| Эрозионная устойчивость пахотных земель Ульяновского Предволжья
Диссертация
Автор: Золотов, Александр Иванович
Название: Эрозионная устойчивость пахотных земель Ульяновского Предволжья
Справка: Золотов, Александр Иванович. Эрозионная устойчивость пахотных земель Ульяновского Предволжья : диссертация кандидата географических наук : 25.00.25 Ульяновск, 2003 145 c. : 61 03-11/143-2
Объем: 145 стр.
Информация: Ульяновск, 2003
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЭРОЗИОННОЙ
УСТОЙЧИВОСТИ ЗЕМЕЛЬ И ИСТОРИЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ
11 Исследования эрозионных свойств почв
12 Факторы эрозионной устойчивости земель
13 История картографирования эрозионных процессов в Ульяновской области
Глава 2 ИССЛЕДОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЧВ РАЗМЫВУ
21 Краткая характеристика ключевых участков
22 Сопротивление размыву и категория впитывания почв
221 Методика исследований
222 Сопротивление почв размыву исследуемой территории
223 Количественная характеристика факторов сопротивления почв размыву
224 Географический анализ коэффициентов корреляции сопротивления размыву и его факторов
Глава 3 ОЦЕНКА ЭРОЗИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПАХОТНЫХ ЗЕМЕЛЬ
31 Определение эрозионной устойчивости пахотных земель по ряду точек
32 Определение эрозионной устойчивости пахотных земель по регулярной сетке квадратов
33 Эрозионная устойчивость пахотных земель на ключевых участках
Глава 4 ЭРОЗИОННОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ
41 Почвенно-эрозионная карта Ульяновской области
42 Картографирование эрозионной устойчивости пахотных земель ключевых участков
Глава 5 ОБОСНОВАНИЕ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ (ПОЧВОЗАЩИТНЫХ) МЕРОПРИЯТИЙ
51 Оптимизация эрозионной устойчивости пахотных земель
52 Разработка почвозащитных мероприятий с использованием ЭВМ
Введение:
Актуальность проблемы. Эрозия почв как природный и антропогенный процесс, смытые почвы как неотвратимый результат эрозии, изучаются давно. Эти явления исследуются вследствие их широкого распространения на Земле и огромного экономического и экологического ущерба. Описания эрозии почв вошли не только в научные труды по геоморфологии и почвоведению, но и во многие современные учебники физической географии (Давыдова, Раковская, 1989-1990; Кальянов, Веснина, 1997 и др.).
Эрозия почв - основной фактор деградации почвенного покрова, которая выражается в деформации почвенного профиля, уменьшении содержания гумуса и снижении плодородия, в разрушении почвенной структуры, в значительном сокращении площадей сельскохозяйственных угодий, в загрязнении водных экосистем. Эрозия почв создает условия для заиления и деградации русел малых рек, превращения их в балки (Беркович, Чалов, Чернов, 2000). Глобальные невосполнимые потери почвы на пахотных землях в мире достигли 23 млрд. т. (Мир 80-х годов, 1989). На таких деградированных землях отмечается снижение урожайности многих сельскохозяйственных культур на 32-47%. В результате эрозии за два десятилетия (1967-87 гг.) содержание гумуса в пахотных почвах России снизилось в среднем на 20% (Заславский, 1987).
Эрозионными процессами охвачены земли всех районов и хозяйств Ульяновской области, особенно на правобережье Волги. Фактически каждый четвертый гектар пашни в различной степени эродирован (Золотов, 1995). Эрозионно-опасные земли занимают 36,4% пашни. В общей площади эродированной пашни слабоэродированные занимают 90,4%, среднеэродированные - 9,4%), сильно-эродированные - 0,2%.
В выполненных ранее исследованиях по проблемам эрозии в регионе не рассмотрены вопросы сопротивления почв размыву и эрозионной устойчивости земель как количественной основы анализа, оценки, прогноза эрозии почв и обеспечения их сохранения и рационального использования. Сравнительно мало проводились работы с постановкой полевых экспериментов.
Требуют решения проблемы районирования и картографирования эрозионной устойчивости земель и надёжного количественного обоснования почвозащитного землеустройства и земледелия.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось исследование эрозионной устойчивости пахотных земель Ульяновского Предволжья и разработка рекомендаций по их противоэрозионной оптимизации.
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:
• лабораторное определение сопротивления размыву и категорий впитывания пахотных почв;
• оценка природных факторов сопротивления почв размыву;
• расчёт и картографирование эрозионной устойчивости пахотных земель по ключевым участкам Ульяновского Предволжья;
• сопоставление результатов исследований с материалами почвенно-эрозионных работ;
• разработка рекомендаций по оптимизации эрозионной устойчивости пахотных земель и расчет противоэрозионных мероприятий при помощи персонального компьютера.
