Организация зон влияния осушите льны систем

Пространственно-временная

I 'Ту'

Принципиальная схема изменений природно-территориальнь комплексов под влиянием осушения показана на рис. 36.

Осушение есть уничтожение гидроморфных комплексов, лес ной и кустарниковой растительности, нивелировка местнь локальных природных различий путем прокладки дренажа, прс ведения культуртехнических работ, известкования, внесет минеральных и органических удобрений.

Это приводит к формированию антропогенного ландшафта с при* сущими ему процессами мелиоративной эрозии, дефляции, минера-i лизации и сработки торфяной залежи, уплотнения почвы, перестройки орнитофауны и др. При этом появляются новые свойства ландшафта: увеличение пожарной опасности, уменьшение продолжительности

Рис. 36. Схема изменений в ПТК под влиянием осушений

безморозного периода и снижение температур воздуха и на поверхно­сти почвы ночью, сокращение и даже исчезновение некоторых видов естественной фауны.

Влияние осушения происходит через поверхностные и грунтовые воды (дренажный сток). Гидрологическое влияние изучено достаточно подробно на примере Полесья. Осушение способствует увеличению годо­вого стока в пределах точности гидрометеорологических исследований, достоверно в первые годы, за счет сработки «вековых» запасов болот­ных вод. В период интенсивной вегетации растений сток снижается. Мак­симальный весенний сток возрастает, но максимальный сток малой обеспеченности снижается. Минимальный сток после осушения возрас­тает в 1,7—3,8 раза; увеличивается и летний меженный сток. В целом внутригодовое распределение стока становится более равномерным.

17-7945

Размер зоны гидрогеологического влияния определяется: глубиной дренажа, расстоянием между дренами регулирующей и проводяще сетей, типом регулирования, литологическим составом пород, мощ ностью водоносного горизонта, уклонами рельефа, сезонными по годными условиями и др. Ширина зоны влияния может составлять о нескольких десятков метров до 3-6 км.

Снижение уровня грунтовых вод определяет две цепочки причин­но-следственных связей: одна проявляется в изменении ландшафтно геохимических условий, почвенного и растительного покрова; друга связана со снижением затрат тепла на физическое испарение, изме нениями в структуре радиационного и теплового балансов, что наря+ ду с альбедо деятельной поверхности формирует новый микрокли мат.

Микроклиматический эффект осушения наиболее ярко проявляв" ся в изменении температуры на поверхности почвы. В летнее время н осушенном болоте в дневные часы температура поверхности почв* обычно на 2-5 °С выше, чем на болоте. Осушение приводит к рост суточной амплитуды температуры в разные сезоны года от 2,5 до 6,5' Значения минимальных температуры на поверхности почвы снижа ются на 1—3°. Выравнивание рельефа после осушения и проведени культуртехнических работ снижают шероховатость поверхности и пр" водят к увеличению скорости ветра по сравнению с неосушенньг болотом в дневные часы на 1-1,2 м/с.

Удаление кустарников и сглаживание полей приводят к значи тельному перераспределению снежного покрова и его метелевому п. реносу. Основная часть осушенных земель, за исключением погранич ных зон с лесами, имеет запас влаги на 10-15% меньше средних фо новых значений. Осушение приводит к большей глубине промерзай* осушенного торфяника, на 20—30 см, что характерно для услови Карелии, Полесья, Смоленской области и Мещеры. Таким образо с осушением связано появление новых устойчивых черт в режима тепла и влаги, в микроклимате прилегающей территории, наибол ярко — на массивах осушения площадью более 500 га.

Ландшафтно-геохимические аспекты воздействия осушительны систем на прилегающую территорию. И. А. Авессаломовой разработан принципиальная схема перестройки геохимических ландшафтов пр осушении (рис. 37). Задачи проектирования заключаются в следующей

Первая — оценка плодородия Осушенных земель с позиций геохи мических факторов урожая и норм внесения минеральных удобрений Сложность ее решения заключается в том, что процессы, протекающи на осушительной системе, противоречивы. С одной стороны, в резулы; тате осушения происходит перестройка гидроморфного ряда почв в ав* томорфный, усиление в них зональных процессов, что приводит к фор» мированию более плодородных почв. С другой стороны, при трансфер* мации осушенных почв, сработке торфа и выносе химических элемента»

Рис. 37. Схема техногенной перестройки геохимических ландшафтов

с урожаем наблюдается отрицательный баланс органического вещества; несбалансированность круговорота зольных элементов.

Вторая — расчет потерь питательных элементов с однонаправлен­ным дренажным стоком и оценка возможной «химической» эрозии. Уничтожение или сокращение природных геохимических и биологи­ческих барьеров (низинных болот) способствует выносу химически?, элементов из ландшафта. Потенциально это является предпосылкой для снижения качества вод и загрязнения, что создает условия евтро- фирования водоемов и снижения рыбопродуктивности. *

Третья задача — расчет качества дренажных вод и качества поверх­ностных вод местных рек и озер.

Результаты исследований в Мещере позволили установить основ-» ные черты ландшафтно-геохимических изменений. Результатом ин-i тенсификации биологического круговорота элементов лугово-болот-1' ных супераквальных ландшафтов явилось увеличение содержания подл вижных форм элементов в почве. В верхних горизонтах мелиорированный почв растет содержание подвижного N и Р по сравнению с торфам^ низинных болот. Это свидетельствует об улучшении обеспеченности ландшафтов элементами питания растений. Под культурными лугами резко увеличивается азот нитратов по сравнению с аммонийным. В па­хотном горизонте он может возрастать в 20 раз, тогда как соотноше­ние между этими формами в низинных болотах противоположно.

Другой аспект функционирования осушительной системы, свя­занный с интенсификацией бика, — изменение состава вод суперак вальных ландшафтов по сравнению с исходным. Наблюдается увели чение минерализации грунтовых вод лугово-болотных агроландшаф тов, интенсивности водной миграции Са, С1, снижение содержани С_орг и общего азота. Многие биогенные элементы мигрируют в состав органических соединений.

Новым признаком осушенных почв и на прилегающей террито­рии является их окислительно-восстановительная вертикальная зональ* ность. В верхней части профиля до 20—35 см формируются окислитель ные условия; Eh возрастает до 360—430 мВ. Далее преобладают восста новительные условия. На контакте обстановок возникает площадно,' кислородный барьер. В зоне закрытого дренажа при выходе глеевы вод из труб возникают локальные кислородные барьеры.

Интегральным показателем последствий геохимической перестрой ки ландшафтов выступает сток дренажных канав. Эти воды в лесной зоне чаще всего относятся к гидрокарбонатно-кальциевым; они ми­нерализованы. Характерен вынос Са, С1, сульфат-иона и соединени"' азота. Потеря вещества с дренажным стоком относится к отрицатель ным последствиям функционирования осушительных систем. В райо­нах с обилием озер, которые принимают дренажный сток, снижается рыбопродуктивность и возникают благоприятные условия для евтро- фирования.

Дата добавления: 2014-11-29