Лекция 3 Научные основы систем земледелия




Скачать 107.51 Kb.
НазваниеЛекция 3 Научные основы систем земледелия
Дата конвертации27.12.2012
Размер107.51 Kb.
ТипЛекция
ЛЕКЦИЯ 3

Научные основы систем земледелия

1.Законы развития и функционирования ландшафтов.

2. Понятие об агроландшафтах, классификация агроландшафтов

  1. Экологическая ниша

Современное состояние земледелия в значительной мере предопределено недооценкой, а порой и игнорированием законов развития природы. В районах интенсивного земледелия полному или частичному уничтожению подвергнуты природные экосистемы: вырублены леса, переосушены болота, распаханы эрозионно опасные ландшафты и водоохранные зоны и т. д. Это привело к разбалансированию функционирования природных экосистем. В результате участились засухи, развиваются эрозионные процессы,происходят техногенное загрязнение почв и окружающей среды, сокращение видов растений и животных.

Одно из направлений оздоровления экологической ситуации —использование экологически безопасных технологий в системах земледелия посредством приведения их в соответствие с законами, закономерностями и правилами, действующими в экологии. В первую очередь это относится к законам и закономерностям, касающимся развития и функционирования ландшафтов.

Слайд 2 Закон единства организма и среды обитания (Вернадский, 1946).

Названный закон создает предпосылку адаптировать сельскохозяйственные культуры и технологии их возделывания к конкретным условиям агроландшафта.

Слайд 3 Закон внутреннего динамического равновесия экосистемы (Рей-

мерс, 1994). Согласно ему вещество, энергия, информация экосистем и их составных частей (иерархий) взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает различные количественные структурные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств экосистемы.

Слайд 4 Из этого закона следует, что:

любое изменение в экосистеме приводит к развитию цепных реакций, ведущих к нейтрализации этих изменений или формированию новых взаимосвязей и новых систем;

изменение компонентов природных экосистем происходит нелинейно, т. е. изменение одного из показателей может вызвать более сильные или слабые отклонения его от других показателей или всей системе в целом;

перемены, происходящие в крупных экосистемах, необратимы;

проходя по экологической иерархии снизу вверх, от места воздействия до биосферы в целом, они изменяют глобальные процессы и сводят их на новый эволюционный уровень;

Любые локальные преобразования природы вызывают в глобальной совокупности биосферы ответные реакции, приводящие к относительной изменчивости эколого-экономического потенциа|ла.

Слайд 5 Закон константности живого вещества в биосфере (Вернадский, 1946)

Сущность этого закона заключается в том, что количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода— величина постоянная. Отсюда следует, что при использованииI агроландшафта необходимо добиваться увеличения полезной биологической продукции, уменьшив вредоносную форму живой материи (сорняки, вредители и др.).

Слайд 6 Закон снижения энергетической эффективности природопользова-

|. Смысл данного закона состоит в том, что по прошествии длительного времени для получения из природных систем полезной продукции на ее единицу затрачивается в среднем все больше энергии. За последнее столетие в развитых странах количество энергии, затрачиваемое на производство единицы сельскохозяйственной продукции, возросло в 10—15 раз, в то время как производительность выросла всего в 2—3 раза. Резко увеличились энергетические расходы на одного человека — с 70 тыс. до )—250 тыс. ккал.

Попытка увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур путем повышения расхода энергии на единицу продукции бесперспективна. Так, наиболее затратным фактором в техногенной интенсификации растениеводства является азотное удобрение, на долю которого приходится до 30 % расхода энергии, получаемой из ископаемого топлива. Второе место занимает орошение — до 20 % используемой энергии. На долю пестицидов приходится примерно 5 % в общем балансе расходуемой энергии.

Дальнейший рост затрат энергии ограничен емкостью среды и при сохранении нынешних темпов роста приведет к глобальному экологическому кризису. Поэтому необходим поиск энергосберегающих технологий.

Слайд 7 ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ

(Коммонер, 1974). Первый закон гласит «все связано во всем».

Все экосистемы являются взаимонастраивающимисся и взаимоуравновешенными. При незначительных отклонениях в одном звене экосистема в целом стабилизируется благодаря динамическим самоконтролирующим свойствам. При слишком сильных отклонениях может произойти разрушение экосистемы.

Слайд 8 Второй закон «все должно куда-то деваться». В природе продукты жизнедеятельности одних организмов служат сырьем для других.

Третий закон «природа знает лучше». Любое крупное изменение природной системы вредно для нее, ибо эта система прошла несравненно более длительную эволюцию, чем период развития цивилизации, и усовершенствовалась до уровня тончайшего механизма, в котором каждая деталь играет свою роль. Для любой органической субстанции, вырабатываемой организмами, в природе есть фермент, который может ее разложить. Многие же синтезированные человеком вещества настолько отличаются от природных, что в естественных условиях не разлагаются и накапливаются в природе. Закон призывает к предельной осторожности во взаимодействии с природой.

Слайд 9 Четвертый закон «за все надо платить» (ничто не дается да-

ром). Все, что человек берет от природы, должно быть рано или поздно возмещено, так как глобальная экосистема является единым целым, в пределах которого не может быть что-то выиграно или потеряно.

Агроландшафт является основой жизни и деятельности человека. Зная закономерности трансформации вещества и энергии в пределах агрогеосистемы, можно адаптировать к ним сельскохозяйственное производство, тем самым, делая его экологически безопасным и экономически оптимальным.

Слайд 10 под агроландшафтом понимается земельный массив, состоящий из комплекса взаимосвязанных природных компонентов, элементов системы земледелия и землеустройства с относительно автономными водным, тепловым и другими режимами с признаками общей экологической системы.

Агроландшафт следует понимать как территориальную единицу для решения вопросов формирования систем земледелия на экологической основе. Агроландшафт является антропогенным и формируется под воздействием сельскохозяйственной деятельности человека. Следовательно, в структуре агроландшафта должны найти отражение формирующие его элементы из организации территории и системы земледелия.

М.И. Лопыревым представлена схема структуры агроландшафта, которая состоит из двух частей – естественной и хозяйственной. Эти части складываются из природных компонентов ландшафта и элементов систем земледелия. В свою очередь, 2-я часть структуры будет существенно зависеть от первой.

Первичной единицей агроландшафта принято считать агроценоз - искусственно создаваемые человеком на относительно продолжительное время особые по составу и структуре неустойчивые сообщества растений.

Слайд 11 Граница агроландшафтов – это, как правило, четкие рубежи, часто исторически сформировавшиеся на основе накопленного опыта использования земельных, водных, лесных ресурсов, опыта организации территории.

Слайд 11 Агроландшафтный контур – элементарная часть системы, примерно однородная по технологии использования природного ресурса. Это может быть земледельческий участок (контур), в том числе и орошаемое поле.

Совокупность контуров, образующих единую технологическую систему в пределах урочища, близких по строению и функционированию, формирует агроландшафтный массив.


2. Сельскохозяйственные типы ландшафтов обусловле

Слайд 12 относятся следующие типы агроландшафтов:

полевой,

садовый,

смешанный садово-полевой,

лугово-пастбищный,

ландшафты с измененной литогенной основой,

орошаемые и осушенные ландшафты.

Полевой тип характеризуется перепашкой почвенного слоя, внесением минеральных и органических удобрений, борьбой с сорной растительностью, выращиванием агроценозов с ежегодным изъятием у них большей массы биомассы. Почвы под влиянием полевых культур испытывают большие изменения. Для распаханных почв характерны высокая биологическая активность, возрастание численности микроорганизмов, усиление процессов нитрификации и минерализации органического вещества. Распашка почв коренным образом преобразует круговорот воды, резко усиливая поверхностный сток. Во время снеготаяния и летних ливней происходит смыв почв и образование оврагов.

Водная и ветровая эрозия – спутники полевых ландшафтов в районах семиаридного климата.

Посевы – подлинный культурный биогеоценоз. Многолетнее возделывание той или иной культуры приводит к приспособлению сорной растительности и животного мира.

Каждый вид полевого урочища обладает присущим микроклиматом. Температура и влажность воздуха, скорость ветра неодинаковы над пшеничным полем и плантациями кукурузы, подсолнечника и сахарной свеклы.

Оптимальные условия для развития полевых ландшафтов больше проявляются в лесостепной и степной зонах. Теплое солнечное лето, достаточное, хотя и неустойчивое увлажнение, плодородные черноземы и темно-каштановые почвы, равнинный рельеф – все это способствовало тому, что эти зоны стали основными производителями зерновых и многих технических культур на территории России.

Местные проявления полевого типа ландшафта, если учитывать его широкую географию, исключительно разнообразны. В ландшафтном отношении и по продуктивности наиболее существенны различия между неорошаемыми (богарными) и орошаемыми комплексами. Орошаемые – это самый надежный способ получения высоких, устойчивых урожаев в зонах с богарными термическими ресурсами, но страдающими от недостатка влаги: в степях, полупустынях, пустынях умеренного пояса, субтропиков и тропиков.

Садовый тип представлен садами, насаждениями многолетних плодовых деревьев и кустарников разных географических поясов. Внешние сады ближе к лесокультурам, чем к полевым ландшафтам. Однако низкий уровень саморегуляции и потребность в высокой агротехнике определяют принадлежность садов к классу сельскохозяйственных ландшафтов. Особую разновидность садовых ландшафтов образуют виноградники. Для получения высоких урожаев, почвы садов и виноградников нуждаются в постоянной обработке, внесении органических и минеральных удобрений, поливе. Поэтому они всегда сильно окультурены и на фоне зональных естественных почв выделяются высоким плодородием. Садовые культуры требовательны к теплу и влаге. Поэтому они распространены в районах с умеренным климатом.

Смешанный садово-полевой тип встречается в тропических странах, где среди посевов различных полевых и огородных культур разбросаны одиночные плодовые деревья, издали создающие иногда впечатление редколесья. Подобные ландшафты известны на сильноувлажненных западных побережьях Индии и Шри-Ланки, где при вырубке леса под посевы специально сохраняли полезные деревья.

Лугово-пастбищный тип представлен природными пастбищами и сенокосами. На территории России он встречается повсеместно от тундр на севере до субтропиков на юге.

Состояние лугов и пастбищ зависит от характера и интенсивности хозяйственного использования. Сенокошение способствует лучшему прогреву и просушиванию почвы, уничтожению древесно-кустарниковой поросли.

Значительное воздействие на луга и пастбища оказывает неумеренный выпас скота. Под его влиянием происходит уплотнение почвы и ее иссушение, в травостое сначала выпадают ценные кормовые растения, затем растительный покров изреживается, и в свои права вступает водная и ветровая эрозия.

Сельскохозяйственные ландшафты с измененной литогенной основой представлены ландшафтами, в которых человек коренным образом изменил рельеф и грунты. Среди них первое место принадлежит полевым и садовым ландшафтам террасированных склонов. Они известны во всех земледельческих странах мира. Они созданы человеком, чтобы избежать эрозии почв. Антропогенную природу имеют не только сами террасы, но и их почвенный покров.

Ландшафты со староорошаемыми почвами представляют затопляемые территории при возделывании риса, хлопчатника, садовых культур. Они обладают не только своим особым микроклиматом, растительным и животным миром, но и специфическими грунтами – антропогенным аллювием. Мощность его достигает 1-3,5 м. Это плодороднейшая почва-грунт, наложенная на бесплодные такыры.

Существенно изменена литогенная основа – почвы и микроклимат – у полевых и лугово-пастбищных ландшафтов, созданных на месте болот после их осушения.


3. По мнению ведущих ученых основная проблема человечества сегодня - переход к экологически сбалансированному развитию всей деятельности человечества. Необходимо увязывать действия, направленные на развитие отдельных районов с глобальной экологической перспективой, в которой ответственность за выработку стратегии сбалансированного развития будут нести густонаселенные промышленные районы. Важное место в решении этого принадлежит вопросу о роли экологических ниш в агроландшафтах.

В агроландшафте экологически равновесно сочетаются пашня, луг, лес, вода и другие компоненты агросреды.

В 1928 году Дж.Гринеллом введено понятие "экологическая ниша". Н.Ф. Реймерс дает такое определение этому понятию:

Слайд 13 "Экологическая ниша - место вида в природе, включающее не только положение вида в пространстве, но и функциональную его роль в сообществе и его положение относительно абиотических условий существования (температуры, влажности и т.п.)". Он считает, что если местообитание - как бы адрес организма, то экологическая ниша - как бы его профессия. Она может быть занята или не занята видом, так как это функциональное место вида в экосистеме, включая его роль в этом образовании.

Понятие "экологическая ниша" окончательно не установилось. Напрвшивается вопрос: об объёдинении этих понятий

Агроландшафт - в обобщенном виде, определенный участок территории, при этом нас интересуют не его размеры, а характеристики и свойства. По аналогии с экосистемами агроландшафты составляют сложные природные объекты, дополненные в последнее время искусственными. Поэтому для них, очевидно, будут справедливы многие из тех свойств, которые характерны для экосистем: сложность; целостность; способность к сохранению (буферность); управляемость; наблюдаемость; элементы системы имеют качественное различие; функции экосистем обусловлены характером циркуляции вещества и энергии, взаимодействием элементов системы и связью экосистемы с окружающей средой; структуры в экосистемах характеризуются физическими условиями.

Таким образом, из свойств агроландшафта следует, что это есть некая пространственная форма.

Экологическая ниша - это место вида и "его профессия". Например: определенные породы деревьев, организованные определенным образом, которые образуют лесополосы или определенный вид почвы образующий поле и т.п.). Это означает, что экологическая ниша - есть содержание, наполнение агроландшафта.

Видно, что эти два понятия дополняют друг друга, т.к. оперируя ими, можно полностью описать положение и состояние интересующего нас вида в интересующем нас месте. Связки: поле-почва, лесополоса-толщина, ширина - порода деревьев и т.п. - это есть внутреннее и внешнее проявление агроландшафта.

Соотношение агроландщафта и экологических ниш, входящих в него биологических элементов (подсистем) описываются объективными законами развития мира. В науке такое соотношение встречается, как философские категории "Содержание и форма". Они отражают взаимосвязь двух сторон природной реальности; упорядоченной совокупности элементов (экологических ниш) и процессов (землеустройство, земледелие и т.п.), образующих форму (агроландшафты), т.е. содержание и формы его существования и выражения этого содержания.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconЛекция 2 развитие систем земледелия и их сущность
Система земледелия — результат длительного исторического развития народов мере накопления практического опыта и научных знаний

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconНаучные основы повышения энергоэффективности систем верхнего естественного освещения промышленных зданий с применением теории светового поля
Научные основы повышения энергоэффективности систем верхнего естественного освещения промышленных зданий с применением

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconМуниципальная целевая программа освоения систем земледелия на ландшафтной основе в ремонтненском районе
К этому времени в большинстве хозяйств было осуществлено внутрихозяйственное землеустройство, предполагающее зо­нальные системы земледелия,...

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconКурс лекций Москва 2008 Содержание Лекция Введение 3 Лекция Научные знания в средневековой Руси и окружающем мире 9 Лекция История науки и техники в XIV первой половине XVII вв. 19
Лекция Развитие науки и техники в России в Новое время (вторая пол. XVII-XVIII вв.) 26

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconУчебное пособие Содержание Введение Тема Теория социальной работы как учебная дисциплина; научные основы социальной работы. Лекция
Тема Теория социальной работы как учебная дисциплина; научные основы социальной работы

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconМетодические указания по изучению дисциплины и задание для контрольной работы студентам-заочникам агрономического факультета по специальности «агрономия»
Общие вопросы по возделыванию сельскохозяйственных культур. Оно тесно связано с такими теоретическими дисциплинами как почвоведение,...

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconКонспекты лекций «научные основы школьного курса биология»
Лекция история формирования школьного обра­зования в целом и биологического в частности под влиянием научного познания

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconЛекция Научные основы национальной экономики (4 ч.)
Понятие национальной экономики. Предмет и задачи курса «Национальная экономика Беларуси», его место в системе экономических наук

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconЛекция Научные основы национальной экономики (4 ч.)
Понятие национальной экономики. Предмет и задачи курса «Национальная экономика Беларуси», его место в системе экономических наук

Лекция 3 Научные основы систем земледелия iconЛекция 18. Инструментальные средства моделирования систем. Основы систематизации языков имитационного моделирования. Моделирование систем и языки программирования.
Язык программирования представляет собой набор символов, распознаваемых ЭВМ и обозначающих операции, которые можно реализовать на...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница