Чем отличаются основные виды переувлажненных угодий
Болота, заболоченные и переувлажненные земли
Требования к осушительным мелиорациям
Задачи осушительных мелиораций.
Осушительные мелиорации и виды осушаемых земель.
Осушительные мелиорации на сельскохозяйственных угодьях призваны активно и нормировано регулировать водный режим почв, создавая на них оптимальный водный и связанный с ним воздушный, тепловой и питательный режимы с целью повышения плодородия почв и обеспечения рационального ведения сельского хозяйства. Регулирование этих режимов изменяет физические и химические свойства почв и обеспечения рационального ведения сельского хозяйства.
Осушительные мелиорации необходимы для улучшения роста леса и состава древесных пород.
Осушение является составной частью по добыче торфа; оно применяется при добыче полезных ископаемых открытым способом (уголь, железная руда).
Осушительные мелиорации должны осуществляться с учетом охраны природы и окружающей среды, наиболее эффективного использования земельных и водных ресурсов, предупреждения образования водной и ветровой эрозии, пожаров на торфяных почвах, закрепления песчаных почв, сохранения и создания водоохранных лесных полос и массивов вдоль рек, крупных каналов, дамб, по берегам водохранилищ и на водосборах.
При понижении грунтовых вод необходима оценка влияния этого понижения на прилегающие территории.
На осушаемом массиве должно предусматриваться регулирование местного стока. Накопленная вода должна использоваться при увлажнении осушаемых земель в засушливые периоды.
При строительстве осушительных систем необходимо предусматривать рыбозащитные мероприятия, учитывать условия обитания водоплавающих птиц, пушного зверя, сохранять и улучшать ландшафт, сохранять археологические и архитектурные памятники.
Осушительные мелиорации необходимы в зоне избыточного увлажнения, то есть в районах, где атмосферные осадки превышают испарение. Переувлажнение может быть следствием плохих условий оттока избыточных вод. На водоразделах отток может быть затруднен из-за малого уклона поверхности, большой ее шероховатости, малой водопроницаемости почв и грунтов. В пониженных местах переувлажнению способствуют приток поверхностных и подземных вод и недостаточный их отток из-за слабой естественной дренированности территории: малые глубины и уклоны, недостаточная пропускная способность водотоков. Переувлажнению часто подвержены поймы рек. Оно может быть следствием деятельности человека: подтопление и периодическое затопление земель по берегам водохранилищ; уменьшение пропускной способности водотоков при строительстве мостов, дамб и дорог; уничтожение лесной растительности на склонах.
Переувлажненные земли по А.Д. Брудастову подразделяются на три типа:
1. Болото – природное образование, занимающее часть земной поверхности и представляющее отложения торфа, насыщенные водой и покрытые специфической растительностью (ГОСТ 19179-73).
2. Заболоченные земли – увлажненные участки со слоем торфа менее 30 см до осушения.
3. Минеральные избыточно увлажненные земли – это территории с отсутствием торфа.
Различие между тремя типами переувлажненных земель определяется наличием и мощностью торфа.
Торф – органогенная порода, содержащая не более 50% минеральных веществ (в абсолютно сухом состоянии) и образовавшихся в результате ежегодного отмирания болотных растений и неполного их распада в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода.
Переувлажненные (гидроморфные) минеральные почвы в отличие от минеральных почв нормального увлажнения того же механического состава характеризуются пестрым разрезом, пятнами оглеения по почвенному профилю на глубине 30..50 см и более, накоплением торфа в верхнем слое.
Большие площади земель затопленных на глубину 1..2 м морем, водохранилищем и т.п. (мелководья), вовлекаемые в сельскохозяйственный оборот с помощью осушения составляют потенциальный фонд для развития мелиорации.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Mse-Online.Ru
Виды осушаемых земель
Переувлажненные, сельскохозяйственные земли разделяют по продолжительности переувлажнения на две категории: постоянного избыточного увлажнения и временного избыточного увлажнения.
