Экологическая оценка агроландшафтов при их устройстве. 2

Содержание

Введение

1.Морфометрическая характеристика  рельефа агроландшафта

2.Экологическая оценка  агроландшафтов при их устройстве

2.1.Определение соотношения  угодий для оценки

экологической устойчивости агроландшафтов

2.2.Определение коэффициентов  соотношения площадей

угодий с учетом их экологической  ценности и всего

ландшафта

2.3.Определение плотности  экотонов (биологических

рубежей) в полевых ландшафтах

2.4.Определение экологического  разнообразия (мозаичности)

территории

3.Установление водоохранных  зон и прибрежных полос рек,

озер, водохранилищ и прудов

4.Определение типов склонов

5.Определение типов агроландшафтов на плане

Выводы

Список использованной литературы

Приложения 

Введение

Вопросы рационального использования  природных ресурсов составляют важнейшую  естественно-научную и социально-экономическую  проблему, в решении которой большую  роль играют естественные науки, признанные изучать основы оптимизации отношений  между обществом и природой. Практика показывает, что различные специалисты  сельского хозяйства остро нуждаются  в знаниях научных основ рационального  природопользования.

При изучении основ ландшафтоведения будущие специалисты приобретут навыки разумного общения с природой, научатся владеть ландшафтно-экологическими методами для конструктивного решения  вопросов организации рационального  использования земельных ресурсов и управления ими. Знание основ ландшафтной  организации территории даст возможность  правильно определять при разработке схем и проектов землеустройства  функции конкретного ландшафта  с учетом его устойчивости к различным  видам хозяйственной деятельности.

Современное ландшафтоведение как синтетическая наука в  тесном сотрудничестве с другими  естественными (почвоведением, геоморфологией, геоботаникой и др.) и общественными (экономикой, экономической географией и др.) науками призвано совершенствовать методы познания ландшафта как объекта  использования и охраны. Ландшафтоведение имеет непосредственную связь со многими профилирующими курсами  по землеустройству, такими как научные  основы землеустройства, землеустроительное проектирование, прогнозирование использования  земельных ресурсов, земельный кадастр.

Практическое  занятие № 1

Морфометрическая  характеристика рельефа агроландшафта

 Содержание  задания

Понятие элементов рельефа.

Расчет и иллюстрация  основных морфометрических

характеристик рельефа.

Краткая информация

Рельеф является важнейшим  компонентом агроландшафта. Наука, занимающаяся изучением форм рельефа  и законов их развития на дневной  поверхности земли, называется геоморфологией.

Совокупность форм горизонтального  и вертикального расчленения  земной поверхности называется рельефом местности. При изучении элементов рельефа выделяют положительные (выпуклые) и отрицательные (вогнутые) формы. Положительные (выпуклые) и отрицательные (вогнутые) формы рельефа ограничены по сторонам различно ориентированными склонами.

К выпуклым элементам относятся  бугры, холмы и водоразделы. Назовем  основные элементы рельефа (рис. 1).

Линия, соединяющая наиболее высокие точки рельефа, называется водораздельной линией или водоразделом. Водораздельная линия ограничивает определенную территорию, с которой вода стекает в понижения. Такую территорию называют водосборной площадью или водосбором.

Направление движения стока  воды определяется от линии водораздела, перпендикулярно горизонталям. По направлению  стока определяется экспозиция склона, т.е. его ориентация в отношении  сторон света.

Сеть вогнутых элементов  рельефа или понижений, по которым  происходит сток поверхностных вод, называют гидрографической сетью. Различают древние и современные звенья гидрографической сети. К древним относят ложбины, лощины, балки, долины; к современным - промоины и овраги. Древняя гидрографическая сеть в верхних концевых частях начинается ложбиной.

Ложбина — это линейная форма рельефа древнего эрозионного происхождения с пологими склонами и невыраженными бровками глубиной до 1 м. Площадь водосброса - 50 га. Берега распахивают. Ложбина, равномерно углубляясь и расширяясь, перерастает в следующее звено сети

• лощину.

Лощина имеет ясно выраженное дно, более высокие и крутые берега. Глубина - до 8-10 м. Площадь водосброса - до 500 га. Включает несколько водосборов ложбин. Лощина по мере движения вниз по склону расширяется, углубляется и впадает в балку или сама становится балкой.

