Агроекологическая оценка грунтов Украины

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І  НАУКИ УКРАЇНИ

Національний авіаційний університет

Інститут Екологічної Безпеки

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни «ГІС і бази даних»

на тему:

«Агроекологічна оцінка грунтів України»

 

 

 

 

Студентки ІІІ курсу групи ЗК-306     Антипенко Тетяни Миколаївни (прізвище, ім'я, по батькові)     _____________________ (підпис студента)	Керівник курсової роботи:       Зацерковний В.І. (прізвище, ім'я, по батькові)     __________  __________  ___________           (оцінка)                 (дата)          (підпис)

 

 

Київ 2013р

Зміст

    Вступ……………………………………………………………………………..3

1. Загальна характеристика агроекологічної оцінки грунтів України………..5

    Висновок………………………………………………………………………..15

2. Характеристика забрудненості грунтів України важкими металами………17

    Висновок………………………………………………………………………..10

3. Характеристика радіаційної забрудненості грунтів України……………….22

    Висновок………………………………………………………………………..24

4. Несприятливі природно-антропогенні процеси в Україні………………….25

    Висновок………………………………………………………………………..29

5. Стійкість грунтів України до забруднення……………………………………30

    Висновок………………………………………………………………………..32

6. Гідрометричний потенціал продуктивності фіто маси………………………33

    Висновок………………………………………………………………………..35

    Список використаних джерел…………………………………………………37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

          З розвитком ери комп’ютерів і інтернету, окрім звичайних (в паперовому виконанні), почали широко впроваджуватись і електронні (цифрові карти). Такі карти створюються на основі географічних інформаційних (ГІС) технологій.

       Географічні інформаційні системи (ГІС) – це програмно-апаратний комплекс, що здійснює збір, відображення, обробку та поширення інформації про просторово розподілені об'єкти, якими є об'єкти нерухомості та явища на основі електронних карт, пов'язаних з ними баз даних і супутніх матеріалів.

         Сучасний високий рівень автоматизації на виробництві, зокрема використання ГІС, забезпечує оперативність та інтерактивність картографування, надає можливість перетворення інформації у відповідності до необхідної системи координат. Структуровані бази даних та електронні карти дозволяють полегшити класифікацію та генералізацію об’єктів за їхніми атрибутивними параметрами у відповідності до масштабу та призначення карти.

         За допомогою розроблених ГІС можна досягти значно більшого, ніж просте відображення різноманітних даних на карті. ГІС забезпечує можливість геопросторового аналізу об’єктів на карті з урахуванням всього спектру додаткової інформації. Така технологія зв`язує в єдине ціле інструменти графічного відображення, роботу з електронними таблицями, базами даних, електронні карти, векторні карти.

         Таким чином інформаційні технології, комп’ютерна техніка, електронна оптика і космічні супутники піднімають картографію на більш високий якісний рівень. Карти все більше і більше входять в життя людини, яка в системі «карта-людина» стає активною її частиною: може впливати на зміст карти, вносити дані в онлайн режимі. Разом з креативними цифровими картами не втратили свого значення і паперові карти. Найбільш якісні паперові карти та атласи випускають в Україні, Росії, Франції

           Основне завдання курсової роботи полягає у детальному розгляді агроекологічного потенціалу грунтів України, тобто звернемо увагу на здатність грунтів виконувати функцію сільськогосподарських угідь, створювати оптимальні умови для росту і розвитку сільськогосподарських рослин, а також підтримувати екологічну рівновагу в агроландшафтах і природному середовищі.

          Окремо зупинимося на розгляді забрудненості грунтів важкими металами, радіаційну забрудненість грунтів, природно-антропогенні процеси, які впливають на грунт, стійкість грунтів до забруднення, біопродуктивність земельних угідь, охарактеризуємо всі деградаційні процеси та основні заходи  щодо відновлення родючості та охорони земель.

         Отже, Україна має багаті природні ресурси, сприятливі кліматичні умови, високо родючі грунти, та прекрасні ландшафти.

         Однак вона є однією з найнеблагополучніших країн Європи. Поетапне формування екологічного механізму навколишнього середовища і природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки і підтримка екологічної рівноваги на території України, подолання наслідків Чорнобильської, збереження генофонду Українського народу є обов’язком держави. Аварія на ЧАЕС, порушила господарську діяльність багатьох підприємств, зашкодила сількогосподарському виробництву.

