Поняття і структура агроландшафтів, фактори їх екологічної стійкості

Костецька Яна Вікторівна

Керівник:

к.с. – г.н. доцент

Бережняк Євген Михайлович

Київ-2014

Вступ

Сільськогосподарські угіддя являють собою агроландшафти, які утворюються внаслідок взаємодії сільськогосподарського виробництва з природною основою – ландшафтом і потребують для існування й розвитку постійної значної енергетичної підтримки людиною, території з дуже збідненим біорозмаїттямта виснажені. Важлива особливість агроландшафту – спрощення його біологічної системи, порушення біохімічних і фізичних процесів, які відновлюють потенційну продуктивність. При цьому формуються агроекосистеми різного рівня антропогенної трансформації. Стійкість агроценозів забезпечується надходженням енергії у вигляді добрив, поливної води, засобів боротьби з бур'янами, шкідниками, хворобами тощо.

Обґрунтування стійких агроландшафтів на сучасному етапі земельної реформи можливе через вирішення питання організації території сільськогосподарських угідь, з яких найскладнішою є організація землекористування. Створення сприятливих умов для раціональної організації сільськогосподарських угідь і сівозмін, а також для застосування сучасних технологій вирощування сільськогосподарських культур - одне з основних завдань у формуванні сільськогосподарських землекористувань. Для вирішення питань організації території землекористування запроваджено в науковий обіг і розкрито зміст поняття однорідного земельного масиву, під яким варто розуміти сукупність суміжних землекористувань у межах елементарного водозбірного басейну, ґрунтовий покрив сільськогосподарських угідь яких характеризується однаковим (або близьким) класом агроекологічної придатності для вирощування районованих сільськогосподарських культур.

Агроландшафт – природно-антропогенна система, яка є об'єктом сільськогосподарської діяльності і водночас середовищем життєдіяльності людини, а також формування агрофітоценозів.

Агроландшафти формуються в результаті взаємодії природно-потенціальних комплексів (ППК) з усіма ланцюгами системи землеробства, зокрема з інфраструктурою, протиерозійними заходами постійної дії (лісосмугами, протиерозійними гідротехнічними спорудами різних типів, межами полів і сівозмін, польовими дорогами, гідрографічною мережею).

Сучасні агроландшафти – складні системи, які створені з різних елементів агроекосистем (рілля, сіножаті, пасовища, багаторічні насадження) незначних за площею ареалів лісів, чагарників, лісосмуг, природних лук, боліт, торфовищ та розташованих на їхніх територіях доріг, комунікацій і будівельних споруд.

Екологічна незбалансованість структури земельного фонду України не тільки знижує ефективність використання та охорони земель, а й природну здатність відновлення родючості ґрунтів та функціонування агроландшафтів. Сучасні агроландшафти України мають незначне біотичне різноманіття. Це зумовлено високим ступенем їх розораності (80-90 %), деградацією ґрунтового покриву, зокрема через розвиток ерозійних процесів, дегуміфікацію, підкислення, підтоплення, забруднення радіонуклідами і важкими металами.

За останні роки щодо формування сталих агроландшафтів опубліковано чимало наукових праць, зокрема М.Й. Долгілевича,
Д.С. Добряка, О.П. Канаша, Я.В. Коваля, В.М. Кривова, В.О. Леонеця,
Л.Я. Новаковського, С.С. Соболєва, О.Г. Тараріко, Г.І. Швебса,
П.Г. Шищенко та ін. Однак багато проблем пов’язаних із збереженням агроландшафтів залишаються недостатньо вивченими і потребують подальшого наукового обґрунтування.

Розділ1. Сучасний стан агроландшафтів України (огляд літератури)

Поняття і структура агроландшафтів, фактори їх екологічної стійкості

Ґрунтовий покрив є важливим компонентом екологічних систем та об’єктом сільськогосподарського виробництва. Науково обґрунтоване ведення сільського господарства передбачає просторову організацію земельних ресурсів у структуровану систему аграрних ландшафтів. Земельні ресурси забезпечують продуктивність екосистем, але через інтенсивний антропогенний вплив останнім часом втрачають свої продуктивні та стабілізуючі функції.

