26252

Оценка экологической емкости агроландшафта

Лекция

Лесное и сельское хозяйство

14 Домашнее задание Оценка экологической емкости агроландшафта Цели и задачи. Сформировать представление о способности агроландшафта воспринимать антропогенную нагрузку при сохранении экологической устойчивости и критериях ее оценки. Формируется понятие экологической емкости агроландшафта и определяющие ее условия. Дать оценку экологической емкости агроландшафта на примере конкретного земельного массива Оценка экологическая емкость агроландшафта Чтобы обеспечить экологическую устойчивость агроландшафта необходимо задать такие параметры...

Русский

2013-08-18

49 KB

9 чел.

Модульная единица 1.14

Домашнее задание «Оценка экологической емкости агроландшафта»

Цели и задачи. Сформировать представление о способности агроландшафта воспринимать антропогенную нагрузку при сохранении экологической устойчивости и критериях ее оценки.

Аннотация. Формируется понятие экологической емкости агроландшафта и определяющие ее условия.

Ключевые слова: антропогенная нагрузка, экологическое равновесие, нормирование нагрузки, энергомассоперенос, тип геохимического ландшафта, геохимические барьеры, водный режим, ЕКО, содержание гумуса, гранулометрический состав,, биологическая активность, крутизна склона.

Задание.

Дать оценку экологической емкости агроландшафта на примере конкретного земельного массива

Оценка экологическая емкость агроландшафта

Чтобы обеспечить экологическую устойчивость агроландшафта, необходимо задать такие параметры производства при которых, технологические нагрузки находились бы в пределах экологической емкости агроландшафта.

Под экологической емкостью агроландшафта понимается величина антропогенной нагрузки, которую способен воспринять агроландшафт, сохраняя экологическую и производительную устойчивость. Высказываются предложения разделить земли на разряды по данному критерию, чтобы поставить технологические решения в определенные рамки по уровню интенсивности, объемам и номенклатуре технических средств, агрохимикатов и пр.

Эта проблема давно назрела, имеются определенные научные предпосылки для ее решения хотя бы в первом приближении.  Однако ее разработка не организована, так же как проблемы экологического нормирования в целом. Поскольку отсутствует общая методология экологического нормирования, соответствующие экологические нормы не образуют единой системы.

Экологическая емкость агроландшафта – понятие неоднозначное, оно не может быть охарактеризовано одним показателем, поскольку различные виды антропогенной нагрузки (физической, химической, гидрогеохимической и др.) воспринимаются разными элементами системы посредством различных механизмов. Например, способность почв воспринимать возрастающие дозы удобрений, связанное с ними повышение концентрации почвенного раствора и его подкисление, обусловлена буферностью почвы, ее поглотительными свойствами, а способность той же почвы выдерживать пестицидную нагрузку зависит от наличия микрофлоры, способной их разрушить, и энергетического материала для ее функционирования. Более того, одни и те же почвы противоположным образом могут реагировать на разные нагрузки. Например, песчаные и супесчаные почвы, обладая минимальной экологической емкостью по отношению к химическим нагрузкам (минеральным удобрениям, пестицидам), в то же время способны воспринимать максимальную гидрогеохимическую нагрузку, то есть орошение водами повышенной минерализации, с повышенным содержанием соды.

Характеристика экологической емкости агроландшафта и нормирование техногенно-химических нагрузок должны завершать агроэкологическую оценку земель. В таблице 2.80. показаны основные условия, определяющие экологическую емкость агроладшафтов.

В качестве базового критерия рассматривается положение земельного участка в ландшафте с точки зрения энергомассопереноса, то есть типы геохимических ландшафтов по Полынову-Глазовской. Наибольшей степенью свободы в использовании агрохимических средств характеризуются элювиальные ландшафты, наименьшей – аккумулятивные. Транзитные ландшафты имеют ограничения по применению удобрений и пестицидов в связи с повышенным поверхностным стоком. Степень ограничений зависит от крутизны склонов и экспозиции. На южных склонах она возрастает в связи с более низкой урожайностью из-за дефицита влаги и большим риском потерь агрохимикатов со стоком.

Процессы энергомассопереноса в различных геохимических ландшафтах соотносятся с типами водного режима. При промывном водном режиме создаются наиболее благоприятные условия для очищения почв от загрязнителей и наиболее велики потери полезных веществ из-за выщелачивания. При непромывном, водозастойном, выпотном, мерзлотном режимах продукты техногенеза за пределы почвенного профиля выносятся очень ограниченно.

В транзитных ландшафтах по мере увеличения крутизны склонов ограничиваются уплотняющие нагрузки, сокращается набор культур, исключается чистый пар, усиливается роль многолетних трав, ограничивается применение отвальной вспашки, усложняется организация территории, вводятся противоэрозионные мероприятия или ограничивается использование в пашне.