         Найбільш масштабним і значним є хімічне забруднення середовища невластивими йому речовинами хімічної природи. Серед них – газоподібні й аерозольні забруднювачі промислово-побутового походження. Прогресує і нагромадження вуглекислого газу в атмосфері. Не викликає сумнівів і значення хімічного забруднення грунту пестицидами і її підвищеною кислотністю, що веде до розпаду екосистеми.

 

 

 

 

1. Загальна характеристика агроекологічної оцінки грунтів України

 

          Агроекологічна оцінка – це вивчення якості грунту. Грунт – це тонкий верхній шар земної кори (від десятків сантиметрів до двох-трьох, а інколи і більше метрів), який виник внаслідок його перетворення під впливом води, повітря, організмів і має природну родючість.

          Грунти складаються з твердої, рідинної (грунтової вологи) та газоподібної (грунтового повітря) частин, рослин, тварин, мікроорганізмів і є однією із складових біосфери, базовим компонентом будь-якого ландшафту.    Функціонування грунтів – значно впливає на стан ландшафтів і біосфери в цілому, а через них – на якість середовища існування населення. Крім того, грунтовий покрив є основою сільськогосподарського виробництва, визначаючи у багатьох випадках регіональну специфіку землекористування.

         Грунти – це багатофункціональні системи, що мають важливе екологічне значення. Вони виконують функцію середовища існування, акумулятора і джерела речовини та енергії для організмів, проміжного ланцюга між біологічним і геологічним кругообігами, захисного бар'єра й умови нормального функціонування біосфери в цілому тощо. Названі функції грунтів утворюють їх екологічний потенціал.

         На карті відображена його складова – агроекологічний потенціал, тобто здатність грунтів виконувати функцію сільськогосподарських угідь, створювати оптимальні умови для росту і розвитку сільськогосподарських рослин, а також підтримувати екологічну рівновагу в агроландшафтах і природному середовищі. Він визначався за показниками, що характеризують:

• потужність гумусного шару грунту;
• вміст поживних речовин (фосфор, калій);
• рівень і мінералізацію грунтових вод;
• біотичний потенціал або біопродуктивність земельних угідь (середньорічне продуктивне зволоження, період вегетації, середньорічний радіаційний баланс);
• стійкість грунтів до забруднення (крутизна схилів, кам’янистість, структурність, питомий опір, вміст гумусу, тип водного режиму, реакція рН, ємність іонів, залісненість, розораність, господарська освоєність);
• забрудненість радіонуклідами (цезій, стронцій, плутоній, америцій), важкими металами (валовий вміст у грунті бору, молібдену, марганцю, цинку, кобальту, нікелю, міді, хрому, свинцю та інших), пестицидами і мінеральними добривами з урахуванням природних особливостей грунтів;
• несприятливі природно-антропогенні процеси (ступінь ураженості територій яружною і площинною ерозією, зсувами, карстом, селями, засоленням, підтопленням тощо).

         Агроекологічний потенціал визначається значною кількістю факторів та розраховується за формулою:

де Хі - кратність перевищення нормативних величин за: Х1 - підживленням ґрунтів фосфором й калієм; Х2 - якістю й гумусністю ґрунтів; Х3 - рівнем й мінералізацією ґрунтових вод; Х4 - валовим сумарним вмістом важких металів; Х5 - сумарним вмістом радіонуклідів в ґрунті; Х6 - біологічним потенціалом або біопродуктивністю земельних угідь; Х7 - стійкістю ґрунтів до техногенного навантаження; Х8 - несприятливими природно-антропогенними процесами; Х9 - внесенням пестицидів в сільськогосподарські угіддя; Х10 - внесенням мінеральних добрив в сільсько­господарські угіддя.

       Критеріальна база агроекологічного потенціалу ґрунтів подана в табличному вигляді.

Таблиця: Оціночні критерії показника агроекологічного потенціалу ґрунтів

       

 

         Розглянемо основні складові агроекологічного потенціалу грунтів України.

