WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

«УДК 633.2.03 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ ЛУГОВЫМИ АГРОЭКОСИСТЕМАМИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА А. А. Кутузова, профессор, доктор сельскохозяйственных наук, ГНУ ...»

-- [ Страница 1 ] --

УДК 633.2.03

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ ЛУГОВЫМИ

АГРОЭКОСИСТЕМАМИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ

КЛИМАТА

А. А. Кутузова, профессор, доктор сельскохозяйственных наук,

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт кормов

им. В. Р. Вильямса, г. Москва,

В. Н. Ковшова, кандидат сельскохозяйственных наук,

ГУП Кировская лугоболотная опытная станция Россельхозакадемии, г. Киров

В настоящее время проблемы, связанные с изменением климата, его неустойчивостью и непредсказуемостью, ещё более обостряются в связи с прогрессирующим потеплением климата. Глобальное потепление климата может

усилить процессы деградации окружающей среды, обострить их социальные и

экономические последствия.

В этих условиях сельское хозяйство России может обеспечить высокую

продуктивность и устойчивость агроландшафтов и земельных угодий лишь при условии опережающей адаптации к ожидаемым изменениям климата и природной среды [1].

Повышение устойчивости агроэкосистем, уменьшение их зависимости от погодных условий очень важны, так как резкое снижение продуктивности с.-х.

культур даже в один экстремальный год, может привести к самым неблагоприятным последствиям [2].

В связи с этим в задачи научного обеспечения развития АПК в условиях климатических и погодных изменений на территории России входит создание новых устойчивых сортов сельскохозяйственных культур, оптимизация видовой и сортовой структуры посевных площадей, обусловленной климатическими, погодными и земельными условиями регионов, разработка регионально дифференцированных систем кормопроизводства, ведения сельского хозяйства и управления агроландшафтами. [3] Однако главным в управлении и конструировании агроэкосистем и агроландшафтов является не один какой-либо фактор, а их взаимодействие, нацеленное на обеспечение продуктивности и устойчивости агроландшафтов, при высоком качестве получаемой продукции, устранении негативных процессов, минимизации материальных, трудовых и финансовых затрат [4, 5, 6].

Управление луговыми агроэкосистемами включает создание и использование высокопродуктивных сенокосов и пастбищ [7, 8]. И в связи с этим актуальное значение имеет экспериментальная оценка изменений продуктивности сенокосов и пастбищ при различных сочетаниях погодных факторов в разных регионах страны. Базовой основой для этого могут быть долголетние стационарные опыты, проводящиеся в контролируемых условиях на различных типах травостоев и природных кормовых угодьях.

По данным метеостанций с учетом количества осадков и температуры воздуха для условий гумидной зоны (лесная и северная лесостепь), годы исследований следует сгруппировать в 4 типа погоды вегетационных периодов: теплый и сухой, теплый и влажный, прохладный и сухой, прохладный и влажный.

С учетом преобладания мезофитных видов растений за начало и конец вегетационного периода в этих зонах принимается переход среднесуточной температуры воздуха через +5°С. Результаты продуктивности сенокосов и пастбищ также группируются в соответствии с изменениями погодных условий. В итоге рассчитывается средняя продуктивность травостоев по типам погоды и отклонения урожайности от средних показателей. Для наглядности освоения методики модели взаимосвязи урожайности сеяных сенокосов и разных типов погодных условий вегетационного периода приведены в таблице.

Таблица. Урожайность долголетнего сенокоса на выработанном низинном торфянике в зависимости от погодных условий в Волго-Вятском экономическом районе Нечерноземной зоны РФ (1972–2010 гг.) Урожайность сенокоса Характеристика Средние в среднем за год вегетационного периода Количе многолетние ц/га в%к в% ство суммы Удобрение СВ перво к ср.

