CC BY
171
7. Filin, V. I. Spravochnaya kniga po rastenievodstvu s osnovami programmirovaniya urozhaya [Tekst]/ V. I. Filin. - Volgograd, VGSXA, 1994. - 274 s.
8. Kharitonov, E. Problems of growing rice in Russia and ways to solve them [Tekst]/ E. Kharitonov, K.K. Jena, B. Hardy// Advances in temperate rice research. Los Baos (Philippines). -2012. - 105 p.
E-mail: [email protected].
УДК 551.583:634.93
ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА И АГРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ
THE CHANGING CLIMATE AND AGROFOREST AMELIORATION
К.Н. Кулик, доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН А.С. Рулев, доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН Н.А. Ткаченко, кандидат сельскохозяйственных наук
K.N. Kulik, A.S. Rulev, N.A. Tkachenko
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук»
Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Centre of Agroecology,
Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences»
В статье представлен аналитический обзор научных работ сотрудников ВНИАЛМИ, связанных с вопросами изменения климата. Обсуждаются возможные причины глобальных его изменений, факторы, влияющие на трансформацию ландшафтов, роль защитного лесоразведения в системе мероприятий по адаптации сельского хозяйства к неблагоприятным климатическим условиям. Важнейшим фактором регулирования загазованности атмосферы, формирования баланса углерода в биосфере является его депонирование в растительном покрове и в почве. Количество углерода, непосредственно фиксируемое деревьями в различных агрохозяйственных системах варьирует в пределах 3-25 т/га, но в отдельных случаях доходит до 60 т/га. Наиболее углеродоёмкими являются молодые, интенсивно растущие насаждения. Трансформация ландшафтов на территории России произошла в результате распашки целинных и залежных земель. Пространство от лесостепи до сухих степей в настоящее время занято агроландшафтами, где черноземы распаханы на 75-90 %. В этой ситуации глобальные изменения климата способствуют дальнейшей деградации экосистем и снижению их разнообразия. Возрастающая засушливость климата, погодные аномалии последних лет осложняют решение задачи получать высокие и стабильные урожаи сельскохозяйственных культур. В агроландшафтах эффективно противодействовать многим неблагоприятным климатическим условиям помогают лесные полосы. Они занимают важное место в системе мероприятий по повышению урожайности сельскохозяйственных культур и плодородия земель, защите посевов от засухи и суховеев, а почв от водной и ветровой эрозии. Из всех видов лесных насаждений наибольшее влияние на климат оказывают полезащитные лесные полосы. Взаимодействующая сеть лесонасаждений является основным пространственным организующим элементом агроэкосистемы.
The paper presents the analytical survey of scientific works of the researchers of the VNIALMI dealing with the aspects of changing climate. The possible reasons of climatic global changes, factors influencing the landscapes transformation, the role of protective afforestation within the system of measures for the adaptation of agricultural production to the unfavourable climatic conditions are discussed. Carbon sequestration in vegetation cover and in soil is the most important factor for regulation of gas pollution in the atmosphere. The amount of carbon fixed by trees in different farming systems ranges from 3 to 25 tons per hectare and sometimes reaches 60 tons per hectare. The young intensively growing forestations are the most carbon-absorbing ones. The ploughing of virgin and laylands resulted in the transformation of landscapes on the territory of Russia. The area from forest steppe to dry steppe zone is currently represented by agrolandscapes with tilled chernozem soils amounting up to 75-90 %. Under the circumstances, the global climatic changes promote further degradation of ecosystems and decrease of their variability. The growing
aridity of climate, weather extremes of last years complicate the development of the problem to obtain high and stable productivity of agricultural crops. The forest belts growing in agrolandscapes counteract effectively the unfavourable climatic conditions. They are a component in a system of measures aimed on growth of productivity of agricultural crops and soil fertility, and protection of acreages from droughts and dry winds, and soil conservation from water and wind erosion. The field protective windbreaks affect climate mostly in comparison to other types of forestations. The interaction of forestations within the common network is the main element for spatial arrangement of the agrarian ecosystem.
Ключевые слова: изменение климата, депонирование CO2, трансформация ландшафтов, засуха, пыльные бури, опустынивание, адаптация земледелия, защитные лесные насаждения.
Key words: climate change, CO2 sequestration, landscape transformation, drought, dust storms, desertification, agricultural adaptation, protective forest plantations.
Введение. Последствия изменчивости климатических условий проявляются в росте приземной температуры воздуха, в изменении количества и пространственно-временного распределения осадков, в увеличении частоты повторяемости опасных агрометеорологических явлений (засухи, лесные пожары, пыльные бури, суховеи и т.д.) и неблагоприятных стрессовых изменений погоды, которые отрицательно сказываются на возможностях развития целого ряда отраслей, среди которых большое значение имеют сельское и лесное хозяйство. В результате изменения климата усиливаются процессы аридизации и опустынивания. В настоящее время для сельского и лесного хозяйств необходимо разработать план комплексных мер по адаптации к изменениям климата и достижению нейтрального баланса деградации земель. Научными сотрудниками ВНИ-АЛМИ (сейчас ФНЦ агроэкологии РАН) опубликовано большое количество печатных работ, посвященных этим вопросам.
Результаты и обсуждение. На сегодняшний день изучение современных климатических тенденций имеет важные прикладные следствия, так как хозяйственная деятельность человека во многом определяется климатическими ресурсами.
В научной литературе существует множество толкований причин изменения климата, его проявлений, гипотез и прогнозов.
Многие исследователи [10] считают, что главным фактором современных глобальных изменений является потепление климата вследствие повышения концентрации парниковых газов в атмосфере под влиянием природных и антропогенных условий.
За последние десятилетия концентрация в атмосфере CO2 выросла на треть, метана - в 2,5 раза, выброшены сотни миллионов тонн хлорфторуглеродов. Одновременно человек уничтожил до 40 % экосистем, выполняющих функцию регуляторов окружающей среды и уже не способных нейтрализовать последствия неадаптированной человеческой деятельности [14]. Важнейшим фактором регулирования загазованности атмосферы, формирования баланса углерода в биосфере является его депонирование в растительном покрове и в почве. В условиях роста концентрации CO2 в атмосфере более ценными считаются те биогеоценозы и агролесоландшафты, которые способны больше взять углекислого газа из атмосферы и дольше удерживать в себе углерод. Таковыми являются лесные биогеоценозы и лесоаграрные ландшафты [12].
По данным Архангельской Г.П. [2], количество углерода, непосредственно фиксируемое деревьями в различных агрохозяйственных системах, обычно варьирует в пределах 3-25 т/га, но в отдельных случаях доходит до 60 т/га. Подсчитано, что на территории малолесных промышленно развитых районов страны защитными лесными насаждениями секвестровано 426 млн т CO2 [12].
В ходе исследований по изучению запаса углерода в древостоях Волгоградской области Архангельской Г.П. [2], Абакумовой Л.И. [1], Пугачевой А.М. [22] было установлено, что наиболее углеродоёмкими являются молодые, интенсивно растущие насаждения. Каждый гектар молодого леса изымает из атмосферы 1,5 т углерода в год [1, 2]. Удовлетворительно поглощают углерод средневозрастные насаждения. Спелые и перестойные насаждения углерод практически не накапливают, так как масса поглощенной ими при фотосинтезе углекислоты почти равна массе углекислоты, образующейся при дыхании. По запасам углерода (в перерасчете на гектар) выделяются сосновые насаждения. Уже в молодняках накапливается углерода в среднем 22,6 т/га, а к спелому возрасту до - 82,4 т/га. Из лиственных пород более всего аккумулировано углерода в насаждениях дуба и вяза. По интенсивности годичного депонирования углерода выделяются дуб и сосна. Всего в год лесные насаждения области поглощают из атмосферы 1173,8 тыс. т углекислого газа, что эквивалентно 320,1 тыс. т углерода [2].
Депонирование углекислоты происходит не только надземной фитомассой растительности, но и почвой путем новообразования гумуса. По данным В.М. Кретинина [13], под защитными лесными насаждениями (ЗЛН) на территории от лесной до полупустынной природных зон образуется биогеоценотический слой лесной постилки, депонирующий углерод. В лесомелиорированной почве образуется гумус от разложения надземных и подземных растительных остатков и в значительном количестве за счет задерживания продуктов смыва и дефляции почв. Таким же образом образуется гумус в почве на прилегающих к лесным насаждениям сельскохозяйственных угодьях. И в целом ЗЛН и лесомелиориро-ванные почвы могут рассматриваться как один из углеродных пулов биосферы.
В результате исследований Кретинин В.М. [13, 14] выявил, что под влиянием лесомелиорации в почвах Волгоградской области аккумулировано 9,869 млн т гумуса и депонировано 20,67 млн т CO2. В России под ЗЛН в слое 0-100 см накоплено 118,26 млн т гумуса, под лесомелиорированными сельскохозяйственными угодьями 82,39 млн т и, таким образом, на всей площади депонировано 426,47 млн т углекислоты [13].
Аккумулированный гумус (и углерод) прочно и надолго удерживается в почве. Глобальное потепление за период от нескольких десятилетий до столетий слабо отразится на динамике углерода и органического вещества в почве [13].
Проблемами депонирования CO2 в растительном покрове и почве занимаются следующие ученые ВНИАЛМИ: Кретинин В.М. [12-14], Абакумова Л.И. [1], Архангельская Г.П. [2], Пугачева А.М. [22].
Среди ученых также есть мнение, что современная температурная вариация и тенденция роста температур обусловлена, в первую очередь, естественными причинами, а именно - напрямую связана с изменением солнечной активности, антропогенная деятельность изменяет лишь скорость течения естественных процессов [9, 10]. В своей работе В.П. Воронина [9] по результатам исследований делает вывод о том, что «вклад» человеческой деятельности в увеличении концентрации CO2 в атмосфере в последние десятилетия, вероятно, существенно преувеличен. Она выявила, что причиной роста глобальных температур воздуха (на 70 %) является рост солнечной активности, а следствием этого является повышение концентрации CO2, которая, в свою очередь может играть роль катализатора повышающего скорость изменения температуры. При росте температур начинают меняться гидрологические составляющие в системе атмосфера - литосфера - гидросфера.
Проблемами охраны почв и ландшафтов в условиях глобального изменения климата при возрастающем антропогенном воздействии занимались Б.В. Виноградов [5], К.Н. Кулик, А С. Рулев [15, 17].
Основным фактором изменения облика ландшафтов, по их мнению, стала беспрецедентная в мировом земледелии распашка целинных и залежных земель. Распашкой земель в степи разрушались многокомпонентные саморегулирующиеся естественные биогеоценозы, в которых природа тысячелетиями подгоняла организмы друг к другу и к неживым структурам. Пространство от лесостепи до сухих степей в настоящее время занято агроландшаф-тами, где черноземы распаханы на 75-90 %. В этой ситуации глобальные изменения климата способствуют дальнейшей деградации экосистем и снижению их разнообразия. При сохранении современного климатического тренда и экстенсивных форм природопользования следует ожидать дальнейшего сокращения черноземных степей и расширения площади сухих степей. При увеличении средней глобальной температуры на 1,4 °C [11] площадь степей увеличится в 2 раза с 11,2 до 20,3 % от площади территории бывшего СССР [17].
В исследованиях Кулика К.Н. и Рулева А.С. [15, 17], посвященных изучению и картографированию процессов опустынивания и деградации земель, большое внимание уделялось фитоэкологическим условиям, в особенности степени засушливости климата, которая рассчитывалась ими по нормализованному индексу аридности за более чем столетний временной интервал (1891-1997 гг.).
На основе метеоданных Рулевым А.С. [17] при помощи программного пакета Surfer и сравнительного анализа статистических показателей было проведено моделирование и картографирование скорости изменения индекса аридности климата, происходящих на территории Волгоградской области. Им выявлено, что величина приращения индекса за период исследования варьировал от +0,09 до - 0,04. Аридность климата ландшафтов уменьшалась, особенно в северо-западных районах области.
Картографо-статистический анализ индекса аридности подтвердил то, что одним из ключевых свойств ландшафтов является их полихронность [4]. Она заключается в том, что каждый компонент (приземный слой воздуха, подстилающие поверхности, поверхностные воды, растения, почвы, животные) ландшафтного ансамбля обладает своим характерным временем цикла развития и временем реакции на воздействие. Климатические флуктуации наиболее динамичны. Колебания увлажненности весьма быстро сказываются на водном балансе территории.
Трансформация земной поверхности на юго-востоке Европейской России, связанная с распашной земель, сказалась на глобальном изменении климата, т.к. от свойств подстилающей поверхности зависит альбедо, то есть отношение количества отраженной от поверхности лучистой энергии Солнца к количеству падающей. Для территории России установлена [3] четкая связь уменьшения альбедо подстилающей поверхности в осенний, зимний, весенний сезоны с происходящим повышением температуры воздуха.
Однако при альбедном опустынивании (эффект Отермана-Чарни) наблюдается снижение температуры воздуха при возрастании альбедо опустыненных земель. В своей работе Б.В. Виноградов [5] при исследовании Черных земель (Р. Калмыкия) этот вид климатического опустынивания связал с развитием дефляционной деградации в 19501980 годах.
При работе с разновременными аэрокосмофотоснимками (АКФ) Черноземель-ского региона Калмыкии по тону фотоизображения он установил, что интегральный коэффициент отражения опустыненных пастбищ с 1954 г. по 1984 г. возрос на 45 %. По мнению Б.В. Виноградова, это приводит к неблагоприятным изменениям климата: к уменьшению относительной влажности воздуха, повышению температурных контрастов и континентальности климата, росту средних и в особенности максимальных летних температур поверхности почвы и приземного слоя воздуха, увеличению повторяемости смерчей и пыльных бурь и, как следствие, к уменьшению осадков, что способствует дальнейшему опустыниванию территории.
В дальнейшем Кулик К.Н. и Рулев А.С. [17] изучали как резкое повышение альбедо (появление светлых, по сравнению с целиной, пятен) на значительной площади территории приводит к изменению всех других мезо- и микроклиматических показателей. С этой целью были проведены измерения микроклиматических показателей на крупном очаге дефляции в 35 км юго-восточнее поселка Тавн-Гашун Яшкульского района Калмыкии. Одновременно показатели снимали на контроле (незатронутое дефляцией пастбище) и на закрепленных песках. В результате исследований выяснили, что на очагах дефляции с барханными комплексами альбедо, по сравнению с контролем и заросшими песками, повышается в среднем на 8 %. Температура воздуха на открытых песках меньше на 0,5-1 °С, почвы на 1-6 °С. Поскольку темная поверхность целины нагревается сильнее, то возникают мощные конвективные потоки разогретого воздуха, а его место стремится занять более прохладный воздух с очагов (квазибризовая циркуляция). Таким образом, происходит усиление скорости ветра на очагах порядка на 1-2 м/с. В зимнее время можно ожидать, что открытая светлая поверхность очагов охлаждается сильнее, чем прилегающая целина. В условиях антициклона здесь могут устанавливаться своеобразные зоны температурных инверсий с повышенной скоростью ветра. В таких условиях снег сдувается с очагов, соответственно, уменьшается количество весенней влаги. В результате происходит местная аридизация микроклимата, которая приводит к резкому ухудшению фитоэкологических условий.
Возрастающая засушливость климата, погодные аномалии последних лет осложняют решение задачи получать высокие и стабильные урожаи сельскохозяйственных культур. Большое количество исследований ВНИАЛМИ посвящено изучению влияния на агросферу глобального изменения климата.
Волошенкова Т.В. [8] на основе анализа экспериментальных данных по продуктивности зерновых культур (озимой пшеницы) в южных регионах Европейской части России разработала комплексную модель формирования урожая с учетом вариации влажностно-термического режима по фенологическим фазам развития культур. В ней учтены: возможная урожайность при отсутствии лимитирующих факторов, максимально вероятные запасы влаги, среднемноголетние суммы температур в целом за вегетацию и по отдельным фазам развития, фактические запасы влаги и суммы температур, а также уровень запасов влаги, когда урожай культуры получить нельзя. Разработанная математическая модель и её компьютерная реализация - часть общей методологии прогноза продуктивности зерновых культур при нестабильных климатических характеристиках и глобальном изменении климата.
В агроландшафтах эффективно противодействовать многим неблагоприятным климатическим условиям помогают лесные полосы. Они занимают важное место в системе мероприятий по повышению урожайности сельскохозяйственных культур и плодородия земель, защите посевов от засухи и суховеев, а почв - от водной и ветровой эрозии. Из всех видов лесных насаждений наибольшее влияние на климат оказывают полезащитные лесные полосы [7, 8, 18, 19, 23 - 26]. Свое воздействие на окружающую территорию они оказывают через главный элемент микроклимата - ветер. По мере углубления в систему лесных полос скорости воздушного потока снижаются в среднем по межполосным клеткам шириной 400-500 м на 33 % весной и 50 % летом. Сокращая силу ветра, лесные полосы предупреждают дефляцию почвы, удерживают снег на полях от сноса в овраги и балки, уменьшают испарение, охраняют сельскохозяйственные культуры от суховеев, морозов и пыльных бурь [21]. Учеными ВНИАЛМИ опубликовано большое количество работ, в которых говорится о роли защитного лесоразведения в борьбе с засухой, суховеями, пыльными бурями и эрозией почв [6, 7, 14, 16, 18, 20, 21].
62
Высокая противодефляционная эффективность систем полезащитных лесных полос особенно проявляется во время пыльных бурь. Их основное положительное влияние состоит в том, что они ослабляют скорость ветра и интенсивность турбулентного перемешивания воздушных масс. Изучение почвозащитной эффективности лесных полос ранней весной, когда они находились в безлистном состоянии, показало, что за лесной полосой скорость ветра резко снижается до минимума в зоне 2-5Н (Н-высота лесной полосы), а затем постепенно увеличивается и достигает уровня открытого поля на расстоянии около 35 Н. В безлистном состоянии молодые лесные полосы защищают область шириной 20-25 Н, на остальной же части межполосного пространства скорость ветра уменьшается не более, чем на 10 % [7, 16].
Наряду со снижением скорости и трансформацией ветрового потока под влиянием лесных полос происходит изменение других показателей климата.
В различных природных зонах полезащитные лесные полосы повышают относительную влажность воздуха. Особенно заметно повышение ее под влиянием полос в сухие, жаркие и суховейные дни. В напряженные дневные часы (12-15 часов) относительная влажность воздуха под защитой полос повышается на 1,5-3 %. В суховейную погоду на полях с сельскохозяйственными культурами влажность воздуха может повышаться на 10-15 %. Температура воздуха и почвы весной в дневные часы повышается среди лесных полос на 1-2 °С. В дальнейшем возрастающее влияние на температурный режим оказывают сами растения. Вблизи лесных полос под более развитой надземной массой растений почва меньше, чем вдали от насаждений, нагревается в дневные часы. Температура воздуха и почвы около лесных полос в летнее время снижется за счет более активного поглощения растениями солнечной энергии на транспирацию. Многочисленные экспериментальные данные Лазарева М.М. [21] свидетельствуют о том, что испарение на межполосных полях в засушливой степи снижается до 30-40 %. В системе полос непродуктивное испарение с полей снижается на 10-15 %. Умеряя температуру и повышая влажность среды, лесные полосы ускоряют рост и развитие растений, устраняют завяда-ние и запал сельскохозяйственных культур, способствуют более экономному расходу воды на транспирацию [21].
Полезащитные лесные полосы оказывают значительное влияние на снегоотло-жение и снегораспределение, промерзание и оттаивание почвы, ее водно-физические свойства. Полосы сохраняют выпадающие твердые осадки с небольшим перераспределением в пределах защищенных полей, что создает потенциальные возможности дополнительного увлажнения в период весеннего снеготаяния. В лесозащищенных агро-ландшафтах наблюдается увеличение твердых осадков в 1,3, а в приполосных зонах - в 1,6-4,4 раза больше, чем в открытых [21]. В расчете на 1 га весной в почву среди лесных полос дополнительно впитывается 800-1000 м воды, что в сумме равноценно двум-трем вегетационным поливам [21]. В связи с увеличением влажности почвы, возрастает и поступление воды в водоносный горизонт. Подъем грунтовых вод в системе оказывает положительное влияние на произрастание культур с глубокой корневой системой, особенно многолетних трав, плодовых деревьев и самих лесных насаждений. Полезащитные лесные полос, уменьшая теплообмен и увеличивая снегоотложение, утепляюще действуют на защищаемую ими территорию в холодные периоды. Промерзание почвы зимой на защищенной полосами территории меньше, чем без них. Это положительно сказывается на перезимовке озимых культур [21].
Таким образом, взаимодействующая сеть лесонасаждений является основным пространственным организующим элементом агроэкосистемы. В зависимости от назначения она противостоит засухам и суховеям, метелям, пыльным бурям, развеванию и передвижению песков, смыву и размыву, засолению, заболачиванию, загрязнению и в целом деградации почв и опустыниванию территории.
Заключение. Последствия изменчивости климатических условий проявляются в росте приземной температуры воздуха, в изменении количества и пространственно-временного распределения осадков, в увеличении частоты повторяемости опасных агрометеорологических явлений (засухи, лесные пожары, пыльные бури, суховеи и т.д.) и неблагоприятных стрессовых изменений погоды, которые отрицательно сказываются на возможностях развития целого ряда отраслей. Комплексное применение лесомелиоративных, агротехнических, гидротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий дает возможность с наибольшим успехом противостоять неблагоприятным климатическим явлениям. Работы сотрудников ВНИАЛМИ (сейчас ФНЦ агроэкологии РАН) подтверждают реальную возможность адаптации сельского и лесного хозяйства к изменениям климата и его аномалиям.
Библиографический список:
1. Абакумова, Л.И. Биологическая продуктивность полезащитных лесных полос сухо-степной зоны и запас углерода в них [Текст] / Л.И. Абакумова, В.А. Назаренко // Роль и место агролесомелиорации в современном обществе: сб. матер. междунар. науч.-практич. конф., 10-13 окт. 2006 г., г. Волгоград. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2007. - С. 30-32.
2. Архангельская, Г.П. Роль защитных лесных насаждений в фиксации углекислоты [Текст] / Г.П. Архангельская // Роль и место агролесомелиорации в современном обществе: сб. матер. междунар. науч.-практич. конф., 10-13 окт. 2006 г., г. Волгоград. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2007.- С. 32-37.
3. Будыко, М.И. Климат в прошлом и будущем [Текст] / М.И. Будыко - Л: Гидроме-теоиздат, 1980. - 216 с.
4. Величко, А.А. Устойчивость ландшафтной оболочки и ее био - и георазнообразие в свете динамики широтной зональности [Текст] / А.А. Величко // Известия АН СССР. Серия «География». - 1985. - №2. - С. 25-35.
5. Виноградов, Б.В. Долговременная динамика отражательной способности экосистем при опустынивании [Текст] / Б.В. Виноградов // Доклады РАН. - 1992. - Т. 324. - №4. - С. 908-911.
6. Виноградов, В.Н. Наука преграждает дорогу засухе и эрозии [Текст] / В.Н. Виноградов, Ю.Н. Коблев [Текст] // Вестник сельскохозяйственной науки. - 1972. - №10 (202). - С. 1-4.
7. Волошенкова, Т.В. Значение лесных полос и агроприемов в борьбе с дефляцией каштановых почв - Т.В. Волошенкова // Вестник РАСХН. - 2001. - №6. - С. 53-55.
8. Волошенкова, Т.В. Лесные полосы и почвозащитная агротехника - факторы экологической безопасности земледелия / Т.В. Волошенкова // Земледелие. - 2009. - №7. - С. 6-8.
9. Воронина, В.П. Климатические изменения и прогноз агроклиматической ситуации на территории Северо-Западного Прикаспия [Текст] / В.П. Воронина // Экологические и социально-экономические аспекты устойчивого развития региона Нижней Волги. - М.: Издательство «Современные тетради», 2005. - С. 40-55.
10. Глобальные изменения климата и прогноз рисков в сельском хозяйстве России [Текст] / Е.В. Абашина, А.Т. Барабанов, К.Н. Кулик и др; под ред. А. Л. Иванова, В. И. Кирю-шина - Москва: Российская академия сельскохозяйственных наук, 2009. - 518 с.
11. Кобак, К.И. Глобальное потепление и природные зоны [Текст] / К.И. Кобак, Н.Ю. Кондрашева // Метеорология и гидрология. - 1992. - № 8. - С. 91-98.
12. Кретинин, В.М. Влияние агролесомелиорации на секвестрирование СО2 в России ХХ в [Текст] / В.М. Кретинин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование, 2013. - № 2 (30). - С. 29-35.
13. Кретинин, В.М. Влияние лесомелиорации на аккумуляцию гумуса и биофильных элементов в почвах различных природных зон России [Текст] / В.М. Кретинин // Почвоведение. - 2004. - № 6. - С. 745-751.
14. Кретинин, В.М. Почвоулучшающая роль защитных лесных насаждений в семиа-ридных и аридных регионах Северного Кавказа и юго-востока ЕТР [Текст] / В.М. Кретинин // Теория и практика лесомелиоративного и лесоаграрного освоения аридных территорий. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2001. - Вып. 1(109). - С. 91-99.
15. Кулик, К.Н. Глобальные изменения климата и проблемы охраны почв и ландшафтов [Текст] / К.Н. Кулик // Современные глобальные изменения природной среды. - Москва: Научный мир. - 2006. -Т. 2 - С. 289-305.
16. Кулик, К.Н. Пыльные бури на Нижней Волге весной 2015 года [Текст] / К.Н. Кулик, Н.Н. Дубенок // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2016. - № 1. - С. 4-6.
17. Кулик, К.Н. Региональные изменения климата и проблемы сохранения ландшафтного разнообразия [Текст] / К.Н. Кулик, А.С. Рулев // Поволжский экологический вестник. Изд-во: ВолГУ.- 2005. - Вып. 11 - С. 325-332.
18. Кулик, К.Н. Лесомелиорация - основа создания устойчивых агроландшафтов в условиях недостаточного увлажнения [Текст] / К.Н. Кулик, А.М. Пугачева // Лесотехнический журнал.
- 2016. - №3.- С. 29-40.
19. Кулик, К.Н. Полезащитные лесонасаждения и их роль в повышении продуктивности агроландшафтов [Текст] / К.Н. Кулик, А.М. Степанов // Вестник РАСХН. - 2008. - №1.- С. 21-23.
20. Кулик, К.Н. Развитие защитного лесоразведения в Российской Федерации в связи с климатическими рисками в земледелии [Текст] / К.Н. Кулик // Ученые записки Таврического национального ун-та им. В.И. Вернадского. Серия «География». - 2014. -Том 27 (66). - №2. -С. 59-64.
21. Лазарев, М.М. Роль защитного лесоразведения в борьбе с засухой и эрозией почв [Текст] / М.М. Лазарев // Проблемы борьбы с засухой и рост производства сельскохозяйственной продукции. - М.: Колос, 1974. - С. 331-335.
22. Пугачева, А.М. Углерододепонирующая активность защитных лесных насаждений степной зоны [Текст] / А.М. Пугачева // Агролесомелиорация в системе адаптивно-ландшафтного земледелия: поиск новой модели: мат.междунар.науч.-практич. конф., 25-28 ноября 2013 г., г. Волгоград. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2013.- С. 197-200.
23. Рулев, А.С. Лесная мелиорация - средство управления агроландшафтами юга РФ [Текст] / А.С. Рулев, А.В. Кошелев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2012. - № 6 (38). - С. 68-70.
24. Рулева, О.В. Прогноз развития сельскохозяйственных культур в зоне влияния защитных лесных насаждений [Текст] / О.В. Рулева / Кормопроизводство. - 2004. - №3. - С. 14-15.
25. Рулева, О.В. Роль лесной мелиорации в продуктивности орошаемой пашни [Текст] / О.В. Рулева / Земледелие. - 2003. - №2. - С. 5.
26. Рулева, О.В. Теоретическо-методологическая оценка влияния лесных полос на биологическую продуктивность сельскохозяйственных культур в орошаемых агролесоландшафтах [Текст] / О.В. Рулева / Аграрный журнал. - 2006. - №6. - С. 62-67.
27. Степанов, А.М. Система лесных полос в борьбе с пыльными бурями и вымерзанием озимых на орошаемых землях [Текст] / А.М. Степанов, Е.М. Смертин // Бюллетень ВНИАЛМИ. -1973. - Вып. 13 (67). - С. 26-30.
Reference
1. Abakumova, L.I. Biologicheskaya produktivnost polezashchitnykh lesnykh polos sukhostepnoy zony i zapas ugleroda v nikh [Tekst] / L.I. Abakumova. V.A. Nazarenko // Rol i mesto agrolesomelioratsii v sovremennom obshchestve: sb.mater. mezhdunar. nauch.-praktich. konf., 10-13 okt. 2006 g., g. Volgograd. - Volgograd: VNIALMI, 2007. - S. 30-32.
2. Arkhangelskaya, G.P. Rol zashchitnykh lesnykh nasazhdeniy v fiksatsii uglekisloty [Tekst] / G.P. Arkhangelskaya // Rol i mesto agrolesomelioratsii v sovremennom obshchestve: sb.mater. mezhdunar. nauch.-praktich. konf., 10-13 okt. 2006 g., g. Volgograd. - Volgograd: VNIALMI, 2007. - S. 32-37.
3. Budyko, M.I. Klimat v proshlom i budushchem [Tekst] / M.I. Budyko - L: Gidrometeoizdat, 1980. - 216 s.
4. Velichko, A.A. Ustoychivost landshaftnoy obolochki i ee bio - i georaznoobraziye v svete dinamiki shirotnoy zonalnosti [Tekst] / A.A. Velichko // Izvestiya AN SSSR. Seriya «Geografiya». - 1985.
- №2. - S. 25-35.
5. Vinogradov, V.N. Nauka pregrazhdayet dorogu zasukhe i erozii [Tekst] / V.N. Vinogradov, Yu.N. Koblev [Tekst] // Vestnik selskokhozyaystvennoy nauki. - 1972. - №10 (202). - S. 1-4.
6. Vinogradov, B.V. Dolgovremennaya dinamika otrazhatelnoy sposobnosti ekosistem pri opustynivanii [Tekst] / B.V. Vinogradov // Doklady RAN. - 1992. - T. 324. - №4. - S. 908-911.
7. Voloshenkova, T.V. Znacheniye lesnykh polos i agropriyemov v borbe s deflyatsiyey kashtanovykh pochv - T.V. Voloshenkova // Vestnik RASKhN. - 2001. - №6. - S. 53-55.
8. Voloshenkova, T.V. Lesnyye polosy i pochvozashchitnaya agrotekhnika - faktory ekologicheskoy bezopasnosti zemledeliya / T.V. Voloshenkova // Zemledeliye. - 2009. - №7. - S. 6-8.
9. Voronina, V.P. Klimaticheskiye izmeneniya i prognoz agroklimaticheskoy situatsii na territo-rii Severo-Zapadnogo Prikaspiya [Tekst] / V.P. Voronina // Ekologicheskiye i sotsialno-ekonomicheskiye aspekty ustoychivogo razvitiya regiona Nizhney Volgi. - M.: Izdatelstvo «Sovremennyye tetradi». 2005. -S. 40-55.
10. Globalnyye izmeneniya klimata i prognoz riskov v selskom khozyaystve Rossii [Tekst] / E.V. Abashina, A.T. Barabanov, K.N. Kulik i dr; pod red. A.L. Ivanova, V.I. Kiryushina - Moskva: Ros-siyskaya akademiya selskokhozyaystvennykh nauk, 2009. - 518 s.
11. Kobak, K.I. Globalnoye potepleniye i prirodnyye zony [Tekst] / K.I. Kobak, N.Yu. Kon-drasheva // Meteorologiya i gidrologiya. - 1992. - № 8. - S. 91-98.
12. Kretinin, V.M. Vliyaniye agrolesomelioratsii na sekvestrirovaniye СО2 v Rossii XX v [Tekst] / V.M. Kretinin // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vyssheye profes-sionalnoye obrazovaniye. 2013. - № 2 (30). - S. 29-35.
13. Kretinin, V.M. Vliyaniye lesomelioratsii na akkumulyatsiyu gumusa i biofilnykh elementov v pochvakh razlichnykh prirodnykh zon Rossii [Tekst] / V.M. Kretinin // Pochvovedeniye. - 2004. - № 6. -S. 745-751.
14. Kretinin, V.M. Pochvouluchshayushchaya rol zashchitnykh lesnykh nasazhdeniy v semiarid-nykh i aridnykh regionakh Severnogo Kavkaza i yugo-vostoka ETR [Tekst] / V.M. Kretinin // Teoriya i praktika lesomeliorativ-nogo i lesoagrarnogo osvoyeniya aridnykh territoriy. - Volgograd: VNIALMI, 2001. - Vyp. 1(109). - S. 91-99.
15. Kulik, K.N. Globalnyye izmeneniya klimata i problemy okhrany pochv i landshaftov [Tekst] / K.N. Kulik // Sovremennyye globalnyye izmeneniya prirodnoy sredy. - Moskva: Nauchnyy mir. - 2006. -T. 2 - S. 289-305.
16. Kulik, K.N. Pylnyye buri na Nizhney Volge vesnoy 2015 goda [Tekst] / K.N. Kulik, N.N. Dubenok // Vestnik rossiyskoy selskokhozyayst-vennoy nauki. - 2016. - № 1. - S. 4-6.
17. Kulik, K.N. Regionalnyye izmeneniya klimata i problemy sokhraneniya landshaftnogo raznoobraziya [Tekst] / K.N. Kulik, A.S. Rulev // Povolzhskiy ekologicheskiy vestnik. Izd-vo: VolGU. -2005. - Vyp. 11 - S. 325-332.
18. Kulik, K.N. Lesomelioratsiya - osnova sozdaniya ustoychivykh ag-rolandshaftov v uslovi-yakh nedostatochnogo uvlazhneniya [Tekst] / K.N. Kulik, A.M. Pugacheva // Lesotekhnicheskiy zhurnal. -2016. - №3. - S. 29-40.
19. Kulik, K.N. Polezashchitnyye lesonasazhdeniya i ikh rol v povyshenii produktivnosti agrolandshaftov [Tekst] / K.N. Kulik, A.M. Stepanov // Vestnik RASKhN. - 2008. - №1. - S. 21-23.
20. Kulik, K.N. Razvitiye zashchitnogo lesorazvedeniya v Rossiyskoy Federatsii v svyazi s klimaticheskimi riskami v zemledelii [Tekst] / K.N. Kulik // Uchenyye zapiski Tavricheskogo natsional-nogo un-ta im. V.I. Vernadskogo. Seriya «Geografiya». - 2014. -Tom 27 (66). - №2. - S. 59-64.
21. Lazarev, M.M. Rol zashchitnogo lesorazvedeniya v borbe s zasukhoy i eroziyey pochv [Tekst] / M.M. Lazarev // Problemy borby s zasukhoy i rost proizvodstva selskokhozyaystvennoy produk-tsii. - M.: Kolos, 1974. - S. 331-335.
22. Pugacheva, A.M. Uglerododeponiruyushchaya aktivnost zashchitnykh lesnykh nasazhdeniy stepnoy zony [Tekst] / A.M. Pugacheva // Agrolesomelioratsiya v sisteme adaptivno-landshaftnogo zemledeliya: poisk novoy modeli: mat.mezhdunar.nauch.-praktich. konf., 25-28 noyabrya 2013 g., g. Volgograd. - Volgograd: VNIALMI, 2013. - S. 197-200.
23. Rulev, A.S. Lesnaya melioratsiya - sredstvo upravleniya agrolandshaftami yuga RF [Tekst] / A.S. Rulev, A.V. Koshelev // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2012. -№ 6 (38). - S. 68-70.
24. Ruleva, O.V. Prognoz razvitiya selskokhozyaystvennykh kultur v zone vliyaniya zashchitnykh lesnykh nasazhdeniy [Tekst] / O.V. Ruleva / Kormoproizvodstvo. - 2004. - №3. - S. 14-15.
25. Ruleva, O.V. Rol lesnoy melioratsii v produktivnosti oroshayemoy pashni [Tekst] / O.V. Ruleva / Zemledeliye. - 2003. - №2. - S. 5.
26. Ruleva, O.V. Teoretichesko-metodologicheskaya otsenka vliyaniya lesnykh polos na biolog-icheskuyu produktivnost selskokhozyaystvennykh kultur v oroshayemykh agrolesolandshaftakh [Tekst] / O.V. Ruleva / Agrarnyy zhurnal. - 2006. - №6. - S. 62-67.
27. Stepanov, A.M. Sistema lesnykh polos v borbe s pylnymi buryami i vymerzaniyem ozimykh na oroshayemykh zemlyakh [Tekst] / A.M. Stepanov, E.M. Smertin // Byulleten VNIALMI. - 1973. -Vyp. 13 (67). - S. 26-30.
E-mail: [email protected]
УДК 634.93:551.4
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИННОВАЦИОННОГО ПРОЕКТА АГРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНОГО АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНОГО ОБУСТРОЙСТВА БАЛОЧНЫХ ВОДОСБОРОВ
SCIENTIFIC BASING OF THE INNOVATIVE PROJECT FOR AGROFOREST MELIORATIVE ADAPTIVE-LANDSCAPE ARRANGMENT
OF RAVINE DRAINAGE AREA
А.Т. Барабанов, доктор сельскохозяйственных наук А.В. Кулик, кандидат сельскохозяйственных наук
А.Т. Barabanov, A.V. Kulik
ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград
FSBSI «Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Science», Volgograd
Дано научное обоснование агролесомелиоративного обустройства сельскохозяйственных земель в системе адаптивно-ландшафтного земледелия на балочных водосборах. Оно предусматривает назначение каждому земельному выделу свою программу развития в единой системе функционирования агроландшафта. Целью адаптивно-ландшафтного земледелия является создание условий для такой деятельности, которая обеспечила бы достижение высокой продуктивности сельскохозяйственных земель без нарушения их экологического состояния. Адаптивно-ландшафтное земледелие представляет собой систему управления агроландшафтом, построенную на основе знания закономерностей функционирования природных систем. Выполнен анализ природно-ресурсного потенциала балочных водосборов; дана оценка влияния поверхностного стока и эрозии на формирование современного состояния агроландшафтов; осуществлена типизация земельных массивов в агро-ландшафте; дано агроландшафтное обоснование соотношения природных и сельскохозяйственных угодий; осуществлена почвозащитная организация территории земельных угодий; дан анализ агро-экологического состояния и характера их использования в сельскохозяйственном производстве; выявлена структура угодий и посевных площадей. Для каждой выделенной группы земель определен характер использования; выделены севооборотные массивы под зернопаропропашные и почвозащитные севообороты в соответствии с дифференциацией агроэкологических условий на склонах с учетом их крутизны, эродированности почв, интенсивности современных процессов эрозии, почвозащитных свойств сельскохозяйственных культур и требовательности их к условиям произрастания. Определены размеры полей и схема размещения их на территории. На основе теоретических и эмпирических моделей, разработанных во ВНИАЛМИ, рассчитаны расстояния между стокорегулиру-ющими лесополосами, определено их место размещения на водосборах. Эти и другие разработки служат основой для создания систем адаптивно-ландшафтного земледелия. Создание такой системы сводится к решению общей задачи оптимального управления ландшафтом и реализуется путем последовательного решения частных задач. В результате введения и освоения этих систем земледелия уменьшится эрозионная нагрузка на пашню и увеличится ее продуктивность.
The scientific basing of agroforest meliorative arrangement of agricultural lands within the adaptive-landscape farming system on ravine drainage area is given. It provides the development of a definite program for each land site within a single system of functioning of the agrolandscape. The purpose of adaptive-landscape farming is the creation of the conditions for such activity which would
