Сравнительная продуктивность и энергетическая эффективность естественных и антропогенно измененных экосистем лесостепи Поволжья

• Автор: Карпов, Александр Викторович
• Шифр специальности: 06.01.01, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 201 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Проблема деградации почвенного покрова и устойчивости агроэкосистем.

1.2. Значение оценки энергетической эффективности агротехнических приемов в земледелии.

1.3. Роль обработки почвы в оптимизации почвенных свойств и режимов

2. МЕТОДОЛОГИЯ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Обоснование схемы опытов, методик наблюдений, учетов и анализов.

2.1.1. Обоснование схемы полевого опыта

2.1.2. Исследования в многолетних травостоях

2.1.3. Условия проведения исследований в естественных экосистемах.

2.1.4. Методики наблюдений, учеты и анализы, общие для всех объектов исследования.
2.2. Экологические условия лесостепи Поволжья
2.2.1. Почвенный покров
2.2.2. Вариабельность погодных условий
3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ И АГРОЦЕНОЗОВ.
3.1. Агрофизические параметры
3.2. Формирование запасов продуктивной влаги.
3.3. Обеспеченность элементами питания.
3.4. Состояние и динамика органического вещества.
3.5. Структура сорного компонента агрофитоценозов
3.6. Урожайность культур, качество продукции и продуктивность севооборота в зависимости от систем основной обработки почвы
3.7. Продуктивность целинного участка и посевов многолетних трав
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АГРОЭКОСИСТЕМ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ.
4.1. Агроэкономическая эффективность.
4.2. Биоэнергетическая оценка
4.3. Экологическая емкость и биоэнергетический потенциал агроценозов и естественных экосистем
5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ АГРОЭКОСИСТЕМ В
ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ.
ВЫВОДЫ.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.
ЛИТЕРАТУРА


А. и др. Однако при энергетическом анализе зачастую упускались процессы отчуждения и восполнения энергии гумуса на формирование биомассы культур, с одной стороны, с другой расход энергии на воспроизводство органического фонда почвы. Для обеспечения устойчивости агроэкосистем человек тратит огромное количество энергии. Большая часть этой энергии тратится нерационально, а так же загрязняется окружающая среда и расходуется гумус. На большие потери гумуса в агроценозах указывал В. А. Ковда . В почве в составе растительной и микробной массы, почвенного гумуса накоплено огромное количество преобразованной солнечной энергии. По данным этого исследователя запас внутренней энергии в почвах находится в пределах К5 ккалм2. Полная внутренняя энергия в метровом слое равна , ккалг и , ккалсм3. Внутренняя энергия в метровом слое почв, связанная с гумусом, составляет 0,1. Однако запасы энергии в гумусовой оболочке травянистых ландшафтов в раз превышают запасы энергии в растительной биомассе Ковда В. А., . По мнению М. Вопросы биоэнергетики и энергетики почвообразования впервые рассмотрены В. Р. Волобуевым . Последние в настоящее время приобретают все большую актуальность, что связано как с общими экологическими проблемами, так и с конкретными практическими задачами сохранения и повышения плодородия почв Шевченко Г. А., Щербаков А. П., . Методическим подходам для энергетического анализа балансовых расчетов соотношения затрат энергии на процессы гумификации растительной массы и формирования и превращения органического вещества почв посвящены труды С. А. Алиева , , , , . Используя энергетические подходы, В. Р. Волобуев , выявил ряд закономерностей обмена энергии в многокомпонентной системе биогеоценоза. В.А. Ковда , отмечает, что история почвоведения это прежде всего изучение развития и эволюции баланса вещества и энергии на земной поверхности. По мнению Д. С. Орлова агроценоз как система должен обеспечивать не только высокую продуктивность, но и в процессе функционирования восстанавливать плодородие почвы, запасать энергию в органическом веществе. Г.А. Булаткин , выделяет следующие основные направления экологоэнергетический анализ процессов производства в сельском хозяйстве, энергетическую эффективность земледелия, энергетические аспекты повышения плодородия почв и считает, что только энергетическая концепция обладает изоморфностью независимо от разнообразия явлений и систем. Технологические процессы, применяемые в сельском хозяйстве можно представить, как обмен массой, энергией и информацией между структурами, входящими в состав предприятия, и между их совокупностью и внешней средой Вальдгауз Э. Г. и др. Биологическая продукция в природных экосистемах суши практически остается, разлагается и минерализуется локально в местах ее синтеза, т. Лишь небольшая ее часть 34 вместе с минеральными соединениями уходит с водным или воздушным потоками и включается в геологический круговорот планеты. Поэтому биогеохимические круговороты веществ в естественных экосистемах близки к замкнутому типу Ковда В. А., . Естественные экосистемы равновесны и устойчивы. Сравнение потоков вещества и энергии в агробиогеоценозах и экосистемах дает возможность определить механизмы, использование которых поможет повысить устойчивость агроэкосистем. При этом, энергетический анализ необходимо проводить в комплексе, т. Наиболее полно проблемы агроценозов в экологоэнергетическом аспекте представлены в трудах Г. А. Булаткина , , , . Он дал достаточно полную оценку экологической ситуации в земледелии, отметил необходимость внедрения современных технологий возделывания культур и выявления наиболее экономичных вариантов, которые позволяют снизить нагрузку на агроэкосистемы и ландшафты. Он также обратил внимание на большие потери гумуса агроландшафтов, связанные с выращиванием сельскохозяйственных культур. По данным Г. А. Булаткина, для повышения содержания гумуса в пахотном слое 0. ГДжга техногенной энергии или 4,6 тга условного топлива.