Балка также представляет собой линейную форму рельефа древнего эрозионного происхождения с выраженными бровками, широким днищем. Крутизна берега - 10-15⁰ и более. Ширина балок - 200-300 м и более, глубина - до 15-20 м. Площадь водосбора - до 3000 га. Постоянно расширяясь и углубляясь, балки впадают в долину реки.

Промоины и овраги тесно связаны с древней сетью и входят в общую гидрографическую сеть. В зависимости от места расположения относительно древней сети различают овраги склоновые, вершинные, береговые и донные.

Выделяют следующие формы  балочных водосборов: булавовидная, округлая, вытянутая, обратнотреугольная, трапециевидная и треугольная (рис. 2).

Все разнообразие межбалочных  водосборов (склонов) характеризуется  тремя формами: равномерно-треугольная, треугольная со смещенной вершиной, вытянутая вдоль коренного берега (рис. 3).

Для эрозионной характеристики местности пользуются коэффициентом  расчлененности территории (К рас), который определяется делением суммы длин всех звеньев гидрографической сети (км) на площадь соответствующего водосбора (км²).

Морфометрические характеристики основных элементов гидрографической сети определяются с использованием геодезических инструментов. В камеральных  условиях глубину ложбин и балок  можно вычислить графически, используя  плановую основу с горизонталями.

Важнейшими характеристиками рельефа являются крутизна, длина, форма  и экспозиция склонов.

Крутизна склонов определяется по формуле (уклон местности):

100 - коэффициент перевода в градусы.

1,75

При определении уклона следует  иметь в виду, что если линия  располагается вдоль горизонталей, то превышение равно нулю и уклон  линии также равен нулю. Если линия  располагается перпендикулярно  горизонталям, то уклон линии будет  соответствовать уклону местности.

Задание

Определить основные элементы рельефа и дать краткое их описание.

1. Водораздел. На чертеже пунктиром синего цвета показать все характерные линии водоразделов, от которых стрелками указать направление стока воды.
2. Водосбор. Для трех вершин оврагов, ложбин или балок сплошной линией синего цвета на отдельном рисунке показать границы водосборов.
3. Площадь водосбора. Вычислить водосборные площади, которые указать на плане (м²) (см. приложение 1).
4. Уклон местности. В границах одного межбалочного массива определить уклоны местности по произвольно проведенным отрезкам АС, ВМ, КД (см. приложение 2).
5. Длина склонов. На плане определить длину любых трех склонов (расстояние от водораздела до тальвега, м). Назвать экспозиции этих склонов.
6. Ложбины. Скопировать 2 произвольно выбранные ложбины. Определить их основные морфологические характеристики: глубину, ширину и длину (м) (см. приложение 3).
7. Вычислить коэффициент расчлененности территории.

Практическое  занятие № 2

Экологическая оценка агроландшафтов при их устройстве

Содержание задания

Определениеэкологическойустойчивостисельскохозяйственных  ландшафтов при их устройстве.

Краткая информация

Оценка проводится в целях  выбора наилучшего варианта устройства ландшафта.

Оценку можно выполнить  или по всему агроландшафту в  целом, или по отдельным его компонентам  и элементам.

1. Определение соотношения угодий для оценки экологической устойчивости агроландшафтов (К).

Рассчитывается путем  сопоставления площадей, занятых  различными угодьями, с учетом положительного или отрицательного воздействия  их на природную среду (табл. 1). Коэффициент  определяется.

где Р_ст - площадь угодий и сельскохозяйственных культур, оказывающих положительное (стабилизирующее) влияние на ландшафт, га;

Р_дест - площади угодий, дестабилизирующих агроландшафт, га.

Значение коэффициента К₁, колеблются от < 0,5 (ландшафт разрушающийся) до > 4,5 (ландшафт высокоустойчивый). Лучше тот вариант устройства, где коэффициент выше.

Соотношение угодий в агроландшафте  можно оценить путем сравнения  существующего соотношения с  рекомендуемым, приведенным в литературе.