У ландшафтознавстві ландшафт розуміється як однорідна ділянка земної поверхні, обмежена природними рубежами, у межах яких природні компоненти (літосфера, атмосфера, біосфера, ґрунти, рельєф, клімат і т.д.) знаходяться в складній взаємодії і пристосовані один до іншого. Ландшафт розуміється як геосистема з єдиним походженням, загальною історією розвитку, що формується в умовах однорідного геологічного фундаменту, одного переважаючого типу рельєфу, однакового клімату, з характерним поєднанням ґрунтів, рослинних співтовариств і геосистем локального рівня.

Зміни в ландшафті відбуваються постійно і залежать від природних і антропогенно-техногенних чинників та властивостей самого ландшафту. Природні фактори характеризуються зональними умовами, ритмічністю їхніх проявів і розмахом коливань. Під впливом господарської діяльності людини формується антропогенний ландшафт, в якому найбільшій зміні піддається ґрунт, біота, водний і тепловий режим. Антропогенний ландшафт складається з природних і змінених людиною компонентів, що взаємодіють між собою. Аграрні ландшафти належать до антропогенних ландшафтів.

Під агроланшафтом розуміють природну-сільськогосподарську геосистему регіональної розмірності або модифікований людиною природний ландшафт землеробського використання. За В. Бураковимагроландшафт – це анторопогенно-природна, інтегрована природно-виробнича система, пристосована до науково-обгрунтованого, екологічно раціонального і економічно вигідного ведення сільськогосподарського виробництва, що забезпечує збереження й розвиток його природних основ і не суперечить охороні навколишнього середовища, підтримці організованості біосфери.

У результаті значного втручання людини в агроландшафти погіршуються екологічні умови й якість компонентів ландшафту, зменшуються природні ресурси ландшафту та кількість і якість продукції. За інтенсивністю антропогенного впливу аграрні ландшафти належать до дуже змінених (порушених) ландшафтів. Причому зміни торкаються всіх компонентів (рослинність, ґрунти, води) та призводять до істотного порушення структури ландшафту. Межі аграрних ландшафтів являють собою рубежі у вигляді польових доріг, елементів гідрографічної мережі або лісосмуг.

Заміна природних біоценозів штучними знижує загальну біологічну продуктивність, збіднює ґрунт. Культурні рослини щорічно виносять із ґрунту значну кількість азоту, фосфору, калію, кальцію тощо. Ґрунти з середнім вмістом мінеральних речовин за рахунок отримання урожаю можуть бути повністю виснажені за 15-50 років. Для ландшафтів характерна біологічна продуктивність, яка виражає сукупний результат природних й антропогенних впливів на екосистеми і виступає вагомим інтегральним показником оптимізації аграрних ландшафтів. Втручання людини в біологічний кругообіг геосистем знижує потенційні біологічні ресурси та родючість ґрунтів.

Сільськогосподарські ландшафти, зумовлені відмінностями в господарському використанні землі, Ф. Мільков поділяє на такі основні типи, як: польовий, садовий, змішаний садово-польовий та лучно-пасовищний. Для польового типу характерна розораність ґрунтів, яка змінює їхні властивості. При низькій агротехніці знижується вміст гумусу, втрачається міцна дрібнозерниста структура чорнозему, і навпаки, висока агротехніка підвищує або підтримує на необхідному рівні родючість ґрунтів. Для садового типу характерний низький рівень саморегуляції та необхідність високої агротехніки для отримання високих урожаїв. Садово-польові антропогенні ландшафти являють собою насадження плодових дерев, між якими вирощуються ягідні кущі, овочі, квіти. Для лучно-пасовищного типу ландшафтного комплексу характерні луки і пасовища, серед негативних впливів на них є надмірний випас худоби. Для України характерний кожний із зазначених типів аграрних ландшафтів.

Відповідно до ст. 19 Земельного кодексу України, всі землі за основним цільовим призначенням поділяються на дев’ять категорій, до яких належать і землі сільськогосподарського призначення.

Згідно зі ст. 22 зазначеного закону до земель сільськогосподарського призначення належать:

v сільськогосподарські угіддя (рілля, багаторічні насадження, сіножаті, пасовища та перелоги);

v несільськогосподарські угіддя (господарські шляхи і прогони, полезахисні лісові смуги та інші захисні насадження, крім тих, що віднесені до земель лісогосподарського призначення, землі під господарськими будівлями і дворами, землі тимчасової консервації, тощо).

Земельний фонд України включає 42,4 млн. га сільськогосподарських угідь або 70 % від загальної земельної площі країни, з них рілля становить більш 80 %, багаторічні насадження – 2,7 %, сіножаті – 5,1 %, пасовища – 11,4 %. Сільськогосподарські угіддя розташовані по території країни нерівномірно 37 % –гірсько-лісовому регіоні Карпат до 90 % у степових регіонах.

Одним із основних чинників зниження продуктивності земельних ресурсів є деградація агроландшафтів унаслідок тривалого застосування недостатньо екологічних систем землеробства, порушення оптимальної структурно-функціональної організації території, збалансованості основних стабілізуючих компонентів, що призводить до зниження протиерозійної стійкості агроландшафтів, погіршення їхнього екологічного стану. Складові сучасних аграрних ландшафтів визначають їхню стабільність чи нестабільність. Антропогенна діяльність в агроекосистемах, як правило, посилює ризики погіршення навколишнього природного середовища.

Інтенсивний антропогенний вплив на природні ресурси зумовив порушення екологічної стабільності ландшафтів, у тому числі й аграрних. Однією з причин дестабілізації екологічної ситуації в аграрних ландшафтах є значна розораність земель. Це негативно позначається на зниженні стійкості агроекосистем, призводить до екологічного дисбалансу співвідношень площ ріллі, луків, лісів, водойм та збіднення біологічної різноманітності. Наслідком цих процесів є різке зниження продуктивності аграрних ландшафтів.

Розораність території України в середньому становить 55,2 %, а в степових районах цей показник сягає відмітки 90 %, що виходить далеко за межі допустимих норм високої культури землеробства. Через інтенсивні ерозійні процеси, що значною проявляються на розораних землях, виникає необхідність скорочення орних площ для покрашення екологічної стабільності аграрних ландшафтів.

Рілля більшою мірою, ніж інші складові аграрних ландшафтів, дестабілізує екосистему. В процесі розорювання знищується природна рослинність, зменшується видовебіорізноманіття. При знищенні природної рослинності йде процес руйнування ґрунту внаслідок різкого збільшення прямого поглинання сонячної радіації, що призводить до «горіння» гумусу, погіршення його агрегуючої здатності. Відкритий ґрунт влітку у сонячний день на поверхні може нагрітися до 80°С і навіть вище. Це означає не тільки підвищені втрати вологи на випаровування, а і загрозливе підвищення температури повітря, що не дає змоги досягти «точки роси» і відповідного формування дощів. Тобто проблема наднормативної розораності ландшафтів має не тільки суто місцевий характер, а й обумовлює погіршення мікрокліматичних характеристик. Є підстави припустити, що підвищення проявів посух і посушливості клімату в Україні та ряді інших країн обумовлюється саме цією причиною.

Проблемам і пошуку найкращих варіантів оптимізації аграрних ландшафтів за допомогою досягнення екологічно збалансованого і економічно доцільного співвідношення між різними видами сільськогосподарських угідь присвячені праці багатьох вітчизняних учених – С. Булигіна, В. Буракова, Л. Новаковського, В. Сайка, О. Тараріко,
Ю. Тараріко, А. Третяка, О. Фурдичка, С. Чорного, М. Шелякіна та ін.

Формування структури аграрних ландшафтів значною мірою пов’язане з рельєфом, який зумовлює здатність земель для вирощування сільськогосподарської продукції. Найбільш науково обґрунтованою основою для формування екологічно сталих агроландшафтів визнано впровадження ґрунтозахисної системи землеробства з контурно-меліоративною організацією території.

Для створення сталих і збалансованих агроландшафтів із високою біологічною продуктивністю необхідне зниження темпів ерозії, що можливо через упорядкування структури агроландшафтів. Сьогодні накопичений значний обсяг наукових розробок щодо ландшафтних, екологічних і агротехнологічних систем, проте лише відносно невелика частина цих розробок реалізується на практиці. В сучасних умовах це вирішується оптимізацією складу та науково-обґрунтованим співвідношенням угідь, лісових, лучних, болотних, рекреаційних зон і водних екосистем, у вилученні зі складу ріллі деградованих та малопродуктивних земель.