Земли постоянного избыточного увлажнения в течение всего вегетационного периода переувлажнены, они могут быть затоплены водой, стоящей выше поверхности земли, или подтоплены грунтовыми водами, в результате чего на них влажность почвы превышает оптимальную для земледелия. В отдельные засушливые годы на этих землях удается получать лишь невысокий урожай трав, как правило, низкого качества.
Земли этой категории представлены торфяными болотами; затопленными угодьями (например, мелководные участки водохранилищ); низинами с выходом напорных вод (родники); низкими речными и озерными поймами, грунтовые воды на которых подперты высокими уровнями воды в реках и озерах, а также приморскими низменностями, подверженными затоплению при сгонно-нагонных течениях.
Земли временного избыточного увлажнения — преимущественно минеральные почвы разного механического состава (в основном глины и суглинки), избытки влаги на них образуются в основном за счет выпадающих атмосферных осадков, притока воды с прилегающих склонов и разливов рек. Ведение сельского хозяйства на этих землях связано с определенным риском, так как во влажные годы урожай вымокает, а иногда даже хороший урожай не удается убрать из-за высокой влажности почвы.
По характеру покровных отложений переувлажненные земли подразделяются на три типа: болота, заболоченные земли и минеральные избыточно увлажненные земли.
Различаются они наличием и толщиной слоя торфа. На болотах слой торфа после осушения превышает 30 см, на заболоченных землях — менее 30 см, на минеральных переувлажненных землях торф отсутствует.
Болота — участки земной поверхности, характеризующиеся обильным застойным или слабопроточным увлажнением верхнего слоя торфа, на котором растет типичная болотная растительность (осоки, мхи). Причины образования болот: зарастание озер водной и болотной растительностью, которая, отмирая, слабо разлагается в условиях постоянного избыточного увлажнения, что ведет к образованию торфа; развитие естественного процесса почвообразования на равнинных территориях, приводящее при дерновой его стадии к накоплению в почве избытка органического вещества, задерживающего влагу; площадное выклинивание на поверхность земли подземных вод, вызывающее постоянное переувлажнение почвы и образование торфа. В естественных условиях за год в среднем образуется слой торфа толщиной около 1 мм.
Состав торфа и его потенциальное плодородие зависят от растений — торфообразователей, степени разложения органического вещества и зольности торфа. Различают следующие виды торфа: осоковые, тростниковые, гипновые (гипнум — зеленый мох), древесные и др. Чем больше степень разложения торфа и его зольность, тем выше плодородие торфяной почвы.
Зольность торфа определяет взаимосвязь болота с прилегающей территорией, положение болот в рельефе. Различают три типа болот (торфяных залежей): низинные, переходные и верховые.
Низинные болота расположены в понижениях на поймах рек и в нижней части склонов. Они получают водное и вместе с ним минеральное питание за счет притока воды со склонов и разливов рек, выходов подземных вод. Торф характеризуется высокой зольностью (более 6…15 % массы сухого вещества). Низинные болота особенно пригодны для сельскохозяйственного использования. Наиболее богаты элементами питания растений ольховые болота.
Переходные болота расположены в неглубоких понижениях на склонах рельефа. Часто сложены низинными торфами (осоковыми, древесными, гипновыми, камышовыми и др.), сверху перекрытыми верховыми торфами. Растительность на них часто представлена типичными для низинных болот видами. Переходные торфы пригодны для сельскохозяйственного использования, но они менее плодородные.
Верховые болота занимают понижения на водоразделах. Нередко междуречья даже крупных рек в Западной Сибири составляют сплошные верховые болота. Минеральное питание их ограничено атмосферными осадками, торф малозольный (3…4%) и беден питательными веществами. На таких болотах растет карликовая сосна, белый мох — сфагнум, пушица, клюква, багульник и другие, нетребовательные к питательному режиму растения. Для сельского хозяйства эти болота малопригодны; осушают их иногда для лесного хозяйства с обязательной посадкой древесных культур (сосна). Торф добывают на топливо, для подстилки в животноводческих помещениях и для теплиц.
Торфяники в зависимости от мощности (толщины) залежи торфа подразделяют на мелкие (маломощные) при слое менее 1 м, средние 1…3 м и мощные (более 3 м). Мощность торфа редко превышает 6…8 м.