Для решения поставленных задач применялись различные методы:
• полевое исследование ключевых участков с отбором почвенных образцов;
• лабораторный эксперимент по определению категории впитывания и сопротивления почв размыву;
• морфометрический анализ топографических карт крупного масштаба;
• компьютерный анализ эрозионных свойств почв и эрозионной устойчивости пахотных земель;
• анализ почвенных и эрозионных карт.
Исследовано более 160 образцов пахотных почв нарушенной структуры из 15 административных районов Ульяновского Предволжья.
Исходные фактические данные получены на основе обработки топографических карт масштаба 1:10000 и 1:25000, почвенных карт масштаба 1:50000, фондовых материалов ВолгоНИИГипрозем, архива Ульяновского госкомитета по земельным ресурсам.
Всё оборудование для исследования сопротивления почв размыву (цилиндры, устройство для очистки почвы от примесей, прибор для размыва почвенного образца и др.) сделано автором по чертежам и подобию лаборатории Брянского государственного университета.
Исследования по теме диссертационной работы выполнялись с 1988 по 2002 гг. в Ульяновском государственном педагогическом университете им. И.Н. Ульянова, в рамках координационного плана Министерства народного образования РСФСР по теме "Разработка расчётных методов обоснования противо-эрозионной защиты земель по агроклиматическим зонам страны" и по заданию 01.01.ДЗ (СЭВ) "Составить почвенно-эрозионную карту СССР и разработать прогноз развития эрозионных процессов почвы".
Основные положения, выносимые па защиту:
1. Высокое сопротивление почв размыву черноземов Ульяновского Предволжья (в 2 раза выше, чем у серых лесных) связано с относительно высоким процентным содержанием гумуса, частиц размером <0,01 мм и частиц <0,001 мм;
2. Из всех факторов, определяющих сопротивление размыву, ведущими являются почвенные: механический состав и содержание гумуса;
3. Сопротивление размыву почв нарушенной структуры Ульяновского Предволжья - черноземов и серых лесных - можно определить по процентному содержанию в них гумуса и частиц <0,01 мм, используя полученные графики;
4. Картографирование эрозионной устойчивости земель по регулярной сетке квадратов более трудоемко, но оно отличается большей объективностью эрозионной ситуации по сравнению с картой, построенной по сети точек.
5. Компьютерная программа "Pochva" быстрее и точнее даёт рекомендации по оптимизации эрозионной устойчивости эродированных пахотных земель.
Научная новизна сводится к следующим положениям:
• выполнено исследование сопротивления почв размыву Ульяновского Предволжья и дана оценка роли основных факторов сопротивления почв размыву;
• составлены графики для определения сопротивления почв размыву нарушенной структуры Ульяновского Предволжья - черноземов и серых лесных -по процентному содержанию в них гумуса и физической глины;
• произведена региональная оценка эрозионной устойчивости пахотных земель;
• выполнено почвенно-эрозионное картографирование и районирование исследуемой территории в различных масштабах;
• создана опытная компьютерная программа "Pochva", позволяющая рассчитывать противоэрозионные мероприятия на землях с различной степенью эродированности.
Практическая ценность работы. Полученная база данных обеспечивает возможность оценки, прогноза эрозионной устойчивости пахотных земель и обоснования противоэрозионной защиты почв региона, решения экологических проблем, связанных с использованием земельных и почвенных ресурсов.
По результатам исследования составлены карты эрозионной устойчивости пахотных земель и даны рекомендации для почвозащитного землеустройства и землепользования на примере ряда хозяйств Ульяновского Предволжья.
Результаты работы используются в учебном процессе при подготовке специалистов по географическим и природоохранным специальностям.
Апробация работы. Результаты исследования докладывались на итоговой научной конференции Казанского государственного университета (1993 г.), на межвузовских семинарах молодых ученых по эрозионным и русловым процессам (Псков, 1994; Брянск, 2000), на IX, X совещаниях Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов при МГУ (Брянск, 1994; Вологда, 1995), на научно-практической конференции "Региональные эколого-фаунистические исследования как научная основа фаунистического мониторинга" (Ульяновск, 1995), на Всероссийской научной конференции "Современная география и окружающая среда" (Казань, 1996), на пленуме геоморфологической комиссии РАН (Волгоград, 1996), рабочем совещании по овражной эрозии (Ульяновск, 1996), на XIII-XVII пленарных межвузовских координационных совещаниях по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Псков, 1998; Уфа, 1999, Волгоград, 2000; Санкт-Петербург, 2001; Краснодар, 2002), на итоговых научных конференциях Ульяновского государственного педагогического университета в 1988, 1990-96, 19992002 гг.
Результаты исследований изложены в 18 публикациях.
Структура н объём работы. Диссертация объемом 145 страниц состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 168 наименований, приложения. Работа включает 26 рисунков и 18 таблиц.
|