тип показатели лет, температур (за сезон) му мног погоды по типам % выше 5°С типу олет погоды и осадков, мм погод нему ы без удобрений 18,0 – P60K120 39,8 – Т=2173°С Средние многолетние показатели осадков=335м N60P60K120 59,1 – вегетационного периода м N120P30K120 66,8 – N120P60K60 75,3 – без удобрений 19,8 100 P60K120 43,2 100 1. Тип Т2173°С Т=2354°С теплый и осадков335м 36 осадков=271м N60P60K120 62,4 100 сухой м м N120P30K120 64,3 100 N120P60K60 72,4 100 без удобрений 23,0 116 P60K120 46,3 107 2. Тип T2173°С Т=2271°С Теплый и осадков335м 21 осадков=416м N60P60K120 62,2 100 влажный м м N120P30K120 69,6 108 N120P60K60 77,8 107 без удобрений 8,6 43 P60K120 27,5 64 3. Тип Т2173°С Т=2051°С прохладны осадков335м 15 осадков=232м N60P60K120 49,7 80 й и сухой м м N120P30K120 66,1 103 N120P60K60 69,5 96 без удобрений 17,6 89 4. Тип P60K120 35,9 83 Т2173°С Т=1945°С прохладны осадков335м 28 осадков=413м N60P60K120 58,0 93 йи м м N120P30K120 68,3 106 влажный N120P60K60 80,5 111 Анализ погодных условий за 40-летний период (1971–2010 гг.) показал, что в Волго-Вятском экономическом районе на территории осушенных болот, которая занимает более 500 тыс. га, период вегетации растений в основном бывает теплый (57% лет), когда суммы температур воздуха превышают среднюю многолетнюю (2173°С); из них 36% лет с недостатком и 21% лет с избытком атмосферного увлажнения. Прохладный тип погоды в период вегетации растений, когда суммы температур воздуха меньше среднего многолетнего значения, встречается в 43% лет, что также достаточно часто. Из них с недостатком атмосферного увлажнения бывает 15% лет, дождливых – 28% лет.

Группировка урожайности долголетнего сенокоса (40 лет пользования) с учетом четырех типов погоды за вегетационный период показывает, что в случае потепления климата в Волго-Вятском экономическом районе и уменьшения атмосферных осадков можно прогнозировать сохранение устойчивой продуктивности сенокосов на уровне многолетних данных. Это обусловлено тем, что благодаря регулируемому уровню грунтовых вод (1,2–1,6 м от поверхности) потепление климата на территории осушенных выработанных торфяных массивов способствует улучшению условий минерализации торфа и питания трав.

Хорошая обеспеченность вегетационного периода теплом и влагой приводит к росту урожайности на не удобряемом сенокосе и на фоне РК соответственно на 28 и 16% за счет усиления минерализации торфа. При применении полного минерального удобрения с дозами азота 60–120 кг действующего вещества на 1 га урожайность сенокоса остается стабильно высокой 6,2–7,8 т/га.

Похолодание климата в сочетании с нарастанием недостаточного увлажнения особенно негативно проявляется на урожайности не удобряемого сенокоса, формируемого за счет естественного плодородия осушенных и выработанных торфяников (снижение на 52–54%). Более чем на 30% снижается урожайность сенокоса на фоне фосфорно-калийного удобрения (P60K120). Это обусловлено снижением доступности элементов питания за счет естественного плодородия осушаемого торфяника, вследствие замедления процессов минерализации органического вещества торфа.

Эффективность минеральных подкормок даже в агрономически минимальных дозах (N60P30–60K120) в условиях недостаточности тепло- и влагообеспеченности проявится в повышении урожайности луговых агроэкосистем в 5,8–7,7 раза по отношению к не удобряемым сенокосам.

Стабилизация урожайности сенокоса на уровне многолетних данных возможна при улучшении минерального питания трав благодаря подкормкам полной смесью минеральных удобрений в дозах N120Р30К120.

Если фактор обеспеченности трав влагой за счет атмосферных осадков возрастет, то снижение теплообеспеченности не скажется негативно на урожайности злакового травостоя, напротив, можно прогнозировать получение дополнительной прибавки (+2…+7% к средним многолетним показателям) на фоне обеспечения подкормки трав разработанными приемами полного минерального удобрения в дозах N60–120Р30–60К60–120.