Таблица 1

Определение соотношения  угодий для оценки экологической  устойчивости агроландшафтов при их устройстве

следовательноагроландшафт является порогоустойчивым.

В случае значительного несоответствия существующее соотношение доводится  до рекомендуемого (табл.2).

Таблица 2

Установление  рационального соотношения

угодий в агроландшафте

Примечание: рекомендуемые  данные в таблице 2 приведены для  устойчивогоагроландшафта.

2. Определение коэффициентов соотношения площадей угодий с учетом их экологической ценности и всего ландшафта (К₂) (табл. 3.):

Коэффициенты экологической  устойчивости рельефа (К_р) определяются на основе картограммы классов земель по эрозионной опасности или по картограмме крутизны склонов. Величина К_р на всю площадь угодья рассчитывается средневзвешенной.

Значения коэффициента К₂ колеблются от < 0,33 (ландшафт неустойчивый) до > 0,66 (ландшафтустойчивый). Лучше тот вариант устройства ландшафта, где коэффициент К₂ выше.

Таблица 3

Определение коэффициентов  соотношения площадей угодий с учетом их экологической ценности и всего  ландшафта

таким образом, исходя из ценности угодий, агроландшафт – устойчивый.

3. Определение плотности экотонов (биологических рубежей) в полевых ландшафтах (К₃).

К числу ландшафтно-экологических  элементов, оптимизирующих структуру  территории, относятся опушки. Они  представляют собой переходные зоны (полосы) на границе лесных растительных сообществ и других угодий - пашни, пастбища, плодовых культур, виноградников, водоемов и др.

Опушки увеличивают общую  мозаичность структуры агроландшафтов, повышают эффективность принципа экологического разнообразия. Они способствуют улучшению  среды, создают убежища и пути миграции для многих видов животных. В связи с изменениями абиотической среды в них изменяется число  видов и плотность популяций  по сравнению с граничащими сообществами, т.е. здесь наблюдается эффект опушки, или краевой эффект. Благодаря  краевому эффекту многие отдельностоящие  лесные биоценозы (мелкомассивные лесные сообщества - лесные колки, насаждения на оврагах и т.д.) часто содержат больше различных видов животных и растений, чем крупные массивные  насаждения.

Краевым эффектом обладают не только лесопольные опушки, но и  переходные полосы любых естественных и полуестественных биоценозов, а  также рубежи (границы) между пашней и пастбищем, различные межи, буферные травяные полосы, береговые полосы водоемов и т.д. Опушки и рубежи, обладающие краевым эффектом, в ландшафтной  экологии называются экотонами.

Роль опушек различна. Чем  меньше площади естественных биоценозов и интенсивнее землепользование, тем выше экологическая роль опушек. С одной стороны, опушки защищают основное сообщество (например, полевые  культуры) от внешних влияний, а с  другой - через опушки происходит компенсирующее влияние естественных экосистем  на окружающие агроэкосистемы.

На основе концепции экотонов и краевого эффекта может быть предложен показатель оценки (плотность) ландшафтноэкологического разнообразия агроландшафтов. Плотность выражается отношением длины экотонов (м) (Д как естественных, так и антропогенных на площадь пашни ландшафта (га) (Р) (таблица 4).

Нормативный показатель К₃ колеблется от 25 до 100 м на 1 га: на равнинных полях - около 25 м, на крутых склонах с эрозией почв - до 100 м на 1 га пашни.

Таблица 4

Определение плотности  экотонов (биологических рубежей) в  полевых ландшафтах

4. Определение экологического разнообразия (мозаичности) территории (К₄).

Определяется количеством  обособленных участков (контуров) с  разными по смежеству угодьями ирастительностью, приходящимся на 1 км2 территории определенного ландшафта:

Под обособленными участками  понимается поле (контур) с одной  сельскохозяйственной культурой, полоса при полосном возделывании культур, обособленный участок пастбища, залуженная ложбина, лесная полоса и т.д. (см. расчетную  таблицу 5).

Таблица 5

Определение экологического разнообразия (мозаичности) территории агроландшафта

При возрастающих значениях  коэффициента К₄улучшаются условия для повышения устойчивости ландшафта.

Задание

1.Определить соотношение  стабилизирующих и дестабилизирующих  угодий в агроландшафтах. Для  этого составляются таблица 1 и таблица 2 с использованием  приложения 1 и 2 и соответствующей литературы. Площади угодий определяются механическим и графическим способами. На основе расчетов делается вывод о необходимости изменения соотношения угодий. Обосновывается трансформация угодий и отражается на плане.

2.Определить коэффициенты  соотношения площадей угодий  с учетом экологической ценности  и всего ландшафта. Расчет ведется  в таблице 3 с использованием  приложений 7, 8, 9. Принеобходимости  по итогам расчета изменяется  соотношение угодий. Обосновывается  их трансформация и отображается  на плане условными знаками.

3.Определить плотность  экотонов в полевых ландшафтах  с помощью таблицы 4. Длина экотонов  определяется на плане курвиметром,  циркулем и другими способами.

4.Определить коэффициенты  экологического разнообразия территории  агроландшафтов с помощью таблицы  5.

Практическое  занятие № 3

Установление  водоохранных зон и прибрежных полос  рек, озер, водохранилищ и прудов

Содержание задания

Понятие водоохранных зон  и прибрежных полос. На планово-картографическом материале в соответствии с экологическими и санитарными требованиями выделить элементы агроландшафта - водоохранные зоны и прибрежные полосы.

Краткая информация

Для обеспечения благоприятного водного режима и улучшения санитарного  состояния рек и других водоемов вдоль их берегов создаются водоохранные зоны и прибрежные полосы.

Основная функция водоохранных зон - уменьшение эрозии почв, выноса биогенных  органических и других веществ с  сельскохозяйственных угодий в водные объекты, увеличение экологического равновесия в ландшафтах. Но потоковые воды формируются и загрязняются не только на примыкающих к водоемам участках, а преимущественно на приводораздельных  и присетевых склонах водосборных  бассейнов, то комплекс мероприятий  по поддержанию благоприятного водного  режима и надлежащего состояния  водоемов должен осуществляться на всей площади водосбора с существенной их активизацией в водоохранных зонах. В этих зонах должен выполняться  особый режим хозяйственной деятельности - комплекс агротехнических, лесомелиоративных  и гидротехнических мероприятий.

В водоохранных зонах у  берегов водоема выделяются водоохранные прибрежные полосы. Это залужение  или посадка древесно-кустарниковой  растительности.

Ширина водоохраной зоны морей, рек, ручьев, каналов, озер, водохранилищ и ширина их прибрежной защитной полосы за пределами территорий городов  и других поселений устанавливается  от соответствующей береговой линии.

Ширина водоохраной зоны рек или ручьев устанавливается  от их истока для рек или ручьев протяженностью:

1. до 10 км - в размере 50 м;
2. от 10 до 50 км - в размере 100 м;
3. от 50 км и более - в размере 200 м.

Для реки, ручья протяженностью менее 10 км от истока до устья водоохранная зона совпадает с прибрежной защитной полосой. Радиус водоохраной зоны для  истоков реки, ручья устанавливается  в размере 50 м.

Ширина водоохраной зоны озера, водохранилища, за исключением  озера, расположенного внутри болота, или озера, водохранилища с акваторией менее 0,5 квадратного километра, устанавливается  в размере 50 метров.

Ширина водоохраной зоны моря составляет 500 метров.

Ширина прибрежной защитной полосы устанавливается в зависимости  от уклона берега водного объекта (таблица 6).

Таблица 6

Размеры прибрежной полосы

Задание

На планово-картографическом материале синим цветом показать реки, озера, пруды и водохранилища. При их отсутствии преподаватель  выдает отдельное задание.

Определить длину реки (км), площадь акватории (га).

Определить ширину водоохранной зоны (м) (см. приложение 11), показать на рисунке оранжевым цветом.

В зависимости от крутизны примыкающих склонов определить ширину прибрежной полосы (м); на рисунке  показать зеленым цветом.

Назвать виды деятельности, запрещенные в водоохранной зоне и прибрежной полосе.

Так как длина реки не превышает 10 км, размер водоохранной зоны равен размеру прибрежной полосы.

