Геоинформационная система ведения локального мониторинга эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель Саратовского Заволжья

• Автор: Корнева, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 06.01.02, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 288 с. : ил.

Введение.

1 .Состояние изученности вопроса

1.1 .Концепции ведения мониторинга орошаемых агроландшафтов.

1.2. Круговорот вещества в орошаемых агроландшафтах, их продуктивность и экологическая устойчивость.
1.3. Применение информационных технологий для создания и ведения мониторинга орошаемых агроландшафтов

2. Условия и методика проведения исследований.

2.1 .Природные условия зоны проведения исследований.

2.1.1. Климат

2.1.2. Рельеф и геологогидрогеологические особенности

2.1.3. Почвенный покров

2.2. Обоснование репрезентативности выбранного участка

2.3.0писание объекта геоинформационного мониторинга.
2.3.1. Общие сведения о хозяйстве
2.3.2. Природные условия.
2.3.2.1. Климат
2.2.2.2. Геология и рельеф.
2.2.2.3. Почвы.
2.2.2.4. Климатические условия.
2.3.3. Водопотребление.
2.3.4. Системы орошаемого земледелия.
2.4.Методика проведения исследований
2.4.1. Методика отбора почвенных проб
2.4.2. Методика определения мелиоративных и агроэкологических свойств почвы.
2.4.2.1. Методика определения мелиоративных свойств почвы
2.4.2.2. Методика определения агрохимических свойств почвы.
2.4.2.3. Методика определения загрязнения почвы тяжелыми металлами и мышьяком.
2.4.3. Методика создания цифровой карты орошаемых земель и использование ГИС технологий при сборе и обработке данных
3. Принципы создания и ведения локального мониторинга орошаемых агроландшафтов сухостепного Заволжья на основе ГИСтехнологий
3.1. Перспективы применения геоинформационных систем в мелиоративной отрасли
3.2. Принципы создания и ведения локального мониторинга орошаемых агроландшафтов.
4. Афоэкологическое и мелиоративное состояние орошаемых земель ЗАО АФ Волга, тенденции его изменений и закономерности превращений веществ
4.1. Современное агроэкологическое и мелиоративное состояние орошаемых земель ЗАО АФ Волга.
4.2. Тенденции изменения потенциального и эфффективного плодородия орошаемых земель ЗАО АФ Волга за гг
4.3. Закономерности превращений вещества в орошаемых агроландшафтах сухостепного Заволжья на примере ЗАО АФ Волга
4.3.1. Динамика баланса гумуса.
4.3.2. Динамика баланса основных элементов питания.
4.3.3. Рекомендации по улучшению балансов гумуса и основных элементов питания.
5. Информационное обеспечение локального мониторинга орошаемых агроландшафтов
5.1. Прохраммные средства создания геоинформациохшой системы локального мониторинга.
5.2.Цифровая карта мелиорированных земель ЗАО АФ Волга
5.2.1 .Подготовительный этап.
5.2.2. Векторицазия
5.2.3.Привязк а
5.2.4. Атрибутивные свойства объекта.
5.2.5.Тематические слои
5.2.6.Цифровая модель рельефа
5.3. Атрибутивная база данных локального мониторинга орошаемых земель ЗАО Агрофирмы Волга.
6. Применение ГИС технологий для оценки мелиоративного и агроэко
логического состояния орошаемых земель сухостепного Заволжья
6.1. Инструменты ГИСацализа данных
6.2. Способы автоматизированного создания почвенномелиоративных карт.
6.2.1. Карты мелиоративного состояния по засолению.
6.2.2. Автоматизированное создание картограмм тенденций осолонцевания почв
6.2.3. Автоматизированное создание карт изогипс уровня грунтовых вод
6.3. Способы автоматизированного создания картограмм для оценки агроэкологического состояния орошаемых земель
6.3.1. Способ создания картограмм по осредненному для каждого отдельного поля значению показателей.
6.3.2. Способ создания цифровых моделей пространственного распространения значений агроэкологических показателей ЦМПРП
6.3.3. Обработка данных о загрязнении почв средствами ГИС
7. Информационносоветующая система Экологический паспорт сельскохозяйственного предприятия.,.
7.1. Экологический паспорт сельскохозяйственного предприятия и
его особенности
7.2. Программноинформационное обеспечение информационносоветующей системы Экологический паспорт сельскохозяйственного предприятия
8. Экономическая эффективность применения геоинформационного мониторинга орошаемых земель.
8.1. Оценка экономической эффективности повышению качества управления эффективным плодородием орошаемых земель ЗАО АФ Волга
8.2. Экономическая эффективность применения геоинформационных технологий для обработки результатов мониторинга орошаемых земель
Выводы.
Предиожения производству.
Список используемой литературы


Изза допущенных ошибок при проектировании и строительстве оросительных систем Поволжья, несовершенства систем орошаемого земледелия становление орошаемых агроландшафтов на значительных площадях зачастую сопровождалось их деградацией, в первую очередь деградацией почв, ухудшением их свойств, потерей плодородия. В настоящее время достаточно хорошо известно, что в отличие от естественных экосистем с относительно замкнутым циклом биогенных элементов в агроландшафтах происходит разрыв этого цикла изза отчуждения питательных веществ с урожаем, снижение их доступности растениям, потерь в результате стока, эрозии, денигрификации, инфильтрации и тщ. Володин . Еремина Р. Ф., . Кроме того, нарушение баланса питательных веществ в земледелии ведет не только к уменьшению производства продукции и ухудшению ее качества, но и к снижению устойчивости а1роландшафюв Голованов АЛ, Корнеев И. В., . Тюрин И. В. , Шагаев В . Я., Михайлина Н. В. , Айдаров И. П. , Ковда ВА. Туев и Пронько , Романова Л. В немалой степени, это связано с воздействием применявшихся систем земледелия, в том числе систем удобрений и поливов Данилова Е. А., Кудряшова О. А., Фокеев П. М., Муравлев А. П., Колчина НЛ. Дьяконова К. В., Булев В. С Когут Б. М., Щербаков А. П., Щеглов Д. И., Узун В. Ф, Алексеева А. Н., Андрусенко И. И., Коваленко А. М., Сафонова Е. П., Коринец В. В.А. Азовцев В. И., Околелова А. А., Филин В. И., Классификация систем земледелия с учетом их влияния на экологическую обстановку в орошаемых агроландшафтах Поволжья, Шувалов АЛ, Фомин Г. И., Колчина НА. Царев А. П., Корчаков В. Е. Денисов . В связи с этим необходимо систематическое наблюдение, изучение, анализ этих процессов и принятие своевременных мер, что, в принципе, и составляет основу мониторинга земель. Добровольский Г Б. Орлов Д. С, Гришина П. Л., Муромцев Н. А., . Но, чтобы разобраться в причинах деградации орошаемых агроландшафтов сначала необходимо определить, что представляет собой круговорот вещества. Дтя этого обратимся к классическому определению биологический биотический круговорот веществ это явление непрерывного, циклического, но неравномерного во времени и пространстве и сопровождающегося более или менее значительными потерями закономерного перераспределения энергии, информации и вещества в пределах экологических систем различного иерархического уровня организации от биогеоценоза до биосферы Реймерс, . Говоря о круговороте воды, следует отметить, что в биосфере в целом экологически безопасное функционирование системы почва вода растение обеспечивается сбалансированным взаимодействием природных факторов. В практике орошения сбалансированное взаимодействие природных и антропогенных факторов повсеместно нарушается необоснованно высокими агро и гидромелиоративными нагрузками на почвы. Волг и табл. Вместе с тем, подача воды с вегетационными поливами на каждое отдельное поле оросительная норма вполне сопоставима с годовой нормой осадков, составляющей в сухостепном Поволжье мм мЗга. То есть, на сельскохозяйственное поле объект орошения добавочно подается от естественного поступления влаги Пронько Н. А., Корсака В. В., Фальковича , Холуденевой О. Ю., . Таблица 1. Годы Площадь полива, тыс. Суммарный водозабор, млн. Водоподача на орошение все виды поливов, млн. Такое изменение естественного водного баланса сельскохозяйственных земель приводит как к положительным рост фитопродуктивности агроландшафга, так и отрицательным последствиям. Среди негативных последствий можно отметить, прежде всего, подъем уровня грунтовых вод за счет инфильтрации оросительной воды, составляющей в Среднем Поволжье, по данным Фальковича , Романовой Л. Г. , до от оросительной нормы изменение условий почвообразования от естественных автоморфных к полугидроморфным и гидроморфным повышение содержания в верхних горизонтах легкорастворимых солей за счет их перераспределения по почвенному профилю вторичное засоление и накопление в почвенном поглощающем комплексе ионов натрия осолонцевание. Наряду с круговоротом влаги, орошаемое земледелие изменяет также круговорот углерода и элементов питания растений на поливных угодьях. Если в биосфере в целом потери вещества минимальны Егоренков ЛИ. Кочуров Б. Золотарева Б. Н., . Исследования ряда ученых Фокеев П. М., Муравлев А. П., Колчина Н.