Ю. Д. Федотов мелиоративная география конспект

Вид материалаКонспект

Содержание


Эколого-географическая экспертиза
Специальная природная (эколого-географическая) оценка
Технологическая оценка
Экологическая оценка
Экономическая оценка
Вопросы и задания для самопроверки
Региональные особенности мелиораций в россии
9.2. Особенности проведения мелиораций в Мордовии
Таблица 4 Площади переувлажненных и заболоченных сельскохозяйственных
Динамика мелиорированных земель в Мордовии
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Эколого-географическая экспертиза проектов мелиораций

Эколого-географическая экспертиза – это вид научно-практи-ческой, оценочной деятельности специалистов, организуемой и осуществляемой по поручению государственных органов управления, ведомств, отдельных предприятий, а также по инициативе общественности для обоснования принимаемых решений при формировании и реализации природоохранной политики, связанной с различными видами хозяйственной деятельности. Главная цель эколого-географической экспертизы проверка соответствия фактического состояния геокомпонентов и геосистем нормативным требованиям.

Основными методологическими подходами эколого-географической экспертизы являются: 1) комплексный подход, представляющий изучение совокупности природных компонентов и взаимосвязи между ними, оценку не только природно-экологических, но и социально-экологических, демографических, правовых, политических и психологических вопросов;

2) региональный подход к экспертизе подразумевает учет местных природных, социальных и экономических особенностей территории;

3) ландшафтный подход представляет учет ландшафтной организации территории. Отдельные ландшафты подробно изучаются, затем изученные данные распространяются на всю территорию исследования. Результатом исследования является оценочная ландшафтная карта.

Следует выделить пять видов оценивания эколого-географических последствий от создания мелиоративных систем, водохранилищ, производственных объектов: природную, специально-природную или эколого-географическую, технологическую, экономическую и социальную.

Сущность природной оценки заключается в соотнесении и свойствах и процессах при создании мелиоративных систем с теми же процессами и свойствами ПТК – аналогов, расположенных вне зоны влияния.

Специальная природная (эколого-географическая) оценка предусматривает сравнение изменений показателей ПТК с изменениями других, для которых первые – внешняя среда (изменение биологической и сельскохозяйственной продуктивности лесов, лугов, пашни, прохождение растениями фенологических фаз и т. д.).

Технологическая оценка предусматривает рассмотрение возможных изменений свойств и процессов ПТК с позиций требований различных отраслей экономики, производственных технологий и видов деятельности человека (рекреационного, сельскохозяйственного природопользования, строительства и др.)

Экологическая оценка отражает различные антропогенные изменения в природной среде и природных компонентах как источнике генофонда животного мира и растительности, хранителе ее эволюции, разнообразия, устойчивости.

Экономическая оценка изменений природных условий компенсационных мероприятий включают в себя расчет прямого ущерба (или эффекта от улучшения) функционирования мелиоративных систем. Одним из важнейших показателей эффективности или ущерба выступает экономическая (стоимостная) оценка сельскохозяйственной и биологической продукции ландшафтов.

При социальной оценке возможных последствий влияния мелиоративных систем возникает потребность конструирования «оптимальной» природной среды или «желаемого» ее состояния. В характеристику социальных условий и их оценку входят санитарно-гигиенические, эстетические и психологические условия. Для ландшафта в целом важнейшими показателями социальных условий выступают: нормы шумового, химического и радиационного загрязнений, для которых разработаны ПДК и ПДВ, обеспечение бытового водопотребления, состояние зеленых насаждений, живописность и разнообразие ландшафта, благоустройство и др.


ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какие разделы включает обоснование проекта сельскохозяйственных мелиораций региона?

2. Какие картографические материалы предоставляются на государственную экологическую экспертизу?

3. Что включает в себя эколого-географическая экспертиза проектов мелиораций?


  1. РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕЛИОРАЦИЙ В РОССИИ



    1. Особенности проведения мелиораций в различных

природных зонах
    1. Особенности проведения мелиораций в Мордовии


9.1. Особенности проведения мелиораций в различных

природных зонах

Общие закономерности размещения мелиораций. Размещение мелиораций обусловлено как природными, так и социально-экономическими условиями, уровнем развития производительных сил общества.

Почвенные и климатические условия определяют потребность в тех или иных мелиорациях. Гидрологические, гидрогеологические и геоморфологические условия определяют возможность проведения мелиораций на той или иной территории. Сложность и очередность их осуществления. От природных условий и биологических особенностей сельскохозяйственных культур зависят конкретные способы и приемы мелиораций.

Зональные природные факторы (климат, почва) определяют зональный характер размещения мелиораций. Азональные природные факторы (рельеф, тектоника, литология и др.), а также степень континентальности климата обуславливают провинциальные особенности природных факторов мелиорации.

Социально-экономические условия влияют как на развитие, так и на размещение мелиораций и их эффективность. К числу экономических факторов, влияющих на размещение мелиоративных мероприятий относятся [4]: 1) общие народнохозяйственные (численность населения и трудовые ресурсы, уровень развития и размещения населенных пунктов, уровень технического прогресса, состояние и развитие транспорта и транспортных сетей, специализация и концентрация производства, уровень интенсивности использования земельных ресурсов); 2) специальные сельскохозяйственные (положение по отношению к населенным пунктам, водохозяйственным и энергетическим системам, предприятиям, перерабатывающим сельскохозяйственную продукцию, агропромышленным предприятиям, материальные ресурсы); 3) запросы экономики (расширение производства сельскохозяйственной продукции, снижение себестоимости продукции, более быстрая окупаемость затрат на мелиорацию земель).

Влияние выше названных факторов определило следующие закономерности размещения мелиораций в России:

1. Осушительные мелиорации распространены в северной части умеренного пояса, в районах избыточного увлажнения ландшафта.

2. Оросительные мелиорации расположены в основном в степях, пустынях и полупустынях.

3. Противоэрозионные мелиорации проводятся в лесостепных и степных ландшафтах.

4. Противодефляционные мероприятия практикуются в пустынях и полупустынях.

5. Химические мелиорации получили развитие в разных районах страны: гипсование – в районах засоления почв, известкование – на кислых почвах, солеобогатительные мелиорации – повсеместно где снижается плодородие почв.

