Geum.ru

Географии и краеведения

Вид материалаДокументы

Содержание


Дождевые черви как индикатор состояния почвенной среды горных ландшафтов (на примере Тебердинского заповедника)
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Сельское хозяйство Краснодарского края в системе Южного Федерального Округа


Сельское хозяйство Краснодарского края по многим позициям занимает лидирующее положение в Южном Федеральном Округе (ЮФО). Это обусловлено в первую очередь качественными агроклиматическими и почвенными ресурсами и относительно высоким уровнем интенсификации возделывания культур. Климатический индекс биологической продуктивности территории развитого земледелия здесь составляет по данным (Природно-сельскохозяйственное районирование..., 1975) 153 балла. Это самый высокий показатель в субъектах ЮФО. Соответствующий показатель для Ростовской области составляет 116 баллов, Ставропольского края – 127 баллов. Как известно, в полевых условиях растение растет, развивается и плодоносит при одновременном воздействии двух сред – метеорологической и почвенной. Почвы Краснодарского края являются наиболее плодородными на всем Северном Кавказе: их базовая основа черноземы, составляющие 63%. География оценок пашен, представленных дифференциальным доходом, в целом согласуется с распределением биоклиматического потенциала, понижаясь с запада на восток. Перепад дифференциального дохода на 1 га пашни от максимума в Краснодарском крае до минимума в полупустынных ландшафтах Дагестана и Астраханской области очень существенный – 5-10кратный. Наблюдаются также значительные уменьшения его параметров на север (Ростовская область) и юг (горно-предгорные ландшафты). Следует отметить, что в указанных направлениях уменьшаются трудоресурсный и производственный (основные фонды) потенциалы, которые являются важным ускорителем дальнейшего развития и интенсификации сельскохозяйственного производства. В сочетании с другими факторами (мелиорация) они выступают не только факторами наращивания продуктивности земель, но и факторами повышения ее устойчивости.

Характерной особенностью структуры сельского хозяйства Краснодарского края является преобладание растениеводства над животноводством. При чем эта тенденция усиливается: в 1990 г доля растениеводства составляла 56%, в 2007 – 60%. Современное животноводство, развивающееся на промышленной основе, является более капиталоемкой сферой по сравнению с растениеводством. Длительный инвестиционный цикл, не сулящий быстрой отдачи, оказывается не под силу без существенной государственной поддержки отечественному производителю. Его зарубежный конкурент, располагающий материально-технической базой, эффективными технологиями и менеджментом, гораздо лучше поддерживаемый государственными субсидиями, активно вытесняет нашего товаропроизводителя с рынка.

В структуре растениеводства доминирующее положение занимают зерновые культуры. Кубань традиционно является озимопшеничным краем, и в нынешних рыночных условиях озимая пшеница остается наиболее конкурентоспособной культурой, так как на ее возделывание требуется меньше трудовых и энергетических ресурсов, чем на пропашные культуры. В среднем в крае на один гектар посева пшеницы затрачивается 40 кг горючего, что в 3 раза меньше, чем на гектар кукурузы и в 4 раза меньше, чем на гектар свеклы. Наиболее благоприятные условия для ее выращивания складываются на карбонатных черноземах, расположенных преимущественно в северостепных и восточностепных ландшафтах, а также на слабовыщелоченных черноземах центральной зоны. В связи с этим наблюдается территориальная дифференциация уровня концентрации ее посевов. В степных ландшафтах удельный вес озимой пшеницы во всей посевной площади достигает 30-40%. Резко сокращается ее доля до 10-17% в рисосеющих и горно-предгорных районах.

Другими зерновыми культурами являются озимый и яровой ячмень, кукуруза на зерно, рис, овес, пшеница яровая, зернобобовые культуры, в том числе соя. Уровень интенсификации производства зерна в крае выше, чем в других субъектах ЮФО. Имея 31% посевных площадей, край производит до 41-48% валового сбора зерна (Нечаев, Рыбалкин, 2002). Здесь сосредоточено 71,6% рисовых плантаций и 76,7% посевной площади сои от уровня ЮФО. Фактически на территории Кубани создан эффективный соевый пояс на юге России, что оказывает положительное влияние на кормовой баланс животноводства.

