Агроландшафтов (на примере московской области)
Большое значение для теории и практики географических и ландшафтных исследований имеют труды М.В. Андриишина, Г.Н. Анненской, В.С. Аношко, Д.Л. Арманда, М.А. Глазовской, К.Н. Дьяконова, Г.В. Добровольского, В.К. Жучковой, Ф.Р. Зайдельмана, А.Г. Исаченко, Н.С. Касимова, Н.Е. Кошелевой, И.И. Мамай, Ф.Н. Милькова, В.Б. Михно, В.А. Николаева, А.И. Перельмана, Н.Ф. Реймерса, Н.А. Солнцева, В.Б. Сочавы, В.В. Сысуева, И.С. Урусевской, В.М. Чупахина, С.А. Шобы, А.М. Шульгина и других ученых, в которых рассмотрены вопросы свойств, морфологической структуры и классификации ландшафтов, пространственно-временного анализа состояния компонентов ландшафтов, моделирования природных процессов, происходящих в ландшафтах.
Учение о природных территориальных комплексах имеет большое практическое значение для сельского хозяйства и мелиорации земель. Ландшафтный подход в природообустройстве и мелиорации земель развивали в своих работах С.Ф. Аверьянов, И.П. Айдаров, Н.В. Арефьев, В.В. Бородычев, А.Д. Брудастов, В.П. Василенков, В.В. Ведерников, А.И. Голованов, Д.П. Гостищев, М.С. Григоров, К.В. Губер, А.Д. Гумбаров, Ю.П. Добрачев, Н.Н. Дубенок, А.М. Зейлигер, Д.А. Иванов, С.Д. Исаева, Н.П. Карпенко, А.Е. Касьянов, Д.М. Кац, А.Н. Каштанов, Б.М. Кизяев, Л.В. Кирейчева, В.И. Кирюшин, Н.Г. Ковалев, В.А. Ковда, Д.В. Козлов, А.Н. Костяков, А.В. Кравчук, В.Н. Краснощеков, И.П. Кружилин, Ю.А. Мажайский, З.М. Маммаев, Д.А. Манукьян, Б.С. Маслов, Б.Ф. Никитенков, А.С. Овчинников, Н.А. Пронько, В.В. Пчелкин, Л.М. Рекс, И.С. Румянцев, Г.А. Сенчуков, В.И. Сметанин, С.В. Сольский, Т.И. Сурикова, Л.М. Хажметов, Н.Б. Хитров, В.В. Шабанов, Д.В. Штеренлихт, В.И. Штыков, Б.Б. Шумаков, А.В. Шуравилин, И.Ф. Юрченко, В.П. Якушев и другие ученые.
В настоящее время существует несколько определений понятия «ландшафт». Однако во всех определениях отличительными особенностями ландшафта считаются его природное единство, целостность, понимание ландшафта как структурного элемента ландшафтной (географической) оболочки планеты. Большинство существующих определений ландшафта дополняют друг друга. В совокупность понятий физической географии и ландшафтоведения наравне с общепринятым понятием ландшафта как природно-территориального комплекса (ПТК) было введено понятие «геосистема», а наряду с понятием агроландшафта было введено понятие «агрогеосистема». Агроландшафт — антропогенный ландшафт, естественная растительность которого на подавляющей части территории заменена агроценозами. Под агрогеосистемой понимается техноприродная ресурсовоспроизводящая и средообразующая гео(эко)система, служащая объектом сельскохозяйственной деятельности и одновременно средой обитания культурных растений, домашних животных и человека (Голованов А.И.).
Ландшафт имеет однородный геологический фундамент, определенный состав горных пород, один генетический тип рельефа, единый местный климат и, как следствие, один зональный тип и подтип почв. В то же время морфологические части ландшафта – элементарные ландшафты (фации) располагаются на разных формах и элементах рельефа, отличаются друг от друга водным режимом, растительным покровом, что приводит к образованию азональных почв. Наиболее значимыми природными факторами, определяющими структурную и функциональную специфику геосистем, являются рельеф земной поверхности, геологическое строение, местный климат, обводненность территории, тип растительного покрова. Эти факторы относятся к категории внутренних ландшафтообразующих факторов.
Геосистемы и ландшафты обладают собственными, только им присущими свойствами, знание которых необходимо при изучении ландшафтов и при работе с ними — использовании, обустройстве, восстановлении. К внутренним свойствам ландшафта относят: целостность, открытость, функционирование, способность почвообразования и продуцирования биомассы, структурность, динамичность, устойчивость, способность развиваться, изменчивость свойств компонентов геосистем в пространстве, нелинейность природных процессов.
Такие важнейшие процессы ландшафтов, как влагооборот, почвообразование, продуцирование биомассы, биогенный круговорот веществ, определяются тепло- и влагообеспеченностью, т.е. количеством поступающих в ландшафт тепла и влаги. Хозяйственная деятельность оказывает существенное влияние на функционирование ландшафтов. Природные ландшафты под воздействием человеческой деятельности становятся природно-антропогенными.
Для ландшафтной оболочки справедлив закон иерархической организации слагающих ее частей. Функционально-динамическое сопряжение природных геосистем, последовательно сменяющих друг друга в направлении от местного водораздела к местному базису денудации (реке, депрессии рельефа) называют ландшафтно-геохимической (ландшафтной) катеной. Катенарный ряд элементарных ландшафтов (фаций) представляет собой целостную геосистему с однонаправленным потоком вещества и энергии сверху вниз по склону.
Ландшафт имеет природные, естественные границы, что позволяет составлять ландшафтные карты. Ландшафтная карта является организующим научно-методическим базисом научного анализа, исходной синтетической моделью для прикладных прогнозных расчетов: мелиоративных, водохозяйственных, экологических.
Среднемасштабные ландшафтные карты административных областей способны представлять ландшафтную структуру регионов на уровне видов и подвидов ландшафтов и географических местностей. Например, на ландшафтной карте Московской области (Анненская Г.Н. и др.) объектами изображения являются такие единицы как физико-географические провинции, физико-географические районы, ландшафты и местности. Всего на описываемой территории выделено 7 физико-географических провинций, 13 физико-географических районов, 114 индивидуальных ландшафтов, которые относятся к 75 видам и 26 родам. Местности составляют 310 видов и 26 родов.
История развития человечества – есть история природопользования, в котором природные компоненты ландшафта (воздух, поверхностные и подземные воды, горные породы, почвы, растительный и животный мир) используются в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей человеческого общества.
Оставлять все ландшафты в неизменном состоянии было бы немыслимо и нецелесообразно, так как само выживание и развитие человеческого общества поставлено в зависимость от эффективности использования компонентов ландшафтов. При этом компоненты ландшафта выступают в роли природных ресурсов, как источники сырья, топлива, энергии, а сам ландшафт рассматривается в качестве своеобразного природно-ресурсного района или пространственного базиса для размещения различных инженерных или техно-природных систем. К основным видам природных ресурсов относятся: солнечная энергия, водные, земельные, минеральные и растительные ресурсы, а также ресурсы животного мира.
Под социально-экономической функцией ландшафта понимают выполнение ландшафтом заданной социально-экономической роли, направленной на удовлетворение той или иной потребности общества. Под оптимизацией ландшафта понимают деятельность по обеспечению наиболее эффективного выполнения ландшафтом социально-экономических функций при сохранении ресурсовоспроизводящих и средоформирующих свойств. Под улучшением ландшафта понимают систему мероприятий, направленную на изменение ландшафта с целью формирования или совершенствования благоприятных для человека свойств ландшафта.
Мелиорация дает возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрогеологических, гидрологических и др.) на земельных угодьях в необходимом для человека направлении, формировать высокопродуктивные агробиоценозы, повышать плодородие почв, обеспечивать устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур, выращивать новые культуры, создавать благоприятные условия для существования полезной флоры и фауны.
В современной концепции развития мелиорации сельскохозяйственных земель нашли отражение ее основные цели: расширенное воспроизводство плодородия почв, получение оптимального урожая определенных сельскохозяйственных культур при определенных экологических ограничениях, не допускающих вредного влияния на природные системы.
Цели мелиорации земель могут быть достигнуты только при выполнении определенного целостного набора требований, которым должна удовлетворять система мелиоративных мероприятий, т.е. мелиоративного режима (Голованов А.И., Айдаров И.П.).
Между компонентами геосистем и геосистемами в целом постоянно происходит вещественно-энергетический и информационный обмен, обусловливающий межкомпонентные связи в ландшафте. Эти межкомпонентные вещественно-энергетические связи особенно активны в биогеохимическом (малом биологическом) круговороте. Поэтому, согласно положениям, выдвинутым основоположником мелиоративной науки академиком А.Н. Костяковым, одной из важнейших задач мелиорации земель является управление биологическим и геологическим круговоротами воды и химических веществ. Согласно концепции А.Н. Костякова, одной из важнейших задач земледелия и мелиораций является управление круговоротом воды и зольных питательных элементов в целях прогрессивного повышения плодородия почв и перевод потоков вещества (воды и питательных для растений веществ) и энергии из геологического круговорота в биологический путем высокопродуктивного сельскохозяйственного использования земель, изменения нужным образом природных (почвенных, гидрологических) условий земельных массивов. Таким образом, происходит увеличение аккумуляции солнечной энергии в экосистеме путем комплексного управления всеми факторами внешней среды.
При использовании воды на орошение земель эта вода включается в биологический круговорот, который таким образом усиливается. При осушении болот ускоряется геологический круговорот воды, улучшаются гидрологические условия заболоченных районов, однако при этом не должно быть допущено удаление питательных веществ с осушаемой территории. Для этого нужно предупреждать процессы эрозии, дефляции и вымыва зольных питательных веществ, регулировать и усиливать биологический круговорот влаги и питательных веществ путем правильного сельскохозяйственного использования мелиорируемых земель.
Потребности в мелиорациях изменяются по природным, или по ландшафтно-географическим, зонам. Ландшафтно-географические зоны отличаются по климату, растительности и почвам. Формирование зональности растительного и почвенного покрова определяется ресурсами солнечной радиации (тепла) и влаги.
Зональные особенности территории принято учитывать с помощью широко используемого в настоящее время энергетического коэффициента – коэффициента увлажнения А.Н. Костякова, т.е. отношения среднегодового количества атмосферных осадков к среднегодовой испаряемости. Аналогичный по смыслу энергетический коэффициент М.И. Будыко – индекс сухости, т.е. отношение количества тепла, поступившего в почву в средний год к затратам тепла, необходимым для испарения среднегодового количества атмосферных осадков, характеризует зональную тепло-влагообеспеченность, которая предопределяет зональную растительность, зональные типы и подтипы почв. В качестве показателя природной тепло-влагообеспеченности может быть использован климатический дефицит водного баланса, т.е. разница между испаряемостью и количеством атмосферных осадков за расчетный период.
Для мелиорации такие энергетические коэффициенты являются очень важными, т.к. определяют потребность в дополнительном увлажнении, когда энергетические ресурсы местности используются не в полной мере для продуцирования биомассы.
Потребность в мелиорации зависит не только от зональных, но и от азональных особенностей природных условий. Обычно орошают возвышенные выровненные пространства, естественная тепло-влагообеспеченность которых характеризуется радиационным балансом и количеством атмосферных осадков. В осушении нуждаются, как правило, азональные природные объекты — элементарные ландшафты, которые из-за своего относительно низкого месторасположения получают дополнительное водное питание за счет притока воды со стороны выше расположенных элементарных ландшафтов.
Для объективной оценки потребности в орошении и осушении необходим учет помимо зональных показателей — атмосферных осадков и испаряемости, детальный учет азональных факторов — притока воды на территорию с выше расположенных элементарных ландшафтов и ее оттока в ниже расположенные элементарные ландшафты и местные водотоки. Наиболее обоснованным является в этом случае количественное описание влагооборота в сопряженных элементарных ландшафтах в разные по климатической влагообеспеченности годы, что возможно при имитационном математическом моделировании.
Математическое моделирование передвижения почвенной влаги и подземных вод в настоящее время используется широко, вместе с тем методика описания и прогнозирования этих процессов применительно к вопросам мелиорации агроландшафтов разработана недостаточно полно. В рассматриваемом случае становится недостаточным одномерное (по вертикали) описание процессов влагопереноса, необходимо учитывать латеральные потоки между сопряженными элементарными ландшафтами при выраженном рельефе. При этом очень важен переход от обычного географического описания к схематизации. В этом случае необходимо корректно оценивать суммарное испарение (транспирацию растениями и испарение с поверхности почвы), так как оно существенно зависит от реального увлажнения корнеобитаемого слоя почвы.
Мелиорация земель входит в состав и технологическую цепочку ландшафтно-адаптивных систем земледелия. Современные региональные ландшафтно-мелиоративные системы земледелия рекомендуется разрабатывать на основе учета природных и агропроизводственных условий ландшафтных провинций, они формулируют общие подходы к адаптации сельскохозяйственного производства к ландшафтным условиям сравнительно однородных крупных территорий (Ковалев Н.Г., Иванов Д.А.). Поэтому мелиоративные мероприятия должны обосновываться и проектироваться с учетом ландшафтных границ и ландшафтных особенностей территории, а мелиоративные режимы должны рассчитываться с учетом особенностей функционирования природных и антропогенных ландшафтов.
Ландшафтный подход к обоснованию необходимости и интенсивности водных мелиораций агроландшафтов должен предусматривать: ландшафтную идентификацию территории (ландшафтная провинция, ландшафтный район и т.д.), изучение морфологической структуры ландшафта, классификацию территории для выполнения производственных и других функций, оценку геоморфологических, литологических, гидрогеологических и климатических условий, оценку структуры почвенного покрова. При расчете мелиоративных режимов агроландшафтов с использованием математических моделей, учитывающих двумерный характер передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен, необходима схематизация природных условий, учитывающая геоморфологические, литологические, гидрогеологические, климатические, почвенные особенности рассматриваемых таксономических единиц (ландшафтных провинций, ландшафтных районов и т.д.).
Глава 2. Характеристика ландшафтов Московской области
Во второй главе дается характеристика ландшафтообразующих факторов и компонентов ландшафтов рассматриваемого региона.
К ландшафтообразующим природным факторам, определяющим специфику геосистем, относятся: географическое положение, рельеф земной поверхности, геологическое строение, обводненность территории, характер растительного покрова, животный мир, климат. При этом климат, воды, почвы, растительность и животный мир относятся к зональным факторам, а геологическое строение и рельеф – к азональным факторам. Все перечисленные факторы принимают участие в формировании общего характера ландшафтов, как природно-территориальных комплексов.
Географически Московская область расположена между 560 58′ и 540 15′ северной широты и 350 06′ и 400 15′ восточной долготы. Площадь территории области составляет 47,0 тыс. кв. км (вместе с г. Москвой), из них г. Москва занимает площадь около 1,0 тыс. кв. км. Московская область расположена в средней части Русской (Восточно-Европейской) равнины, в междуречье р. Волги и р. Оки и является одной из центральных областей Российской Федерации.
Территория центральных областей европейской части Российской Федерации представляет собой равнину, поверхность которой отражает тектонические элементы Русской платформы. Общий наклон равнины к востоку объясняется наклоном горизонтов карбона Московской синеклизы в том же направлении. Западное и юго-западное крылья синеклизы приподняты, им соответствуют Валдайская и Средне-Русская возвышенности. Владимиро-Шиловский прогиб проявляется в виде Мещерской низины, а Окско-Цнинский вал – в виде Окско-Цнинского плато. В строении рельефа находят отражение и структуры более низких порядков — древней возвышенностью эрозионно-денудационного происхождения является Клинско-Дмитровская гряда.
Рельеф земной поверхности является результатом деятельности ледников четвертичного периода, доледникового и послеледникового процессов денудации. В современном рельефе сказывается деятельность последних трех оледенений: днепровского, московского и валдайского. Ледники и их талые воды являлись основными рельефообразующими факторами в границах московского оледенения, а за этими границами главная роль в формировании рельефа принадлежит эрозии. Изменения в связи с эрозией претерпел и ледниковый рельеф — в границах московского оледенения ледниковые формы рельефа в значительной степени видоизменены денудацией. В формировании рельефа большое значение имеет литологический состав рельефообразующих пород. В границах оледенения это преимущественно четвертичные валунные и покровные суглинки и водно-ледниковые пески и глины.
В геологическом строении рассматриваемой территории выделяют два структурных яруса. Нижний ярус представляет собой складчатый фундамент, сложенный сильно-дислоцированными кристаллическими породами архейского и протерозойского возраста. Верхний структурный ярус представлен отложениями позднего докембрия, кембрия, ордовика, девона, карбона, перми, триаса, юры, мела, палеогена, неогена и четвертичной системы.
Отложения четвертичной системы в рассматриваемом районе представлены континентальными образованиями, они имеют повсеместное распространение. Мощность их и строение на рассматриваемой территории изменяются в широких пределах в зависимости от морфологии дочетвертичного рельефа и особенностей распространения материковых оледенений. В толще четвертичных отложений выделяются морены окского, днепровского, московского и валдайского оледенений, песчано-глинистые водно-ледниковые, аллювиальные отложения, а также покровные суглинки, озерные и болотные образования.
Источник статьи: http://dislib.ru/selskohozyaistvo/18335-2-agrolandshaftov-na-primere-moskovskoy-oblasti.php