Заболоченные почвы (слой торфа менее 30 см) занимают окраину болот; на приморских низменностях они нередко образуют большие по площади массивы.
Минеральные избыточно увлажненные земли в зависимости от степени оглеения могут быть глеевые, глееватые, дерново-болотные и другие почвы.
Виды переувлажненных почв
При постоянном переувлажнении избыток влаги в почве имеет место на протяжении всего года. На периодически переувлажняемых землях избыток воды наблюдается в отдельные периоды вегетации. Любое переувлажнение ухудшает условия произрастания растений и их обработки.
Общая площадь полугидроморфных и гидроморфных почв в республике составляет 46 %. Кроме того, периодически переувлажняются также пойменные почвы. Поэтому площадь всех переувлажненных земель в стране превышает 50 %.
Минеральные почвы в мелиоративном фонде составляют около 63 % и сконцентрированы в основном в Витебской, Гродненской и Могилевской областях. За счет проведения комплекса гидротехнических (осушительных), агромелиоративных и агротехнических приемов можно резко повысить их плодородие, обеспечив устойчивую продуктивность на уровне 6-8 т/га кормовых единиц.
Почвы связного гранулометрического состава широко распространены в северной части республики, прежде всего в Белорусском Поозерье. Этот регион занимает около одной трети всей площади Беларуси, включая практически всю Витебскую область, частично Гродненскую и Минскую. Поозерье отличается разнообразием типов и форм рельефа, обилием глубоких озерных котловин, пестротой почв и поч- вообразующих пород, мозаичностью растительности.
Плодородие переувлажняемых дерново-подзолистых почв зависит от гранулометрического состава и степени избыточного увлажнения. Именно эти показатели определяют возможность их сельскохозяйственного использования. Так, без осушения под пашню можно использовать только временно избыточно увлажненные песчаные и рыхло-супесчаные почвы. Под кормовые угодья в неосушенном состоянии можно использовать также временно избыточно увлажненные суглинистые или глинистые почвы и дерново-подзолистые глееватые песчаные и рыхло-супесчаные. Все остальные почвы этого типа нуждаются в осушении. Как правило, нуждаются в осушении и дерновые переувлажненные почвы. Среди этих видов почв преобладают дерново- глеевые, использование которых без осушения имеет весьма ограниченный характер.
На пойменных землях накапливаются минеральные и органические вещества, смываемые с водосбора. Пойменные почвы обладают высоким плодородием, но нуждаются в проведении культуртехнического обустройства территории и улучшении водного режима в связи с периодическими их затоплениями паводками.
Среди периодически переувлажняемых следует выделить дерново- подзолистые почвы на лессах и лессовидных суглинках. Они в Беларуси занимают 783,6 тыс. га (или 6,2 % площади). Характерной особенностью лессовых почв являются небольшие блюдцеобразные западины. Их образование объясняется глубоким выщелачиванием карбонатов и последующей просадкой грунта.
Торфяно-болотные и заболоченные почвы в Беларуси занимают 2,9 млн. га, что составляет 14,4 % площади территории страны. Около 40 % из них включены в общий сельскохозяйственный мелиоративный фонд. Основная доля их приходится на Брестскую, Минскую и Гомельскую области и концентрируется в Полесской низменности.
Торфяники в зависимости от их генезиса делят на низинные, верховые и переходные. В Беларуси преобладают торфяно-болотные почвы низинного типа.
В зависимости от мощности торфяного слоя торфяно-болотные и заболоченные почвы делят на торфянисто-глеевые, у которых глубина торфяного слоя не превышает 30 см; торфяно-глеевые, у которых мощность слоя торфа колеблется от 30 до 50 см; торфяно-болотные маломощные (мощность торфа от 50 до 100 см); среднемощные (слой торфа от 100 до 200 см) и мощные со слоем торфа более 200 см.
По степени разложения торфяные почвы бывают слаборазложив- шиеся (с разложением до 20-25 %), среднеразложившиеся (25-35 %) и хорошо разложившиеся (35-45 % и более).
