежных мелиораций.
5.2. Природные условия проведения снежных мелиораций.
5.3. Основные способы проведения снежных мелиораций.
5.4. Влияние снежных мелиораций на природные условия.
5.1. Значение снежных мелиораций
Снежные мелиорации – мероприятия направленные на улучшение теплового и водного режимов почвы. Значительная часть территории России в зимний период покрыта снегом. Снег – один из видов атмосферных осадков. Он имеет важное народнохозяйственное значение. Значение снежного покрова выражается в следующем: 1) снег предохраняет почву и зимующие растения от неблагоприятного действия сильных морозов; 2) снег пополняет запасы почвенной влаги. Однако снежный покров наносит и значительный ущерб народному хозяйству (в первую очередь транспорту и строительству) в результате снежных заносов, снежных обвалов, снежных лавин в горах.
Впервые на возможность управления снежным покровом указал А. И. Воейков. Большое значение снежного покрова в борьбе с засухой отмечали В. В. Докучаев, П. А. Костычев. В начале ХХ в. на сельскохозяйственных опытных станциях Украины исследовалось влияние снегозадержания на урожайность полевых культур. В настоящее время решаются задачи комплексного использования снежного покрова в народном хозяйстве (на транспорте и в сельском хозяйстве).
П
авел Андреевич Костычев (12(24).02.1845, Москва – 21.11(3.12).1895, Петербург) – русский ученый, один из основоположников современного почвоведения. Окончил Петербургский земледельческий институт (1869).Работал преподавателем, профессором Петербургского земледельческого института и Петербургского университета. С 1885 г. работал в министерстве земледелия и государственных имуществ, а с 1894 г. его директор. Основные труды П. А. Костычева посвящены изучению изучению биологических основ почвообразованияи способов повышения плодородия почв. В результате геоботанических исследований, посвященных вопросам смены растительности черноземных степей, П. А. Костычев пришел к в П. А. Костычев
ыводу, что в степи на черноземах может расти древесная растительность, если охранять ее в первые годы жизни от сорных трав, отнимающих влагу. В связи с засухой и неурожаем 1891 г. предложил систему мероприятий по использованию влаги путем обработки и снегозадержания. Осн. труды: «Учение о механической обработке почв» (1885), «О борьбе с засухами в черноземной области посредством обработки полей и накопления на них снега» (1893).
Выделяют два вида снежных мелиораций [4]: 1) терморегулирующая (снегозадержание и снегоуплотнение) направлена на регулирование температурного режима почвы; 2) влагорегулирующая (снегонакопление и регулирование весеннего снеготаяния) регулирует запасы влаги в почве и поверхностный сток весенних талых вод.
5.2. Природные условия проведения снежных мелиораций.
Осуществление различных способов снежных мелиораций необходимо дифференцировать в зависимости от комплекса природно-клима-тических условий местности. Г. Д. Рихтер считает, что необходимо учитывать следующие местные условия [4]: 1) время выпадения снега и наступления сильных морозов; 2) состояние почвогрунтов перед уходом под снег. Если снежный покров значительный мощности ложится на талую почву, то возможна гибель посевов от выпревания. Раннее снегозадержание в таких случаях не следует применять, а в отдельных случаях необходимо использовать укатывание и уплотнение снежного покрова для увеличения его теплопроводности. При значительных запасах влаги в метровом слое почвы к концу осени снегонакопление излишне, при малых запасах оно крайне необходимо; 3) разнообразие хода накопления снежного покрова в течение зимы в районах с различными природно-климатическими условиями. На Северо-западе России (умеренный морской тип климата) накопление снега происходит непрерывно в течение всей зимы, причем наибольшей толщины снежный покров достигает весной, перед началом таяния снега. В Восточной Сибири (континентальный климат) снежный покров достигает наибольшей толщины уже в первой половине зимы. В зависимости от характера снеготаяния следует планировать сроки применения снежных мелиораций; 4) время достижения снежным покровом наибольшей высоты; 5) устойчивость снежного покрова. В течение зимы под влиянием продолжительных оттепелей снежный покров иногда исчезает. Особенно часто это явление наблюдается на юго-западе России; 6) среднюю высоту снежного покров; 7) средняя и минимальная температура зимнего периода; 8) продолжительность и крайние сроки периода низких температур воздуха; 9) глубину промерзания почвы и температурный режим почвы под снежным покровом. Это показатель особенно важен для садовых насаждений; 10) ветровой режим (частота метелей, интенсивность переноса снега, скорость и направление ветра; 11) Сроки схода снежного покрова и прекращения весенних заморозков; 12) рельеф местности; 13) наличие растительности и ее расположение.
