по комплексному обустройству водосборов

 

Практические рекомендации разработаны согласно обобщенной функционально-технологической схеме комплексного обустройства водосборов и на основе результатов, полученных при выполнении данной работы. Рекомендации разработаны для каждой ландшафтной группы водосборов. При этом противоэрозионные мероприятия необходимо проводить согласно практическим рекомендациям, приведенным в работах [56, 90, 92, 112, 137, 218]; а рекультивацию нефтезагрязненных почв - в работах [20, 24, 35, 66, 89, 202, 211, 212, 259]. Залужение деградированных пашен проводить по технологии, изложенной в работе [253].

Лесная группа. Группа имеет среднюю степень экологической устойчивости. Оптимизация структуры земельных угодий по группе и на водосборах Лемезы, Юрюзани и Ай не требуется. У водосбора Тюй рекомендуется перевод пашни в пастбища и повышение экологической устойчивости пашен посредством водных мелиораций.

Степень нарушенности структуры водосборов средняя – 0,27. Экологический каркас близок к разделению на отдельные массивы. Необходимо проведение комплекса природоохранных мероприятий:

- в биоцентрах и биокоридорах прекратить вырубку лесов, осуществлять рекультивацию пастбищ путем создания культурных ландшафтов;

- проводить противоэрозионные мероприятия. В первую очередь на водосборах Ай и Тюй, где наблюдается наибольшая эрозия почв. Эрозионноопасные территории составляют 45% площади катен водосборов;

- оптимизацию плодородия почв путем улучшения агрофизических свойств и теплового режима почв, активизации биологических процессов, обогащения почв органическими веществами (например: согласно [136]).

Эколого-геохимическая устойчивость водосборов (кроме водосбора Тюй) - средняя. У водосбора Тюй устойчивость к кислотным воздействиям ниже среднего. Кроме того, одним из видов хозяйственной деятельности на территории водосборов Тюй является добыча нефти. Поэтому на водосборе Тюй необходимо проводить рекультивацию почв, в том числе восстановление нефтезагрязненных почв. На природные компоненты водосборов влияют и линейные сооружения: магистральные газопроводы Челябинск - Петровск, Уренгой – Новопсков. При эксплуатации необходимо исключить утечки транспортируемых продуктов, загрязнения почвенного покрова и вод вблизи трасс трубопроводов.

На водосборах лесной группы регулярное орошение не требуется. Рекомендуется осушение более 50% площади катен водосборов с нормами до 1,1 м. Относительная допустимая промываемость почвы составляет 0,41 в долях от впитывания воды в почву и 0,64 в долях от суммарного испарения. Коэффициент искусственной озерности водосборов составляет 0,04%. За счет мелиораций до 8% можно снизить сток половодья и увеличить меженный сток.

Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,3 раза. Этот рост необходимо компенсировать внесением дополнительных органических удобрений. С помощью формул /6.5 ÷ 6.9/, оценена динамика запасов гумуса и необходимость дополнительного внесения удобрений. Расчеты выполнены в табличной форме (таблица 6.5). Урожайности культур в естественных условиях по водосборам приняты по статистическим справочникам Башкортостана.

 

Таблица 6.5 Динамика запасов гумуса после водных мелиораций

лесной группы водосборов*

 

Водосборы	Урожайность	Бро, т/ (га•год)	Gнов, т/ (га•год)	Вым, т/ (га•год)	Дг, т/ (га•год)	Дн, т/ (га•год)
до мелиораций	после мелиораций
	Uф, т/га		Uф, т/га
Культура – картофель
Юрюзань	0,11	5,5	0,4	20,0	1,57	0,09	0,52	-0,44	6,7
Ай	0,21	7,5	0,48	17,1	1,34	0,07	0,29	-0,22	3,4
Лемеза	0,5	5,0	0,61	6,1	0,48	0,03	0,71	-0,68	10,5
Тюй	0,2	2,0	0,57	5,7	0,45	0,02	0,35	-0,33	5,1
Среднее	0,26	5,0	0,52	12,2	0,96	0,05	0,47	-0,42	6,4
Культура – многолетние травы
Юрюзань	0,55	3,6	0,83	5,4	7,45	1,30	0,52	0,78
Ай	0,44		0,79	5,4	7,39	1,29	1,04	0,25
Лемеза	0,77	1,4	0,96	1,7	2,39	0,42	1,07	-0,66	10,2
Тюй	0,49	2,6	0,64	3,4	4,66	0,81	0,52	0,29
Среднее	0,56	2,7	0,8	4,0	5,47	0,95	0,79	0,16	2,6

