Основные принципы организации агроэкосистем

В процессе длительной эволюции естественные экосистемы приобрели способность к саморегуляции и самовосстановлению. При трансформации же естественных экосистем в агроэкосистемы вещественно-энергетические и информационные связи, в том числе и в агроландшафте, значительно изменяются. Если такие изменения выходят за рамки допустимых пределов (норм), то ландшафты теряют способность к самовоспроизводству основных компонентов и в итоге быстро деградируют. Современный агроландшафт - это не просто преобразованный (модифицированный) природно-территориальный комплекс, а многокомпонентное образование со специфическими природно-хозяйственным генезисом, фитоценотическим обликом, экологической ситуацией.

Хотя будущее агроландшафтов в основном определяется хозяйственной деятельностью, оно во многом зависит от территориальной и организационной согласованности природных и антропогенных структур. Еще В.В. Докучаев указывал на необходимость территориальной дифференциации и адаптации землепользования как по ландшафтным зонам, так и по «типам местности природы».

Адаптивно-ландшафтное землепользование направлено на достижение более гармоничного взаимодействия человека и природы в процессе сельскохозяйственного производства. При этом следует иметь в виду, что если ландшафтоведение - уже сложившаяся область знаний, то ее важная ветвь - агроландшафтоведение еще находится в процессе становления. По замыслу агроландшафтоведение призвано изучать закономерности формирования и функционирования агроэкосистем, разрабатывать методы моделирования новых сис­тем земледелия, обосновывать пути конструирования оптимальных агро-ландшафтов (природно-хозяйственных территориальных систем сельскохозяйственного назначения на локальном, топологическом уровне), решать актуальные проблемы социальной агроэкологии, формировать основы и вести разработку геоинформационных систем агрономического назначения.

С учетом приведенных выше суждений и материалов отечественных и зарубежных исследований принципы построения агроландшафтов, имеющие практическое значение и основанные на «самовосстановлении» и «самоочищении» агроэкосистем и их компоненnов, можно свести к следующим:

1. Принцип адекватности. Производcтвенная деятельность в агроландшафтах должна функционально соответствовать функциям биосферы, т. е. быть адекватной природным закономерностям окружающей среды. Этого можно достичь применением прогрессивных систем земледелия (выделение севооборотов с многолетними травами на склонах, замена вспашки бесплужной обработкой и другие агротехнические приемы) с учетом экологических особенностей структуры сложившихся естественных ландшафтов. В результате образуются новые природно-хозяйственные комплексы, обеспечивающие более эффективное использование биоэнергетических ресурсов, с устойчивыми агро-экосистемами, имитирующими функции биосферы.

2. Принцип совместимости. Компоненты (элементы) территории агроландшафтов проектируют и создают с учетом природно-антропогенной совместимости. Суть в том, чтобы элементы территории агроландшафтов были органически взаимосвязаны и представляли единую систему, согласованную со строением природных комплексов и хозяйственной деятельностью. В последующем новые и усовершенствованные агроландшафты развиваются под активным влиянием процессов, свойственных тем природным ландшафтам, которые и послужили для них фоном. Не совместимый с природной средой элемент территории играет роль некоего внешнего «раздражителя», нарушающего общую устойчивость природного комплекса (ПК). Недоучет этого ведет к излишним материальным затратам при создании агроландшафтов, а нередко и к их быстрому разрушению.

Примером недостаточного учета фактора природно-антропогенной со­вместимости при формировании ландшафтов может служить проектирование крупных прямоугольных клеток-полей на склонах сложной формы. Между тем целесообразно было проектировать поля в виде горизонтально-контурных и полосных микрозон. В результате такого рода просчетов наблюдается увеличение поверхностного стока, усиление водной эрозии почвы, заиление рек. Здесь явно сказывается отрицательное влияние ошибочных способов организации территории: закладка защитных лесополос и обработка почвы вдоль склонов с пересечением горизонталей.

Это относится и к сооружению земляных валов у вершин оврагов, являющихся навязанным природе элементом. В этом случае нарушается почвенный покров прилегающего участка, площадь под валом зарастает сорняками и выпадает из сельскохозяйственного пользования, ухудшается архитектоника ландшафта.

Положительным примером реализации данного принципа может служить залужение водосточных ложбин, контурная организация территории на сложных склонах, мульчирование и т/д. Другой пример: совместный (полосный) посев низкорослой сои и высокорослой кукурузы позволяет растениям каждой группы лучше использовать солнечную энергию, углекислый газ, воду. В результате повышается интенсивность фотосинтеза, улучшается микроклимат. Урожайность сои в таких посевах на 18 %, а кукурузы на 29 % выше, чем при раздельном их выращивании.

