Роль агроэкологического мониторинга в совершенствовании управления и организации функционирования агроэкосистем

В состав агроэкосистсм входят атмосфера, вода, почва, растения. Экологический мониторинг за каждым из этих компонентов характеризуется определенными особенностями.

Наблюдения за почвой в рамках агроэкологического мониторинга включают контроль (наблюдения) за состоянием почв и почвенного покрова и оценку их пространственно-временных изменений; прогноз возможного изменения состояния почв и почвенного покрова; научно обоснованные рекомендации по управлению режимами поддержания правильного состояния почв, обеспечивающих их плодородие, а также урожайность сельскохозяйственных культур.

Наблюдения за состоянием почв обеспечивают посредством наземного почвенного картирования.

Современный агроэкологический мониторинг в условиях усиливающегося негативного антропогенного воздействия на окружающую среду включает следующие задачи:

• • определение уровня потерь почвы в результате водной эрозии и дефляции;
• • контроль за изменением pH почвенного раствора в целях разработки необходимых мероприятий по нейтрализации неблагоприятных изменений путем гипсования или известкования почв;
• • контроль за динамикой водно-солевых балансов, изменяемых под воздействием приемов мелиорации и удобрения почв;
• • выявление участков, где отмечается нарушение баланса основных элементов питания растений;
• • обнаружение потерь почвами гумуса, доступных форм азота и фосфора;
• • контроль за загрязнением почв различными ксенобиотиками;
• • экспертную оценку вероятности изменения свойств почв при сооружении гидромелиоративных систем, внедрении новых систем земледелия и технологий, строительстве крупных промышленных предприятий и других объектов.

Существует ряд форм проведения агроэкологического мониторинга, которые отличаются в зависимости от природных условий и факторов антропогенного влияния.

Первая форма, или начальный этап мониторинга, направлена на первичную оценку состояния почв в регионе (районе, оцениваемой территории) и выбор объектов, на которых будет затем реализоваться вторая форма агроэкологического мониторинга.

Вторая форма мониторинга, или стационарный этап, подразумевает длительное и регулярное изучение состояния почв в выбранных ранее объектах наблюдения (на площадках наблюдения), в процессе этих наблюдений производится всесторонняя оценка состояния и характеристик почвы, а регулярность наблюдений обеспечивает получение данных о динамике изменения того или иного показателя.

Третью форму агроэкологического мониторинга осуществляют по специально разработанным маршрутным обследованиям, но наблюдения проводят по тем же методикам, что и в стационарных условиях. Эта форма позволяет получать данные о пространственном распределении изучаемого показателя.

Четвертая форма мониторинга заключается в сплошном обследовании территории. Выходные информационные материалы при этой форме мониторинга составляют в первую очередь инвентаризационные картографические характеристики, а также картограммы агрохимических обследований и разработанные на этой основе рекомендации по рационализации землепользования.

Объекты мониторинга закладываются во всех земледельческих зонах. Они должны отражать типичные природные и сельскохозяйственные ландшафты и быть приурочены к местам наиболее интенсивного антропогенного воздействия. Параллельно выбирают фоновые территории (участки), представленные природными ландшафтами, почвы которых за последние 40-50 лет не испытывали или испытывали незначительные антропогенные нагрузки. Фоновыми территориями могут служить заповедники.

Очень важный элемент любой агроэкосистемы — это растительность. Сельскохозяйственная культура, стоящая в центре агроэкосистемы, оценивается по самым разнообразным параметрам (накопление биомассы, формирование листовой поверхности для последующего расчета использования фотосинтетического потенциала, развитие ассимиляционной поверхности листьев, изменение структуры агрофитоценоза и его оптико-биологическая характеристика с оценкой КПД использования лучистой энергии, закладка и реализация элементов продуктивности растений), что позволяет оценивать состояние акроэкосистемы по ряду характеристик.

Другим важнейшим элементом агроэкосистемы является микрофлора почвы, поскольку этот компонент, в отличие от преобладающей сельскохозяйственной культуры, не меняется ежегодно, а, напротив, является стабильным показателем почвенного покрова. Именно микрофлора почвы обеспечивает важнейшие характеристики почвы, такие как плодородие, скорость иммобилизации и минерализации биогенов. Микробиологический мониторинг выполняет контрольную функцию качества почвенной среды и обеспечивает получение нормативной информации, использующейся при разработке экологически безопасных агротехнологий.

Совокупность всех параметров антропогенного воздействия на агроэкосистемы должна учитываться при оценке хозяйственной деятельности аграрного предприятия. При этом важно руководствоваться блок-схемой агроэкологического мониторинга, представленного на рис. 24.

Рис. 24. Блок-схема агроэкологического мониторинга [цит. по: Агроэкология, 2000]