 

Примечание: * Д_г – дефицит гумуса; остальные обозначения, те же, что и в формулах /6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9/.

 

Выращивание картофеля с применением водных мелиораций образует дефицит гумуса 0,4 т/(га•год). Для покрытия этого дефицита нужно ежегодно под картофель вносить 6,4 т/(га•год) полуперепревшего навоза. Наибольший дефицит гумуса будет наблюдаться в водосборе Лемеза – 0,7 т/(га•год).

При включении в севооборот многолетних трав, дающих два укоса, количество новообразованного гумуса превысит его вымыв, то есть баланс гумуса будет даже в условиях сильной промываемости почвы бездефицитным. Исключение составляет водосбор Лемеза, где требуется вносить под травы 10,2 т/(га•год) полуперепревшего навоза. При необходимости, эколого-экономическое обоснование режима орошения и оптимизация интенсивности дренирования по разработанной в четвертой главе методике, позволяет добиться бездефицитного баланса гумуса и у водосбора Лемеза.

Лесолуговая группа. Группа, как и лесная группа, имеет среднюю степень экологической устойчивости, поэтому оптимизация по группе и на водосборах Сима, Уфы не требуется. Низкая экологическая устойчивость водосбора Уса объясняется большой долей урбанизированных и прочих земель. Необходимо повысить устойчивость водосбора путем увеличения площади пастбищ и водоемов с 28% до 54%.

Степень нарушенности структуры водосборов сильная – 0,40. Экологический каркас разделен на крупные природные массивы, способные к саморегуляции. Необходимо восстановление биокоридоров, связывающих биоцентры (крупные природные массивы), путем создания водоохранных зон вдоль водотоков и лесополос вдоль пашен. В биоцентрах и биокоридорах прекратить вырубку лесов, исключить деградацию пастбищ, истощение и эрозию почв.

Эколого-геохимическая устойчивость водосборов, кроме водосбора Уса, средняя. У водосбора Уса устойчивость к кислотным воздействиям ниже среднего. На водосборе Уса добывается нефть, поэтому рекомендуется проводить рекультивацию почв, загрязненных нефтепродуктами. Эрозионноопасные территории составляют 53% площади катен водосборов. Наибольшая эрозия почв наблюдается на водосборах Уса и на части водосбора Уфа, в этих местах необходимо проводить противоэрозионные мероприятия. В северных частях лесолуговой группы водосборов (подгруппа – близкие к увлажненным катены) природные ресурсы освоены слабо, в южных частях группы (подгруппа – неувлажненные катены) выделяются крупные техногенные ландшафты в г. Уфе и его окрестностях. Основная антропогенная нагрузка идет за счет промышленности и сельскохозяйственного освоения. Достаточно высокой экологической устойчивости этих водосборов способствуют относительно благоприятные природно-климатические условия, почвы с хорошим гумусовым горизонтом и высокая биопродуктивность растительных сообществ.

На водосборах рекомендуется орошать возвышенные фации (32% катен водосборов) в сухие и среднесухие годы по влагообеспеченности с предполивной влажностью 0,74 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных и трансаккумулятивных фаций (до 20% площади катен водосборов) с нормами до 0,8 м. Относительная допустимая промываемость почвы составляет 0,33 в долях от впитывания воды в почву и 0,51 в долях от суммарного испарения.