В последние годы наблюдается позитивная динамика в производстве зерна. В 2008 г. впервые общий сбор зерновых составил 11 млн.т. Это больше, чем в 1990 г.(9,6 млн.т.), средняя урожайность озимой пшеницы достигла 58 ц с гектара. Однако продуктивность зернового хозяйства, которой свойственна закономерная цикличность, в годы реформирования характеризуется усилением колеблемости и снижением качества зерна. Годовые колебания урожайности заметно превосходят ее приращение. Фактический уровень урожаев не соответствует потенциальным возможностям сортов и природному агропотенциалу.

Важное место в растениеводстве края занимают технические культуры (подсолнечник и сахарная свекла). Их территориальная организация имеет ряд агроэкологических и агроинтеграционных особенностей. Эти культуры относятся к группе пропашных, гумусоемких, средодестабилизирующих культур. Поэтому их доля в структуре посевов должна быть строго лимитирована. Выращивание данных культур и их переработка выступают в качестве основных компонентов в функциональной структуре маслобойно-жирового и свеклосахарного агропромышленных циклов. Уровень концентрации подсолнечника и сахарной свеклы имеет разные параметры и их доля относительно ЮФО не одинакова. Самая высокая плотность посевов подсолнечника характерна для Ростовской области, не случайно она занимает лидирующее положение в ЮФО по валовому сбору семян этой культуры. В 2007 г. здесь было получено 1143 тыс. т семян против 850 тыс. т в Краснодарском крае, 621 тыс. т в Волгоградской области и 285 тыс. т в Ставропольском крае. Агротехнология выращивания подсолнечника в Краснодарском крае является более интенсивной, что обуславливает высокую урожайность семян, достигающей 20 ц с 1 га (Сельское хозяйство Краснодарского края. Статсборник, 2008). Это почти в два раза выше в сравнении с Волгоградской, Ростовской областями и Ставропольским краем. В ряде хозяйств имеет место гипертрофированный рост посевных площадей, сопровождаемый нарушением нормативных требований севооборота, что ускоряет возвращение культуры на старое место в более короткие сроки, чем это требует агротехнология. В результате ухудшается фитосанитарное состояние агроценозов и падает урожайность.

Другой технической культурой является сахарная свекла, на долю которой приходится 5,2% (2007 г.) посевного клина края. В отличие от подсолнечника она обладает пониженной экологической валентностью и поэтому размещается в ландшафтах с узким диапазоном колебаний экологических факторов. Так, климатические условия в Краснодарском крае значительно более благоприятны для нее, чем в Ставропольском крае и Ростовской области, в которых лимитирующим фактором выступает увлажнение. На долю Краснодарского края приходится 74,6% посевной площади сахарной свеклы от ЮФО. Уровень развития отрасли по ряду параметров превосходит среднероссийские показатели. Это относится не только к урожайности. Выработка сахара с 1 гектара посевной площади составляет здесь 2,6 т против 1,9 т по России. Более высокой является и концентрация свеклосахарного производства: средняя мощность одного сахарного завода достигает в крае 3850 т переработки свеклы в сутки против 2850 т по России. Однако имеет место сильное отставание края в сравнении с европейскими странами, имеющими районы с развитым свеклосеянием. В этом отношении представляет интерес сравнение с Францией, где урожайность сахарной свеклы с 1 гектара составляет 560 ц, а выработка сахара с 1 гектара посевной площади достигает 9,3 т при сахаристости перерабатываемой свеклы 17,03% против 13-14% в крае.

Негативное влияние на функционирование свеклосахарного цикла оказывает снижение в производстве сахара доли собственного свекловичного сырья и замена его импортным тростниковым сырцом. Это выдвигает проблему соответствия предприятий условием внешней среды, их способность гибко и адаптивно реагировать на возможности и угрозы, проистекающих из ее постоянных изменений.

Существенным компонентом сырьевого звена свеклосахарного производства является получение семян. При этом важное значение имеет соотношение семян отечественной и импортной селекции, что оказывает влияние на формирование посевов по срокам их созревания. Корнеплоды, выращенные на базе семян импортной селекции, не подлежат хранению более 5-6 суток. Это семена раннего и среднераннего срока созревания, поэтому уборка должна быть ранней, что сопряжено с недобором урожая до 160-170 кг с каждого гектара.

Уровень концентрации посевов картофеля и овощебахчевых культур в крае имеет сходство со средними показателями по ЮФО. Удельный вес этих культур в посевной площади недостаточен – по краю он составляет 1,5 и 1,7% соответствующие показатели по Южному Федеральному Округу 1,5 и 2,1%.