Комплексну агроекологічну оцінку стану земельних ресурсів за співвідношення основних видів угідь, рівнем антропогенного навантаження, ступенем поширення деградаційних процесів та розробку рекомендацій щодо охорони родючості та поліпшення екологічного стану ґрунтів проводили: на території Київської області – О. Ракоїд, на території Чернігівської області – Є. Москальов, на території Рівненської області – В. Долженчук, на території Полтавської області – П. Писаренко, О. Ласло.

Дослідження, проведені В. Бєлоліпським та Ю. Колесніковим в умовах Степу засвідчили, що оптимальні ерозійно-екологічні умови в агроландшафті створюються за наявності 40-60 % орної землі, 5-10 % полезахисної лісистості та 30-60 % кормових угідь. В. Трегобчук запропонували ландшафтно-екологічне районування території України, яке ґрунтується на системній оцінці природно-екологічного потенціалу різних регіонів із урахуванням інтегрального впливу на довкілля господарської діяльності людини.

Питання про оптимальну полезахисну лісистість та співвідношення угідь в ландшафтах науковцями розроблено і обґрунтовано для всіх кліматичних зон України. Сучасна лісистість Лісостепу зменшена в 4 рази і становить 12,2 %, Степу – майже у 2 рази, з 5-6 % до 3 %. Із розрахованої мінімально необхідної кількості лісових смуг (3,5 %) за реальними дослідженнями є 1,4 % (432 тис.га), причому 35 % насаджень від загальної площі лісосмуг мають незадовільний стан і меліоративні якості.

За дослідженнями В.В. Медвєдєва та ін. (1997) в Україні налічується 6,8 млн. га ріллі з дуже важкими ґрунтово-технологічними умовами, частина яких непридатна для інтенсивного використання. Крім цього вчений вважає, що проблеми агроландшафтів – замулення малих річок, зменшення біологічного різноманіття, погіршення екологічних функцій, посилення контрастності і жорсткості клімату – будуть збільшуватися та інтенсифікуватимуться.

О. КанашВ. Леонець (2005), Л. Новаковський (2005), М. Шквир(2000), розробили наукові підходи та критерії консервації деградованих і малопродуктивних земель України, створення на них лісових насаджень і залуження; проекти землеустрою щодо впровадження ґрунтозахисних сівозмін і технологій при вирощуванні культур. Фактичне скорочення ріллі і визначення долі подальшого використання цих земель виконується лише на підставі опрацьованого проекту, де кількісно обґрунтовано не тільки питання оптимізації співвідношення земельних угідь, а й питання розміру і геометрії робочих ділянок (полів), що в кінцевому результаті визначає успіх у справі охорони ґрунтів від ерозії. Тобто, мова йде про систему заходів постійної дії: полезахисні лісосмуги, дороги, гідротехнічні споруди, інфраструктура безпечного скидання поверхневого стоку і таке інше. Це свого роду каркас (фундамент) грунтоохоронного і екологічно збалансованого агроландшафту.

Прогнозується скорочення площ орних земель з 90-80 % до 50 % у структурі сільськогосподарських угідь за рахунок значно деградованих ерозією, заболочених і засолених, з низьким вмістом гумусу, схилах більше 3° та інших, які мають низьку віддачу врожаєм. Державною програмою передбачено скорочення ріллі на 10-12 млн. га. В умовах постійного зростання цін на техногенні та енергетичні ресурси цей напрям являє собою умову економічного виживання господарств. На землях із високою родючістю ґрунтів окупність врожаю пшениці у 1,5-2 і навіть три рази вище, ніж на сильно деградованих. О. Федько розглядає питання виведення еродованих земель на консервацію, що базується на матеріалах еколого-агрохімічної паспортизації сільськогосподарських угідь.

Посилення деградаційних процесів в умовах нових організаційно-правових форм землекористування України свідчить про те, що традиційні методи контролю і спостережень за станом агросфери не відповідають сучасним інформаційним вимогам. В. Белоліпський, В. Греков, А. Покотило пропонують інтегральну модель оцінки агроландшафтів методом спектрофотометрування з урахуванням різних ґрунтоохоронних рівнів захисту, який дозволяє дати об’єктивну оцінку гумусного стану ґрунтів.

Дата добавления: 2015-08-10