Коэффициент искусственной озерности водосборов составляет 1%. На водосборе Уфа построены 12 водохранилищ с общей площадью 120,4 км². Среди них самое крупное в республике Павловское водохранилище с площадью зеркала - 116 км², полным объемом воды 1411 млн. м³. Водохранилище осуществляет регулирование стока реки Уфы, аккумулируя до 16% стока весеннего половодья. За счет мелиораций до 10% можно снизить сток половодья и увеличить меженный сток.

Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,3 раза. Этот рост необходимо компенсировать внесением дополнительных органических удобрений. Расчет баланса гумуса на орошаемых землях выполнен в табличной форме (таблица 6.6).

Выращивание картофеля с применением водных мелиораций образует дефицит гумуса 0,44 т/(га•год). Для покрытия этого дефицита нужно ежегодно под картофель вносить от 6,6 до 7,2 т/(га•год) полуперепревшего навоза. Наибольший дефицит гумуса будет на водосборе Уфа – 0,6 т/(га•год).

 

Таблица 6.6 Динамика запасов гумуса после водных мелиораций

лесолуговой группы водосборов*

 

Водосборы	Урожайность	Бро, т/ (га•год)	Gнов, т/ (га•год)	Вым, т/ (га•год)	Дг, т/ (га•год)	Дн, т/ (га•год)
до мелиораций	после мелиораций
	Uф, т/га		Uф, т/га
Подгруппа – близкие к увлажненным катены
Культура – картофель
Уфа	0,31	5,5	0,68	12,1	0,94	0,05	0,68	-0,63	9,7
Сим	0,32	2,0	0,42	2,6	0,21	0,01	0,23	-0,22	3,4
Среднее	0,32	3,75	0,55	7,3	0,58	0,03	0,45	-0,42	6,6
Культура – многолетние травы
Уфа	0,52	2,8	0,54	2,9	3,99	0,70	0,20	0,50
Сим	0,68	4,0	0,69	4,1	5,57	0,97	0,61	0,37
Среднее	0,60	3,4	0,62	3,5	4,78	0,83	0,40	0,43
Подгруппа – неувлажненные катены
Культура – картофель
Уса	0,24	2,0	0,54	4,5	0,35	0,019	0,48	-0,46	7,1
Уфа	0,42	2,0	0,65	3,1	0,24	0,013	0,55	-0,54	8,3
Сим	0,28	1,0	0,53	1,9	0,15	0,008	0,41	-0,40	6,2
Среднее	0,31	1,7	0,57	3,2	0,25	0,014	0,48	-0,46	7,2
Культура – многолетние травы
Уса	0,61	2,6	0,85	3,6	4,97	0,87	0,81	0,05
Уфа	0,76	3,0	0,81	3,2	4,39	0,77	0,58	0,19
Сим	0,24	3,6	0,92	13,8	18,93	3,30	0,60	2,70
Среднее	0,56	3,1	0,8	6,9	9,43	1,65	0,66	0,98

 

Примечание: * Д_г – дефицит гумуса; остальные обозначения, те же, что и в формулах /6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9/.

 

При включении в севооборот многолетних трав, дающих два укоса, баланс гумуса в целом будет бездефицитным (кроме водосбора Уса). Наибольшее количество новообразованного гумуса при урожайности трав 6.9 т/га составит 1,7 т/га. Полученное значение совпадает с расчетами А. И. Голованова для аналогичных природно-климатических условий (при урожайности 5т/га образуется 1,2 т/га нового гумуса) [222].

Лесостепная группа. Группа имеет низкий запас экологической устойчивости, общая оптимизация направлена на повышение средней устойчивости группы. При этом на водосборах Зилим, среднего течения Белой и Нугуш имеются резервы устойчивости, и комплексное обустройство их территорий не требуется. На водосборе Инзер рекомендуется проведение природоохранных мероприятий по поддержанию существующего экологического состояние.