Основным богатством торфяно-болотных почв является органическое вещество с высокой водоудерживающей способностью, определяющей их повышенное потенциальное плодородие. Другим показателем, выражающим суммарное содержание минеральной составляющей, является зольность. Зольный состав торфяников формируется в основном из минерализовавшихся останков растений-торфообразова- телей и, кроме того, из минеральных веществ, взвешенных и частично растворенных в поверхностных и грунтовых водах, а также из частиц, выпадающих с атмосферными осадками и приносимых ветром. Общая зольность торфяников составляет в среднем 5-35 %.
Низинные торфяники (эвтрофные болота) формируются при длительном затоплении грунтовыми водами понижений, речных долин и надпойменных террас. Иногда низинный торф образуется при зарастании озер и стариц. Степень разложения низинных торфяников составляет в пределах от 30 до 60 %, зольность их достигает 35 %. Эти торфяники представляют наибольший интерес для сельского хозяйства.
Верховые болота (олиготрофные) образуются на водораздельных территориях. Основным источником переувлажнения являются атмосферные осадки, которые по сравнению с грунтовыми водами обеднены минеральными солями. Верховой торф имеет низкую зольность и небольшое содержание минеральных веществ, этим почвам присуща высокая кислотность. Поэтому верховые болота отличаются низким естественным плодородием и их нецелесообразно использовать в сельском хозяйстве. Такие болота наиболее распространены в Витебской области.
Переходные болота (мезатрофные) формируются в условиях, при которых нарастаемая поверхность торфяных почв постепенно теряет связь с грунтовыми водами, вследствие чего водное и минеральное питание ухудшается. Они занимают промежуточное положение между низинными и верховыми болотами. В процессе эволюции эти болота постепенно переходят в верховые торфяники с питанием атмосферными осадками. В сельском хозяйстве используются ограниченно, поскольку их органическое вещество бедно питательными минеральными веществами.
Под влиянием гидромелиорации и комплекса агротехнических мероприятий происходят коренные изменения в почвообразовательном процессе торфяно-болотных почв. Удаление избытка влаги и усиление доступа атмосферного воздуха приводят к активизации окислительного процесса. Следствием этого является интенсивное разложение органического вещества. Поэтому при планировании мелиоративных мероприятий должны быть предусмотрены меры по снижению интенсивности этого процесса. Опыт свидетельствует, что интенсивность убыли органического вещества зависит от характера использования торфяно-болотных почв. Как правило, торфяные почвы рекомендуется использовать под травы. Однако в зависимости от наличия и состояния этих почв в хозяйстве на них могут возделываться и другие культуры в рамках почвозащитных систем земледелия.
В настоящее время практически все почвы, используемые в хозяйственной деятельности человека в той или иной степени отличаются от нетронутых аналогов. Если раньше человек воздействовал лишь на пахотный слой (15-20 см), то сейчас антропогенной трансформации нередко подвергается весь почвенный профиль. Осушение, глубокая вспашка, рекультивация, культуртехнические и другие мероприятия накладывают заметные отпечатки на генетичес кий профиль почв, изменяют их диагностические признаки (Н. Слиян, Г. Цытрон, Л. Шибут, 2004).
Во всех областях, за исключением Гродненской, наиболее широко распространены дегроторфяные почвы (торфяно-минеральные, оста- точно-торфяные, минеральные и постторфяные минеральные). Так, в составе сельскохозяйственных земель Гомельской и Брестской областей они составляют соответственно 4,5 и 5 % их площади. Брестская область располагает самыми большими площадями этих почв в составе пахотных земель (3,4 %). Значительны площади этих почв и в составе сельскохозяйственных земель Минской области. Общая площадь деградированных торфяных почв в республике в 2000 г. составила 190,2 тыс. га.
Наибольшие площади дегродерновых почв сконцентрированы в пределах сельскохозяйственных земель Могилевской (0,9 %), Витебской (0,5 %) и Гомельской (0,5 %) областей.
Почвы овражно-балочного комплекса характерны в основном для сельскохозяйственных земель районов распространения холмисто- моренного рельефа Витебской (0,3 %) и лессового плато Могилевской (0,2 %) областей.