         За даними Держкомстату України, на початок 2000 року земельний фонд держави становив 60,4 млн. га. Сільськогосподарські землі займають 72% території, з них сільськогосподарські угіддя - 69,3, у тому числі рілля - 54,4, перелоги - 0,4, багаторічні насадження - 1,6, сіножаті - 3,8, пасовища - 9,1%. Лісові та інші насадження складають 17,2%, заболочені землі - 1,6, відкриті землі без рослинного покриву - 1,8, землі, вкриті водою - 4,0%.

         Внаслідок проведення земельної  реформи у державній власності  залишається 29,7% сільськогосподарських  угідь, які використовуються переважно  для забезпечення наукової діяльності, з навчальною метою, а також  для насінництва. Реорганізовано  понад 10 тис. колгоспів, створено 42 тис. фермерських господарств,  сформовано понад 11 млн. власників  особистих підсобних господарств,  присадибних ділянок, садів.

        Сучасне  сільськогосподарське виробництво  характеризується невизначеністю  у співвідношенні між сільськогосподарськими  угіддями, незбалансованістю біохімічних  речовин і енергії в агроландшафтах, недосконалістю протиерозійних  систем охорони грунтів та  моніторингу земельних ресурсів. Назване зумовлює не тільки  зниження потенційної родючості  грунтів, але й порушення екологічної  стійкості навколишнього середовища, зниження продуктивності сільськогосподарських  угідь. За сучасних умов землеробства  щорічні втрати гумусу становлять 600-700 тис.т, а поживних речовин  - 100 кг/га і більше. Наприклад,  чорноземи України, що складають  майже 8,5% світових запасів чорноземних  грунтів, колись містили до 8-10% гумусу. За авторитетними свідченнями  вчених, наші чорноземи втратили  за останні 100 років 25-30% гумусу  і 20-30% своєї родючості.

        Погіршуються  також водно-і агрофізичні властивості  грунтів. Особливо негативно впливають  на стан агроландшафтів розораність  сільськогосподарських угідь, несприятливі  природно-антропогенні процеси,  техногенні викиди промисловості,  забрудненість радіонуклідами і  пестицидами тощо.

         Згідно з чинними нормами, площа  розораності земель у загальній  площі на рівні 60-80% вважається  несприятливою, 25-60 - умовно сприятливою  і менше 25 - сприятливою. Оптимальну  оцінку розораності земель мають  незначні території, переважно  в Українському Поліссі, гірських  районах Карпат і Криму. Нині  в Україні є надзвичайно високий  рівень розораності території:  тільки близько 8% площі (5 млн.  га) знаходиться у природному  стані (болота, озера, ріки, гори). Сільськогосподарська освоєність  земельного фонду становить 72,2% суші, зокрема розораність складає  57,3%. Найвищу сільськогосподарську  освоєність території мають землі  Запорізької (88%), Миколаївської (87), Кіровоградської (86), Дніпропетровської,  Одеської (по 83%) та Херсонської (82%) областей. Дещо нижча вона в  лісостепових областях, у півтора  - два рази менша в межах  Полісся. Розораність земель в  Україні є найвищою в світі.  Для порівняння: в США розораність  території становить 19%, Франції  і Німеччині – 33, Італії –  31%, тобто має сприятливі та  умовно сприятливі характеристики. Така висока розораність небажана  з економічної і екологічної  точок зору, адже вона різко  знижує природний потенціал території,  робить її одноманітною, а господарство - вузькоспеціалізованим. 

        Таким  чином, сучасне використання земельних  ресурсів України не відповідає  вимогам раціонального природокористування,  а саме: порушено екологічно допустиме  співвідношення площ ріллі, природних  кормових угідь, багаторічних  насаджень. Це також негативно  впливає на стійкість природних  ландшафтів до техногенного навантаження.

         Несприятливі природно-антропогенні  процеси - це зсуви, ерозія, суфозія,  дефляція, карст, селі, засолення,  підтоплення, просідання тощо. За 1960-1996 роки кількість випадків  прояву небезпечних процесів  зросла в середньому у 3-5 разів.  На 80% міських територій спостерігається  прояв близько 20 видів небезпечних  для населення природно-антропогенних  процесів, серед яких загрозливими  залишаються підтоплення, зсуви,  абразія, карст. Найбільше вони  відбуваються у Волинській, Тернопільській, Хмельницькій, Вінницькій, Одеській, Херсонській  областях та Автономній Республіці  Крим. У 2240 населених пунктах підтоплюється 800 тис. га земель, а в 200 - відбуваються зсуви, карсти.