6. Агролесомелиорации более распространены в и лесостепных степных ландшафтах, гидролесомелиорации – в районах избыточного увлажнения – в Полесье, в Западной Сибири.

7. Микроклиматические мелиорации применяются в пригородных хозяйствах. Например, выращивание овощей в закрытом грунте. Тепловые мелиорации практикуют в районах распространения многолетней мерзлоты.

8. Снежные мелиорации проводятся в засушливых степных и лесостепных ландшафтах в целях накопления дополнительной влаги весной и утепления зимующих сельскохозяйственных культур.

9. На мелиорированных землях осуществляется специализация и концентрация сельскохозяйственного производства. Например, производство овощей в пригородных хозяйствах, производство кормовых культур на осушенных землях в Нечерноземье.

Мелиорация в пустынной и полупустынной зонах. Пустыни и полупустыни в России расположены в Прикаспийской низменности. Климат крайне засушливый, резко континентальный. Суммарная солнечная радиация составляет более 500 кДж/см2 в год, радиационный баланс за год – более 180 кДж/см2, Годовое количество атмосферных осадков – 150 – 200 мм, в теплый период их сумма не превышает 50 – 100 мм. Испаряемость очень высокая – 900 мм, индекс сухости М. И. Будыко равен 3,0. Продолжительность вегетационного периода 216 сут.

Ландшафты сформировались в условиях изобилия тепла и дефицита влаги. Их главной природной особенностью является низкая естественная биопродуктивность. Здесь можно встретить глинистые, песчаные и солончаковые пустыни. Территорию в основном используют под пастбища и сенокосные угодья. В Волго-Ахтубинской пойме и дельте Волги развито садоводство, огородничество и бахчеводство. На орошаемых землях выращивают рис, овощи, бахчевые, занимаются садоводством и виноградарством. Благодаря мелиорации можно значительно увеличить площадь пойменных земель, используемых под растениеводство.

Мелиорация ландшафтов здесь должна основываться на орошении, обводнении, борьбе с дефляцией и засолением почв. Для орошения в жарком климате наиболее эффективно внутрипочвенное орошение, которое не вызывает засоления почв и сокращает потери воды на испарение и транспирацию. Минерализация поливных вод не должна превышать 1,5 г/л, а содержание натрия в почвенном поглощающем комплексе – не более 10 %. Для улучшения мелиоративного состояния орошаемых земель необходима реконструкция существующих оросительных систем.

Закрепление песков возможно благодаря посевам травянистой и кустарниковой растительности. Почвы с повышенным содержанием легкорастворимых в воде солей образуют солончаки, солончаковые солончаковатые комплексы, характеризующиеся различной степенью засоленности. Для борьбы с засолением используют промывки почвы, а промывные почвы отводят с помощью дренажа.

Прикаспийская низменность расположена в малоснежном районе страны. Средняя многолетняя высота снежного покрова 10 – 30 см. Малоснежная зима ухудшает условия перезимовки озимых культур и многолетних трав, не обеспечивая необходимую влагозарядку почв. Поэтому здесь необходимо снегозадержание.

В пустынях также целесообразно развивать богарное земледелие. В качестве основы агротехники богарного земледелия рекомендуют кулисы из засухоустойчивых травянистых растений.

Мелиорация в сухостепной зоне. Главной задачей комплексной мелиорации является создание агромелиоративных ландшафтов, которые включают в себя крупные магистральные и межхозяйственные распределители, бассейны регулирования, рекреационные водоемы, искусственные полезащитные лесонасаждения и лесные массивы. В агромелиоративном ландшафте площади распределены так: орошаемые земли занимают не более 60 %, остальные 40 % территории занимают богарные севообороты, лесные массивы, земли ООПТ, земли населенных пунктов и т. п.

В сухостепном ландшафте преобладают темно-каштановые почвы, характеризующиеся слабой дренированностью, значительной емкостью поглощения. Грунтовые воды минерализованы. Поэтому здесь важным является снижение фильтрационных потерь при транспортировке воды (подземная оросительная сеть, бетонированные каналы) и обустройство дренажа, обеспечивающего понижение грунтовых вод на большую глубину, что предотвращает заболачивание на орошаемых массивах. Минерализация воды для полива не должна превышать 0,8 г/л, а содержание в ней солей натрия 25 % суммы солей кальция и магния. Важно, что бы рН поливной воды не превышал 7,5. Источником воды для полива могут быть воды местного стока (водохранилища и пруды, реки, пресные озера) и подземные воды.

Для борьбы с осолонцеванием применяют гипс и другие мелиоранты содержащие кальций. По периметру орошаемых массивов обычно размещают лесополосы. Часто используют приемы биологической мелиорации с целью недопущения процессов вторичного засоления путем использования в севооборотах люцерны, галофитов и других солевыносливых культур.

Мелиорация в степной зоне. Зона степей занимает около 5 % территории страны, характеризуется самыми плодородными почвами и самой высокой сельскохозяйственной освоенностью и распаханностью.

Степные ландшафты в достаточной мере обеспечены теплом. Суммарная солнечная радиация здесь достигает 500 кДж/см2 в год, радиационный баланс – 146 – 189 кДж/см2 в год. Сумма атмосферных осадков небольшая – 250 – 450 мм в год. При высокой испаряемости (400 – 480 мм) такого количества атмосферных осадков для большинства выращиваемых сельскохозяйственных культур явно недостаточно. В летний период часто бывают суховеи и пыльные бури. При небольшой мощности снежного покрова в восточных районах страны степные почвы промерзают на значительную глубину, что нередко приводит к гибели озимых культур.

Речная сеть развита слабо. Развитие процессов водной эрозии предопределено широко распространенными здесь почвами глинистого и тяжелосуглинистого механического состава, преобладанием лессов и лессовидных суглинков, ливневым характером, выпадающих атмосферных осадков. В естественной растительности преобладают злаковые степи.