В пределах водоохранной зоны запрещено:

1. проведение авиахимических работ
2. применение ядохимикатов
3. использование подводных стоков на удобрения, размещение складов ядохимикатов, минеральных удобрений, ГСМ
4. размещение площадок для заправки ядохимикатами, животноводческих комплексов, мест захоронения, складирование навоза, мусора, отходов производства, вырубка лесов
5. стоянка, заправка топливом, мойка и ремонт автотракторного парка, устройства ВПП для авиахимических работ
6. проведение без согласия соответствующими организациями добычи стройматериалов и полезных ископаемых, строительства новых и расширение существующих объектов производственной и социальной сферы.

В пределах прибрежных полос  запрещено тоже самое, что и в  пределах водоохранной зоны, а также:

1. распашка земель
2. выпас и организация летних лагерей скота
3. применение удобрений
4. установка палаточных городков

Практическое  занятие № 4

Определение типов  склонов на плане

Содержание задания

Изучить основные классификационные  признаки склонов.

На планово-картографической основе в соответствии с классификацией выделить различные типы склонов.

Краткая информация

Для организации ландшафтного земледелия необходима подробная классификация  склонов, которая отражала бы их особенности  при устройстве ландшафтов.

При определении типов  склонов основными классификационными признаками является их характеристика в отношении продольного и  поперечного профилей.

Классификация элементарных склонов, представлена на схеме.

Склоны группируют по типам, подтипам, видам и разновидностям. Каждый тип представляет собой определенный водосбор: прямой, рассеивающий и собирающий. Совокупность вариаций по профилям склонов  позволяет выделить 9 возможных комбинаций

Для I типа независимо от разнообразия видов склонов характерно прямолинейное  размещение элементов территории, для II и III типов - криволинейное, т.е. контурное (размещение по горизонталям) (рис. 4). Следует  помнить, что в зависимости от типа склона степень его эрозионной опасности различна. Вместе с тем II и III типы различаются тем, что имеют  различную эрозионную опасность: II тип (поперечно-выпуклый) - рассеивающий сток - менее опасен, III тип (поперечно-вогнутый) - собирающий сток - более опасен. При этом величина коэффициента эрозионной опасности продольных профилей: прямого -1,0; выпуклого - 1,21-1,50; вогнутого - 0,50-0,75; поперечных профилей: прямого - 1,0; выпуклого - 0,8; вогнутого - 1,2. Следовательно, например, при одной и той же крутизне назначаемые комплексы почвозащитной мелиорации на этих склонах должны различаться: на поперечно-вогнутых склонах они должны быть более интенсивными.

2. и III типы склонов подразделяют на подтипы. Дело в том, что как поперечно-выпуклые, так и поперечно-вогнутые склоны имеют разный характер выпуклости и вогнутости: в первом случае - с одинаковой крутизной на всех скатах (экспозициях), во второй - с разной крутизной поперечных скатов. В первом случае склон изображается параллельными горизонталями, во втором - непараллельными, т.е. со сближающимися концами горизонталей или у основания склонов (у выпуклых), или у их приводораздельной части (у вогнутых).
1. тип и подтипы II и III типов включают по три вида, обусловленных формами продольного профиля склонов.

Самая простая организация  территории склонов I типа и самая сложная - II-го подтипа III типа.

По характеру поверхности  склоны бывают следующих разновидностей (рис. 4) ровные (а), бугристые (б), микроложбинные (в) и макроложбинные (г).

В названии склона, прежде всего, следует указать характер поперечного  профиля (тип, подтип), далее - характер продольного профиля (вид) и, наконец, характер поверхности склонов (разновидность); например, поперечно-выпуклый с параллельными  горизонталями, продольно-прямой, ровный.

Надо различать понятия  простого и сложного склонов. К простым  относятся только склоны I типа, так как здесь всегда могут выполняться прямолинейное размещение элементов территории и прямолинейная технология обработки. Склоны

2. и III типов называют сложными. В природе преобладают сложные склоны.

Задание

На планово-картографическом материале найти все 9 типов склонов  в зависимости от вариаций продольнопоперечного профиля (см. приложение 12). Черной тушью сделать рисунки с указанием направления движения стока. Под каждым рисунком дать название профильного и поперечного профилей.