Нарушенные почвы встречаются во всех областях республики приблизительно на одинаковых площадях. Формирование их приурочено к различного рода строительным и культуртехническим работам, сопровождающимся частичным или полным нарушением строения естественного профиля.
Нарушенные рекультивированные почвы наибольший процент занимают среди сельскохозяйственных земель на территории Гродненской и Минской областей (по 0,8 %). Это в основном рекультивированные торфяные почвы.
Отдельными массивами встречаются также техногенно заболоченные почвы (подтопленные и постдренированные). Формирование подтопленных почв приурочено к зонам крупных водохранилищ и выработки полезных ископаемых шахтным способом. Постдренированные почвы характерны для староосушенных территорий с неисправной системой. Особую группу составляют загрязненные почвы и, прежде всего, химически загрязненные радиоактивными веществами. Площадь сельскохозяйственных земель, загрязненных радионуклидами, в настоящее время составляют немногим более 1,5 млн. га и приурочена к территории Гомельской (55 %) и Могилевской (28 %) областей.
Если Вам необходимо написание реферата, курсовой или дипломной работы по данной теме, Вы можете
Основы агрономии
Осушение сельскохозяйственных земель
Осушение заболоченных и переувлажненных земель
Одна из основных задач осушения заболоченных и переувлажненных земель – установление режима осушения.
Режим осушения – это совокупность элементов водного режима осушаемых земель, обеспечивающих оптимальное развитие сельскохозяйственных культур в любой по погодно-климатическим условиям год.
Водный режим осушенных земель определяется влажностью почвы в зоне распространения корневой системы и продолжительностью затопления почвы в весенний и летне-осенний периоды. Активно воздействуя на водный режим, осушение земель влияет на воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы.
Многолетними исследованиями установлена оптимальная влажность корнеобитаемого слоя осушаемых почв, которая составляет для зерновых культур в среднем 55-70%, для овощных и картофеля – 60-75%, для корнеплодов – 55-65%, для многолетних трав – 65-80% от полной влагоемкости (ПВ). Верхний предел оптимальной влажности почвы определяется минимальным содержанием воздуха в почве, а нижний – количеством легкодоступной для растений влаги.
Отклонение влажности в ту или иную сторону отрицательно сказывается на урожайности возделываемых культур.
Для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур и обеспечения хорошего газообмена между почвой и атмосферой, содержание воздуха в почве должно быть: для овощных культур, картофеля, корнеплодов – 35-40%, для зерновых культур – 20-30%, для многолетних трав – 15-20% от пористости. Благоприятный воздушный режим обеспечивается, когда суммарное содержание кислорода и углекислоты в корнеобитаемом слое почвы составляет около 20-21% от всего объема воздуха в ней.
Состав почвенного воздуха и его количество в почве сильно зависит от уровня залегания грунтовых вод. С понижением уровня грунтовых вод концентрация диоксида углерода уменьшается, а содержание кислорода увеличивается. Накопление диоксида углерода и снижение концентрации кислорода в почвенном воздухе при более высоком уровне залегания грунтовых вод указывают на ослабление процессов газообмена между почвой и атмосферой, ухудшении аэрации почв, что служит одной из причин снижения урожайности, особенно культур, требовательных к аэрации.
Уровень грунтовых вод, обеспечивающий наиболее благоприятный водно-воздушный режим почвы для той или иной культуры в течение вегетационного периода, называется нормой осушения. Нормы осушения для различных сельскохозяйственных культур, произрастающих на одинаковых почвах, а также для одинаковых культур, произрастающих на разных почвах, могут сильно отличаться. Пример такой разницы можно увидеть в приведенной ниже таблице.
Методы и способы осушения земель
Под методом осушения подразумевают воздействия на водный режим почв с целью ликвидации их переувлажнения.
Применяют следующие методы осушения:
Способы осушения – это технические и агротехнические приемы и средства, с помощью которых осуществляется тот или иной метод осушения.
