Агроэкологическая оценка ландшафтов Выборгского района Ленинградской области

Санкт – Петербургский государственный аграрный университет

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

На тему: «Агроэкологическая оценка ландшафтов Выборгского района Ленинградской области»

 

 

 

 

 

                                                           

 

   Выполнила: Кундухова Я.Н.

                                                                               Проверил: Мельников С.П.

 

 

 

Санкт – Петербург, 2014 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………….

1. Характеристика Выборгского района……………………………………….
1. Климат…………………………………………………………………….
2. Рельеф и геологическое строение……………………………………….
3. Почвы и растительность………………………………………………….
4. Экология…………………………………………………………………..
2. Оценка продуктивности агроэкосистемы…………………………………...
3. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию………………
4. Оценка степени и периода деградации………………………………………
5. Определение категории и группы устойчивости……………………………
6. Заключение…………………………………………………………………….
7. Список использованной литературы…………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

    Агроэкосистемы, или аграрные экологические системы, — сознательно

спланированные человеком территории, на которых сбалансировано

получение сельскохозяйственной продукции и возврат её составляющих на

поля для обеспечения круговорота минеральных и органических веществ. В

правильно спланированные агроэкосистемы, кроме пашен, входят пастбища

или луга и животноводческие комплексы. К основным компонентам агроэкосистем относятся:

- внешняя среда и ее  влияние;

- продуценты (полевые культуры  и сорняки);

- прямые потребители (человек, домашние животные, вредители,

возбудители болезней);

- редуценты (почвенная микрофлора, микро- и мезофауна, питающаяся

отмершей органической массой).

Все эти компоненты взаимосвязаны в цепи питания, но в отличие от

большинства естественных экосистем агроэкосистемы в значительной

степени разделены пространственно.

Основная задача агроэкосистем – давать максимальную продуктивностьнеобходимого для человека продукта, ради которого создается агроэкосистема. В первую очередь – это получение максимального урожая в земледелии. Максимальный урожай - это тот урожай, который получается при оптимальном обеспечении факторов роста и развития растений, зависящих от технологии земледелия (агротехнологии), т.е. при 100% выполнении правил агротехники. (http://cito-web.yspu.org/link1/metod/met20/node30.html)

  Целью данной работы является оценка конкретных агроэкосистем Выборгского района Ленинградской области. Необходимо определить устойчивость почв к антропогенному воздействию, направленность и интенсивность процессов деградации, определение основных мероприятий для снижения антропогенного воздействия на данные агроэкосистемы.

Исходные данные:

Почва: дерново – среднеподзолистая легкосуглинистая на покровных суглинках. Южный склон, средневолнистая территория. С/х угодья – 200 км от СПб. Культура: Озимая пшеница.

                                                                                     ∆ 12 лет

Гумус – 5,2%                                                                   4,0

рН – 6,0                                                                            5,0

Р2О5 – 250 мг/кг                                                               100

К2О – 200 мг/кг                                                                100

V-  80%

Плотность – 1,12 г/см3                                                         1,20

h – 26 см

Q – 3,0*109 ккал

Kq - 3,0%

W1   - 200 мм в почве

Kw - 510 мм на 1 ц

Металлы:

Cd – 2,2 мг/кг –почва, 0,30 мг/кг – фон ;  Cr – 14,2 мг/кг, 8,1 мг/кг – фон

 

 

 

1. Характеристика Выборгского района

Выборг — город в России, административный центр Выборгского муниципального района Ленинградской области. Выборг расположен на западе Карельского перешейка в 122 км к северо-западу от центра Санкт-Петербурга и в 27 км к востоку от границы с Финляндией. Географические координаты: 60°42′33″ с. ш. 28°44′39″ в. д.. Максимальная высота над уровнем моря — 51 м.

Граничит:

• на севере — с Каменногорским городским поселением,
• на востоке — с Гончаровским сельским поселением,
• на юге — с Советским городским поселением,
• на западе — с Селезнёвским сельским поселением.

     Город расположен на берегу Выборгского залива, находящегося в северо-восточной части Финского залива. Это крупный экономический, промышленный и культурный центр Ленинградской области, порт на Балтике, важный узел шоссейных и железных дорог.

     Выборг, основанный в Средние века шведами, с 2010 года является единственным историческим поселением Ленинградской области. До 1940 года это был второй по величине город Финляндии. Среди достопримечательностей — Выборгский замок, библиотека Алвара Аалто, парк Монрепо. Всего в Выборге сосредоточено более 300 различных памятников: архитектурных, исторических, скульптурных, археологических, садово-паркового искусства. С марта 2010 года — «Город воинской славы».

     Численность населения — 80 896 чел. (2013), площадь — 160,847 км². Выборг — второй по населению и крупнейший по площади город в Ленинградской области.

 

 

 

 

1. Климат

Климат города морской с переходом к континентальному. Зима умеренно мягкая, лето умеренно тёплое, что для такой географической широты объясняется влиянием Гольфстрима. При этом максимальная температура, зарегистрированная в Выборге, составляет +34,6 °C, а минимальная −38 °C.

В целом климат Выборга более холодный, чем климат расположенного на более низкой широте Санкт-Петербурга, а самый холодный месяц — февраль. Среднегодовая температура +4,8 °C (для Петербурга +5,8 °C).

Осадков в Выборге выпадает немного больше, чем в Петербурге. Больше осадков выпадает летом, осенью и зимой, существенно меньше — весной. Годовое количество осадков 677 мм, в зимний период выпадают преимущественно в виде снега. Среднегодовая относительная влажность воздуха — 80 %. Преобладают юго-западные ветры. Среднегодовая скорость ветра — 3,4 м/с.

Весной и летом наблюдается явление белых ночей, при максимальной долготе дня 19 ч. 10 мин., а минимальной — 5 ч. 38 мин. Число часов солнечного сияния — 1530 в год. В среднем дневная инсоляция на горизонтальной поверхности составляет 2,79 кВт/м².

Климат Выборга
Показатель	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Май	Июнь	Июль	Авг.	Сен.	Окт.	Нояб.	Дек.	Год
Абсолютный максимум, °C	6,5	10,0	13,8	22,1	29,0	32,9	34,6	33,4	27,2	19,0	11,1	8,4	34,6
Средний максимум, °C	−4	−4,1	0,5	7,2	14,7	19,2	22,3	20,2	14,3	7,9	1,7	−2,1	8,2
Средняя температура, °C	−6,7	−7,2	−2,9	3,0	10,3	15,1	18,3	16,3	10,9	5,5	−0,4	−4,6	4,8
Средний минимум, °C	−9,5	−10,5	−6,4	−0,5	5,9	11,1	14,3	12,7	7,9	3,2	−2,3	−7,1	1,6
Абсолютный минимум, °C	−36,8	−34	−29	−20	−5	0,0	5,8	0,0	−4	−11,4	−19,8	−34	−36,8
Норма осадков, мм	48	36	40	31	40	63	65	82	68	76	67	61	677
Температура воды, °C	0,0	0,0	0,1	2,0	10,3	16,7	19,7	18,7	13,5	7,3	2,0	0,3	7,6

 

 

 

2. Рельеф и геологическое строение

Город расположен на территории Выборгской низменности. Рельеф пересечённый, средняя высота над уровнем моря повышается к северу, самая высокая точка (51 м) расположена в Скандинавском микрорайоне. В центральной части города самое высокое место — Батарейная гора (33 м)

Выборг находится в пределах Балтийского щита, где близко к поверхности  выходят  кристаллические  породы раннепротерозойского периода, преимущественно — гранит-рапакиви. Поэтому морены здесь имеют менее резкие очертания. На вершинах коренные породы обнажены, а на нижних, более пологих склонах прикрыты песчаной и супесчаной мореной с гравием, щебнем и валунами.                        Они  покрыты  озёрными  и  озёрно-аллювиальными отложениями четвертичного периода. Характерными ледниковыми формами рельефа являются «бараньи лбы». Берег Финского залива сильно изрезанный, с множеством скалистых островов и проливов между ними. Вдоль берега протянулись песчаные террасы высотой 2—5 метров, ограниченные    высокими уступами. Вблизи  города  есть месторождения облицовочного камня.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Почвы и растительность

Почвы на территории города, преимущественно, подзолистые, бедные перегноем и отличающиеся значительной кислотностью. Основными почвообразующими породами являются пески и супеси, подстилаемые суглинками и глинами. Велико количество камней — более 500 м³/га. Среднегодовая температура земли 3,8 °C. Сельскохозяйственное использование почв требует искусственного улучшения.

В городе имеется большое количество озеленённых территорий. Общая площадь городских парков и скверов составляет более 432 тыс. м². В центре города произрастают, преимущественно, лиственные породы деревьев, а на окраинах сохранились коренные еловые и сосновые леса.

По степени окультуренности почва относится к хорошо окультуренным дерново - подзолистым почв (по заданию).

 

4. Экология

В городе наблюдается повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха, отмечались превышения ПДК в 4 раза. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются энергетические комплексы и автотранспорт.

Высок уровень загрязнения почв, в зоне промышленных предприятий он приближается к чрезвычайно опасному. Высоко содержание тяжёлых металлов, особенно свинца и цинка.

Город находится на территории с повышенной концентрацией радона. В подвалах некоторых зданий радиационный фон превышает ПДК.

 

2. Оценка продуктивности агроэкосистемы
1. Расчет величины потенциального урожая (ПУ), который может быть теоретически достигнут при соблюдении агротехники и оптимальных почвенных условиях.
1. Определение ПУ озимой пшеницы, если Q = 3,0*109 ккал

ПУ =Q*Kq/100*q*100, ц/га

Q – сумма радиации за период вегетации, ккал/га

Kq – коэффициент использования фотосинтетической реакции, %

q – калорийность органической  массы единицы урожайности, ккал/га

ПУ = 3,0*3,0/100*4450*100 = 20,2 ц

2. Определение ПУ, если Km = 0,45 абс. сухой массы и стандартной влажности 0,5

ПУ тов=20,2*0,45=9,1 ц/га – на сухую биомассу

ПУ тов =20,2*0,5=10,1 ц/га – на станд. влажность

 

2. Определение КОУ по влагообеспеченности посевов

КОУ=100*W/Kw, ц/га

W – ресурс продуктивной влаги, мм

Kw – коэффициент водопотребления мм/ц

W=W1+P, мм

P – сумма осадков, испарения растениями , мм

 W1 – ресурс прод. влаги, которая есть в почве

P=D*К,мм

D – количество осадков на данной территории, мм

К – коэффициент испарения

Р=677*0,7=474 мм

W=200+474=674 мм

КОУ=100*674/510=132 ц/га

КОУтов. прод.=132*0,45=59,4 ц/га -  на сухую биомассу

КОУтов. прод.=132*0,5=66 ц/га - на станд. влажность

3. Определение действительно возможной урожайности (ДВУ)

Лимитирующий фактор – обеспеченность элементами питания.

ДВУ=Д/В, ц/га

Д – количество элементов питания, которые могут быть получены растениями из почвы

В – вынос элементов питания на формирование продукции

Гумус – 5,2%

К2О – 200 мг/кг

Р2О5 – 250 мг/кг

h – 26 см (0,26 м)

Плотность-1,12 г/см3

М (пах.слоя)=10000*1,12*0,26=2912 т

Расчет ДВУ по N, P, K

3.1 Определение  запасов N по содержанию гумуса:

Запасы гумуса (х)  100 кг – 5,2     х= 2912000*5,2/100=151424 кг

                                  2912000 - х

а) Запасы N: в гумусе N 5%

100 кг – 5 кг N      х= 151424*5/100=7571,2 кг – общий запас N

151424 – х

б) Минерализуется N 1,5 %

100 кг – 1,5 кг    х=7571,2*1,5/100=113,6 кг

7571,2 – х 

в) Усвоение N – 40%

100 кг – 40кг     х= 113,6*40/100=45,4 кг – количество N, который может быть

113,6 – х                                                 усвоен из почвы озимой пшеницей

г) ДВУ= 45,4/3(вынос оз. пшеницей N )=15,3 ц/га

3.2 ДВУ  Р2О5 :

а) 1 кг – 250 мг/кг    х = 2912000*250/1000=728 кг/га

2912000 – х

б) К исп.

100  - 5    х=728*5/100=36,4 кг

728 - х

в) ДВУ=36,4/1,1(вынос оз.пшен. Р) =33,1 ц/га

3.3 ДВУ К2О

а) 1 кг – 200     х=2912000*200/1000=582 кг

2912000 – х

б) Кисп.

100 кг – 10   х= 582*10/100=58,2 кг