Проблемы деградации почв Кулундинской степи, на примере приграничных районов

В связи с ростом хозяйственной деятельности человека и существенным изменением окружающей природной среды появляется острая необходимость в оценке ее состояния, и степени благоприятности для человека и других живых существ. Окружающая природная среда может рассматриваться по отдельным компонентам (атмосфера, вода, почва, биота) и ландшафта в целом. Большая часть геоэкологических проблем так, или иначе, связана с педосферой [1].

Деградация почв – это антропогенный процесс, связанный со снижением способности почв обеспечивать существование людей. Основные причины деградации: сведение лесов, перевыпас скота, несовершенное сельское хозяйство. Категории эти не имеют четких границ и переходят одна в другую. На территории Кулундинской провинции преобладают следующие процессы деградации почв:

1) Снижение содержания гумуса (дегумификация);

2) Обесструктуривание, в том числе уплотнение из-за использования тяжелой сельскохозяйственной техники;

3) Водная эрозия;

4) Ветровая эрозия, или дефляция;

5) Загрязнение пестицидами;

6) Вторичное засоление.

Скорости природных процессов, протекающих в почве, и скорости антропогенных процессов, возникающих при использовании почвы, весьма различны [7].

Цель работы - проведение эколого-географического анализа территории Кулундинской степи по методике Б.И. Кочурова.

Данные, полученные в результате работы, могут быть учтены, прежде всего, при планировании сельскохозяйственных угодий, животноводческих хозяйств, для оценки и устранения негативных воздействия на окружающую природную среду хозяйственной деятельности человека.

Кулундинская степь занимает западную, наиболее пониженную часть степного Алтая, площадь которой составляет около 100 тысяч км². Значительная часть Кулундинской провинции распахана и занята посевами зерновых и технических культур, за исключением солончаков, непригодных для земледелия, и является одним из важнейших земледельческих районов Западной Сибири. Сохранившиеся небольшие целинные участки заняты злаковыми песчаными степями, а также крупными массивами ленточных сосновых боров, под которыми формируются оподзоленные и дерновые почвы. Процент распаханных земель колеблется в различных районах провинции от 35 до 95. Пастбища занимают здесь около 14%, а сенокосы — 6% площади сельскохозяйственных угодий. Для рассмотрения антропогенного воздействия на природные сообщества Кулундинской степи были взяты приграничные районы, расположенные в её пределах. Основным направлением экономики этих районов является сельское хозяйство [3].

Значительная часть территории этих районов расположена в зоне каштановых почв сухой степи. Особенностью почв является очень малая гумусность, что связано с подверженностью их дефляции, быстрой минерализацией органических остатков при легком механическом составе и недостаточном пополнении запасов органического вещества при обработке этих почв. К настоящему времени содержание гумуса уменьшилось на 2 - 6%, запасы гумуса сократились примерно на 1/3. Распашка, как правило, разрушает естественную структуру почв, в связи, с чем уменьшается ее водопроницаемость и водоудерживающая способность. На показатели также влияет и механические нагрузки и регулярное изъятие элементов минерального питания с урожаем неизбежно приводят к ухудшению структуры почвы, ее физико-химических свойств и потери плодородия. Это, в свою очередь, создает предпосылки для плоскостного смыва и линейной эрозии, усугубляемые отсутствием естественного растительного покрова [7].

Эколого-хозяйственный баланс (ЭХБ) территории есть сбалансированное соотношение различных видов деятельности и интересов различных групп населения на территории с учетом потенциальных и реальных возможностей природы, что обеспечивает устойчивое развитие природы и общества, воспроизводство природных (возобновимых) ресурсов и не вызывает экологические изменения и последствия.

Для определения ЭХБ территории используются следующие характеристики: распределение земель по их видам и категориям, площадь природоохранных территорий, площадь земель по видам и степени антропогенной нагрузки, напряженность эколого-хозяйственного состояния (ЭХС) территории, интегральная антропогенная нагрузка, естественная защищенность и экологический фонд территории [6].

Для проведения балльной оценки степени преобразованности земель используем таблицу 1.

Таблица 1.

 Виды категорий земель [6]

Главным итогом применения данной методики является вычисление коэффициента естественной защищённости территории, оценка остроты которого определяется по таблице 2.

Таблица 2.

 Экологические ситуации по антропогенной преобразованности [6]

Произведя расчёты по приграничным районам Кулундинской степи в отдельности с использованием методики Кочурова Б.И. «Эколого-хозяйственный баланс территории», делаем следующие выводы:

Так как в приграничных районах Кулундинской степи распределение земель по категориям происходит неравномерно, значит, и коэффициент естественной защищённости тоже будет разным. Данный параметр ухудшается при движении с севера на юг по приграничным районам (рис. 2).