Снежные мелиорации на посевах зимующих культур должны обеспечить в верхних слоях почвы оптимальный для растений режим температуры. При этом наименьшая высота снежного покрова должна быть такой, чтобы минимальная температура верхних слоев почвы более выше критической температуры растений в наиболее холодные зимы в данной природной зоне, наибольшая высота снежного покрова – ниже той, при которой наблюдается верхний предел оптимальной температуры для растений. Для уточнения критической температуры растений либо проводят ежегодно промораживание образцов растений в искусственной или естественной обстановке несколько раз за зиму, либо используют установленные за ряд лет данные о средних и предельных критических температурах.
На основе данных о критической температуре для разных зимующих культур и сортов и ожидаемых по долгосрочному прогнозу погоды минимальных температурах воздуха можно рассчитать необходимую высоту снежного покрова. Для расчета этой величины используются специальные номограммы. Например, на глубине 3 см от поверхности земли необходимо поддерживать температуру не ниже –16 оС. При температуре воздуха –50 оС отыскиваем по номограмме наименьшую высоту снежного покрова – 30 см.
5.3. Основные способы проведения снежных мелиораций
К
основным способам снежных мелиораций относят [2]: 1) снегозадержание – регулирует температуру и водный режим почв, удерживает и сохраняет на месте выпавший снег от сдувания ветром. Обычно проводят на посевах зимующих культур для защиты их от вымерзания, а также для увеличения запасов почвенной влаги, необходимой растениям во время весеннее-летней вегетации. С
Техника, используемая для снегозадержания
негозадержание проводят с помощью изгородей, лесных лесонасаждений; 2) снегоуплотнение – регулирует температурный режим почв, его проводят с целью охлаждения почв. Для снегоуплотнения используют специальные деревянные катки. Это позволяет увеличить его теплопроводность. Перед укатыванием нередко разрыхляют и выравнивают снежный покров; 3) снегонакопление – регулирует водный режим почв, направлено на задержание снега, переносимого ветром. Снегонакопление осуществляют с помощью устройства снежных валов специальными снегопахами, установлением изгородей и щитов, раскладкой хвороста и соломы, оставлением высокого жнивья, созданием лесонасаждений; 4) регулирование весеннего снеготаяния производят с целью ускорения или замедления сроков таяния снега. Для ускорения снеготаяния производится зачернение снежной поверхности золой, землей, пылью. Для замедления снеготаяния снежный покров покрывают теплоизоляционным материалом. Задержание талых вод производится созданием снежных валов. Все перечисленные способы взаимосвязаны между собой.
5.4. Влияние снежных мелиораций на природные условия
Снежная мелиорация оказывает большое влияние на многие природные условия и продуктивность земледелия. Прежде всего она влияет на снежный покров, его высоту и плотность залегания. Мощность снега на больших массивах полей при осуществлении снежных мелиораций в 2 – 3 раза превосходит высоту снега в естественных условиях, причем наблюдается и равномерное распределение его.
Регулирование снежного покрова воздействует на изменение климата верхних слоев почвы, его температурный и водный режимы. Температурный режим почвы на глубине 3 см под снегом по сравнению с температурой на оголенном участке характеризуется значительно меньшими абсолютными минимумами отрицательных температур, большой равномерностью их хода в течении зимы, меньшей связью между ходом температуры воздуха и почвы.
Снежная мелиорация значительно увеличивает запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к весне – ко времени посева яровых культур и к началу вегетации озимых и многолетних трав.
Снежная мелиорация влияет на глубину промерзания почвы. Разность промерзания почвы участками без снега и со снежной мелиорацией составляет от 75 до 100 см и более. Решающим фактором снежной мелиорации служат высота снежного покрова.
Снежная мелиорация влияет на перезимовку озимых растений. Повреждения и гибель растений в неблагоприятные годы происходят по следующим причинам: 1) вымерзание вследствие действия низких температур почвы ниже критических (от – 16 до – 20 оС в среднем); 2) вымокание вследствие длительного застоя талых вод; 3) выпревание вследствие действия температур почвы выше критических (выше –5 оС); 4) из-за ледяной корки; 5) при слабом развитии растений осенью и переходе их в ослабленном состоянии в зиму.
Гибель и повреждения растений на площади более 10 % посевов проявляются неодинаково в разных природных зонах. На территории Северного Кавказа, Нижнего Поволжья гибель озимых от вымерзания составляет 30 %, в Западной и в Сибири увеличивается до 50 %. Зимняя гибель озимых культур в больших размерах наблюдалась в 1928, 1956, 1969, 1972, 1974, 1985, 2010 гг.