Орошение в степи проводят различными способами, наиболее часты – дождевание и лиманное орошение. При орошении главное недопущение подъема уровня грунтовых вод, строительство дополнительного дренажа на слабодренированных землях. К качеству поливной воды предъявляется также некоторые требования: минерализация воды не должна превышать 0,6 г/л, при содержании натрия не более 10 – 15 % суммы кальция и магния, рН не более 7,0, содержание натрия в почвенном поглотительном комплексе не более 4 %.

Устранению дефицита влаги в степных ландшафтах также способствуют агротехнические мероприятия и снегозадержание зимой.

Мелиорация в лесостепной зоне. Природные условия лесостепи благоприятны для выращивания самых разнообразных сельскохозяйственных культур. Этому способствуют распространение здесь плодородных черноземных почв, достаточное количество тепла и влаги. Здесь ежегодно выпадает 425 – 600 мм атмосферных осадков, испарение – 410 – 510 мм.К неблагоприятным факторам лесостепи относят неустойчивость увлажнения, периодическое проявление засух и суховеев, интенсивное развитие эрозии, частые поздневесенние и раннеосенние заморозки, наличие карстово-суффозионных процессов и оползневых процессов.

Мелиорацию земель лесостепных ландшафтов на Русской равнине осуществляют с учетом ее провинциальных и типологических различий.

Мелиорация пойменного типа местности основывается на регулировании его водного режима. Особенно хороший результат дает орошение способом дождевания. На плодородных пойменных землях получают высокие урожаи овощей и кормовых культур. На заболоченных участках пойм проводится осушение.

Мелиорация надпойменно-террасового типа местности, получившего широкое распространение на низменных песчаных террасированных левобережьях рек, включает закрепление песков растительностью В ландшафтах, имеющих суглинистые почвы выращивают овощные культуры.

Плакорные типы местности занимают выровненные возвышенные водоразделы. Их мелиорация базируется на орошении, создании полезащитных лесных полос, внесении минеральных и органических удобрений, правильной агротехнике, снегозадержании.

На плоских, слободренированных водораздельных поверхностях с близким залеганием от земной поверхности грунтовых вод распространен междуречный недренированный тип местности. Мелиорация этих ландшафтов близка к мелиорации плакорного типа.

Склоновый тип местности наиболее широко распространен в лесостепных ландшафтах. Они характеризуются смытыми почвами и хорошо развитой овражно-балочной сетью. Мелиорация в ландшафтах этого типа должна быть направлена на борьбу с процессами водной эрозии – оврагообразованием и плоскостным смывом.

Мелиорацию останцово-водораздельного типа местности, включающего водораздельные поверхности, сложенные щебнистыми кремнисто-карбонатными отложениями, осуществляют с помощью лесомелиорации.

Мелиорация в таежной зоне. Таежная зона занимает около 40 % территории страны. Она характеризуется прохладным и влажным климатом. Ежегодно выпадает 650 – 675 мм атмосферных осадков. Испарение составляет 350 – 400 мм. Преобладают подзолистые и дерново-под-золистые почвы под хвойными породами. Широко распространены сфагновые болота.

Таежные ландшафты обладают высокой степенью обводненности, относительно хорошо обеспечены теплом. Однако, высокая заболоченность, переувлажненность земель, низкий потенциал плодородия земель, высокая кислотность почв, засушливость в восточных районах, наличие участков многолетней мерзлоты, проявление процессов водной эрозии, наличие угодий покрытых кочками и засоренных моренными валунами сдерживают сельскохозяйственное освоение этих ландшафтов.

Мелиоративные мероприятия в этой природной зоне прежде всего направлена на регулирование водного режима почв. Болотные массивы осушают при помощи открытого и закрытого дренажа. Второй способ наиболее эффективен. Гидромелиоративные мероприятия обычно совмещают с агрохимическими (снижение кислотности, повышение почвенного плодородия) и культуртехническими мероприятиями.

Болота осущают при помощи открытого и закрытого дренажа. На участках с переувлажненными почвами водно-воздушный режим почв регулируют с помощью бороздования, глубокой вспашки и др.


9.2. Особенности проведения мелиораций в Мордовии

Географическое положение. Республика Мордовия расположена в центре Русской равнины, в бассейне Волги. Республика Мордовия входит в состав Приволжского федерального округа Российской Федерации. Граничит с Нижегородской, Ульяновской, Пензенской, Рязанской областями и Чувашской Республикой. Территория составляет 26,125 тыс. км2.

Природные условия и ландшафты. Республика расположена в пределах восточной части Восточно-Европейской платформы. В ее геологическом строении принимают участие породы архейского и нижнепротерозойского возраста, слагающие фундамент платформы и осадочные горные породы верхнепротерозойского, палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста (рис. 23). Мощность осадочного чехла от 1 до 2,5 км.




Рис. 23. Геологический разрез по линии г. Ардатов – пгт. Зубова Поляна

(А. А. Ямашкин, В. В. Руженков, Ал. А. Ямашкин, 2004)


Породы фундамента на 75 % сложены архейскими гнейсами и амфиболитами, несущими в себе интрузии кислого и основного состава.

Протерозойские образования вскрыты опорными скважинами у с. Токмово и пгт. Зубово-Поляна. Они представлены в нижней части обломками кристаллических пород, сцементированных песчаником, выше – песчаниками, которые сменяются алевритовой и аргиллитовой толщей.

Палеозойские отложения в Мордовии представлены лишь девонскими, каменноугольными и пермскими отложениями.

Девонская система на территории республики представлена песками, песчаниками с прослоями алевритов, известняками, переслаивающимися с мергелями и глинами. Общая мощность отложений170 – 245 м. Породы девона на дневную поверхность не выходят.

Поверхность каменноугольных отложений на территории республики имеет резко эрозионный характер. Каменноугольные отложения представлены слюдистыми песками, сменяющимися известняками и доломитами, толщей переслаивающихся красноцветных глин, алевритов, песчаников, мергелей. Общая мощность отложений 255 – 660 м. Породы карбона выходят на дневную поверхность на северо-востоке Мордовии (рис. 24).





Рис. 24. Геологическая карта Мордовии (А. А. Ямашкин, 1998)


Пермские породы имеют ограниченное распространение в крайних северо-западной и северо-восточной частях республики. Представлены в основном известняками и доломитами. Общая мощность отложений до 60 м.