Таким образом, полученные и экспериментально обоснованные модели взаимосвязи климата и урожайности луговых агроэкосистем, созданных на осушенных низинных выработанных торфяниках в условиях Волго-Вятского экономического района, позволяют прогнозировать производство корма с этих площадей и научно обоснованно подготовиться к возможным изменениям в кормопроизводстве и животноводстве.

Список литературы 1. Косолапов В. М. Новый этап развития кормопроизводства России // Кормопроизводство.

2007. № 5. – С. 3–7.

2. Жученко А. А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция). – Пушкино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994. – 148 с.

3. Трофимов И. А., Трофимова Л. С., Яковлева Е. П., Лебедева Т. М. Управление агроландшафтами // Кормопроизводство. 2008. № 9. – С. 4–5.

4. Уланов А. Н. Особенности кормопроизводства на мелиорируемых землях / Материалы научно-практической конференции: «Состояние отрасли кормопроизводства и пути повышения её эффективности». – Киров, 2002. – С. 36–40.

5. Косолапов В. М., Уланов А. Н. Научные основы и практика комплексного использования нарушенных болотных экосистем / Материалы научно-практической конференции к 90летию мелиоративной науки в Беларуси и 70-летию БелНИИМиЛ. – Минск, 2001. – С. 49–55.

6. Косолапов В. М., Зотов А. А., Уланов А. Н. Кормопроизводство на торфяных почвах России. – М., 2009. – 858 с.

7. Кутузова А. А., Тебердиев Д. М., Ковшова В. Н., Родионова А. В. // Кормопроизводство.

2011. № 7. – С. 3–6.

УДК: 631.21(470.3)

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЯМОГО

ПОСЕВА В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ

А. А. Конищев, ГНУ Ивановский НИИСХ Россельхозакадемии Е. Н. Конищева, ФГБОУ ВПО Ивановская ГСХА им. ак. Д. К. Беляева Одним из системных недостатков проведения посевной кампании яровых зерновых культур в регионе является ежегодное опоздание с началом посева.

Объясняется этот факт просто – лучшее качество крошения любая почва имеет после достижения ею физической спелости. При этом верхней границей влажности «спелой» почвы, при которой следует начинать обработку, с точки зрения агрофизики, считается 60-70% от влагоёмкости почвы, что соответствует влажности разрыва капилляров. Но с другой стороны на почве при влажности разрыва капилляров, из-за недостаточной подвижности влаги, затрудняется прорастание и начальное развитие растений.

Получается – когда уже нужно давно проводить посев, производственники только начинают обработку почвы. В то же время, почти все научные учреждения региона отмечают снижение урожайности яровых зерновых при их посеве с опозданием. Например, запаздывание с посевом ячменя на две недели в опытах НИИСХ ЦРНЗ [1] приводило к потере половины урожая за счёт снижения числа продуктивных стеблей на одно растение. По данным А.С. Образцова [2] снижение урожайности ячменя составляет 30% за 20 дней, овса 20% за дней. И. Н. Романова [3] считает, что сроки сева значительно влияют на полевую всхожесть зерновых. Так, при отклонении их на 14 дней от оптимальных, полевая всхожесть яровой пшеницы снизилась на 14%, ячменя – на 9,4%, овса – на 16%. Причём, более интенсивные сорта зерновых снижают полевую всхожесть сильнее (8,5%–13,4%), чем менее интенсивные (4,8%–10,2%). А среднее снижение урожайности составляет от 0,1 до 1 ц/га в сутки в зависимости от условий года [4, 5 и др.].





Начинать посев в момент поспевания почвы можно при исключении из технологических операций весенней обработки почвы. То есть при проведении посева комбинированным агрегатом, совмещающим предпосевную обработку и посев или при проведении «прямого посева».

Учитывая, что существует гипотеза [6], согласно которой через несколько лет применения «прямого посева» происходит естественное разуплотнение нижних слоёв почвы, приводящее к стабилизации урожайности по данной технологии. В данной работе исследована достоверность данной гипотезы и эффективность применения «прямого посева» в регионе в целом.

Разуплотниться почва может только до уровня своей равновесной плотности, составляющей (на глубине 10–20см) на дерново-подзолистой почве различного гранулометрического состава 1,35–1,45 г/см3 [7–9 и др.]. Поэтому были проведены модельные опыты с использованием сосудов без дна, в которых искусственно создавалось равновесное сложение почвы по слоям. Сравнение производилось с сосудами с оптимальной (1,2 г/см3) плотностью почвы. Обработка результатов опытов показала несостоятельность исходной гипотезы.

Урожайность ячменя при использовании технологии «прямого посева» получена меньше чем при использовании традиционной технологии на базе вспашки на 31–47% в зависимости от уровня минерального питания (табл. 1);

1. Средняя урожайность ячменя при различной технологии возделывания Кроме того, в условиях Нечернозёмной зоны для предотвращения снижения окислительно-восстановительных процессов в почве; снижения поражаемости растений корневыми гнилями и предотвращения дифференциации пахотного слоя по плодородию необходима периодическая вспашка. Причём, необходимая периодичность у разных авторов колеблется от одного раза в четыре года до чередования через год [10–12]. То есть исходная гипотеза и в части возможности использования естественного разуплотнения почвы так же вызывает сомнения.

Далее исследовалась возможность снижения потерь урожая при посеве с опозданием, т.к. начать посев можно во время, но для его завершения всегда необходимо некоторое время. Получено, что по мере удаления даты посева от момента наступления физической спелости почвы, урожайность ячменя снижается при использовании технологии «прямого посева» более интенсивно по сравнению с традиционной технологией (табл. 2).

2. Влияние технологии возделывания и сроков сева на урожайность ячменя В таблицах 1–2 представлены данные при посеве по сравниваемым технологиям в один день. Далее проверяя начальную гипотезу (о возможности использования «прямого посева» для компенсации опоздания с посевом) два года опыты закладывались при проведении посева по традиционной технологии с опозданием (от прямого посева) на пять дней. Получено (табл.3), что как в условиях выпадения среднемноголетнего количества осадков (ГТК-1,62, первый год), так и в условиях их недостатка (ГТК-0,69, второй год) урожайность ячменя при использовании «прямого посева» остаётся ниже традиционной технологии.

3. Урожайность ячменя при посеве в разные сроки.

Для проверки модельных опытов был заложен полевой опыт в СПК «Торчино» Владимирской области. Прямой посев производился агрегатом «Обь-4-3Т». Для традиционной технологии использовался стандартный для региона набор орудий. Год исследований характеризовался как избыточно увлажнённый (ГТК – 2,19). Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая (в модельных опытах дерново-подзолистая легкосуглинистая). Результаты исследований представлены в таблице 4.

4. Результаты сравнения технологий в условиях производства Снижение урожайности при применении «прямого посева» в условиях производства ещё значительней, чем в модельных опытах. Трудозатраты при применении «прямого посева», конечно значительно меньше (в четыре раза меньше чем при использовании технологии на базе вспашки и в 2 раза меньше чем при использовании вспашки и последующей культивации объединённой с посевом [13]).

Но производственников вряд-ли вдохновит идея быстро посеять, и мало получить (зерна). И одновременно получить большие экологические «заботы»

от необходимости массированного применения агрохимикатов, особенно если поля расположены в водоохраной зоне.

Кроме того, с экономической точки зрения, уровень урожайности точки безубыточности технологии, когда затраты равны доходам, по традиционной технологии меньше, чем по «прямому посеву» (табл. 5). То есть потенциально традиционная технология является более доходной, чем нулевая.

5. Граница эффективности различных технологий * Применяемая технология Прямой посев * в ценах 2002 года Объясняется это большей стоимостью оборудования, требующегося для внедрения «прямого посева». Большей стоимости средств защиты растений. И необходимостью содержания (при внедрении нулевой технологии) набора традиционных орудий достаточного для проведения периодической вспашки минимум один раз за ротацию севооборота и для возделывания пропашных культур.

Таким образом, проведённые исследования показывают, что перспективность применения технологии «прямого посева» в условиях Нечернозёмной зоны вызывает большие сомнения, т.к. по величине получаемого урожая, хозяйственной пригодности (при посеве с опозданием) и экономической эффективности данная технология значительно уступает традиционной на базе вспашки.

Литература 1. Дудинцев Е.В., Федорищев В.Н., Долгих А.В. 2003.Пути повышения производства зерна в Центральном экономическом районе. В кн.: Достижения и основные пути развития аграрной науки Верхневолжья, Сборник статей, Вып. 9. – Иваново. С. 98–104.

2. Образцов А.С. 1990. Системный метод: применение в земледелии. – М.: Агропромиздат.

3. Романова И.Н. 1999. Управление формированием высокой урожайности яровых зерновых культур для решения проблемы производства качественного зерна в Западной части Центрального региона России:

Автореферат диссертации на соискание степени доктора сельскохозяйственных наук. – М.

4. Пятрайтис В., Ионикас В. 1984. Главное не упустить сроки, Земледелие, 5:36-37.

5. Максимов М.М. (ред.). 2000. Справочник по организации и планированию сельскохозяйственного производства. Ярославль: Тип. Ярославского ГТУ. 373 с.

6. Шептухов В.Н, Коновалов С.Н., Нестерова А.В. 1993. Изменение структуры дерново-подзолистых суглинистых почв при минимализации обработки. Почвоведение, 5:23-27.

7. Пупонин А.И. 1984. Обработка почвы в интенсивном земледелии Нечерноземной зоны, М.: Колос, 184 с.

8. Матюк Н.С. 1999. Ресурсосберегающие технологии снижения переуплотнения почв в современных системах земледелия Нечернозёмной зоны России. Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук. Москва. 29 с.

9. Салихов Р.А. 1987. Влияние уплотняющего воздействия ходовых систем тракторов на плодородие осушенной дерново-подзолистой глееватой легкосуглинистой почвы и урожайность сельскохозяйственных культур. – Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук, 10. Воронин А.Н. 2007. Влияние разных по интенсивности систем обработки, удобрений и гербицидов на агрофизические свойства дерново-подзолистой глееватой почвы. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук. М. 22 с.

11. Пупонин А.И., Хохлов Н.Ф. 1985. Продуктивность зернового севооборота и плодородие дерновоподзолистой почвы в зависимости от глубины и периодичности основной обработки. Известия ТСХА, выпуск 2. С. 3–10.

12. Kouwenhoven J.K., Vulink T.J.G. 1987. De zin van woelen. Landbauwmechanisatie, t. 34(5), s. 519–523.

13. Рязанцев В. 1985. Эффективность различных технологий. Земледелие, 6:17.

УДК 504.064.

ОПЕРАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ БИОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

АГРОПРОМЫШЛЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ТРОФНОСТЬ ВОДНЫХ

ОБЪЕКТОВ

Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук (НИЦЭБ РАН) Основным компонентом, определяющим трофность природных вод, являются гумусовые кислоты – высокомолекулярные органические объекты стохастического характера (подобные таким классам соединений как нефти, танины, хитозаны).

Гумусовые кислоты, в силу специфики строения, обусловленной наличием гидрофобного ароматического каркаса и богатой функциональными группами углеводно-пептидной периферии, проявляют макролигандные свойства: образуют комплексы с ионами металлов и вступают в донорно-акцепторные и ван-дер-ваальсовы взаимодействия с различными классами органических соединений, и рассматриваются как перспективный класс соединений для получения детоксицирующих агентов природного происхождения.

Поэтому изменение содержания гумусовых кислот в водоёмах, расположенных в водосборных бассейнах агропромышленных комплексов – «горячих»

точках биогенной опасности (рис. 1), целесообразно выбрать основным параметром оперативного контроля биогенного воздействия на трофность водных объектов, [1; 7].

Рисунок 1. «Горячие точки» биогенной опасности – крупные агропромышленные комплексы Экспресс-контроль многофакторного биогенного воздействия на трофность водоёмов в системе экологического мониторинга [3; 6] можно осуществить, выбрав специфический и достаточно информативный обобщенный показатель, адекватно отражающий в реальном времени изменение состояния водной среды.

НИЦЭБ РАН предложен метод ведения мониторинга экологического состояния водных стоков, сформированных непосредственно у источника биогенной опасности и на границах функционирующих агропромышленных комплексов, [3]:

– мониторинг в реальном времени водных стоков крупных агропромышленных комплексов: сонолюминесцентный (СЛ) экспресс-контроль водной среды, [4];

– информационно-измерительный комплекс, обеспечивающий ведение мониторинга состояния всех сформированных в границах сельскохозяйственного предприятия водных стоков, где: информационный канал – суммарная сонолюминесценция ( СЛ ) проточной водной пробы в мультипузырьковой кавитационной зоне (МПК-зоне), создаваемой «точечным» источником ультразвукового воздействия (ТИУЗ); обобщенный показатель качества водной среды – изменение интенсивности суммарной СЛ, ( I СЛ ); «паспорт загрязнения»

в момент возникновения «аномалии» – «энергетический спектр СЛ », снятый на 10–12 уровнях мощности УЗ воздействия.

– функциональная модель информационно-измерительного комплекса экспресс-контроля (непрерывного контроля качества) водной среды – система обработки данных экспресс-контроля водных стоков (система регистрации аномальных изменений состояния водной среды) и ситуационного моделирования, где датчики регистрации (конечные элементы информационнорегистрирующего канала системы мониторинга) – компактные, надёжные, безреагентные и безынерционные приборы (датчики опорной сети обсерваторий экологической безопасности), [2, 3].

Многочисленные исследования последних лет показали, что УЗ воздействие на водные растворы высокомолекулярных РОВ – ферментов (рис. 2, а), приводит к структурным перестройкам, сопровождающимся увеличением внутримолекулярной подвижности глобулы, разворачиванием ее, сопровождающимся экспонированием гидрофильных групп в воду и повышением их химической активности, [4; 8; 1].

Низкочастотное УЗ воздействие – специфический механизм безынерционного и безреагентного воздействия на водные растворы любых РОВ, поскольку водное окружение определяет структуру и функционирование молекул любых растворимых веществ. Характер гидратационных взаимодействий специфичен не только для каждого конкретного вещества, но и для разных его концентраций в растворе, и, следовательно, определяет состояние водной среды.

Реакция водных проб с РОВ на низкочастотное УЗ воздействие, энергетическая значимость которого не превосходит энергии химических связей, достаточно специфична и информативна для контроля состояния водных растворов.

Нелинейную зависимость свойств растворов биополимеров от мощности УЗ воздействия определяет большое количество одновременно действующих и разных по характеру факторов, что чрезвычайно усложняет интерпретацию наблюдаемых явлений, но придаёт им ярко выраженный индивидуальный характер.

Изменение I СЛ водной пробы в МПК-зоне проточной «контрольной ячейки» – легко регистрируемый параметр, пропорциональный ответной реакции данной водной пробы на поддерживаемое с высокой стабильностью УЗ воздействие, и может быть выбран обобщенным показателем состояния (качества) контролируемой водной среды.

Способ активации биоактивных препаратов (РОВ) УЗ воздействием на их водные растворы при плотности ультразвуковой энергии (0,05–2,00) Дж/см (вблизи порога кавитации) защищен Патентом РФ, [5]. В этом диапазоне мощности УЗ воздействия можно ожидать максимальной информативности изменения I СЛ.

Аналогичным образом «отвечают» на УЗ воздействие и водные растворы подобных ферментам по структурным взаимодействиям комплексов гумусовых кислот, (рис. 2, б).

Рисунок 2. структурный фрагмент (часть молекулы):

а) фермента с активными центрами; б) гумусовых кислот (Kleinhempel, 1970) – Основные физико-химические процессы в МПК-зоне ТИУЗ, сопровождающие кавитацию в динамике ее развития на разных уровнях мощности низкочастотного УЗ воздействия подробно рассмотрены ранее, [2].

Суммарная схема УЗ расщепления молекул воды (гипотеза МаргулисаМальцева): локальная концентрация плотности энергии УЗ воздействия, приводящая к возбуждению СЛ в газовой фазе и возникновению звукохимических реакций, сопровождающихся вторичной хемилюминесценцией за счёт радикальных продуктов расщепления воды – окислительно-восстановительных реагентов, представлена на Рисунке 3, [4; 8].

Рисунок 3. Схема УЗ расщепления молекул воды (гипотеза Маргулиса-Мальцева): генерация возбуждённых электронных состояний и квантов света в водных системах под влиянием энергии ультразвука – выход окислительно-восстановительных реагентов Уровень мощности УЗ воздействия, обеспечивающий доступное регистрации изменение I СЛ проточной водной пробы, выбирается, в соответствии с «обобщёнными рядами» сезонной изменчивости, вблизи (до) порога кавитации.

Это позволяет в оперативном режиме: – фиксировать изменение состояния водной среды (рис. 4); – отрабатывать сигнал «Тревога/Аномалия» по «всплеску» I СЛ (снижение порога кавитации вследствие аномального загрязнения контролируемой водной среды) непосредственно в момент возникновения аномалии (рис. 4);

– снимать «энергетический спектр СЛ » – своеобразный, неповторимый в своем роде, «паспорт загрязнения».

Рисунок 4. Фрагмент записи экспресс-контроля качества проточной водной пробы: 1; 3; 5 – I СЛ на выбранном вблизи (до) порога кавитации уровне мощности УЗ воздействия; 2; 4 – «всплеск» I СЛ при снижении порога кавитации вследствие загрязнения водной среды Энергетический спектр СЛ дистиллированной воды (фоновый объект для адекватного сравнения энергетических спектров водных проб исследуемых водных объектов, «фон») и «энергетические спектры СЛ » водных растворов с разными концентрациями РОВ – гумата натрия, приведены на рис. 5.

Рисунок 5. Энергетические спектры суммарной СЛ «фона» и водных растворов гумата Изменение содержания гумусовых кислот в водной среде можно выбрать основным параметром оперативного контроля биогенного воздействия агропромышленных комплексов на трофность водных объектов агросферы.

Изменение интенсивности суммарной сонолюминесценции водных растворов в зоне ультразвукового воздействия доступно регистрации, достаточно специфично и информативно, чтобы стать обобщённым показателем качества водной среды.

Информационный ресурс сонолюминесцентного способа экспрессконтроля качества водной среды, основанного на безынерционном и безреагентном явлении ультразвукового свечения водных растворов в МПК-зоне ТИУЗ, обеспечивает работоспособность информационно-регистрирующего канала информационно-измерительных комплексов.

Информационно-измерительные комплексы опорной сети обсерваторий экологической безопасности, оборудованные средствами беспроводной передачи данных (GSM, 3G), обеспечивают регистрацию в реальном времени аномалий водных объектов, предварительную обработку и динамическое отображение состояния контролируемых объектов в ситуационном центре с использованием Web и ГИС-технологий.

Непрерывный дистанционный мониторинг водных объектов агрокомплексов Ленинградской области (ЛО), как непосредственно у наземного диффузного источника биогенной опасности, так и на границах его водосборного бассейна, возможен в пределах зон покрытия операторов мобильной связи, т.е.

практически на всей территории ЛО.

Библиографический список 1. Кривцова Г. Б. Сонолюминесцентный метод экспресс-контроля водной среды: Автореф.