Судьба мигрирующих продуктов техногенеза зависит от различного рода геохимических барьеров, в особенности физико-химических. Например, наличие карбонатного, щелочного, сульфатного барьеров существенно повышает экологическую емкость агроландшафтов по отношению к катионам металлов и радионуклидов.

Особо важную роль в обеспечении устойчивости агроландшафтов и их экологической емкости играет емкость катионного обмена почв. Этот показатель интегрирует влияние гумуса, гранулометрического и минералогического состава. По величине ЕКО можно судить об экологической емкости по отношению к химическим нагрузкам. Это относится прежде всего к способности удерживать от вымывания элементы минеральных удобрений, поглощать из почвенных растворов тяжелые металлы, сдерживая их поступление в растения, обеспечивать буферность по отношению к кислотным и щелочным воздействиям. Представленные в таблице 2.80 градации ЕКО соответствуют пяти группам почв, существенно различающимся по устойчивости к химическим воздействиям.

Особое значение имеет способность почвы разлагать пестициды. Она зависит от биогенности почвы, то есть наличия микроорганизмов - деструкторов, и от запасов органического вещества, необходимого для их жизнедеятельности. Соответственно, косвенным свидетельством способности почвы выдерживать пестицидную нагрузку выступает содержание гумуса, в особенности лабильной его части (детрита), и биологическая активность почвы, самым общим выражением которой является дыхание почвы. Эти же показатели, особенно содержание ЛОВ на фоне определенного содержания гумуса, создающее предпосылки для поддержания водопрочной структуры, могут характеризовать  экологическую емкость агроландшафта по отношению к физической нагрузке (использованию различных движителей машин, частоте и характеру почвообработки и т. д.) и в определенной мере – к разрушающему воздействию водной эрозии и дефляции.

Весьма информативным показателем является гранулометрический состав, влияние которого на экологическую емкость существенно изменяется в зависимости от гидротермического режима. Так, в северотаежной подзоне весьма ограничено использование тяжелых почв, в степной и сухостепной зонах малоэффективно использование легких почв.

С учетом сказанного применительно к каждой природно-сельскохозяйственной провинции должны разрабатываться параметры агроэкологической нагрузки, которую выдерживают различные категории агроландшафтов, сохраняя экологическую и агрономическую устойчивость, а также нормативы допустимых экологических нагрузок для различных технологических операций и технологий в целом. При этом их кумулятивный эффект во времени не должен приближаться к экологической емкости агроландшафта. Например уплотняющее влияние агротехнологий на почву лимитируется с учетом ограничений удельного давления движителей по технологическим операциям за весь цикл работ с учетом природных процессов разуплотнения. Другой пример, поступление токсикантов в агроландшафт лимитируется пооперационными и итоговыми нормативами с учетом накопления, миграции  и трансформации за весь технологический цикл с учетом предшествовавшего накопления, а также поступления за счет внешних факторов (промышленные выбросы и пр.).

Основные условия, определяющие экологическую емкость агроландшафта

Типы

геохимических

ландшафтов

Геохимические барьеры

Тип

водного

режима

ЕКО,

м-экв/100 г почвы

Содержание органического вещества, %:

Гранулометрический состав

Биологическая активность: выделение СО2, мг/10г*сут

Крутизна склонов транзитных ландшафтов

гумуса

С лабильного

Элювиальные

Элювиально-аккумулятивные

Трансэлювиальные

Трансэлювиально-аккумулятивные

Супераквальные

Транссупераквальные

Окислительный

Восстановительный

Карбонатный

Сульфатный

Щелочной

Кислый

Адсорбционный

Испарительный

Термодинамический

Мерзлотный

Водозастойный

Периодически водозастойный

Промывной

Периодически промывной

Промывной сезонно-сухой

Непромывной

Аридный

Выпотной

Десуктивно-выпотной

Паводковый

Амфибиальный

Ирригационный

Осушительный

10

11…20

21…30

31…40

40

1

1…2

2…3

3…4

4…6

6…8

8…10

10

0,1

0,1…0,2

0,2…0,4

0,4…0,6

0,6

Пески

Супеси

Легкие суглинки

Средние суглинки

Тяжелые суглинки

Легкие глины

Средние глины

Тяжелые глины

5

5…10

10…15

15…20

20…25

25

1…2о

2…3о

3 …5о

5…7о

7…10о

10о

Контрольные вопросы

1. Дайте определение экологической емкости агроландшафта.

2. Какие условия определяют экологическую емкость агроландшафта?

3. Какие условия ограничивают химическую нагрузку на агроландшафт?

4. В чем заключаются ограничения гидрогеохимической нагрузки на агроландшафт?

5. Какие условия определяют техно-физическую нагрузку на агроландшафт?

6. Какую роль в обеспечении устойчивости агроландшафта играет ЕКО?

7. Какое значение в обеспеченности устойчивости агроландшафта играет содержание гумуса в почвах?