У остальных десять водосборов наблюдается низкая экологическая устойчивость, требуется оптимизация их инфраструктуры путем сокращения пахотных земель в среднем до 18%. Сокращение пахотных земель в первую очередь следует производить за счет трансформации сильно - и среднеэродированных земель в улучшенные сенокосы и пастбища. Площади эрозионноопасных земель занимают 55% площади катен водосборов. Средне- и сильноэродированные земли в основном расположены в южных и юго-восточных частях Западного Башкортостана и относятся к подгруппе неувлаженных катен водосборов лесостепной группы.

Одновременно рекомендуется проведение комплекса природоохранных работ по восстановлению экологического каркаса водосборов. Степень нарушенности структуры водосборов сильная – 0,41. Экологический каркас разделен на крупные природные массивы, способные к саморегуляции. У водосборов лесостепной группы необходимо не только восстановление, но и формирование новых биокоридоров, связывающих биоцентры (крупные природные массивы) путем создания водоохранных зон вдоль водотоков и лесополос - вдоль пашен. Повышается значимость буферных зон, которые необходимо устраивать вокруг мест активного природопользования с соблюдением всех санитарных требований. В целом по группе необходимо исключить деградацию пастбищ, истощение и эрозию почв. Практиковать сохранение на окраинах полей многолетней растительности, создающей дополнительные предпосылки для размножения энтомофагов.

Эколого-геохимическая устойчивость у водосборов Дема и Чермасан - выше средней; у водосборов Бирь, Буй, Быстрый Танып, нижней части Белой и стока в Каму – ниже средней; у остальных - средняя. Водосборы с устойчивостью ниже среднего расположены на севере и северо-западе республики. У них процессы самовосстановления природных компонентов происходит замедленно.

Изменения природных компонентов этих водосборов связаны с нефтегазодобывающей промышленностью и наличием урбанизированных территорий городов Нефтекамска, Агидели и Бирска. Наличие достаточно плотной сети линейных сооружений нефтепромыслов изменяет природный ландшафт. Низкая устойчивость почв требует жесткой регламентации работы нефтегазового комплекса, проведение рекультивации загрязненных нефтепродуктами почв и водоемов.

Особоохраняемые территории водосборов Нугуша и Белой испытывают постоянно возрастающий пресс рекреационных нагрузок. Необходима разработка проектов природоохранного обустройства этих территорий с оптимизацией рекреационных нагрузок и организация буферной зоны в северной части национального парка.

Катены близкие к засушливым водосборов лесостепной группы расположены в зоне типичных лесостепных ландшафтов. Основная антропогенная нагрузка на ландшафты водосборов идет от нефтегазового и агропромышленного комплекса. Значительной устойчивости природных компонентов этих водосборов способствуют почвы с хорошим гумусовым горизонтом. Большая часть ландшафтов водосборов преобразована в искусственные экосистемы – агроценозы.

На водосборах лесостепной группы рекомендуется регулярное орошение элювиальных фаций (31% площади катен водосборов). Поливы проводить с предполивной влажностью 0,72 ППВ. При повышении мелиоративной составляющей устойчивости орошаемых катен до 4,78, экологическая инфраструктура водосборов будет устойчивой (КЭУ > 0,67).

Рекомендуется осушение супераквальных и основания трансаккумулятивных фаций (до 25% площади катен водосборов) с нормами до 1,0 м. Относительная допустимая промываемость почвы составляет 0,2 в долях от впитывания воды в почву и 0,25 в долях от суммарного испарения.

Коэффициент искусственной озерности водосборов составляет 1,8%. На территории лесостепной группы водосборов эксплуатируются более 45% водохранилищ Башкортостана. Наибольшее количество водохранилищ насчитывается на территории водосбора Дема – 54 единицы. За счет мелиораций можно до 14% снизить сток половодья и увеличить меженный сток.

Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,6 раза. Этот рост необходимо компенсировать внесением дополнительных органических удобрений. Расчет баланса гумуса на орошаемых землях выполнен в табличной форме (таблица 6.7).

