Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Чеботникова Елена Андреевна

Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области
<
Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чеботникова Елена Андреевна. Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.03, 03.00.16.- п. Персиановский, 2006.- 153 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-6/616

Содержание к диссертации

Введение

Характеристика агроландшафта и методы экологической оценки 7

Понятие агроландшафта и его свойства 7

Биоэнергетический потенциал (БЭП) агроландшафта 16

Анализ оценок БЭП и экологической ситуации в агроландшафте 19

Оценка методики комплексной экологической оценки структуры агроландшафта

Методика и условия проведения исследований 31

Объект исследования 31

Методы исследования 34

Методика расчета коэффициентов уровня естественности агрофитоценозов

Погодные условия 2002-2005 с.-х. гг. и их влияние на посевы ярового ячменя и озимой пшеницы

Обоснование расчета коэффициента уровня естественности 42

Биометрические показатели фитоценозов 58

Эколого-диагностическая оценка почв агроландшафта 75

Расчет КСЭ по результатам биометрических показателей 75

Расчет КСЭ по содержанию и выносу биогенных элементов 77

Расчет КСЭ по агрофизическим свойствам почв 87

Расчет КСЭ по агрохимическим характеристикам почвя 96

Определение интегральных показателей для расчета коэффициентов уровня естественности агрофитоценоза

Практическая апробация результатов иследований 105

Экологическая оценка структуры агроландшафта с использованием коэффициентов уровня естественности (КУЕ)

Компьютерная программа расчета комплексной экологической 113

оценки

Биоэнергетическая оценка агроландшафта 118

Выводы и предложения 121

Список использованной литературы

Введение к работе

Актуальность. Основным целевым свойством ландшафта является экологический потенциал территории, который определяется биотическими и абиотическими компонентами (Жученко А.А., 1999). Функционирование агро-ландшафта и агроэкосистем во многом определяется степенью антропогенного воздействия на почвенно-биологический комплекс. Почвы выступают в качестве связующего звена, регулятора и преобразователя, различных вещественно-энергетических потоков, играют основную роль в стабилизации природной среды. Отсюда вытекает первостепенное значение сохранения и поддержания саморегулирующихся свойств почв, напрямую зависящих от средостабилизи-рующих и средоразрушающих элементов агроландшафта.

Соотношение средостабилизирующих и средоразрушающих элементов определяется структурой землепользования и структурой посевных площадей. Именно эти параметры использованы при разработке методики оценки экологического состояния агроландшафтов на основе коэффициентов уровня естественности, выполненной на кафедре агроэкологии ДонГАУ (Удалов, Назаренко, 2003). Однако при ее создании использовались логические рассуждения, основанные на литературном материале. Возникла необходимость уточнения количественных характеристик используемых параметров, создания схемы расчета, применимой для любого уровня - агрофитоценоза, агроэкоси-стемы и агроландшафта.

Цель исследований. Разработать эффективную систему диагностики состояния агроэкосистем в среде антропогенного воздействия, основанную на использовании коэффициентов уровня естественности агроэкосистем и элементов агроландашафта.

Задачи, необходимые для достижения намеченной цели:

1. Оценить существующие методики агроэкологической и почвенно- экологической оценки агроландшафтов.

2. Разработать теоретическую основу комплексной экологической оценки агро- ландшафтов с использованием коэффициентов уровня естественности (КУЕ), учитывающих противоэрозионные и почвосберегающие свойства агрофитоцено-зов.

На основе полевого экспериментального материала обосновать и откорректировать предложенные коэффициенты уровня естественности основных агроэкосистем.

Предложить схему расчета параметров коэффициента уровня естественности на примере агрофитоценозов озимой пшеницы и ярового ячменя.

Разработать программу расчета комплексной экологической оценки агроландшафтов и агроэкосистем с использованием коэффициентов уровня естественности на базе Microsoft Excel.

Выполнить практическую апробацию разработанной методики комплексной оценки экологического состояния агроландшафтов с использованием КУЕ на сельскохозяйственных предприятиях Ростовской области.

Научная новизна исследований. Впервые дано теоретическое обоснование расчета Коэффициента Уровня Естественности (КУЕ), даны определения и методика расчета параметров коэффициента уровня естественности: биометрических показателей и энергетических показателей, коэффициента использования ФАР; продолжительности вегетационного периода, 100% покрытия почвы и скорости роста растений, как интегральных показателей агрофи-тоценоза; содержания и коэффициента выноса биогенных элементов агрофитоце-нозом; агрофизических и агрохимических характеристик почв агроэкосистем.

Разработана методика расчета КУЕ для агрофитоценоза на примере агроэкосистем озимой пшеницы и ярового ячменя. Созданы две программы для расчета коэффициентов уровня естественности и комплексной экологической оценки агроландшафта на базе Microsoft Excel.

Практическая значимость работы. Методика комплексной экологической оценки агроландшафта может быть использована для проведения оценки стабильности состояния агроландшафтов при экологической паспортизации и экологической экспертизе проектов сельскохозяйственных предприятий. По- зволяет объективно обозначить факторы дестабилизации агроэкологической ситуации в агроландшафте и выработать основные направления его оптимизации. Представляет собой систему из шести методик, основывается на доступных показателях состояния агроландшафта - структура землепользования, структура посевных площадей сельскохозяйственного предприятия и их коэффициентах уровня естественности (КУЕ).

Основные положения, выносимые на защиту:

Диагностика состояния агроэкосистем в среде антропогенного воздействия основана на анализе показателей структуры землепользования, структуры посевных площадей сельскохозяйственного предприятия и их коэффициентов уровня естественности (КУЕ)

Коэффициент уровня естественности - сложный интегральный показатель, учитывающий биометрические характеристики (продуктивность, долю изымаемой продукции, длину вегетационного периода, динамику общего почвенного покрытия), противоэрозионные и почвосберегающие свойства сельскохозяйственных культур.

Противоэрозионные и почвосберегающие свойства сельскохозяйственных культур определяются агрегатным составом, коэффициентом структурности, количеством водопрочных агрегатов, содержанием гумуса, питательных элементов в почвах, содержанием и выносом биогенных элементов в агрофи-тоценозах.

Интегральным показателем при расчете КУЕ на уровне агроценозов озимой пшеницы и ярового ячменя является урожайность. Уравнение регрессии для озимой пшеницы - Rx = 0,49+0,008(Х - 47,88), для ярового ячменя Rx = 0,36+0,008(Х-37,05).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на следующих международных, всероссийских и региональных конференциях:

Международной научной конференции, РГУ, Ростов-на-Дону в 2004-2005 гг.;

Международной научно-практической конференции, ВГАУ, Воронеж в 2004 го-

Международной научно-практической конференции, ПГСХА, Пенза в 2005 году;

Всероссийской научно-произюдственной конференции, РИГЖА, Ноючеркасск в 2005 году;

Ежегодных молодежных научных конференциях ДонГАУ, п. Персиановский в 2003,2004 годах.

Публикация результатов исследований. Результаты исследований опубликованы в 11 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав и выводов. Работа изложена на 153 страницах машинописного текста, включает 17 рисунков, 50 таблицы и 24 приложения. Список литературы включает 135 источников, из которых 12 - иностранных.

Биоэнергетический потенциал (БЭП) агроландшафта

Агроландшафт представляет собой совокупность экосистем и (или) агро-экосистем с использованием геоморфологической конструкции природного ландшафта, структура и состав которого оптимизированы длительной эволюцией его развития. Эти системы обеспечивают его средовоспроизводящие функции и устойчивое функционированию благодаря биоразнообразию и оптимизации вещественно-энергетических потоков.

В целом производительность агроландшафта зависит от соотношения различных типов растительности (угодий) и степени влияния на него человека (Володин В.М., Еремина Р.Ф., Михайлова Н.Ф., 2000).

Биоэнергетический потенциал территории (БЭПТ) агроландшафта характеризуется количеством энергии фитомассы и органического вещества почвы агро- и экосистем.

Экологическая емкость агроландшафта - это способность принять и трансформировать определенное количество вещества и энергии при устойчивом его функционировании в заданном режиме. Она включает биоэнергетический потенциал и энергию минеральных элементов питания, способных к трансформации в процессе функционирования агро- и экосистем.

Известны различные способы и приемы оценки состояния ресурса территории. Оценку разнородных по качеству территориальных единиц можно провести двумя видами показателей: сугубо экономическими - в рублях и биоэнергетическими - содержанием энергии в единице продукции на единице площади - Дж/г/м . В последние годы предпочтение стали отдавать энергетическому подходу, дающему возможность определить производительность аг-роэкосистемы, оценить ее потенциальный ресурс, сравнить и выбрать наиболее приемлемый способ хозяйственного использования для каждого конкретного случая.

Практически все применяемые методы ориентированы на определение прямых затрат энергии или соотношения затрат и накопления при расчетах эффективности всего сельскохозяйственного производства (СП), отдельной отрасли (Володин В.М., Еремина Р.Ф., 1991), технологий, приемов и процессов (П), некоторых элементов системы земледелия, удобрений (Дашкова Н.А., 1991), севооборотов (Коринец В.В., 1992) не только с учетом продукции, но и с позиций влияния их на почвенное плодородие (Булаткин ГЛ., 1987; Володин В.М., Еремина Р.Ф., Федорченко А.Е., 2000; Медведев Н.В., Шешкин И.А., 1991; ПанусЮ., 1983).

Однако способа комплексной оценки ресурсного потенциала ПТК, агро-ландшафта не предложено. Нет и методов деления территории по биоэнергетическому потенциалу. Хотя в основе всех видов районирования (зональное, природно-сельскохозяйственное, агроклиматическое, почвенно-эрозионное и т.д.) скрыто заложен и этот показатель. Ближе всего к нему стоит районирование по производительности и запасам фитомассы Европейской территории России (Левин Ф.Н., 1972).

Оценка производительности агроландшафта на основе установления затрат - вложений энергии весьма проблематична из-за большого числа составляющих и их разнокачественности; чрезвычайной динамичности количественных характеристик; отсутствия оценки участия ФАР в создании биологиче-ской продукции; трудности учета запасов энергии в многолетних частях растений и гумусе.

На основании этого, для оценки территории по биоэнергетическому потенциалу необходимо учитывать энергию, аккумулированную в органическом веществе не только биомассы, но и почвы, так как в ней оно выполняет продукционно-воспроизводящие и техногенно-защитные функции (Фокин А.Д., 1994), находясь в комплексе с коллоидальной частью почвы. Эта энергия накапливается в виде массы органического вещества в течение года (вегетационного периода) - ежегодный прирост; в многолетних частях растений (древесина, корни, корневища) и в органическом веществе (гумусе) почвы; трансформируется из глинистых минералов минеральные элементы питания.

Поскольку агроландшафт сложная система, включающая разные средооб-разующие компоненты, в том числе и разные типы растительности, то в ос 19 новном от их соотношения и зависит и производительность агроландшафта (Володин В.М., Еремина Р.Ф., Михайлова Н.Ф., 2000; Морозов Н.Н., 1992). На интенсивность продукционных процессов в нем влияет и степень антропоге-низации (Володин В.М., Еремина Р.Ф., Федорченко А.Е., 2000).

Чтобы оценить биоэнергетический потенциал территории агроландшафта, необходимо иметь следующую исходную информацию. 1. Количество органической массы (надземной и подземной, включая пожнивные остатки в полевых и травянистых ценозах и наземный опад в лес ных ценозах) на единицу площади, ц/га. 2. Энергосодержание органической массы всех видов ценозов, МДж/кг. 3. Запасы органического вещества (гумуса) в гумусированном профиле почвы, т/га. 4. Запасы энергии в органическом веществе почвы, ГДж/га. 5. Содержание подвижных форм питательных веществ в пахотном слое почвы, мг/100 г почвы. 6. Запасы энергии минеральных элементов питания, способных к трансформации в процессе функционирования агроэкосистем (Володин В.М., Федорченко А.Е., Бирюкова Л.И., 1992; Володин В.М., Еремина Р.Ф., Федорченко А.Е., 2000), ГДж/га. 7. Площадь под каждым типом растительности с учетом типа почвы и степени ее смытости, га.

На основании анализа экологической емкости и биоэнергетического потенциала даются рекомендации по использованию, трансформации угодий, антропогенной нагрузки в агроландшафте.

Оценка биоэнергетического потенциала территории агроландафта позволяет определить ее ресурсное состояние, сравнить экологическую емкость и пространственную изменчивость. Это послужит основой выявления сходных категорий земель и их группировки, поможет определить структуру угодий (лес, луг, пашня) агроландшафта.

Оценка методики комплексной экологической оценки структуры агроландшафта

Согласно современным экологическим представлениям, для агро-ландшафтов характерна одинаково существенная роль всех составляющих его компонент: природной и антропогенной (технической и социально-экономической). Прямым результатом функционирования агроландшафта является выход сельскохозяйственной продукции, следовательно, одним из критериев качества агроландшафта является его продуктивность.

Природная составляющая экологической опасности агроландшафтов рассчитывается на основании определения доли различных категорий земель; антропогенная - на основании определения нагрузки на агроэкосистемы под действием сельскохозяйственной деятельности (Надежкина Е.В., Толочек Н.Н., Надежкин СМ., 2003).

Деятельность человека в сельскохозяйственном производстве, как и в других отраслях, сводится к процессам преобразования энергии посредством различных технологий. Современные системы земледелия характеризуются сложным многоступенчатым производством, потребляющим все возрастающее количество энергии. Вместе с тем с ростом потребления энергии значительно возрастают энергозатраты на единицу продукции. Особенно велики затраты на производство и использование сельскохозяйственных машин, удобрений, средств защиты растений.

Таким образом, производство продуктов сельского хозяйства и органического сырья обостряют энергетическую проблему, а энергетические аспекты сельского хозяйства, в особенности рост антропогенной энергии, свидетельствуют о недостатках существующих технологий сельского хозяйства.

В сельскохозяйственном производстве, а именно в растениеводстве и кормопроизводстве, на величину затрат энергии технологии значительное влияние оказывают следующие факторы: Видовой состав культур и их соотношение в структуре посевных площадей, адаптированность к конкретным природным условиям; Оптимальное размещение культур в системе севооборотов в зависимости от почвенно-климатических условий и удаленности от производственных центров; Распределение под культуры средств воспроизводства плодородия почвы; Совершенствование технологических приемов возделывания культур, а именно - минимализация обработки почвы, совмещение операций, отказ от некоторых мероприятий.

На основании эколого-энергетической оценки агрофитоценозов полевых культур можно разработать системы адаптивных технологий, обеспечивающих высокую продуктивность, минимальные энергетические затраты при выращи вании и наименьшую нагрузку на агроландшафты. Основой для определения агроэкологического потенциала служит бонитировка почв - сравнительная оценка их производительности при сопоставимых уровнях интенсивности земледелия. Величины бонитетов почв выражаются в баллах и должны быть пропорциональны урожайности определенных сельскохозяйственных культур (или групп культур, близких по экологическим требованиям), в отношении которых проводится бонитировка почв (Булгаков Д.С., 2002; Державин Л.М., Фрид А.С., 2001, 2002; Карманов И.И., Фриев Т.А., 1982).

Балл бонитета почвы показывает отношение ее плодородия (в процентах) для данной сельскохозяйственной культуры (или группы культур) к плодородию лучшей из распространенных почв пашни, на которых возделывается данная культура. Плодородие почв оценивается при сопоставимом уровне интенсивности и культуры земледелия.

На современном этапе основой для расчетов баллов бонитетов по отдельным сельскохозяйственным культурам служат почвенно-экологические индексы (ПЭИ).

Почвенно-экологический индекс, разработанный И.И. Кармановым (Кар 22 манов И.И., 1990; Шишов Л.Л., Дурманов Д.Н., Карманов И.И., Ефремов В.В., 1991) отражает в относительных величинах (индексах или баллах) комплекс агроэкологических условий для возделывания сельскохозяйственных культур. С помощью дополнительных коэффициентов этот индекс может быть пересчитан в баллы бонитета для конкретных сельскохозяйственных культур. Недостатками этих методов является затрудненность расчетов для отдельно взятого хозяйства.

Для обоснования внутрихозяйственного землеустройства немаловажное значение имеют показатели, характеризующие ее экологическую обстановку: - виды и характер (интенсивность, площади и характер распространения) деградации и загрязнения земель, в том числе в разрезе ландшафтно-экологических зон; - особенности соответствующих мероприятий по обеспечению экологической устойчивости территории, характеру экологической группировки земель (экологически однородных участков) и соответствующего размещения угодий, севооборотов и сельскохозяйственных культур; - виды и объемы почвозащитных и других природоохранных мероприятий и технологий; - оценка остаточных (непредотвращенных) процессов деградации и загрязнения земель и меры по устранению их влияния на результаты сельскохозяйственного производства; - конкретные экологические натуральные показатели природоохранной организации территории: густоту сети границ, индекс продуктивности угодий и агроландшафтов, коэффициент разбросанности пашни и посевов, показатели территориального размещения линейных элементов и др., качество сельскохо зяйственной продукции и т.п.

Погодные условия 2002-2005 с.-х. гг. и их влияние на посевы ярового ячменя и озимой пшеницы

Для расчета экологических коэффициентов проводились следующие исследования элементов агроландшафта: 1. Биометрические исследования основных сельскохозяйственных культур. 2. Агрофизические исследования почвенных образцов. 3. Агрохимические исследования почвенных образцов. 4. Определение экологических коэффициентов по результатам биометрических, агрофизических и агрохимических исследований основных сельскохозяйственных культур и сравнение их со стандартом (заповедник «Персианов-ская степь»).

Определение экологических коэффициентов по результатам биометрических, агрофизических и агрохимических исследований основных сельскохозяйственных культур и сравнение их со стандартом (заповедник «Персиановская степь»).

Биометрические исследования В качестве основных сельскохозяйственных культур рассматривались озимая пшеница и яровой ячмень как наиболее ценные продовольственные культуры для Ростовской области. Биометрические исследования озимой пше 35 ницы, ярового ячменя в агроэкосистемах Приазовской природно-хозяйственной зоны Ростовской области проводились на агроландшафтах учхоза «Донское» за период 2003-2005 гг., СГЖ «Россия» 2004-2005 гг. в четырехкратной повторности по предшественникам по классической схеме (рис.1): - определение биологической продуктивности посевов методом взятия растительных образцов в фазу восковой спелости в четырехкратной повторности срезанием на уровне почвы и сбором опада; - корневые системы анализировалась методом взятия монолитов по Станкову (Станков Н.З., 1964); - корневые выделения и опад рассчитывались по рекомендациям Умарова (Умаров М.М., 1986), Базилевич и Родин (Родин Л.Е., Базилевич Н.И., 1965), Доспехова (Доспехов Б.А., 1985); Установлено, что корневые выделения составляют не менее 30% от биомассы всего растения (Станков Н.З., 1964).

Учет урожая, надземной части агрофитоценоза (побочной продукции и поверхностных остатков) и корней (корневые выделения и корневой опад) в четырехкратной повторности. Учитывался предшественник под культурами: под озимой пшеницей - пар, многолетние травы, горох, кукуруза, озимая пше 36 ница; под яровым ячменем - кукуруза, подсолнечник, озимая пшеница, ячмень. Расчетным методом определялись: соотношение наземной части культуры - подземной, урожая - поверхностным остаткам и побочной продукции, урожая - корням, урожая - корневым выделениям.

Величина урожайности определялась взвешиванием зерен и переводом урожайности с 1 м2 на урожайность с 1 га. Величина побочной продукции определялась взвешиванием вегетативной массы растения за исключением массы зерен и части стебля, срезаемой режущими орудиями комбайна (в пределах 10-15 см от поверхности почвы). Величина поверхностных остатков - масса части стебля оставляемой после прохода комбайна и остатков растения в виде опада на поверхности почвы. Расчет энергии выноса с учетом только биологической урожайности. В величину оставляемой энергии агрофитоценозов включены: побочная продукция, поверхностные остатки, корни, корневой опад и корневые выделения. Содержание в 1 кг энергии вещества в частях агрофи- тоценоза взято из литературных данных (Методические указания..., 2003).

Разрушенные экологические системы, на которых организована пашня учхоза это - разнотравно - дерновиннозлаковая степь, целинный участок, сохранённый на Персиановском заповеднике. В связи с этим основой расчетов определённых экологических показателей посевов сельскохозяйственных культур является сравнение с соответствующими показателями эталонного участка травянистой степной растительности. Эталонные показатели биопродуктивности и энергии самоорганизации рассчитаны на кафедре агроэкологии и физиологии растений на основе теоретических обоснований Ю. Одума (1975).

Расчет КСЭ по агрофизическим свойствам почв

В отличие от естественных экологических, агроэкосистемы нацелены на максимально возможную биологическую продуктивность в ущерб устойчивости. Следовательно, посевы требуют внесения дополнительной антропогенной энергии

Скорость роста - показатель, отражающий скорость формирования и накопления органической массы фитоценоза. Этот экологический показатель характеризует приспособленность и эффективность использования фитоценозом природных ресурсов в конкретных условиях. Сравнивая показатели скорости роста травянистой степной растительности, то есть природной экологической системы, адаптированной к условиям среды, со скоростью роста посевов сельскохозяйственных культур можно говорить о потенциальных возможностях агрофитоценоза.

Рассматривая тот же показатель скорости роста, можно говорить и о динамике покрытия как почвосберегающем и противоэрозионном показателе. Естественная травянистая растительность не подвергается антропогенному воздействию, круговорот биогенов в биогеоценозе замкнут и в течение всего года почвенный покров защищен либо надземной вегетативной массой, либо растительными остатками. Это обеспечивает защиту почвы от развития различных видов эрозий. В силу особенностей технологий выращивания сельскохозяйственных культур, почва большую часть года подвергается техногенным нагрузкам и находится без растительного покрова. Что приводит к риску развития эрозий.

Сельскохозяйственной культуре за небольшой период вегетации необходимо образовать большую биомассу, поэтому зачастую скорость роста, а значит и динамика покрытия культурных растений значительно выше скорости роста и динамики покрытия эталонного участка.

Динамикой покрытия можно объяснить и почвозащитную способность сельскохозяйственных культур. Так, по данным Лопырева М.И. и Рябова Е.И. (1989), показатели устойчивости почв к эрозии и дефляции - коэффициенты эрозионной и дефляционной опасности - озимых культур в два раза ниже, чем у яровых.

Органическое вещество определяет структуру почвы, в значительной степени формирует ее физико-химические и обменные свойства и в определенной степени служит депо питательных и иных элементов.

В почве естественных биогеоценозов существует постоянный приток вещества и энергии в виде опада, отмерших надземной массы и корней, в агро-ценозах часть вещества, поступившая в растение, изымается с урожаем и почва нуждается в его пополнении. Функционирование почв характеризуется равновесием между поступлением органического вещества и его минерализацией, между поступлением с опадом минеральных элементов и их включением в биологический круговорот (Трофимов С.Я., Седов С.Н., 1997). Одной из основных причин резкого уменьшения запасов органического вещества в целинной почве в процессе распахивания является усиление минерализации органических компонентов почвы вследствие интенсивной обработки, повышения аэрации и недостаточное поступление корневых и пожнивных остатков (Тюрин И.В., 1965; Кононова М.М., 1963; Орлов Д.С. и др., 1996).

Основной источник пополнения органического вещества почв - органические остатки. Количество органических остатков, поступающих в почву в афоэкосистемах по сравнению с природными в 2-8 раз ниже, в зависимости от культуры, урожая и системы удобрений (Фокин А.Д, 1999).

Ценность растительных остатков определяется их способностью гумифи-цироваться, и в этом отношении более высокое качество имеет органическое вещество тех культур, которые содержат повышенное количество азота (Кау-ричев И.С., 1989; Дудкин В.М., 1993; Шарков И.Н., 1989 и др.), причем разложение растительных остатков начинается во время активной вегетации растений.

Опираясь на проведенный анализ литературных материалов, полагаем, что расчет коэффициентов уровня естественности афоценоза должен быть основан на сборе и обработке следующих показателей: урожайность; величина продуктивности; величины побочной продукции, пожнивных остатков, массы корней, массы корневых выделений; энергия выноса с урожаем; соотношение надземной и подземной биомассы в агроценозе; ФАР агроценоза; ФАР урожая; длина вегетационного периода; динамика покрытия; скорость роста. Чтобы оценить изменение уровня плодородия почв и определить индикационные показатели для его оценки дополнительно для каждого агроценоза определяли: содержание фракций агрегатного состава почв 10 мм, 10-0,25 мм, 0,25 мм, 3-0,25 мм; коэффициент структурности; долю водопрочных агрегатов; содержание питательных веществ азота, фосфора, калия в почве; содержание питательных веществ азота, фосфора, калия в растениях; вынос питательных веществ азота, фосфора, калия.

Определение перечисленных показателей обеспечит учет основных параметров устойчивости агроэкосистем. Разрабатываемые коэффициенты уровня естественности сельскохозяйственных культур могут быть использованы для интегральной экологической оценки сельскохозяйственных культур как на уровне агроценоза, так и на уровне агроэкосистемы.

Похожие диссертации на Диагностика состояния агроэкосистем Приазовской зоны Ростовской области