Учредитель и издатель ФГБНУ "РосНИИПМ" Учреждён 01.10.2010
Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации Naucnyj zurnal Rossijskogo NII problem melioracii
ISSN 2222-1816
RUS / ENG

Научный журнал

Российского НИИ проблем мелиорации
Сетевое издание

АНАЛИЗ СИСТЕМЫ «ОСАДКИ – ПОЧВА – ДРЕНАЖ» В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ РОССИИ

Аннотация

Цель: анализ почвенно-климатических и техногенных причин снижения осушительной эффективности закрытого гончарного трубчатого дренажа на мелиорированных землях Северо-Запада России при наблюдаемых местных погодных условиях на фоне глобальных изменений климата. 

Материалы и методы. Объектами исследования являются сезонные режимы осадков, мелиорированные земли и осушительные системы закрытого трубчатого дренажа. В исследованиях использованы методы прикладной математической статистики, модернизированный авторами ансамблевый метод обработки и обобщения климатических прогнозов Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). Данные мониторинга изменения физических свойств почв мелиорированных земель при длительной их эксплуатации получены с помощью лабораторных агрофизических методов исследования образцов, отбираемых в полевых условиях. 

Результаты. Показано, что в условиях наблюдаемых климатических изменений увеличиваются частота, интенсивность и экстремальность атмосферных осадков. Длительная эксплуатация земель при промывном режиме дренажа сопровождается изменениями гидрофизических свойств почв, так, коэффициент неоднородности текстуры подпахотных горизонтов почв автоморфного генезиса уменьшился с 26 до 6. Система «атмосферные осадки – почва – дренаж» в климатически аномальных погодных условиях, превышающих по уровню осадков первоначальный расчетный режим на 10–20 %, неспособна обеспечить отвод избыточной влаги из корнеобитаемого слоя. 

Выводы: рекомендуется при создании и реконструкции подобных мелиоративных осушительных систем принимать в расчет тенденции изменения пространственно-временной статистической структуры осадков и проектировать технологии регулирования водного режима с системами перехвата и отвода поверхностных стоков на таких мелиорированных землях.

DOI: 10.31774/2222-1816-2020-4-205-226

Ключевые слова

изменения климата; атмосферные осадки; осушительные системы трубчатого дренажа; гидрофизические свойства почв; статистический анализ. 

Для цитирования

Анализ системы «осадки – почва – дренаж» в условиях изменения климата на Северо-Западе России / И. Б. Усков, К. Г. Моисеев, М. В. Николаев, О. В. Кононенко, А. О. Усков // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2020. – № 4(40). – С. 205–226. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1167. – DOI: 10.31774/2222-1816-2020-4-205-226.

Об авторах

Усков Игорь Борисович

Ученая степень: доктор физико-математических наук

Ученое звание: член-корреспондент РАН, профессор

Должность: главный научный сотрудник

Место работы: федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Агрофизический научно-исследовательский институт»

Адрес организации: пр-т Гражданский, 14, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195220

E-mail: i.b.uskov@gmail.com


Моисеев Кирилл Геннадьевич

Ученая степень: кандидат сельскохозяйственных наук

Должность: ведущий научный сотрудник

Место работы: федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Агрофизический научно-исследовательский институт»

Адрес организации: пр-т Гражданский, 14, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195220

E-mail: kir_moiseev@mail.ru 


Николаев Михаил Валентинович

Ученая степень: кандидат географических наук

Ученое звание: старший научный сотрудник

Должность: старший научный сотрудник

Место работы: федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Агрофизический научно-исследовательский институт»

Адрес организации: пр-т Гражданский, 14, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195220

E-mail: clenrusa@mail.ru


Кононенко Ольга Владимировна

Ученая степень: кандидат сельскохозяйственных наук

Должность: научный сотрудник

Место работы: федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Агрофизический научно-исследовательский институт»

Адрес организации: пр-т Гражданский, 14, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195220

E-mail: okveda@mail.com


Усков Андрей Олегович

Должность: научный сотрудник

Место работы: федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Агрофизический научно-исследовательский институт»

Адрес организации: пр-т Гражданский, 14, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, 195220

E-mail: uskovich@gmail.com

Список литературы

1 Доклад о климатических рисках на территории Российской Федерации / Е. М. Акентьева [и др.]; под ред. В. М. Катцова. – СПб., 2017. – 106 с.

2 Касимов, Н. С. Эколого-географические последствия глобального потепления климата ХХI века на Восточно-Европейской равнине и в Западной Сибири / Н. С. Касимов, А. В. Кислов. – М.: Макс-Пресс, 2011. – 493 с.

3 Ritzema, H. P. Land drainage strategies to cope with climate change in the Netherlands / H. P. Ritzema, L. C. P. M. Stuyt // Acta Agriculturae Scandinavica, Section B – Soil & Plant Science. – 2015. – Vol. 65. – P. 80–92. – DOI: 10.1080/09064710.2014.994557.

4 Future impacts of land use and climate change on extreme runoff values in selected catchments of Slovakia / S. Kohnová, P. Rončák, K. Hlavčová, J. Szolgay, A. Rutkowska // Meteorology, Hydrology and Water Management. – 2019. – № 7(1). – P. 47–55. – DOI: 10.26491/mhwm/97254.

5 On the linkage between runoff generation, land drainage, soil properties, and temporal patterns of precipitation in agricultural floodplains / G. Sofia, F. Ragazzi, P. Giandon, G. Dalla Fontana, P. Tarolli // Advances in Water Resources. – 2019. – Vol. 124. – P. 120–138. – DOI: 10.1016/j.advwatres.2018.12.003.

6 Пятый оценочный доклад [Электронный ресурс] / МГЭИК. – 2013. – Режим доступа: http:meteorf.ru/upload/pdf_download/3-Vladimir-Kattsov.pdf, 2020.

7 Менжулин, Г. В. Анализ достоверности и точности современных модельных сценариев изменений глобального климата, рекомендованных в 4-м отчете МГЭИК / Г. В. Менжулин // Методы оценки сельскохозяйственных рисков и технологий смягчения последствий изменения климата в земледелии: материалы всерос. науч. конф. – СПб., 2011. – С. 43–44. 

8 Uskov, I. B. Modification of the ensemble method for generalising IPCC forecasts to bring them into probabilistic representation / I. B. Uskov, A. O. Uskov // International Journal of Applied Exercise Physiology. – 2020. – Vol. 9, № 4. – P. 174–185.

9 Николаев, М. В. Оценка изменяющегося вклада обильных осадков в рискованность земледелия в Нечерноземье европейской России / М. В. Николаев // Известия Русского географического общества. – 2018. – Т. 150, № 6. – С. 1–14. – DOI: 10.1134/S0869607118060010. 

10 Янко, Ю. Г. О некоторых причинах переувлажнения и повторного заболачивания сельскохозяйственных земель в Ленинградской области / Ю. Г. Янко, А. В. Петрушин // Мелиорация и водное хозяйство. – 2018. – № 4. – С. 36–38.

11 Гулюк, Г. Г. Агромелиоративные мероприятия при длительной эксплуатации дренажа и экологической реабилитации техногенно загрязненных земель гумидной зоны / Г. Г. Гулюк. – М.: Изд-во МГУ, 2004. – 232 с.

12 Усков, И. Б. Применение математики нечетких множеств к проблеме управления агроклиматическими рисками / И. Б. Усков, А. О. Усков // Агрофизика. – 2015. – № 1. – С. 18–25.

13 Усков, И. Б. Основы адаптации земледелия к изменениям климата: справ. изд. / И. Б. Усков, А. О. Усков. – СПб., 2014. – 383 с.

14 Гухман, А. А. Введение в теорию подобия / А. А. Гухман. – М.: Высш. шк., 1973. – 296 с.

15 ВМО № 49. Технический регламент. Т. 1. Общие метеорологические стандарты и рекомендуемые практики. – 2015. – 38 с.

16 Полонский, А. Б. Циркуляционные индексы и температурный режим Восточной Европы в зимний период / А. Б. Полонский, И. А. Кибальчич // Метеорология и гидрология. – 2015. – № 1. – С. 5–17.

17 Муравьев, А. В. Распределение экстремальных характеристик атмосферной циркуляции по данным реанализа и гидродинамического моделирования / А. В. Муравьев, И. А. Куликова, Е. Н. Круглова // Метеорология и гидрология. – 2009. – № 7. – С. 33–47.

18 Nearing, M. A. Expected climate change impacts on soil erosion rates: A review / M. A. Nearing, F. F. Pruski, M. R. O'Neal // Journal of Soil and Water Conservation. – 2004, Jan. – № 59(1). – P. 43–50.

19 Bucur, D. Effects of long-term soil and crop management on the yield and on the fertility of eroded soil / D. Bucur, G. Jitareanu, C. Ailincai // Journal of Food, Agriculture & Environment. – 2011. – № 9(2). – P. 207–209.

20 Зайдельман, Ф. Р. Мелиорация почв / Ф. Р. Зайдельман. – 3-е изд. – М.: МГУ, 2003. – 448 с.

21 Корректировочные работы по крупномасштабному почвенному картографированию Меньковского филиала Агрофизического института Россельхозакадемии / К. Г. Моисеев, Е. Я. Рижия, Л. В. Бойцова, Е. Г. Зинчук, В. Д. Гончаров // Агрофизика. – 2013. – № 1. – С. 30–36.

22 Моисеев, К. Г. Крупномасштабная почвенная карта Меньковского филиала Агрофизического института Россельхозакадемии / К. Г. Моисеев, Е. Г. Зинчук // Агрофизика. – 2014. – № 3. – С. 8–17.

23 Полуэктова, Е. А. Агроэкологическая оценка устойчивости почв гумидной зоны к длительному осушению: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.03 / Полуэктова Елена Александровна. – Киров, 2009. – 16 с.

24 Михеев, А. В. Гидромеханизированная технология очистки трубчатой дренажной сети / А. В. Михеев // Вестник Донского государственного технического университета. – 2010. – Т. 10, № 5(48). – С. 653–660.

Файлы для скачивания

Главный редактор

Щедрин Вячеслав Николаевич
Щедрин В. Н.,
Главный научный сотрудник ФГБНУ «РосНИИПМ»,
д-р техн. наук, профессор, академик РАН

Популярные статьи