По некоторым овощным культурам край занимает в округе высокое место. Это относится к площади, занятой кабачками и патиссонами (49,5%), зеленым горошком (86,3%). Однако природно-экологический потенциал для овощеводства используется неполно. Не случайно импорт овощей из зарубежных стран из года в год возрастает.

Площадь плодовых насаждений и ягодных культур в крае составляет 52,5 тыс. га. Это 30% от таких насаждений в округе. Первое место занимают семечковые (55%), второе косточковые (23,9%). Оставшиеся площади приходятся на орехоплодные, субтропические и 10,4% занимают ягодники. Весьма примечательно, что в личных подсобных хозяйствах доля ягодных культур составляет 29,9%. В структурном отношении площади многолетних насаждений по округу близкие к краевым.

В животноводстве края преобладает молочно-мясное скотоводство, свиноводство и птицеводство. Первая отрасль ориентируется на полевое кормопроизводство, особенно получение сочных кормов, обладающих молокогонными свойствами. Вторая и третья отрасли являются зернопотребляющими. В восточных субъектах ЮФО роль вторых по значению отраслей принадлежит овцеводству. Такие различия объясняются характером кормовой базы. Наличие значительных размеров естественных пастбищ в восточных районах явилось фактором концентрации здесь менее трудоемкой и менее капиталоемкой отрасли животноводства – овцеводства. По данным (Тишков, 2005) удельный вес естественных кормовых угодий в площади региона достигается в республике Калмыкия 71%, Астраханской области и республике Дагестан 56%.

В условиях рыночной экономики во всех субъектах ЮФО как и в других регионах России произошло сокращение поголовья всех видов скота. Главные причины сокращения связаны со спадом платежеспособного спроса на животноводческую продукцию, диспаритетом закупочных цен и материальных затрат. В этих условиях происходит трансформация вертикальных и горизонтальных «ветвей» мясопромышленного цикла. В верхнем звене цикла – перерабатывающем почти все 14 крупных и средних мясокомбинатов в большей мере используют импортное мясосырье. Этому способствуют демпинговые цены на это сырье, представляющее собой брикетированные «блоки». Повышение доли собственного сырья и снижение импортного требует принятия ряда мер. Во-первых, нужно стимулировать в хозяйствах наращивание объемов производства скотосырья требуемого качества и количества. Это в первую очередь связано со свинопоголовьем, сдаваемым на переработку с высокой степенью зажиренности мышечной ткани и низким уровнем мясного индекса (свиньи весом более 105 кг). Во-вторых, строить отношения с поставщиками сырья на долгосрочной взаимовыгодной основе, с четким исполнением обязательств обоими сторонами по срокам поставки, объемам, количеству и взаиморасчетам (Глебова, Тюрин и др., 2007).

Дальнейшее исследование сельского хозяйства Краснодарского края и всего Южного Федерального Округа будет нацелено на отражение пространственной дифференциации сочетания отраслей, ареализацию, зонирование типов агросистем разного иерархического уровня.


Литература

Глебова Е.О., Тюрин В.Н., Морева Л.А., Миргород Д.А. Индустриально-аграрные циклы в формировании агропромышленных систем Западного Предкавказья // Территориальная организация общества и управление в регионах. – Воронеж, 2007 – Ч. 1. - С. 108–110.

Нечаев В.И., Рыбалкин А.П. Резервы увеличения производства зерна и повышение его эффективности (региональный аспект). – М., 2002. –280 с.

Природно-сельскохозяйственное районирование земельного фонда СССР. – М., 1975 – С. 238–239.

Сельское хозяйство Краснодарского края. Статсборник, - Краснодар, 2008.

Тишков А.А. Сохранение биоразнообразия травяных угодий в агроландшафтах России // Устойчивое развитие сельского хозяйства и сельских территорий. – М.,2005. – С. 338–341.