3. Принцип соответствия фитоценозов местообитанию. При структурировании агроландшафта важно грамотно выбрать место размещения посевов и посадок различных групп сельскохозяйственных растений на неоднородных по экологическим свойствам и расположению участках возделываемых земель. Требуется также учитывать биологические особенности имеющегося набора культур, чтобы обеспечить повышение их урожайности при одновременном сохранении плодородия почв. Практическую реализацию этого принципа следует рассматривать как необходимое условие формирования устойчивых агроэкосистем. Вышесказанное наглядно подтверждают данные, представленные в таблицах 22.1, 22.2 и 22.3.

4. Принцип приоритета фитомелиорации. При формировании почвоохранных, самовосстанавливающихся и самоочищающихся агроландшафтов и агроэкосистем ведущая роль должна принадлежать фитомелиорации, что соответствует одному из важнейших законов земледелия — закону минимума (поскольку ограничивающим фактором часто является дефицит почвенной влаги, а растительная мелиорация способствует формированию более устойчивого влагооборота в агроэкосистемах).

С учетом сказанного практическая задача организации территории агроландшафта заключается в определении разумного соотношения между полем, лугом и лесом в увязке с другими компонентами.

5. Принцип пространственного и видового разнообразия. Агроэкосистемы следует создавать с учетом требования пространственного и видового разнообразия среды. Это соответствует существующей закономерности, согласно которой чем разнообразнее и сложнее структура агроландшафта, тем выше его устойчивость, способность противостоять различным внешним воздействиям. Например, сохранение естественных компонентов улучшает микроклимат, способствует увеличению численности животных, в частности птиц, питающихся насекомыми. Ландшафты, характеризующиеся большим видовым разнообразием, лучше самовосстанавливаются и самоочищаются, поскольку сложная мозаичность их строения способствует поддержанию их устойчивости, а также природного и природно-антропогенного равновесия. (Под природным равновесием понимают первичное экологическое равновесие природной системы, сложившееся на основе баланса неизмененных или малоизмененных человеком компонентов среды и природных процессов. Природно-антропогенное равновесие — вторичное экологическое равновесие, образующееся на основе баланса измененных человеком компонентов среды и природных процессов).

6. Принципы оптимизации структуры и соотношения земельных угодий. При землеустройстве агроландшафтов для определенного сельскохозяйственного региона землепользования в соответствии с местными природными условиями устанавливают экологически и экономически обоснованные структуру и соотношение размеров площадей пашни, лугов, леса и вод. Проблема рационального соотношения естественных и искусственных экосистем, несомненно, является одной из ключевых. По этому поводу сложились различные суждения. Представляет, в частности, интерес предложенная Н. Ф. Реймерсом (1990) схема соотношений площадей естеcтвенных и преобразованных экосистем.

Согласно приведенным на этом рисунке данным целесообразное экологическое равновесие наблюдается, когда процентное соотношение между площадями естественных и преобразованных экосистем составляет 60:40. Существует и такое мнение, что в агроландшафтах леса, луга, водные пространства должны занимать не менее 30 % общей площади.

Поля, как важнейший элемент агроландшафта, должны быть оптимальны по размеру, что способствует производительному использованию сельскохозяйственных машин, с одной стороны, и уменьшению уплотняющего воздействия техники на почву — с другой. Критерием правильного решения задачи является устойчивость сформированного ландшафта. В этом отношении представляет интерес предложенное А. А. Варламовым и С. Н. Волковым (1991) понятие «экологически устойчивый участок» (ЭУУ), под которым понимается территория, выделенная с учетом однородности характеристик ее природных ресурсов, а также комплексности их действия и сохраняющая свои ландшафтные особенности в процессе хозяйственного использования. Если в процессе хозяйственного использования обеспечивается возможность прекращения или ослабления негативного воздействия физико-географических и социально-экономических условий на почвенные, водные и растительные ресурсы (эрозия, засоление и уплотнение почв, осушение местности, зарастание сельскохозяйственных угодий лесом и кустарником, ухудшение условий существования флоры и фауны и т.д.), то пространственное расположение участка сохраняется, но его потенциал и экономическая оценка увеличиваются. В конечном счете сохраняются организация территории участка и устойчивость использования его отдельных ресурсов. При этом не ограничиваются возможности роста плодородия почв и дифференциального дохода с участков.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: