Экологические основы ведения сельскохозяйственного производства

1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЕДЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Презентацию подготовила
доктор сельскохозяйственных наук
И.П.Козловская

2.

Классификация экосистем
по источникам и уровню поступления энергии (по Ю. Одуму)
Тип экосистемы
1. Природные экосистемы, движимые Солнцем –
несубсидируемые.
2. Природные экосистемы, движимые Солнцем и
субсидируемые другими естественными источниками
(эстуарии в приливных морях, некоторые дождевые леса). Это
природные системы, обладающие плодородием, высокой
поддерживающей способностью и производящие излишки
органического вещества, которые могут выноситься в другие
системы и накапливаться.
3. Экосистемы, движимые Солнцем и субсидируемые
человеком. Эти системы производят продукты питания и
другие материалы и получают дотацию энергии в форме
горючего, поставляемого человеком.
4.Индустриально–городские системы, движимые топливом
(города, пригороды). Главным источником энергии служит не
Солнце, а топливо. Они зависит от экосистем первых трех
типов, паразитируют на них, получая продукты питания и
топливо.
Ежегодный приток
энергии, ккал/м2
(уровень мощности)
1тыс. – 10тыс.
10 тыс.–40 тыс.
(20тыс.)
10 тыс.–40 тыс.
(20тыс.)
100 тыс. – 3 млн.
(2млн.)

3.

Биосфера и отдельные экосистемы могут
переносить
значительные
антропогенные
нагрузки благодаря возможности саморегуляции,
самоочищения и самовосстановления.
Несовершенство вмешательства
человека в живую природу во многом
определяется:
Все живые существа на планете
производят в 2500 раз меньше
отходов, чем человек!

4.

Существует ряд причин, которые не позволяют значительно
увеличить производство продуктов питания:

5.

Вспомогательный поток энергии, затрачиваемый на
обработку земли, борьбу с вредными насекомыми,
удобрение почв, орошение и т. д. называется
энергетической субсидией
Агроэкосистема - созданный с целью получения
сельскохозяйственной продукции и регулярно
поддерживаемый человеком биогеоценоз (поле,
пастбище,
огород,
сад,
защитное
лесное
насаждение и т. д.).
Без поддержки человека агроэкосистемы быстро
распадаются, возвращаясь к естественному
состоянию
В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ЭТО дополнительные эффективные затраты
(механизация, электрификация, химизация, ирригация, мелиорация и др.),
направленные на получение максимальной биологической
продуктивности.

6.

Изменение соотношения между человеком и биосферой в результате появления и развития
сельскохозяйственного производства:
а — период охоты и собирательства; б— агрокультурная эпоха (Браун)

7.

Схема функционирования агроэкосистем

8.

Воздействие земледелия на природную среду:
•сведение природной растительности и преобразование в
агроэкоситемы;
•химизация сельскохозяйственного производства;
•мелиорация земель.
Воздействие животноводства на природную среду:
•перевыпас скота;
•отходы животноводческих комплексов

9.

Общие нарушения обусловленные
сельскохозяйственной деятельностью

10.

• Агроэкология как наука.
АГРОЭКОЛОГИЯ, раздел экологии, изучающий
возможности получения сельскохозяйственной
продукции высокого
качества с учетом экологических ограничений на все
формы использования земель.
Агроэкология сформировалась как
наука во второй половине ХХ века.
Особенно быстро она развивается в
последние два десятилетия в связи
с резким ухудшением экологической
ситуации в агросфере.

11.

• Природные факторы, влияющие на развитие
сельскохозяйственного производства.
По различным оценкам, потребность в территории,
обеспечивающей поддержание жизни одного человека,
в среднем составляет 1,75–2,10 га,
в том числе 0,46 га полей,
1,2 га пастбищ и сенокосов (для питания),
0,07 га лесных насаждений (для полноценного дыхания);
0,01 га жилых и производственных помещений,
0,01 га на инфраструктуру (дороги, линии электропередач,
связи и др.).
В среднем в мире на одного человека приходится
около 3 га территории.

12.

Природные факторы,
ограничивающие развитие сельскохозяйственного производства.
Ограничения,
препятствующие
распашке земель
Площадь, млн. га
Доля от общей
земельной площади,
%
Ледниковое покрытие
1490
10
Низкие температуры
2235
15
Сухость климата
2533
17
Крутизна склонов
2682
18
Свойства почв:
маломощность
бедность
переувлажненность
1341
795
596
9
5
4
ВСЕГО
11622
78

13.

Потребление природных ресурсов
среднестатистического европейца в перерасчете на
площадь поверхности Земли - 5,3 га
Скорость сведения лесов достигает 18 млн. га в год,
в результате опустынивания и засоления утрачивается от
50 до 70 тыс. км2 земель,
при строительных и горных работах перемещается более 4 тыс. км3
породы в год .

14.

Сокращение площадей естественных экосистем идет
со скоростью 0,5–1,0% в год.
Ежегодно около 6–7 млн. га пахотных земель
становятся непродуктивными.
Огромные
затраты
энергии
на
агроэкосистемы сопровождались только
небольшим увеличением выхода продукции.
С 1910 года в США затраты на сельскохозяйственное
производство возросли в 10 раз, что дало эффект только
2-хкратного увеличения урожая.

15.

Прогноз развития сельского хозяйства
в Европе и ее регионах на период до
20030 г.
Регионы
Европы
Страны
Скандинавии
Страны
Скандинавии
Страны ЕС
Восточная
Европа и
европейская
часть бывшего
СССР
Австрия
Швейцария,
Албания,
Греция,
Португалия,
Испания
Европа в целом
1980.
2000.
2030.
ПлоСумщадь
марная
с/х
продукземель,
ция,
млн.га
млн.т
3
10
УрожайПлоСумность
щадь
марная
зерновых,
с/х
продукт/га
земель,
ция,
млн.га
млн.т
3,3
2
9
УрожайПлоСумность
щадь
марная
зерновых,
с/х
продукт/га
земель,
ция,
млн.га
млн.т
4,5
2
10
Урожайность
зерновых,
т/га
5,0
27
84
120
189
4,5
2,3
18
68
98
200
5,4
3,0
13
60
82
216
6,3
3,6
1
15
5
42
4,5
2,8
1
14
6
46
5,5
3,3
1
11
6
44
5,8
4,0
130
366
2,8
103
359
3,5
87
378
4,2

16.

17.

Во всем мире только 2–3% фитомассы, продуцируемой на
суше в результате процесса фотосинтеза, используется
человеком,
а из всей фитомассы, производимой на сельхозугодьях
люди потребляют только 9%

18.

Типы агроэкосистем.
Агроэкосистемы различаются
по размерам, целевому
назначению, используемым технологическим системам,
материально вещественным и энергетическим потокам.

19.

По энергетическим вложениям агроэкосистемы разделяют:

20.

Урожай пищи (продукции) для человека
(по Ю.Одуму)
Уровень сельскохозяйственного
производства
Собирательство
Сельское хозяйство без
энергетических субсидий
Сельское хозяйство со
значительными энергетическими
затратами
Теоретически возможный
максимум при значительных
энергетических затратах
Продукция,
кг/га сухого
вещества в год
0,4–20
20–2000
Приток энергии,
ккал/м2 в год
2000–20000
1000–10000
20000–80000
10000–40000
0,2–10
25–1000

21.

22.

•небольшое число видов в агроценозе,
•преобладание организмов одного
пшеницы в поле, овец на пастбище),
вида
(например,
•короткие цепи питания,
•неполный круговорот веществ (значительный вынос
биомассы в виде урожая),
•слабая саморегуляция,
•высокая численность животных отдельных видов
(вредителей
сельскохозяйственных
растений
или
паразитов).

23.

Классификация агроэкосистем:
Земледельческое (полевое) землепользование – богарные и
орошаемые
агроэкосистемы
(ротации
зерновых,
бобовых,
кормовых, овощных, бахчевых, технических и лекарственных
культур).

24.

•Плантационно–садовое землепользование – плантационные
агроэкосистемы (чайный куст, дерево какао, кофейное дерево, сахарный
тростник), садовые агроэкосистемы (плодовые сады, ягодники,
виноградники).

25.

•Пастбищное землепользование – пастбищные агроэкосистемы: отгонные
пастбища (тундровые, пустынные, горные); лесные пастбища; улучшенные
пастбища; сенокосы, окультуренные луга.

26.

•Смешанное землепользование – смешанные агроэкосистемы,
характеризующиеся равнозначным соотношением и сочетанием
нескольких видов землепользования, а также процессов получения
как первичной, так и вторичной биологической продукции.

27.

•Агропромышленные экосистемы - территории интенсивного
«индустриализированного» производства сельскохозяйственной
продукции на основе преобладающих процессов снабжения системы
веществом и энергией извне.

28.

Агроклиматические ресурсы — свойства климата,
обеспечивающие возможность ведения
сельскохозяйственного производства.
Агроклиматические ресурсы во многом определяют
размещение растениеводства.

29.

30.

Агроклиматическое районирование - деление территорий
по степени благоприятности климатических условий для
земледелия.
Агроклиматическое районирование позволяет дать
оценку климатических ресурсов для
сельскохозяйственных целей.

31.

Умеренно континентальный климат Беларуси, формирующийся под
влиянием воздушных масс Атлантики, характеризуют дождливое нежаркое
лето, мягкая зима с частыми оттепелями, неустойчивая погода осенью и
зимой.
Температура воздуха
Средняя температура изменяется в зависимости от регионов Беларуси. В июле
средняя температура составляет от +17°C на севере до +18,5°C на юге.
Средняя температура в январе колеблется от -4,5°C на юго-западе до -8°C на
северо-востоке.
В некоторых регионах Беларуси температура ниже нуля сохраняется более трети
года.
Осадки
На территории Беларуси в среднем за год выпадает 600–700 мм осадков.
70% осадков в виде дождя выпадает в апреле–октябре.
Количество снежных дней в Беларуси от 75 на юго-западе до 125 на северовостоке. Максимальная высота снежного покрова соответственно от 15 до 30 см.

32.

Сельское хозяйство Беларуси специализировано на выращивании
традиционных для умеренных широт культур.
В растениеводстве преобладают зерновые: преимущественно ячмень, рожь,
пшеница, картофель, кормовые культуры.
В связи со структурными преобразованиями и ориентацией на возобновляемые
источники энергии в республике расширяются объемы возделывания
зернобобовых и масличных культур.
В Беларуси сосредоточено около 16% мировых посевов льна, или более 20% его
посевов на Европейском континенте.

33.

сумма температур
воздуха выше 10ºС
Изменение границ агроклиматических областей Беларуси:
а) Границы агроклиматических областей по А.Х. Шкляру (1973 г).
б) Границы агроклиматических областей по В.И. Мельнику за период 1989 2005 г.г.
Агроклиматические области: I – Северная, II – Центральная,
III – Южная, IV – Новая.

34.

35. Зерновые и зернобобовые культуры 50-56% Пропашные 10-12% Многолетние бобовые травы 12-25% Другие культуры 12,5%

36.

В целом все новые сельскохозяйственные технологии позволяют
постоянно наращиватьпроизводство , но им приходится вести
непрерывное соперничество с изменяющимся климатом.

37.

Экологические проблемы механизации
сельскохозяйственного производства.

38.

Воздействие сельскохозяйственной техники
на природную среду: механическое

39.

Изменение плотности и структуры почвы
под воздействием ходовых систем сельскохозяйственной техники.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

47.

Безотвальная обработка почвы, приём рыхления почвы орудиями,
не оборачивающими пласта.
Глубокую безотвальную обработку почвы проводят глубокорыхлителямиплоскорезами, мелкую — культиваторами-плоскорезами и штанговыми
культиваторами. Эти орудия в меньшей степени распыляют верхний слой
почвы, сохраняя на поверхности поля стерню и другие растительные
остатки. Стерня защищает почву от ветровой эрозии, способствует
лучшему задержанию на полях снега и тем самым накоплению в почве
влаги.

48.

Химическое:

49.

Акустическое:

50.

Электромагнитное излучение:

51.

52.

Транспортные средства загрязняют:

53.

54.

• Нефтепродукты как источник загрязнения природной среды.
Нефтепродуктами загрязняются:

55.

56.

57.

Последствия загрязнение природных сред нефтепродуктами