Э.Н. Сутормина

Ставропольский государственный университет

Дождевые черви как индикатор состояния почвенной среды горных ландшафтов (на примере Тебердинского заповедника)


Дождевые черви, питаясь почвенным перегноем, аккумулируют многие элементы, в том числе и токсичные. Причём, на долю дождевых червей среди других почвенных беспозвоночных приходятся наибольшие концентрации тяжёлых металлов (Покаржевский, 1985) . В отличие от макроэлементов, тяжёлые металлы, накапливаясь в дождевых червях, подобно радиоактивным элементам, не имеют явного порога концентрации. В связи с этим, беспозвоночных этого семейства целесообразно использовать в качестве биоиндикаторов почвенной среды. Наряду с этим, дождевые черви, как и почвенная фауна в целом, принимает непосредственное участие в элементарных почвенных процессах (например, в гмусонакоплении), а каждый почвенный процесс, в свою очередь, влияет на экологическую обстановку почвы и определяет условия существования живых организмов. Кроме этого, дождевые черви занимают особое место в трофической структуре ландшафта.

Первые исследования по изучению дождевых червей высокогорных ландшафтах относятся к 50-60 годам прошлого столетия. Современному изучению ландшафтного распределения дождевых червей на Кавказе положили начало исследования Р.К. Злотина (1964), Квавадзе Э.Ш. (1975, 1985), Перель Т.А. (1979), Кабата-Пендиас (1988), Куликова А. Ю.(1992), Молчанова А.Э. (2002, 2004). Изучению червей как индикаторов почвенных условий посвящены работы Булгакова Н.Г.(2002), Смирнова Ю.Б. (2008).

Хорошо исследована аккумуляция элементов - токсикантов в тканях дождевых червей на загрязнённых территориях (Martin, Coughtrey, 1982; Покаржевский, 1985; Greig-Smith et al., 1992; Edwards, Bohlen, 1996).

Целью наших исследований явилось изучение зависимости содержания тяжёлых металлов в дождевых червях от почвенно-климатических условий горных ландшафтов и его соотношения с содержанием в почве. Исследования проводились в пределах Тебердинского и Хатипарского ландшафтов, которые включают в себя набор высотных поясов. В пределах этих высотных поясов были заложены пробные площадки.

Для исследования численности и биомассы дождевых червей использована методика Гилярова М.С. (1975) и Фасулати (1971). Определение содержания тяжёлых металлов в тканях червей проводилось методом вольтамперометрического анализа.

Показатели биомассы почвенных беспозвоночных в целом, как и дождевых червей в частности значительны и превышают биомассу других живых организмов (Покаржевский, 1985). В горах видовой состав, численность и биомасса дождевых червей изменяется в соответствии со сменой почвенно-климатических условий и характера растительности по мере продвижения от предгорий к высокогорной зоне.

Таблица 1.

Биомасса дождевых червей в пределах лесных и луговых фаций высотно-экологического профиля М.Хатипара

Геоботанический пояс
Фация , абсолютная высота
Биомасса дождевых червей (кг/км2)

Хвойно-широколиственных лесов днища долины р. Теберды
Бук (1345 м)
31680 (31,68 г/м2)

Берёза (1348 м)
18720 (18,72 г/м2)

Луг 1 (1376 м)
21600 (21,6 г/м2)

Пихта 1 (1378 м)
9200 (9,2 г/м2)


Среднее для хвойно-широколиственных лесов
20150 (20,15 г/м2)

Хвойных лесов склонов троговых долин
Пихта 2 (1944 м)
5760 (5,76 г/м2)

Сосна 2 (1946 м )
14400 (14,4 г/м2)

Среднее для пояса хвойных лесов
10800 (10,8 г/м2)

Экотон берёзовых криволесий и субальпийских лугов
Берёза 2 (2390 м )
10080 (10,08 г/м2)

Луг 2 (2408 м )
7200 (7,2 г/м2)

Среднее для экотона
8640 (8,64 г/м2)

Субальпийских лугов
Луг 3 (южная экспозиция)

(2596 м)
4320 (4,32 г/м2)

Луг 4 (северная экспозиция)

(2596 м)
2800 (2,8 г/м2)

Среднее для субальпийских лугов
3560 (3,56 г/м2)

Альпийских лугов
Луг 5 (2825 м)
1400 (1,4 г/м2)

Экотон субнивальный
Луг 6 (2978 м)
-


Наибольшая биомасса дождевых червей характерна для пробных площадок хвойно-широколиственного пояса, особенно под широколиственными породами – 31,6 – 18,7 г / м2 (таб. 1). Наименьшие показатели биомассы характерны отмечены под пихтовым лесом – 9,2 г/м2.

