ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АГРОЛАНДШАФТА

Цель работы: Освоить методику расчета коэффициентов экологической стабильности агроландшафта, научиться оценивать устойчивость территории на основе анализа структуры угодий и качественных характеристик биотических компонентов.

Задание: 1. Исходные данные: Используя данные о площадях различных видов угодий в исследуемом районе (из предыдущих практических занятий или выданные преподавателем), а также коэффициенты экологической значимости и геоморфологической устойчивости, выполните следующие расчеты и анализ.

На основе приведенной классификации разделите все виды угодий на стабильные и нестабильные элементы ландшафта. Заполните таблицу.

2. Расчет коэффициента экологической стабильности (абиотический метод)

Рассчитайте коэффициент экологической стабильности по первому методу:

3. Расчет коэффициента экологической стабильности (биотический метод)

Для расчета КЭСЛ₂ выполните следующие шаги:

3.1. Заполните таблицу для расчета с учетом коэффициента экологической значимости

Определите коэффициент геоморфологической устойчивости Кгу

4. Анализ результатов и выводы

1. Сравните значения КЭСЛ₁ и КЭСЛ₂. Объясните возможные расхождения между ними.

2. Охарактеризуйте степень экологической устойчивости исследуемого агроландшафта.

3. Выявите наиболее «слабые» элементы ландшафта, снижающие его стабильность (пашня, застройки, овраги и др.).

4. Предложите мероприятия по оптимизации агроландшафта для повышения его экологической устойчивости (создание лесополос, залужение склонов, консервация деградированных земель и др.).

Агроландшафт – природно-территориальный комплекс, естественная растительность которого на подавляющей его части заменена агроценозами. Он характеризуется экологической неустойчивостью. Равновесное состояние агроландшафта поддерживается системой агрономических, мелиоративных и экологических мероприятий. При анализе состояния агроландшафтов необходимо учитывать крутизну, длину, форму и экспозицию склонов, размер контуров, гидрологический режим, тип, разновидность и степень смытости почвы, удаленность от хозяйственных центров и водоисточников, влияние несельскохозяйственных угодий, наличие мелиоративных систем и подъездных путей.

Многообразие и сложность почвенного покрова, его особое место в природе и агропромышленном комплексе требуют комплексной агроэкологической оценки и группировки для рационального использования земель.

Агроэкологическая группировка земель – условное объединение земель в категории, группы, отражающие их свойства и качество, для конкретного совместного пользования с учетом природно-экологических и социально-экономических условий.

Принципиальность выделения перечисленных категорий земель позволяет конструировать агроландшафты в системе оптимального природопользования.

Агроландшафт – антропогенный ландшафт, с преобладанием в их биотической части сообществ живых организмов, искусственно сформированных человеком (антропобиоценозов) и заменивших естественные фито- и зооценозы на большей части территории.

Основой экологической оценки агроландшафта служит оценка устойчивости современного ландшафта и его оптимизация.

Под оптимальным ландшафтом понимают такой ландшафт, структура и функции которого максимально соответствуют возможностям и потребностям нормального сбалансированного развития отдельных его компонентов или определённым целям его использования.

Оптимизация ландшафта – комплекс мероприятий по сохранению или модификации существующих или формированию новых связей между различными составляющими ландшафта в целях его рационального использования, сохранения полезных свойств, предупреждения их возможной утраты, установление максимально полного соответствия природного потенциала ландшафта социально-экономическим функциям задаваемых ему человеком.

Оптимизация природной среды – это поиск сбалансированного соотношения между эксплуатацией экосистем (рациональным использованием естественных ресурсов), их охраной и целенаправленным преобразованием. Но деятельность человека приводит к значительным и устойчивым изменениям природной среды.

Оптимизация ландшафта – комплекс мероприятий по сохранению или модификации существующих или формированию новых связей между различными составляющими ландшафта, в целях его рационального использования, сохранения полезных свойств, предупреждения их возможной утраты, установления максимально полного соответствия природного потенциала ландшафта социально – экономическим функциям, задаваемых ему человеком.

Оценка экологической устойчивости агроландшафта проводится с помощью коэффициента экологической стабилизации (КЭСЛ), то есть ее способность сохранять свои основные свойства (целостность, функционирование и динамику) при внешних воздействиях, определяется с использованием качественных и количественных характеристик абиотических (метод 1) и биотических (метод 2) компонентов ландшафта.

Данный коэффициент рассчитывается двумя методами.

Абиотический метод основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами ландшафта, с учетом их положительного или отрицательного воздействия на окружающую природную среду по формуле:

КЭСЛ₁= Fстаб./ Fнестаб.

где Fстаб. – площадь, занятая стабильными элементами ландшафта – сельскохозяйственными культурами и растительными сообществами, оказывающими положительное влияние на него (лес, зеленые насаждения, заповедники, заказники, луга, пахотные земли под многолетними культурами);

Fнестаб. – площадь, занятая нестабильными элементами ландшафта (ежегодно обрабатываемые пашни, склоны, площадь под застройками и дорогами, зарастающие водоемы, места добычи полезных ископаемых и т.д.).

Расчет коэффициента КЭСЛ₁ основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами ландшафта, с учетом их положительного или отрицательного влияния на окружающую среду. Оценку ландшафта проводят по следующей шкале:

Таблица – Характеристика ландшафта КЭСЛ₁

Биотические элементы ландшафта оказывают неодинаковое влияние на его стабильность. Для оценки ландшафта необходимо учитывать не только их площади, но и внутренние свойства, а также качественное состояние (влажность и профиль биотопа, структура биомассы, геологическое строение, местоположение и морфология поверхности). Для этого оценивается КЭСЛ₂.

КЭСЛ₂ = ((У × Pi× Кэз)× Кгу) / (У),

где Pi- площадь биотического элемента (отдельных угодий);

У Pi (в знаменателе) – общая площадь агроландшафта;

Кэз – коэффициент экологической значимости;

Кгу – коэффициент геоморфологической устойчивости агроландшафта.

Таблица – Оценка ландшафта производится по следующей шкале КЭСЛ₂

Коэффициент экологической значимости (Кэз) – коэффициент, характеризующий экологическое значение отдельных биотических элементов.

Таблица – Коэффициент экологической значимости (Кэз)

Коэффициент геоморфологической устойчивости рельефа (Кгу):

Устойчивые материнские породы – 1 (стабильные)

Пески, оползни, овраги – 0,7 (нестабильные)

Контрольные вопросы

1. Что такое агроландшафт? В чем заключается его экологическая неустойчивость?

2. Какие элементы ландшафта относятся к стабильным, а какие – к нестабильным? Почему?

3. По какой формуле рассчитывается коэффициент экологической стабильности абиотическим методом (КЭСЛ₁)?

4. Как интерпретируются значения (КЭСЛ₁)? При каком значении ландшафт считается стабильным?

5. Какие факторы учитываются при расчете (КЭСЛ₂) в отличие от (КЭСЛ₁)?

6. Что показывает коэффициент экологической значимости (Кэз)? Почему для лесов он выше, чем для пашни?

7. Какое значение (Кэз) присвоено застройкам и дорогам и почему?

8. Что характеризует коэффициент геоморфологической устойчивости (Кгу) и от чего зависит его значение?

9. Какова шкала оценки устойчивости ландшафта для (КЭСЛ₂)?

10. Какие мероприятия могут способствовать повышению экологической устойчивости агроландшафта?

11. В чем разница между понятиями «оптимизация ландшафта» и «оптимизация природной среды»?

12. Почему при проектировании агроландшафтов необходимо учитывать крутизну склонов, размер контуров и гидрологический режим?