Мезозойские отложения представлены породами юрского и мелового возраста.

Выходы на дневную поверхность отложений юрской системы наблюдаются в долинах крупных рек – Вада, Мокши, Алатыря, Инсара и их притоков. Отложения представлены песчано-глинистыми породами. Мощность отложений до 90 м.

Меловые отложения широко распространены на территории республики. Они слагают междуречные пространства Мордовии. Нижнемеловая толща мощностью до 160 м слагается песчаниками, алевритами и глинами. Верхнемеловые отложения распространены в восточной Мордовии и на небольшой площади в южной ее части. Представлены на юге – песками с прослоями песчаника и мергеля, на юго-востоке – былым мелом, мергелем, местами с прослоями песчаника. Мощность верхнемеловых отложений до 80 м.

Отложения кайнозойской эры широко распространены в республике. Отложения палеогена, представленные опоками с линзами диаболитов и трепелов, и песками с прослоями песчаников имеют ограниченное распространение, встречаются лишь в юго-западной части Мордовии на высоких водоразделах. Мощность этих отложений до 40 м, иногда достигает 90 м.

Верхнепалеогеновые-нижненеогеновые отложения заполняют эрозионные котловины в доледниковом рельефе на левобережье Мокши и представлены разнозернистыми песками с прослоями глин, достигая максимальной мощности 50 м.

Четвертичные отложения широко распространены. Представлены они ледниковыми подморенными, моренными и надморенными образованиями днепровского оледенения, эоловыми, элювиально-делювиальными, аллювиальными и озерно-болотными отложениями. Ледниковые отложения наиболее развиты на западе, имеются они и в центральной части республики, в восточной части встречаются редко.

Флювиогляциальные отложения представлены мелко- и среднезернистыми песками с редкими прослоями гравия и галечника, мощность отложений от 20 м до долей метра. Эти отложения распространены на западе, в центре и на северо-западе Мордовии.

Моренные отложения встречаются в западных районах республики и представлены красноцветными глинами и суглинками с маломощными прослоями и линзами песков и супесей. Общая мощность изменяется от долей метра до 15 – 25 м.

Аллювиальные образования развиты в долинах рек, оврагов и слагают древние и современные террасы. Мощность их колеблется от 0,5 до 30 м.

Широко распространены в Мордовии элювиально-делювиальные образования. Мощность их от 0,1 до 10 м, преобладающая до 2 м.

Рельеф Мордовии равнинный. Средняя высота рельефа республики – 160 м. Наивысшая точка имеет абсолютную отметку – 325 м (рис. 25). Самые низкие участки расположены в долине р. Алатырь, с абсолютной высотой 90 м. Равнинность поверхности республики обусловлена горизонтальным залеганием коренных геологических пород.

Заметные изменения в рельефе оставил ледник, занимавший большую часть республики. После отступания ледника началось окончательное формирование рельефа и речной сети в современном виде. Большую работу по изменению облика рельефа проделала эрозия.

На территории Мордовии встречаются карстово-суффозионные формы рельефа. Они представляют собой воронки, провалы. Карст возникает на тех возвышенных участках, которые сложены карбонатными породами и имеют низкий уровень грунтовых вод. Суффозия связана с механическим вымыванием глинистых частиц.




Рис. 25. Рельеф Мордовии


Территорию республики по рельефу можно разделить на две части. Западная Мордовия занимает северо-восточную часть Окско-Донской низменности, восточная Мордовия – северо-западную часть Приволжской возвышенности.

Рельеф западной части отличается сравнительной простотой: широкие водораздельные пространства чередуются с неглубокими, хорошо разработанными долинами рек. Это почти плоская равнина со слаборасчлененным рельефом. Эрозионные процессы здесь гораздо менее распространены, чем на востоке Мордовии.

Рельеф восточной Мордовии более сложный, чем на западе республике. В целом – это всхолмленная равнина или слабо приподнятое плато с четко выраженными эрозионными формами рельефа. Холмы сглажены, долины рек хорошо разработаны. Амплитуда высот более значительная.

Наиболее возвышенные участки Приволжской возвышенности распространены в междуречье Инсара, Суры и Алатыря. Эта часть восточной Мордовии носит название Алатырского вала, ее называют еще Мордовским овражным плато. Она является «самым овражистым» районом республики.

Значительно отличается по характеру рельефа среди возвышенных местностей восточной Мордовии ее север – низменная, плоскоравнинная долина Алатыря и ее левобережье. Здесь распространены песчаные отложения и много болот. На самом севере сюда заходят части возвышенности (Межпьянье), которая представляет собой моренную гряду.

Климат республики умеренно-континентальный с неустойчивым увлажнением. Климатические особенности Мордовии во многом зависят от ее местоположения между зоной достаточного увлажнения на северо-западе и мало обеспеченной влагой на юго-востоке. На территории республики наибольшую повторяемость имеет континентальный воздух умеренных широт, он характеризуется низкой влажностью, высокими температурами летом и низкими зимой, устойчивостью погоды. Из северных районов Атлантики приходит морской воздух умеренных широт, зимой вызывающий оттепель, летом приносящий дожди. С Северного Ледовитого океана доходит холодный прозрачный воздух с невысоким содержанием влаги. Зимой он вызывает быстрые частые понижения температуры. На территории республики приходят циклоны двух фронтов: арктического и полярного. Оба они формируются далеко за пределами республики.

Климат восточной Мордовии несколько отличается от климата западных районов. Рельеф республики и влияние юго-западных ветров создают условия для постепенного падения среднегодовой температуры воздуха с запада на восток и уменьшения количества атмосферных осадков в центральных и восточных районах. Западные районы находятся под действием воздушных масс, поступающих со стороны атлантического океана, а восточные районы испытывают большое влияние континентального климата Заволжья. Восточная Мордовия более подвержена воздействию засух и суховеев. Лето здесь несколько теплее, вегетационный период начинается на 3 – 5 дней раньше, несколько больше и суммы температур. В основном же климат республики в силу ее небольшого размера и значительной степени однороден. Он может быть охарактеризован следующим образом.

Средняя годовая температура воздуха 3 – 4 оС (все климатические данные приводятся по данным ГУ «Мордовский центр по гидрометеорологии и мониторингу природной среды»). Солнечная радиация изменяется от 5 кДж/см2 в декабре до 58 кДж/см2. Годовой радиационный баланс – 92 кДж/см2. Самым теплым месяцем в республике считается июль (18,9 –19,8 оС). Самым холодным месяцем является январь (–11,5 – 12,3 оС). Продолжительность безморозного периода до 149 дней. Период вегетации (среднесуточная температура воздуха более 5 оС) – 137 – 143 дня.

Атмосферные осадки являются самым неустойчивым элементом климата Мордовии. Среднегодовое количество их составляет 520 – 550 мм при незначительном уменьшении с северо-запада на юго-восток. Максимальное количество осадков выпадает в теплый период года (апрель-октябрь) – 70 %. Наибольшее количество осадков выпадает в июле – около 65 мм, минимальное в феврале – 15 – 30 мм.

Количество осадков сильно изменяется из года в год и в значительной степени отклоняется от средней величины. Годы влажные (1941, 1943, 1947, 1962, 1976), перемежаются с засушливыми годами (1921, 1924, 1934, 1938, 1949, 1971, 1972, 2010).

Снег в республике выпадает в начале октября, но устойчивый снежный покров образуется только в конце ноября – начале декабря. Наибольшей высоты он достигает в конце февраля – начале марта: 40 – 55 см на западе, 35 – 40 на востоке. Устойчивый снежный покров лежит в среднем 145 – 150 дней. Запасы воды перед началом снеготаяния составляют в среднем 60 – 120 мм. Снег сходит 8 – 13 апреля. Глубина промерзания почвы 60 – 120 см, в холодные и малоснежные зимы – 120 – 150 см. Почвы оттаивают в среднем 20 – 25 апреля.

На территории республики преобладают ветры юго-западные и западные. Среднегодовая скорость ветра 3,3 – 4,8 м/с. Однако в любой месяц возможны сильные ветры более 15 м/с.

Все времена года на территории Мордовии выражены четко. Зима умеренно-морозная, продолжительная. Иногда в зимние месяцы случаются оттепели, в последние годы все чаще. От марта к маю интенсивно повышаются температуры и количество атмосферных осадков. Лето умеренно-теплое. В это время увеличивается продолжительность солнечного сияния, уменьшается число дней без солнца, вода в водоемах прогревается до 16 – 18 оС. Осень в Мордовии начинается в конце августа, когда средняя температура воздуха становится ниже 15 оС.

Вся речная сеть республики относится к бассейну Волги и ее притоков. В Мордовии насчитывается 1 525 рек, общей длиной около 9 200 км [5]. Реки Мордовии являются типичными равнинными реками со спокойным течением, извилистыми руслами и широкими долинами. Гидрографическая сеть республики довольно густая, но многие маленькие реки вследствие усиленной распашки и недостаточных водоохранных мер заилены и летом часто пересыхают. Средняя густота гидрографической сети в западной части – 1,0 – 1,5, в центральной и восточной части республики – 1,5 – 20 км/км2.

Средний модуль годового стока колеблется от3,5 до 5,0 л/с с 1 км2 [5]. Питание рек преимущественно снеговое, некоторое участие в нем принимают грунтовые воды и дожди. Главная часть годового стока рек Мордовии проходит во время весеннего половодья. На него приходится от 70 до 80 % общего годового стока. На больших реках подъем уровня воды весной достигает 5 – 7 м, иногда 10 м относительно меженного уровня. На малых реках уровень поднимается во время весеннего половодья на 2 – 5 м. Летом уровень воды довольно устойчивый, изредка сильные ливни вызывают кратковременный подьем его на несколько десятков сантиметров.

Появление на реках льда начинается с момента устойчивого перехода температуры воздуха к отрицательным значениям. Ледостав обычно отмечается в конце ноября – в первой декаде декабря и продолжается 4 – 5 месяцев. Весеннее таяние ледяного покрова начинается с таяния снега на поверхности льда.

Прозрачность воды по диску Секи на большинстве рек чаще всего 30 – 50 см, редко 70 – 80 см. Цвет воды голубовато-зеленый, с возрастанием мутности принимающий желтовато-коричневый оттенок. Вкус воды не приятный, запаха нет. Минерализация воды в реках республики равна 350 – 500 мг/л.

Территория Мордовии поделена между бассейнами Мокши (53 % от общей площади республики) и Суры (47 %). Наиболее крупные реки Сура (общая длина 841 км, в пределах Мордовии – 120 км, годовой расход – 100,0 м3/с), Мокша (общая длина 656 км, в пределах республики – 320 км, годовой расход – 55,1 км3/с), Инсар (общая длина 168 км, в пределах республики – 168 км, годовой расход – 8,1 км3/с), Алатырь (общая длина 296 км, в пределах Мордовии – 130 км, годовой расход – 41,1 км3/с), Сивинь (общая длина – 124 км, в пределах республики – 124 км, годовой расход – 4,4 км3/с), Вад (общая длина – 222 км, в пределах республики – 114 км, годовой расход – 7,3 км3/с).

Озера в Мордовии распространены в основном в поймах рек. Они представляют собой старицы. По форме озера узкие, чаще всего вытянуты параллельно руслу реки. Часть озер имеет серповидную и подковообразную форму. Такие озера обычно невелики – несколько сот метров в длину. Ширина озер колеблется от 20 до 80 м, редкие из них достигают ста метров.

Всего на территории Мордовии около 500 озер [5]. Самое большое озеро, расположено в Мордовском Присурье – Инерка (рис. 26). Длина озера – 3 350 м, ширина от 80 до 200 м, Площадь озера – около 44 га., Максимальная глубина озера – 11,1 м.

Вода в озерах пресная, минерализация воды не более 300 мг/л. По биологическим особенностям большинство озер относят к категории эвтрофных.

Болота и заболоченные земли распространены преимущественно в поймах рек, иногда в днищах и на склонах балок и оврагов при выходах грунтовых вод на земную поверхность (рис. 27). В зависимости от условий водно-минерального питания и характера растительности на территории республики встречаются три типа: низинные, переходные и верховые. Преобладают низинные болота. Наибольшее распространение болота имеют в долинах Суры, Алатыря, Мокши, в бассейне Вада.

Большое экономическое значение для республики имеют подземные воды, которые в условиях Мордовии образуются в основном за счет снеговых и дождевых вод. Наибольший интерес представляют подземные воды пермско-каменноугольного водоносного горизонта. В северо-западной час-ти республики они находятся на глубине до 100 м, а в юго-восточной – до 150 – 320 м. В пределах западной и центральной частей республики подземные воды пермско-каменноугольных отложений имеют пониженную минерализацию (0,8 – 1,0 г/л). Воды гидрокарбонатные кальциево-магниевые, гидрокарбонатно-сульфатные магниево-кальциевые или гидрокарбонатно-хлоридные кальциевые. Восточнее долины Инсара минерализация подземных вод превышает 1,0 г/л. По составу они становятся гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридными натриево-кальциевыми. В бактериалогическом отношении воды пригодны для питьевых целей. Эти воды используются в республике для централизованного водоснабжения населенных пунктов.



Рис. 26. Озеро Инерка (.zoologist.ru)





Рис. 27. Болото


Грунтовые воды залегают неглубоко: на водораздельных поверхностях – на глубине 5 – 10 м, в поймах рек – на глубине 1 – 2 м. минерализация грунтовых вод колеблется от 50 до 200 мг/л. В химическом составе вод преобладают гидрокарбонаты кальция и магния.

На территории Мордовии преобладают дерново-подзолистые, серые лесные, черноземные и аллювиальные почвы (рис. 28).





Рис. 28. Почвы Мордовии (Государственный доклад …, 2010)


Дерново-подзолистые почвы приурочены к песчаным равнинам Окско-донской низменности. Они обладают хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются. Отрицательными свойствами являются: низкая влагоемкость и водоподьемная способность, незначительное количество водопрочных агрегатов, бесструктурность гумусового горизонта. Даже во влажные годы почвы испытывают дефицит влаги. Во влажном состоянии почва заплывает. А при подсыхании образуется корка. В бесструктурной почве при избытке влаги создаются анаэробные условия и неблагоприятный для растений питательный режим. Такие почвы бедны гумусом и питательными веществами, имеют низкую поглотительную способность. Для улучшения водных свойств дерново-подзолистых почв необходимо увеличить в них содержание и запасы гумуса, применять комплекс мероприятий по накоплению, сохранению и рациональному расходу влаги. Почвообразующими породами являются флювиогляциальные пески.

Серые лесные почвы распространены на возвышенных приводораздельных склонах Приволжской возвышенности в центральной и восточной Мордовии. В республике встречаются три подтипа: светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы.

Свойства светло-серых лесных почв во многом определяются их механическим составом и степенью окультуренности. Эти почвы отличаются неблагоприятными агрофизическими свойствами. Обеднение илом, обогащение пылеватыми фракциями способствуют при распашке быстрому обесструктуриванию верхнего горизонта. Суглинистые и глинистые разновидности при увлажнении сильно заплывают, а при водсыхании образуют корку. Почвы легкого механического состава и щебнистые разновидности имеют хорошую водопроницаемость.

Серые лесные почвы характеризуются распыленностью пахотного слоя и недостаточно благоприятными агрофизическими свойствами. Водные свойства серых лесных почв находятся в прямой зависимости от механического состава и почвообразующих пород. В ландшафтах смешанных лесов водно-ледниковых равнин и ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин почвообразующими породами являются бескарбонатные моренные и покровные суглинки. В ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин почвообразующими породами являются элювиально-делювиальные суглинки, отложения элювия опок, песчаников, мела и мергеля. На моренных и покровных суглинках сформировались супесчаные и легкосуглинистые почвы. На элювиально-делювиальных отложениях в ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин образовались почвы тяжелосуглинистого и глинистого механического состава.

Лучшими физическими свойствами обычно обладают почвы легко- и среднесуглинистого состава. По данным И. А. Додонова (1968) урожайность на глинистых и тяжелосуглинистых светло-серых и серых лесных почвах меньше, чем на средне- и даже легкосуглинистых, хотя доказано, что содержание гумуса и питательных веществ выше в тяжелосуглинистых по механическому составу почвах. Несоответствие между урожайностью на почвах тяжелого механического состава и их потенциальными возможностями объясняется тем, что они сильно распылены обработкой, в результате чего заплывают и образуется корка. При проектировании объектов орошения следует дифференцированно подходить к светло-серым и серым лесным почвам различного механического состава. Посевы на почвах тяжелого механического состава требуют редких поливов, но большого количества воды, а на легких почвах поливать следует чаще, но меньшим количеством.

Светло-серые и серые лесные почвы подвержены процессам водной эрозии. Борьба с водной эрозией, повышение плодородия – основные мероприятия для этих почв.

Темно-серые лесные почвы по своим морфологическим признакам и свойствам близки к черноземам оподзоленным.

Черноземные почвы распространены на территории Мордовии в междуречье Мокши и Вада, на придолинных пространствах в бассейнах рек Инсар, Нуя, Пьяна, Рудня, Исса, Бол. Сарка. На территории республики имеются оподзоленные, выщелоченные и карбонатные черноземы. При неглубоком залегании грунтовых вод в отрицательных формах рельефа формируются лугово-черноземные почвы.

Оподзоленные черноземы обладают высокой гумусированностью и низкой водопрочностью структур. Последнее свойство объясняется длительным использованием почв в земледелии. Благоприятные плотность и общая пористость в пахотном горизонте обусловливают хорошие водные свойства. Почвы имеют высокую водоудерживающую способность. Оподзоленные черноземы по сравнению с выщелоченными характеризуются пониженным содержанием водопрочных агрегатов в пахотном горизонте. Оподзоленные черноземы ландшафтов широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин, сформировавшиеся на делювиальных суглинках, подстилаемых кремнисто-карбонатными породами, отличаются от их аналогов в ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин, развитых на бескарбонатных продуктах выветривания ледниковых отложений большими гумусированностью и полевой влагоемкостью, количеством недоступной для растений влаги. В засушливые годы создается критическое положение из-за острого недостатка влаги. Черноземы в ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин обладают меньшей водопроницаемостью из-за плотного сложения. Более хорошей водопроницаемостью отличаются черноземы в ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин, но иллювиальный горизонт в этих почвах слабоводопроницаем. Поэтому почвы могут впитывать воду атмосферных осадков только небольшой интенсивности и незначительной продолжительностью, а последующее поступление воды в ПТК создает перенасыщение пахотного горизонта в образует внутрипочвенный сток.

Длительное использование выщелоченных черноземов в пашне привело к распылению ее структуры и снижению водопрочности, что обусловливает ряд неблагоприятных свойств черноземов (снижение общей пористости, заиление поверхности при сильном увлажнении, а при подсыхании – образование плотной корки, ухудшение воздушного режима, уменьшение водопроницаемости, развитие плоскостного стока). Особенностью почв является высокая водоудерживающая способность. Однако хороший диапазон активной влаги в них создается лишь при капиллярном насыщении их водой при обильной влагозарядке в осеннее-зимний и весенне-летний периоды. Почвообразующими породами черноземов являются делювиальные суглинки и глины. В ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин они сформировались на меловых и юрских глинах и отличаются значительным содержанием карбонатов. В ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин делювиальные отложения сформировались на бескарбонатных продуктах выветривания ледниковых отложений. Поэтому выщелоченные черноземы ландшафтов широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин отличаются от аналогов в ландшафтах широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин более тяжелым механическим составом, худшими условиями водопроницаемости, большими гумусированностью и полевой влагоемкостью.

В ландшафтах широколиственных равнин и лесостепей эрозионно-денудационных равнин общий запас влаги в выщелоченных черноземах значительно больше, чем в аналогичных почвах ландшафтов смешанных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин, а высокопродуктивной влаги в них меньше. Это объясняется тем, что в сильногумусированных черноземах ландшафтов широколиственных равнин и лесостепей эрозионно-денудационных равнин значительно больше содержится недоступной для растений влаги. Для водных мелиораций большое значение имеет хорошая водопроницаемость пахотных горизонтов черноземов (2 мм/мин). Низкой водопроницаемостью отличаются черноземы долинных ландшафтов, приуроченные к надпойменно-террасовым типам местности. Эти черноземы сформировались на аллювиально-делювиальных суглинках. Это ведет к застою атмосферных осадков и талых вод, к переувлажнении. поверхности.

Луговые черноземы сформировались на делювиальных и аллювиально-делювиальных суглинках и глинах. Эти почвы отличаются повышенной гумусированностью и относятся к полугидроморфным. Пахотный горизонт отличается высокими значениями пористости, вниз по профилю она уменьшается в связи с возрастанием плотности. Почвы обладают хорошей водо- и воздухопроводимостью. Наибольшая величина полевой влагоемкости отмечается в пахотном горизонте. Влажность устойчивого завядания в почвах достигая 15,0 – 20,0 %, значительно снижает количество продуктивной влаги. Луговые черноземы обладают высокой водоподъемной способностью.

Система земледелия на черноземах должна быть направлена на всемерное накопление и сохранение влаги, повышение водопроницаемости путем улучшения структуры, увеличения пахотного слоя, внесения научно-обоснованных доз органических и минеральных удобрений. Таким образом, выщелоченные и оподзоленные черноземы наиболее плодородные почвы, испытывающие летний дефицит влаги, более всего пригодны для орошения.

Аллювиальные почвы распространены в поймах рек под разнотравными лугами и пойменными лесами. Среди пойменных почв особо следует выделить пойменные луговые зернистые и зернисто-слоистые почвы легкосуглинистого, среднесуглинистого и тяжелосуглинистого механического состава. Почвообразующими породами являются аллювиальные пески, супеси и суглинки. Содержание гумуса достаточно высокое – 3,0 – 9,0 % (в пахотном слое), гидролитическая кислотность не выражена. Почвы насыщены основаниями. Реакция почвенного раствора близка естественной (рН 6,0 – 6,8). Интенсивное земледелие на таких почвах может быть успешным при условии защиты почв от эрозии. Сохранении и повышении почвенного плодородия. Другие подтипы аллювиальных почв малопригодны и в составе пашни не встречаются.

Большинство пойменных почв Мордовии обладают благоприятными водно-физическими свойствами и вполне пригодны для орошения. Оптимальные нормы полива их должны рассчитываться в зависимости от весеннего паводка, динамики уровня грунтовых вод и количества атмосферных осадков. Неоднородность водно-физических свойств пойменно-луговых типов местностей требует дифференцированного подхода к проведению мелиоративных мероприятий. Непригодными для орошения являются малопригодные почвы прирусловой поймы легкого механического состава мо слабой водоудерживающей способностью. В притеррасной пойме почвы обычно переувлажнены и закустарены, богаты элементами питания. Здесь требуется осушение ландшафта. Наиболее продуктивными являются ландшафты центральной поймы. Почвы здесь обладают высоким плодородием, благоприятным для орошения водно-воздушным режимом. Учитывая неглубокое залегание зеркала грунтовых вод (не более 3,0 м), искусственный полив здесь требуется лишь в годы неустойчивого увлажнения. При возделывании овощных культур орошение следует применять более часто.

При планировании и проведении комплекса агротехнических мероприятий по накоплению и сохранению влаги в почве, для расчета поливных норм при искусственном орошении, для правильного установления нормы осушения необходимо в первую очередь принимать во внимание важнейшие водные и физико-химические свойства почв мелиорируемых ландшафтов. Почвы ландшафтов Мордовии обладают разными водно-физическими и физико-химическими свойствами, которые зависят в основном от механического состава, почвообразующих пород и гумусированности. Анализ водно-физических свойств почв позволил оценить почвенно-мелиоративный потенциал ландшафтов Мордовии.

На территории Мордовии распространены хвойные, смешанные и широколиственные леса, кустарниковые и луговые степи. Растительный покров в настоящее время представляет собой чередование лесных массивов с пашней и небольшими участками степей.

Хвойные и смешанные леса занимают четвертую часть лесопокрытой площади и распространены преимущественно на песчаных водно-ледниковых равнинах Окско-Донской низменности. Такие леса леса распространены в бассейне Вада, в Заалатырье, в бассейне Сивини, в Присурье. Наибольшее распространение имеют сосняки. В понижениях рельефа, на переувлажненных почвах тяжелого меха- Сосновый лес

нического состава часто встречается ель

обыкновенная. Кустарниковый ярус образуют лещина, бересклет бородавчатый, жимолость лесная, рябина, крушина

Широколиственные леса распространены преимущественно на междуречных пространствах вторичных моренных и эрозионно-дену-дационных равнин со светло-серыми и серыми лесными почвами. Основными лесообразующими породами являются дуб дуб черешчатый, липа мелколиственная, клен остролистный, ясень обыкновенный, вяз гладкий. Кустарниковый ярус образован лещиной, бересклетом, часто встречается малина, черемуха, калина и др.

Степная растительность встре-чается небольшими участками на покатых и крутых склонах, не используе- Широколиственный лес

емых в сельском хозяйстве. Кустарнико-

вая растительность представлена зарослями терна, вишни, миндаля низкого, спиреи Литвинова. Травянистая растительность богата и разнообразна. Она хорошо сохранилась по склонам овражно-балочной сети. Здесь произрастают ковыль перистый, овсяница, костер береговой, клевер горный, клевер альпийский, люцерна посевная, ирис безлистный, лабазник обыкновенный и др.

Комплекс пойменной растительности представлен разными типами: пойменными лесами, состоящими в основном из дубняков с примесью липы, вяза или осинников; пойменными лугами, включающими мезотрофные злаково-бобово-разнотравные ассоциации (тимофеевка луговая, клевер, горошек мышиный, тясячелистник, щавели; болотной растительностью (осока, тростник, двукисточник и др.).

Становление современных ландшафтов Мордовии происходит в конце палеогена, когда в процессе взаимодействия эндогенных и экзогенных сил начинают формироваться морфоструктурные формы рельефа. Значительная трансформация ландшафтов происходит в результате оледенения в четвертичном периоде. Наибольшее влияние на формирование ландшафтов Мордовии оказало максимальное донское (днепровское) оледенение. Ледник оставил толщи моренных, водно-ледниковых и озерно-ледниковых отложений, которые сейчас во многом определяют литогенную основу ландшафтов республики [5].

В настоящее время на территории Мордовии А. А. Ямашкин [5] выделяет четыре типа ландшафтов: ландшафты смешанных лесов водно-ледниковых равнин, ландшафты широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин, ландшафты широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин и долинные ландшафты.

В ландшафтах Мордовии уже давно проводятся мелиорации. Наиболее важным является осуществление водных, земельных и химических мелиораций.

Водные мелиорации. В Мордовии необходимость в гидромелиорации, особенно в орошении, ощущается особенно остро. Все сельскохозяйственные угодья недостаточно обеспечены количеством (т. е. более 700 мм атмосферных осадков в год) естественной влаги для получения нормального урожая. За последние тридцать лет в среднем выпадало 580 мм. Наиболее засушливыми были 1972, 2010 гг., когда урожайность многих сельскохозяйственных культур резко снизилась. В тоже время в республике имеется 141,6 тыс. га (9,0 %) сельскохозяйственных угодий находятся в условиях избыточного увлажнения, из них 101,3 тыс. га (6,4 %) составляют кормовые угодья и 39,9 тыс. га (2,5 %) пахотные земли. Заболоченные земли занимают 14,7 тыс. га, или 0,9 % Площадь переувлажненных и заболоченных земель на 1.01.2010 г. представлена в табл. 4. Основные массивы заболоченных и переувлажненных земель расположены в долинах Мокши, Алатыря, Суры и Вада.

Таблица 4

Площади переувлажненных и заболоченных сельскохозяйственных

угодий в Республике Мордовия, тыс. га (по данным Государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды в Республике Мордовия в 2009 г.)


Наименование угодий

Переувлажненные

Заболоченные

всего площадь

из них

всего

из них

пойменные

внепойменные

сильно

средне

Пашня

39,9

35,6

4,3










Залежь

0,4

0,1

0,3










Сенокосы

37,0

36,6

0,4

3,8

0,5

2,8

Пастбища

64,3

59,8

4,5

10,9

1,5

8,1

Итого сельскохозяйственных

угодий

141,6

132,1

9,5

14,7

2,0

10,9



В последние годы в республике отмечался подъем уровня грунтовых вод. Вследствие поднятия грунтовых вод отдельные участки пашни в ряде районов республики в весенний период недоступны для обработки сельскохозяйственными машинами. К примеру, в связи с разрушением осушительной системы на Токмовской площади (пойма р. Мокша в районе г. Ковылкино) полностью сменился травостой, в его составе стали преобладать непригодные для кормопроизводства травянистые растения.

На мелиорированных землях активизируются биологические процессы, увеличивается наибольшая эффективность применения удобрений, что повышает намного урожайность сельскохозяйственных культур. Первые гидромелиоративные системы в Мордовии появились в начале 1930-х гг., но планомерная гидромелиорация земель началась только в 1960-е гг. динамика мелиорированных земель показывает ежегодное увеличение их площадей до 1985 г. (табл. 5). С 1989 г. происходит резкое сокращение централизованных бюджетных источников финансирования на мелиоративное строительство. Поэтому площадь мелиорированных земель в 1994 г. по сравнению с 1985 г. значительно сократилась. В 2010 г. площадь мелиорированных земель составила 73,5 тыс. га, в том числе орошаемых – 44,3 тыс. га, осушенных – 29,2 тыс. га.

Т а б л и ц а 5

Динамика мелиорированных земель в Мордовии, тыс. га

(по данным «Мордовиястат»)

Мелиорированные земли

Годы

1965

1970

1975

1980

1985

1994

2007

2010

Орошение

1,0

2,2

43,7

64,6

68,4

53,0

44,8

44,3

Осушение

5,5

13,7

19,6

22,3

26,9

28,5

29,2

29,2

Всего

6,5

15,9

63,3

86,9

95,3

81,5

74,0

73,5