CC BY
22
УДК 502.521+631
ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ НА ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ
З. Н. Николаева, А. В. Николаев
Хакасский филиал Красноярского государственного аграрного университета
В статье дан статистический анализ изменения количества атмосферных осадков за длительный период (70 лет) в разных ланд-шафтно-климатических зонах земледельческой территории Республики Хакасия, выявлено наметившееся увеличение их количества. Рассмотрен тренд урожайности зерновых культур на данной территории.
Ключевые слова: атмосферные осадки, ландшафтно-климатические зоны, агроклиматические показатели, погода, тренд, сельскохозяйственные культуры, урожайность, статистические характеристики.
Атмосферные осадки составляют одну из важнейших сторон климатической характеристики земной поверхности. С атмосферными осадками в течение года на поверхность суши поступает около 1,8 млрд тонн водорастворимых солей. Годовое поступление солей из атмосферы в лесных ландшафтах составляет 7-11, в степных - до 17-18, в сильно засушливых повышается до 22 г/км2 [1].
Общепринятым является мнение, что для стабильного поддержания сельскохозяйственного производства требуется, по крайней мере, 20 дюймов (500 миллиметров) осадков в год. Некоторые специалисты уверены в том, что изменение погоды для увеличения количества осадков может вскоре стать практически и экономически осуществимым; однако правовые, этические и экологические аспекты, затрагиваемые данной проблемой, будет нелегко разрешить [2].
Атмосферные осадки являются звеном влагооборота и во многом определяют гидрологический режим экосистем суши [3]. Их распределение по территории, особенно в горах, неравномерно, что связано с особенностями атмосферных процессов и подстилающей поверхности.
Атмосферное увлажнение играет важнейшую роль в земледелии. Попадая в почву различными способами (с осадками, при конденсации водяных паров, из грунтовых вод), вода претерпевает определённые изменения: с одной стороны, включает в себя находящиеся в почве различные водорастворимые соединения, а с другой -теряет поглощаемые почвой вещества [4]. По многолетним данным в ландшафтно-климатических зонах ЮжноМинусинской котловины земледельческой территории Республики Хакасия количество осадков колеблется весьма значительно как по отдельным годам, так и по периодам, что сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур.
Минимальные годовые суммы осадков отмечаются в сухой степи (табл. 1). Юго-западные и западные воздушные потоки, прежде чем проникнуть в Южно-Минусинскую котловину, преодолевают высокогорные области Кузнецкого Алатау и Западного Саяна. При поднятии они охлаждаются, находящиеся в них водяные пары конденсируются и дают обильные осадки. За хребтом сухой воздух, опускаясь на дно котловины, нагревается и оказывает иссушающее действие на сухостепную ландшафтно-климатическую зону [5]. Поэтому среднее многолетнее количество осадков здесь невелико и составляет 306 мм за 70-летний период (см. табл. 1). В разные годы их количество колеблется от 149 мм (ст. Хакасская, 1945 г.) до 536 мм (ст. Хакасская, 2003 г.), характер выпадения часто ливневый.
Анализируя распределение количества осадков по 35-летиям в сухой степи можно видеть, что стандартные отклонения совпадают. От первого ко второму 35-летию произошло несущественное увеличение среднегодового количества осадков на 15 мм.
Таблица 1
Среднегодовые суммы осадков (1941-2010 гг.) и их статистические параметры, мм
Ландшафтно-климатичес кие зоны Периоды X ± iSx S2 S Max Min
ст. Хакасская
ё v т 1941-1975 гг. 298,3 ± 23,2 4332,5 65,8 453 149
1976-2010 гг. 313,3 ± 23,3 4324,5 65,8 536 220
с о и 1941-2010 гг. 305,8 ± 15,7 4352,5 66,0 536 149
Ст. Бея
.а 1941-1975 гг. 373,5 ± 29,3 6897,1 83,0 598 167
С V т С 1976-2010 гг. 451,6 ± 31,5 7946,8 89,1 706 327
1941-2010 гг. 412,5 ± 22,5 8861,9 94,1 706 167
ст. Таштып
Е е т с О 1941-1975 гг. 428,2 ± 31,5 7971,8 89,3 513 218
1976-2010 гг. 479,2 ± 27,9 6237,4 79,0 785 341
с е 1941-2010 гг. 453,7 ± 20,9 7662,0 87,5 785 218
В зоне степи средние многолетние суммы осадков составляют 412 мм. Наблюдается постепенное увеличение годовых сумм осадков от первого ко второму 35-летию на 78 мм. Их средняя сумма в степи с 1976 по 2010 гг. достигла 452 мм, что составило 109,7 % от среднегодовой суммы осадков за 70 лет. Среднеквадратиче-ское отклонение по всем 35-летиям был достаточно высоким, от 83 до 89 мм (см. табл. 1).
Лесостепная зона более увлажнена по сравнению с сухостепной и степной. Здесь среднегодовая сумма осадков за рассматриваемый 70-летний период равна 454 мм. Тенденция распределения их количества такая же, как в степи и сухостепи, то есть происходит увеличение от первого ко второму 35-летию на 51 мм. В лесостепной зоне наибольшее варьирование осадков наблюдается с 1941 по 1976 гг., в степной с 1976 по 2010 гг. В период с 1976 по 2010 гг. в лесостепи прослеживается увеличение общегодового количества осадков до 479 мм.
ССГО
Рис. 1. Скользящие 10-летние среднегодовые и сезонные суммы осадков: ССГО - сглаженные среднегодовые суммы,
(линии тренда: -..-..— сухостепь;---степь;_лесостепь)
Итак, региональной особенностью распределения осадков в Южно-Минусинской котловине за исследуемый период являются их положительные годовые тренды (от 0,44 до 2,38 мм/год). Во всех ландшафтно-климатических зонах наблюдается рост количества осадков в среднем на 5,3 % за последнее исследуемое 35-летием по сравнению со средним значением за 70-летний период наблюдений. Для сравнения скажем, что на Нижнем Амуре увеличение осадков за период с 1981 по 2000 гг. составило 11,5 % по сравнению со средним значением за 100-летний период наблюдений [6]; для южных и центральных районов Предбайкалья также выявлена тенденция увеличения осадков с 1960 по 1994 гг. [7].
Рассмотрим урожайность зерновых культур за исследуемый 70-летний период (1941-2010 гг.). Здесь урожайность зерновых культур на пашне Хакасии варьировала от 0,20 т/га до 1,78 т/га и составила в среднем 0,93 т/га (табл. 2).
Согласно полученным статистическим данным можно отметить, что минимальное значение урожайности зерновых наблюдалось в период 1941 по 1975 гг., при средней величине 0,84 т/г. Это ниже значения за второй исследуемый 35-летний период более чем на 20 % при средней урожайности за 70-летний период по региону 0,93 т/га (табл. 2).
Таблица 2
Статистические параметры продуктивности зерновых по Республике Хакасия (т/га)
Периоды X ± ^ S2 S тах тт Амплитуда
1941-1975гг. 0,84 ± 0,13 0,14 0,37 1,55 0,20 1,35
1976-2010 гг. 1,02 ± 0,26 0,61 0,78 1,78 0,39 1,39
1941-2010 гг. 0,93 ± 0,09 0,14 0,38 1,78 0,20 1,58
Варьирование урожайности обусловлено погодными и агротехническими условиями выращивания полевых культур, а также экономическими факторами. Изменчивость урожайности зерновых культур на исследуемой территории хорошо прослеживается при рассмотрении линейного тренда (рис. 2).
Видно, что за исследуемый период не наблюдается снижение продуктивности агроценозов и даже можно отметить её небольшой рост.
По мнению О. Д. Сиротенко (2009), изменение урожайности сельскохозяйственных культур обусловлено, в том числе и изменением климата. Так, расчётная климатообусловленная урожайность зерновых культур в Ставропольском крае за последние 20 лет повысилась на 30 %. Улучшение условий произрастания зерновых культур отмечается во многих районах европейской части России на фоне значительного (до 2 оС за последние 10 лет) роста температуры воздуха зимой и при незначительном повышении температуры воздуха в летний период на юге региона. Вместе с тем наблюдающееся потепление в ряде регионов азиатской части России не всегда сопровождается повышением урожайности.
Рис. 2. Скользящие 10-летние значения продуктивности зерновых культур (т/га), тренд и его уравнение (1941-2010 гг.) по Республике Хакасия
Библиографический список
1. Добровольский, В. В. География почв с основами почвоведения / В. В. Добровольский. - М.: «Владос», 1999. - 384 с.
2. The Factor of Weather // The New Encyclopœdia Britannica. Volume 19. Macropaedia. Knowledge in Depth. 15th edition. - 1994. - P. 114-117.
3. Коробкин, В. И. Экология / В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - Изд. 7-е - Ростов н/Д: Изд-во «Феникс», 2004. - 576 с.
4. Комарова, Н. Г. Геоэкология и природопользование / Н. Г. Комарова. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 192 с.
5. Швер, И. А. Закономерности распределения количества осадков на континентах / И. А. Швер. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 288 с
6. Новороцкий, П. В. Многолетние изменения температуры воздуха и атмосферных осадков в бассейне Нижнего Амура / П. В. Навороц-кий // Метеорология и гидрология. - 2004. - № 5. - С. 55-62.
7. Густокашина, Н. Н. Региональные особенности атмосферных осадков в Предбайкалье / Н. Н. Густокашина, И. В. Латышева, В. И. Мордвинов // География и природные ресурсы. - 2004. - № 1. - С. 96-101.
8. Сиротенко, О. Д. Оценка влияния ожидаемых изменений климата на сельское хозяйство Российской Федерации / О. Д. Сиротенко, И. Г. Грингоф // Метеорология и гидрология. - 2009. - № 8. - С. 92-101.
© Николаева З. Н., Николаев А. В., 2014 УДК 631.611.004.14
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ ЗАСУШЛИВЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ, ПОДВЕРГНУВШИХСЯ СТИХИЙНОЙ КОНСЕРВАЦИИ
В. К. Савостьянов
Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии РАН
В период «реформирования» сельского хозяйства в 1990-2005 гг. на юге Средней Сибири было исключено из пашни и подверглось стихийной консервации более 1,3 млн. га деградированных земель (70 %> всей пашни). Для ведения эффективного, экологически безопасного и экономически оправданного сельскохозяйственного производства в современных социально-экономических и демографических условиях наиболее целесообразно использовать основную часть этих земель в качестве пастбищ. По результатам почвенного обследования возможно вовлечение в пашню лишь небольшой части лучших земель в предгорной степной и лесостепной зонах с почвами чернозёмного типа. Земли сухостепной зоны с каштановыми почвами могут быть переведены в пашню только при орошении.
Ключевые слова: деградированные земли, стихийная консервация, чернозёмы, каштановые почвы, пастбища, пашня.
Регионы юга Средней Сибири характеризуются резко континентальным климатом, суровыми зимами и жарким летом, недостаточным атмосферным увлажнением, глубоким промерзанием почв, отличающихся в целом невысоким, быстро теряемым при распашке плодородием, коротким безморозным периодом, сильными ветрами в весенний период, вызывающими при нерациональном использовании земель дефляцию почв (табл. 1). В почвенном покрове земледельческой части регионов преобладают чернозёмы и каштановые почвы. С продвижением к югу условия для ведения сельскохозяйственного производства значительно ухудшаются.