Рисунок 2. Коэффициент естественной защищённости по приграничным районам Кулундинской степи

Оцениваем остроту геоэкологических проблем - чем разнообразнее природа района, то есть выделяется больше категорий земель, тем выше коэффициент естественной защищённости. Высокий Кез показывает неблагоприятность развития территории, которая может привести к полному уничтожению почвенных ресурсов и опустыниванию.

Общая площадь приграничных районов Кулундинской степи – 1200194 га (100%) (рис.3).

Рисунок 3. Категории земель районов Кулундинской степи

Применив метод пропорциональности, вычисляем долю каждого вида и категории земель, определяем степень Антропогенной преобразованности (АП) территории:

А) коэффициент абсолютной преобразованности -

Ка=29666 га/72944 га = 0,41 - соответствует благоприятной экологической обстановке.

Б) коэффициент относительной преобразованности -

Ко =(930299 га + 13253 га + 29666 га)/(72944 га+ 117714 га+ 36318 га)

= 973218 га /226976 га=4,29 – указывает на неустойчивую экологическую ситуацию.

В) степень антропогенной преобразованности -

Рсф =72944 га +0,8* 117714 га+0,6* 36318 га+0,4* 930299 га = 72944 га + 94171,2 га + + 21790,8 га + 372119,6 га = 561025,6 га

Г) уровень защищенности -

Кез= 561025,6 га/1200194 га =0,47

Кез = 0,45 – 0,5 – кризисный уровень защищенности.

Таким образом, на территории приграничных районов Кулундинской зоны в настоящее время наблюдается напряжённая экологическая обстановка, уровень ее защищенности достиг кризисного.

Изучив состояние ландшафтов Кулундинской степи можно дать кратковременный прогноз экологической ситуации.

Прогнозируемое состояние территории приграничных районов в ближайшие 10 лет будет сильно отличаться от современного состояния ландшафтов, в случае дальнейшего интенсивного развития сельского хозяйства. Из-за социально-экономических проблем сельскохозяйственные угодья районов по - прежнему обрабатываются техникой старого образца, захламляются бытовым мусором, отходами промышленного производства, продолжается вырубка леса.

Расширяется объем лесозаготовок (Михайловский и Ключевский лес), что приведет к усилению эрозионных процессов, опустыниванию и облесению данных территории.

Будет продолжаться засоление почв, при этом особую опасность для растений представляет содовое засоление почв (Михайловский, Славгородский и Табунский районы) как наиболее токсично. В связи с интенсивным освоением территории и уничтожением растительности усилятся процессы эрозии и дефляции. При увеличении антропогенной трансформации происходит снижение не только почвенного плодородия.

В связи с этим необходимо всестороннее изучение влияния деградации каштановых почв на свойства почв и продуктивность сельскохозяйственных растений. Эрозионные процессы и снижение плодородия почв в значительной мере вызываются иссушением почв, что может послужить причиной опустынивания территории. Поэтому считаю необходимым работать по следующим направлениям:

Первое направление – соблюдения севооборотов. Севообороты следует соблюдать, т.к. правильный севооборот влияет не только на плодородие почвы и урожайность культур, но и качество зерна.

Второе направление – для снижения деградации и восстановления почвенного плодородия необходимо осуществлять все известные противодефляционные мероприятия:

- почвозащитные севообороты с полосным размещением культур;

- посев кулис на паровых полях;

- буферные полосы из многолетних трав;

- залужение сильно дефлированных земель;

- противодефляционная минимальная обработка почвы.

Третье направление - необходимо предусмотреть мероприятия по сохранению и восстановлению почвенного плодородия:

-  оставление соломы на полях;

-  замена чистого пара донниково-сидеральным паром;

- для повышения засухоустойчивости из минеральных удобрений вносить - фосфорные.

Четвертое направление - в целях дальнейшего предотвращения развития деградации каштановых почв Кулундинской степи среди пахотных земель выделить территории, характеризующиеся 3-4 степенями деградации для последующего их залужения и консервации.

Пятое направление - прекратить нерегулируемый выпас скота на почвах пастбищных угодий с третьей и четвертой степенью деградации, осуществить на этих почвах культурно-технические работы с последующим подсевом многолетних трав.

Хочется отметить, что изложенные выше рекомендации следует использовать в комплексе для успешного предприятия по прекращению дальнейшей деградации каштановых почв в связи с антропогенным воздействием.