Рис. 1. Соотношение биомассы дождевых червей и температуры почвы

В пределах пояса хвойных лесов очевидно преобладание биомассы на склоне южной экспозиции. Экспозиционные различия характерны и для пояса субальпийских лугов, так биомасса червей в 1,5 раза больше на склоне южной экспозиции, чем на северной.

Среди факторов, непосредственно влияющих, на распределение численности дождевых червей является температура почвы на глубине 20 см. По результатам анализов амплитуда колебаний температуры почвы меньше, чем амплитуда колебаний биомассы на территории от хвойно-широколиственных лесов до альпийских лугов (рис. 1).

По результатам наших исследований содержание тяжёлых металлов в тканях дождевых червей имеет ряд особенностей. Так, в пределах фации «Бук» только содержание свинца в тканях червей меньше его содержания в почве, а содержание кадмия, например, превышает содержание в почве во много раз, содержание меди более, чем в 5 раз, а содержание цинка сопоставимо с содержанием в почве. Такое же соотношение концентраций отмечено для фации «Пихта 1 » (табл. 2).

Таблица 2.

Содержание тяжёлых металлов в дождевых червях и почве фаций пояса хвойно-широколиственных лесов днища долины р. Теберды

Фация
Элемент
Содержание в почве (мг/кг)
Содержание в червях

(мг/кг)

Бук
Pb
6,48
3,84

Cd
0,05
2,5

Cu
2,75
15,95

Zn
38,22
40,12

Пихта
Pb
10,14
4,83

Cd
0,09
1,7

Cu
7,89
23,6

Zn
27,58
31,47

Берёза
Pb
1,28
1,15

Cd
0,03
1,5

Cu
6,04
32

Zn
31,05
34,1

Луг
Pb
4,76
3,17

Cd
0,04
0,15

Cu
14,66
36,6

Zn
35
52,5


В пределах фации «Берёза» содержание свинца в дождевых червях сопоставимо с содержанием в почве. Интенсивно, как и в других фациях, концентрируется кадмий при незначительном содержании его в почве. Показатели содержания меди в червях превышают содержание в почве в 5 раз, а для цинка отмечено лишь незначительное превышение. В пределах фации «Луг» показатели содержания в почве и червях наименее удалены друг от друга. Только для меди отмечено превышение.

Если рассматривать содержание металлов в почвах и дождевых червях в зависимости от расположения апробируемых участков по высотным поясам совпадают в зоне экотона – в поясе берёзовых криволесий и субальпийских лугов (рис. 2-5).



Рис. 2. Содержание свинца в дождевых червях и почве в пределах различных геоботанических поясов.



Рис. 3. Содержание кадмия в дождевых червях и почве в пределах различных геоботанических поясов.



Рис. 4. Содержание меди в дождевых червях и почве в пределах различных геоботанических поясов.




Рис. 5. Содержание цинка в дождевых червях и почве в пределах различных геоботанических поясов.

Количество свинца в тканях червей не превышает количество свинца в почве, а в зоне экотона берёзовых криволесий совпадает с количеством свинца в почве. Количество меди резко снижается в тканях червей в пределах зоны экотона, а в пределах других поясов ткани червей интенсивно накапливают металл. Наибольшее превышение над содержанием в почве- в зоне субальпийских лугов (рис. 4).

Распределение элементов в почвах и тканях дождевых червей имеет следующие общие особенности:
  1. Свинец в пределах исследуемых фаций дождевыми червями не аккумулируется и содержание его в тканях червей находится на уровне почвенного содержания;
  2. Низкое содержание кадмия в почвах превышает его содержание в почвах в 2 и более раз;
  3. Содержание меди в тканях червей в 5-7 раз выше, чем в почве (особенно на участках, где содержание в почве наименьшее, а на участках, где содержание меди в почве заметно выше, там содержание элемента в тканях такое же);
  4. Содержание цинка в тканях дождевых червей выше, чем его содержание в почве в среднем в 1,5 раза или такое же, как и в почве.


Литература

Гиляров М.С. Методы почвенной зоологии. – М.: Наука, 1975.

Козловский Ф.И. Современные естественные и антрпогенные процессы эволюции почв/АН СССР. Москва: Изд-во Наука, 1991.

Перель Т.С. Рапространение и закономерности распределения дождевых червей фауны СССР. – Москва: Изд - во Наука, 1979.

Покаржевский А.Д. Геохимическая экология наземных животных М., 1985.

Фасулати К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных. - М., 1971.

О.Г.Бондарева

Ставропольский государственный университет