8. Каковы экологические ограничения агротехнологий в зависимости от типа геохимических ландшафтов и геохимических барьеров?

9. Как влияет тип водного режима на экологическую емкость ландшафта?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21717. Экономико-организационные проблемы разгрузки предприятий при дефиците мощности и прохождении максимумов нагрузки в энергосистеме 113.5 KB
  Экономикоорганизационные проблемы разгрузки предприятий при дефиците мощности и прохождении максимумов нагрузки в энергосистеме До настоящего времени работы по созданию экономически обоснованных рекомендаций по управлению электропотреблением промышленных предприятий практически не имели ни методической базы ни руководящих указаний позволяющих обеспечивать минимум экономических потерь от изменения режимов функционирования. Выполнение отмеченных условий связано с трудностями изза неопределенности а в отдельных случаях элементарного незнания...
21718. Задачи надёжности электроснабжения 203.5 KB
  Чтобы качественно сравнивать между собой события по степени их возможности нужно с каждым событием связать определенное число которое тем больше чем более возможно событие его вероятность. Найти вероятность исправной работы РП. Если вероятность одного события не изменяется от того произошло или не произошло другое событие то такие события называются независимыми и наоборот. Вероятность суммы n несовместных событий равна сумме вероятностей этих событий: где .
21719. Показатели надежности ЭМС 141 KB
  Вероятность безотказной работы ВБР это вероятность того что при определенных условиях эксплуатации в заданном интервале времени не произойдет ни одного отказа. Кривые вероятности безотказной работы и вероятности отказов Вероятность отказа Qt это вероятность того что при определенных условиях эксплуатации в заданном интервале времени произойдет хотя бы один отказ. Отказ и безотказная работа события противоположенные и несовместимые 2 Частота отказов at есть отношение отказавших изделий в единицу времени к первоначальному числу...
21720. Расчёт надежности при последовательном (основном) соединении элементов 225.5 KB
  С точки зрения надежности различают последовательные параллельные и системы со сложной структурой. Расчёт надежности при последовательном основном соединении элементов при таком соединении отказ технического изделия наступает при отказе одного из его узлов. Для повышения надежности систем и элементов применяют резервирование: Резервирование это применение дополнительных средств иили возможностей с целью сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его элементов. Резервирование основано на...
21721. Модели отказов электроустановок 177.5 KB
  Вероятность безотказной работы такой системы определяется как вероятность безотказной работы всех элементов в течение времени t: где n число элементов последовательно соединенной системы; событие безотказной работы; вероятность безотказной работы iго элемента. В случае невосстанавливаемых элементов вероятность отказа системы определяется как вероятность совпадения отказов или m элементов в течение расчётного времени. Если отказы одного элемента не зависят от отказов других элементов то формулы для оценки вероятности безотказной...
21722. МОДЕЛИ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ЭМС 117.5 KB
  Распределение экстремальных значений Пусть имеется случайная выборка объемом n взятая из бесконечной совокупности имеющей распределение Fx где х непрерывная случайная величина.1 Так как разрушение материала связано с существованием наиболее слабой точки в работах по теории надежности рассматривается распределение экстремальных значений. Здесь будет рассмотрено распределение наименьших значений однако этот подход может быть использован и при выводе распределений наибольших значений. Функция распределения наименьших значений функция...
21723. Модели надёжности установок с восстановлением 310 KB
  Модели надёжности установок с восстановлением При экспоненциальном законе распределения времени восстановления и времени между отказами для расчёта показателей надёжности установки с восстановлением пригоден математический аппарат марковских случайных процессов. Дискретный случайный процесс называется марковском если все вероятностные характеристики будущего протекания этого процесса при зависят лишь от того в каком состоянии этот процесс находился в настоящий момент времени и не зависят от того каким образом этот процесс протекал до...
21724. Общие принципы определения ущерба от нарушений электроснабжения 80 KB
  Общие принципы определения ущерба от нарушений электроснабжения Проблема оценки ущерба от нарушений электроснабжения вызываемых отказами электрооборудования возникает как при проектировании так и при эксплуатации энергетических объектов. При проектировании потребность в характеристике ущерба ощущается как правило когда определяется экономическая эффективность капитальных вложений при выборе вариантов технических и организационнохозяйственных решений влияющих на степень надежности электроснабжения потребителей. При эксплуатации...
21725. Технико-экономическая оценка последствий от нарушений электроснабжения объектов производственных систем 240 KB
  Техникоэкономическая оценка последствий от нарушений электроснабжения объектов производственных систем 8.1 Модель поведения участка производства при нарушениях его электроснабжения По характеру последствий все отказы участков производственной системы можно разделить на три группы: 1 не обесценивающие производственную продукцию; 2 частично обесценивающие; 3 полностью обесценивающие. В этом случае длительность простоя производственного участка соответствует длительности нарушения электроснабжения . Большинство нарушений электроснабжения...