Средний дефицит гумуса при выращивании картофеля с применением водных мелиораций составляет 0,1 т/(га•год). Для покрытия этого дефицита нужно ежегодно под картофель вносить 2,2 т/(га•год) полуперепревшего навоза. Наибольший дефицит гумуса наблюдается на водосборе Б. Танып – 0,3 т/(га•год). При включении в севооборот многолетних трав, дающих два укоса, баланс гумуса будет бездефицитным. Количество новообразованного гумуса при средней урожайности трав 4,3 т/га составит примерно 1т/га.

Лугостепная группа. Группа имеет низкий запас экологической устойчивости. Оптимизация инфраструктуры водосборов направлена на повышение средней устойчивости группы. Необходимо увеличение доли природных компонентов водосборов, повышающих коэффициент экологической устойчивости: перевод 31% пашен в пастбища, строительство искусственных водоемов. В первую очередь переводить пашни, расположенные в эрозионноопасных участках, то есть в транзитных фациях. Такие участки составляют 49% площади катен водосборов.

При невозможности трансформации земельных угодий рекомендуются проводить водные мелиорации пашен с коэффициентом экологической устойчивости (КЭУ) мелиорированной пашни 0,75, обеспечивающие устойчивое состояние группы с КЭУ > 0,66. Такие значения КЭУ достигаются при использовании современных технологий: малоинтенсивное дождевание, капельное орошение, внутрипочвенное увлажнение [139].

Таблица 6.7 Динамика запасов гумуса при водных мелиорациях
лесостепной группы водосборов*

 

Водосборы	Урожайность	Бро, т/ (га•год)	Gнов, т/ (га•год)	Вым, т/ (га•год)	Дг, т/ (га•год)	Дн, т/ (га•год)
до мелиораций	после мелиораций
	Uф, т/га		Uф, т/га
Подгруппа –неувлажненные катены
Культура - картофель
Бирь	0,45	6,0	0,55	7,3	0,57	0,03	0,13	-0,10	1,6
Быстрый Танып	0,30	4,0	0,33	4,4	0,34	0,02	0,34	-0,32	4,9
Дема	0,25	5,3	0,67	14,2	1,11	0,06	0,28	-0,22	3,4
Среднее	0,33	5,1	0,52	8,6	0,68	0,04	0,25	-0,21	3,3
Культура – многолетние травы
Бирь	0,78	2,5	0,89	2,9	3,91	0,68	0,47	0,22
Быстрый Танып	0,54	2,5	0,67	3,1	4,25	0,74	0,25	0,49
Дема	0,50	3,0	0,56	3,4	4,61	0,80	0,12	0,68
Среднее	0,61	2,7	0,71	3,1	4,26	0,74	0,28	0,46
Подгруппа – близкие к засушливым катены
Культура - картофель
Бирь	0,43	6,0	0,61	8,5	0,67	0,034	0,15	-0,11	1,7
Быстрый Танып	0,34	6,5	0,59	11,3	0,88	0,05	0,16	-0,11	1,7
Буй	0,37	6,0	0,73	11,8	0,93	0,05	0,12	-0,06	1,0
Дема	0,44	4,5	0,66	6,8	0,53	0,03	0,03	-0,01	0,1
Ик	0,37	6,5	0,65	11,4	0,89	0,05	0,12	-0,07	1,1
База	0,33	10,0	0,89	27,0	2,11	0,12	0,08	0,03	0,5
Сюнь	0,35	8,0	0,69	15,8	1,24	0,07	0,16	-0,09	1,4
Чермасан	0,41	4,0	0,79	7,7	0,60	0,03	0,09	-0,06	1,0
Среднее	0,38	6,4	0,70	12,5	0,98	0,05	0,11	-0,06	1,1
Культура – многолетние травы
Бирь	0,74	2,0	0,96	2,6	3,56	0,62	0,64	-0,02
Быстрый Танып	0,74	3,0	0,93	3,8	5,17	0,90	0,42	0,48
Буй	0,79	3,5	0,91	4,0	5,53	0,96	0,25	0,71
Дема	0,40	3,5	0,78	6,8	9,36	1,63	0,42	1,21
Ик	0,65	3,5	0,73	3,9	5,39	0,94	0,10	0,84
База	0,36	4,0	0,75	8,3	11,43	1,99	0,81	1,19
Сюнь	0,44	4,7	0,76	8,1	11,13	1,94	0,41	1,53
Чермасан	0,61	4,0	0,80	5,2	7,20	1,26	0,15	1,10
Среднее	0,59	3,5	0,83	5,4	7,35	1,28	0,40	0,88

 

Примечание: * Д_г – дефицит гумуса; остальные обозначения, те же, что и в формулах /6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9/.

 

При отсутствии таких технологий рекомендуется проводить водные мелиорации с КЭУ мелиорированной пашни не ниже 0,45, обеспечивающие средний уровень экологической устойчивости группы, а также осуществлять природоохранные мероприятия по поддержанию этого состояния.

Перечень природоохранных мероприятий определяется степенью нарушенности структуры водосборов, которая у этой группы приближается к критической – 0,57. Отдельные крупные природные массивы, формирующие экологический каркас, утратили способность к саморегуляции. У водосборов лугостепной группы необходима природоприближенная реконструкция всего экологического каркаса:

- восстановление ядер экологического каркаса, путем увеличения буферными зонами площадей биоцентров до 1000 га и более. В буферных зонах культивировать луговую и степную растительность, обладающую высоким потенциалом восстановления. Экологическую устойчивость биоцентров повысить путем проведения противоэрозионных, агротехнических и гидромелиоративных мероприятий [264];

- восстановление и формирование новых биокоридоров вдоль всех природных и антропогенных линейных элементов (водотоков, дорог, трубопроводов, полей севооборотов). Территория насыщена автомобильными и железными дорогами. Вдоль них предусмотреть защитные зеленые насаждения, улавливающие выхлопные газы и пыль;

- создание санитарно-защитных зон вокруг мест активного природопользования (населенных пунктов, промышленных площадок, нефтепромыслов). Проведение обваловки вокруг загрязненных территорий, рекультивации почв и поверхностных вод;

- обустройство мест активного природопользования. В водосборах высок уровень техногенной (промышленной и аграрной) нагрузки. Любые дополнительные нагрузки резко усиливают процессы деградации. Необходимо принимать меры по минимизации техногенных нагрузок, установить мониторинг за местами активного природопользования, организовать контроль над изменением природной среды.

Эколого-геохимическая устойчивость у водосборов Уршак и Куганак - выше средней; у водосбора Усень - средняя. Водосборы обладают высоким потенциалом эколого-геохимической устойчивости. Основная антропогенная нагрузка на водосборы идет от нефтегазового, агропромышленного и дорожного комплекса. Леса и лесополосы занимают 18% земельных угодий. Безлесые пространства преобразованы в искусственные экосистемы – агроценозы.

На водосборах лесостепной группы рекомендуется регулярное орошение элювиальных и трансэлювиальных фаций (74% площади катен). Поливы проводить с предполивной влажностью 0,72 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных фаций (до 14% площади катен) с нормами до 0,7 м. Относительная допустимая промываемость почвы составляет 0,12 в долях от впитывания воды в почву и 0,16 в долях от суммарного испарения. Коэффициент искусственной озерности водосборов составляет 0,38%. За счет мелиораций до 27% можно снизить сток половодья и увеличить меженный сток.

Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,5 раза. Этот рост необходимо компенсировать внесением дополнительных органических удобрений. Расчет баланса гумуса на орошаемых землях выполнен в табличной форме (таблица 6.8).

Дефицит гумуса при выращивании картофеля с примением водных мелиораций составляет 0,05т/(га•год). Для покрытия этого дефицита нужно ежегодно под картофель вносить 0,7 т/(га•год) полуперепревшего навоза. При включении в севооборот многолетних трав, дающих два укоса, баланс гумуса будет бездефицитным. Количество новообразованного гумуса при средней урожайности трав 4,4 т/га составит 0,9 т/га.

 

 

Таблица 6.8 Динамика запасов гумуса при водных мелиорациях
лугостепной группы водосборов*

 

Водосборы	Урожайность	Бро, т/ (га•год)	Gнов, т/ (га•год)	Вым, т/ (га•год)	Дг, т/ (га•год)	Дн, т/ (га•год)
до мелиораций	после мелиораций
	Uф, т/га		Uф, т/га
Культура - картофель
Куганак	0,42	4,0	0,81	7,7	0,60	0,03	0,04	-0,01	0,1
Уршак	0,45	4,5	0,87	8,7	0,68	0,04	0,08	-0,04	0,6
Усень	0,24	6,5	0,47	12,7	1,00	0,05	0,14	-0,09	1,4
Среднее	0,37	5,0	0,72	9,7	0,76	0,04	0,09	-0,04	0,7
Культура – многолетние травы
Куганак	0,71	3,0	0,86	3,6	4,98	0,87	0,08	0,79
Уршак	0,89	4,0	0,86	3,9	5,30	0,92	0,14	0,78
Усень	0,50	3,5	0,83	5,8	7,97	1,39	0,25	1,14
Среднее	0,70	3,5	0,85	4,4	6,08	1,06	0,16	0,90

 

Примечание: * Д_г – дефицит гумуса; остальные обозначения, те же, что и в формулах /6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9/.

 

Степная группа. Группа имеет низкий запас экологической устойчивости, оптимизация структуры направлена на повышение средней устойчивости группы. Необходимо увеличение природных компонентов водосборов, повышающих коэффициент экологической устойчивости: перевод 32% пашен в пастбища и луга. В первую очередь переводить пашни, расположенные в эрозионноопасных участках, то есть в транзитных фациях. Такие участки составляют 39% площади катен водосборов.

При невозможности трансформации земельных угодий рекомендуются проводить водные мелиорации пашен с коэффициентом экологической устойчивости (КЭУ) мелиорированной пашни 0,76, обеспечивающие устойчивость группы с КЭУ > 0,66 или с КЭУ мелиорированной пашни не ниже 0,45, обеспечивающие средний уровень экологической устойчивости группы и проводить природоохранные мероприятия по поддержанию этого состояния.

Перечень природоохранных мероприятий определяется степенью нарушенности структуры водосборов, которая у группы сильная – 0,55. Экологический каркас разделен на крупные природные массивы, способные к саморегуляции. Рекомендации по оптимизации экологического каркаса водосборов степной группы совпадают с рекомендациями, изложенными выше для водосборов лугостепной группы. В целом по группе исключить комплексное загрязнение почв, атмосферы, подземных и поверхностных вод.

Эколого-геохимическая устойчивость всех водосборов выше средней. Водосборы обладают высоким потенциалом эколого-геохимической устойчивости. Но разреженный растительный покров водосбора Ашкадар и его легкая ранимость при механических воздействиях создают возможность интенсивной дефляции почв с образованием техногенных форм микрорельефа. Основные техногенные нарушения земель водосборов степной зоны связаны с добычей, транспортировкой и переработкой полезных ископаемых. В пределах водосборов расположены города Стерлитамак, Салават и Ишимбай, способствующие значительному загрязнению окружающей среды.

Обширные территории распаханы. Пашни занимают более 50% площади. Природные условия благоприятны для развития животноводства, зернового хозяйства и возделывания технических культур. Оптимальные условия для орошаемого земледелия.

На водосборах степной группы рекомендуется регулярное орошение всех фаций катен водосборов. Поливы проводить с предполивной влажностью 0,72 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных фаций (до 15% площади катен водосборов) с нормами до 1,1 м.

Относительная допустимая промываемость почвы составляет 0,18 в долях от впитывания воды в почву и 0,53 в долях от суммарного испарения. Коэффициент искусственной озерности водосборов составляет 1,1%. На водосборе Ашкадар эксплуатируются 22 водохранилища, на водосборе Кармасан – 20 водохранилищ. Большинство водохранилищ построены для целей орошения, как источники воды. За счет мелиораций до 27% можно снизить сток половодья и увеличить меженный сток.

Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 3,3 раза. Этот рост необходимо компенсировать внесением дополнительных органических удобрений. Расчет баланса гумуса на орошаемых землях выполнен в табличной форме (таблица 6.9).

 

Таблица 6.9 Динамика запасов гумуса при водных мелиорациях
степной группы водосборов*

 

Водосборы	Урожайность	Бро, т/ (га•год)	Gнов, т/ (га•год)	Вым, т/ (га•год)	Дг, т/ (га•год)	Дн, т/ (га•год)
до мелиораций	после мелиораций
	Uф, т/га		Uф, т/га
Культура - картофель
Ашкадар	0,22	4,0	0,96	17,5	1,37	0,07	1,88	-1,80	27,9
Кармасан	0,39	4,0	0,98	10,1	0,79	0,04	0,17	-0,12	1,9
Среднее	0,31	4,0	0,97	13,8	1,08	0,06	1,02	-0,96	14,9
Культура – многолетние травы
Ашкадар	0,07	3,0	0,97	41,6	57,02	9,95	0,39	9,56
Кармасан	0,17	4,0	0,83	19,5	26,79	4,67	0,80	3,87
Среднее	0,12	3,5	0,90	30,6	41,90	7,31	0,56	6,72

 

Примечание: * Д_г – дефицит гумуса; остальные обозначения, те же, что и в формулах /6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9/.

 

Дефицит гумуса при выращивании картофеля с применением водных мелиораций составляет 0,96 т/(га•год).. Для покрытия этого дефицита нужно ежегодно под картофель вносить 14,9 т/(га•год) полуперепревшего навоза. При включении в севооборот многолетних трав, дающих два укоса, баланс гумуса будет бездефицитным. Количество новообразованного гумуса при средней урожайности трав 30,6 т/га составит 6,7 т/га.

 

Выводы по главе:

1. Предлагаемая обобщенная функционально-технологическая схема, представляющая последовательность действий природоохранного характера, позволяет составить практические рекомендации комплексного обустройства водосборов.

2. Разработанный инженерный метод расчета влагообмена и обоснования мелиораций позволит решать практические задачи определения экологически безопасной величины предполивной влажности почвы и коэффициента экологической устойчивости мелиорированной катены водосборов.

3.Практические рекомендации по комплексному обустройству водосборов, составленные отдельно для каждой группы, позволяют поддерживать и при необходимости повысить экологическую устойчивость водосборов.

 

Общие выводы и рекомендации

 

В работе рассмотрены 35 катены 23 водосборов Западного Башкортостана, составляющие 79% всех земель Башкортостана. Западный Башкортостан является частью Русской равнины с зональными ландшафтами умеренного климата. По работе сформулированы следующие выводы:

1. Обзор научных работ по проблеме комплексного обустройства водосборов показал необходимость разработки единой методики комплексного обустройства водосборов, позволяющей рациональное использование их территории, сохраняя и повышая при необходимости их экологическую устойчивость. Существующие научные исследования недостаточно учитывают взаимосвязь между природными компонентами и, в основном, направлены на изучение отдельных компонентов водосборов. Методы и технологии комплексного обустройства должны позволять решать стратегические задачи крупных геосистем, примером которой в нашем случае является территория Западного Башкортостана. Разнообразие структур, литологического и геологического строения, форм рельефа, природно-климатических характеристик рассматриваемых водосборов представляет всю совокупность особенностей функционирования данной геосистемы и позволяет разработать единую программу комплексного обустройства равнинных водосборов Западного Башкортостана.

2. Анализ методологических подходов и приемов моделирования в мелиорации показал, что исследования по комплексному обустройству водосборов необходимо проводить с использованием всей совокупности существующих методологических подходов в мелиорации, выделяя приоритетными геосистемный и катенарный подходы. При этом обоснована оптимальность использования математических моделей для описания природных процессов, происходящих в таких сложно организованных системах, как водосборы.

3. Применение геосистемного и катенарного подходов расширило представления о моделировании катен водосборов и позволило пр