В зависимости от различных условий рекомендуются следующие способы осушения:
Осушительная система и ее элементы
Осушительная система – комплекс осушительных, увлажнительных, гидротехнических и других сооружений, обеспечивающих превращение торфяных болот и минеральных заболоченных земель в высокопродуктивные угодья и создающих благоприятные условия для получения гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур.
В осушительные системы входят следующие звенья:
1. Осушаемая территория.
2. Регулирующая сеть – открытые каналы или закрытые дрены и собиратели, выводные борозды, ложбины, поглотительные фильтры и другие устройства, предназначенные для регулирования водно-воздушного режима почвы в корнеобитаемом слое.
3. Проводящая сеть – магистральные каналы разного порядка, закрытые и открытые коллекторы, предназначенные для приема воды из регулирующей и оградительной сети и отвода ее в водоприемник.
4. Оградительная сеть – ловчие и нагорные каналы, различные дрены, дамбы и другие устройства, предохраняющие осушаемые земли от затопления поверхностными и подземными водами со стороны водоприемника.
5. Водоприемники, принимающие с осушаемой площади и проводящей сети избыточные воды. Водоприемниками могут быть реки, озера, балки и другие искусственные и естественные водоемы. 6. Гидротехнические сооружения – шлюзы-регуляторы, трубопереезды, перепады, быстротоки, насосные станции, дренажные устья, колодцы, позволяющие управлять работой осушительной сети. 7. Дорожная сеть для эксплуатации мелиорируемых земель.
Культуртехнические работы на осушаемых землях
К культуртехническим работам относят удаление или уничтожение древесно-кустарниковой растительности, пней, камней и кочек, очистку площади от древесных остатков, первичную обработку почвы, планировку поверхности. Важное требование при выполнении работ по освоению мелиорируемых земель – максимальное сохранение плодородного слоя почвы на всех этапах гидротехнических и культуртехнических работ.
Наибольший объем работ приходится на удаление древесно-кустарниковой растительности и пней.
Расчистку земель от древесной растительности начинают с выбора всей деловой ее части. Затем мелколесье и кустарники срезают кусторезами, а оставшиеся пни и корни удаляют корчевальными машинами, после чего древесную массу вычесывают корчевальными боронами или измельчают и перемешивают с почвой машинами для фрезерования кустарника.
При удалении древесно-кустарниковой растительности неизбежен вынос гумусового слоя почвы, который компенсируется повышенными дозами органических удобрений.
Камни удаляются с поверхности почвы и скрытые на глубине до 0,30 м.
Уборка камней производится в два этапа – крупные и средние валуны удаляют корчевателями одновременно или сразу же после вывоза мелколесья и кустарника. Затем камнеуборочными машинами (УПК-0.6, МКП-1.5) убирают камни, извлеченные при обработке почвы.
Удаление кочек высотой 0,1-0,15 м производят тяжелыми дисковыми боронами за несколько проходов или фрезами. Более высокие кочки срезают бульдозерами или разделывают машинами типа МПГ-1.7, МТП-42.
В зимнее время кочки удаляют при глубине промерзания почвы не более 0,1 м и высоте снега до 0,15 м.
Выравнивание поверхности почвы включает капитальную планировку и выравнивание микрорельефа. Осуществляют эти работы бульдозерами, скреперами, грейдерами, планировщиками и аналогичными машинами.
Окультуривание осушаемых земель – важнейшее условие получения высоких урожаев и повышения продуктивности мелиорируемых земель. Комплекс окультуривания и повышения плодородия включает следующие основные мероприятия: систему обработки почвы мелиоративной направленности, подбор наиболее продуктивных культур и введение севооборотов, систему удобрений, известкование и гипсование, добавление минерального грунта к торфяным почвам.
Для скорейшего окультуривания торфоболотных почв в качестве предварительных культур возделывают пропашные на протяжении 2-3 лет. На почвах, где после культуртехнических работ остаются камни, корневые остатки, в первый год рекомендуется высевать однолетние и многолетние травы, на второй – озимые и картофель, на третий – пропашные. На низинных болотах в первый год освоения можно сеять овес, озимую рожь, на второй год – пропашные.