дис. … канд. техн. наук. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2007. 20 с. www.eltech.ru, 20.04.2007 г.

2. Кривцова Г. Б. Кавитационная зона «точечного» источника ультразвукового воздействия – мультифрактальных информационно-энергетический объект водной среды. Принцип формирования и информационно-энергетический ресурс МПК-зоны (теоретическая часть). Ультразвуковое свечение – информационный канал МПК-зоны (эксперимент) // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 4–5’2011. – СПб.: Изд. СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011. – С. 73–80; 87–92.

3. Кривцова Г. Б., Петухов В. В. Сонолюминесцентный экспресс-контроль техногенных загрязнений водных объектов агросферы: информационные возможности и перспективы // Сборник научных статей научно-практической конференции с международным участием по проблемам радиологии и агроэкологии, посвященной 40-летию ГНУ ВНИИСХРАЭ Россельхозакадемии (5–7 сентября 2011 г., г. Обнинск, Россия). – Обнинск: Изд. ВНИИСХРАЭ, 2012.

4. Маргулис М. А., Маргулис И. М. Механизм звукохимические реакций и сонолюминесценции // Химия высоких энергий. 2004. Т.38. № 5. – С. 323–333.

5. Патент РФ № 2020961 Способ активизации лекарственных препаратов / Г. Б. Кривцова и др., заявка № 4914316 от 25.02.91, зарег. 15.10.1994. – Бюл. 19.

6. Петухов В. В. Информационная модель системы оперативного управления природнохозяйственными объектами в чрезвычайных ситуациях // «Информационно-измерительные и управляющие системы». № 4. 2008.–C. 51–54.

7. Сборник материалов XII Международного экологического форума «День Балтийского моря»: «От целостного подхода – к комплексным действиям», (21–23 марта 2011 г., СанктПетербург). – СПб.: ООО «Цветпринт», 2011. 492 с. (BSD12, 2011) 8. Margulis Milia A., Margulis Igor M. Contemporary review on nature of sonoluminescence and sonochemical reactions // Ultrasonics Sonochemistry. – March 2002. – V.9. – Issue 1. – P. 1–10.

УДК 502.

ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ МЕЛИОРИРОВАННЫХ

ЗЕМЕЛЬ В ПРИГОРОДНОЙ ЗОНЕ Г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Криулин К. Н., Епифанов А. В., Антонов И. В., Селиванов В. С.

В начале 2000-х годов, на территориях непосредственно примыкающих к г. Санкт-Петербургу, в том числе и на мелиорированных землях, началось массовое строительство промышленных объектов, транспортных магистралей, жилищное строительство. Строительство данных объектов сопровождается разрушением элементов существующих мелиоративных систем, может приводить к потере функциональности осушительных систем не только на площади строящихся объектов, но и на вышерасположенной водосборной площади. Эксплуатационные ремонтно-восстановительные работы на мелиоративных системах в 1990–2010 годы в основном сводились к обеспечению минимальной работоспособности основных элементов систем – главных водоотводящих каналов. Работы на закрытой осушительной сети проводились в минимальных объемах.

В целях оценки состояния и организации мониторинга состояния мелиорированных земель в 2010–2011 годах, в рамках выполнения работ заказанных Комитетом по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности была проведена инвентаризация мелиоративных каналов находящихся в собственности Санкт-Петербурга и прилегающих водосборных площадей.

В рамках работы было выполнено натурное обследование 184 каналов, общей протяженностью около 300км. Результаты натурного обследования, сгруппированные по хозяйствам – землепользователям, представлены в виде материалов фотофиксации и описания состояния каналов и трубопереездов.

В рамках работы была разработана геоинформационная система – «ГИСмелиорация» – геоинформационный комплекс, содержащий как географическую, так и атрибутивную информацию. Географическая информация состоит из слоев: растрового слоя аэрофотосъемки территории Санкт-Петербурга, слоя мелиоративных каналов, слоя труб переездов, слоя фотографий мелиоративных каналов и труб переездов, слоя функционального зонирования территории в соответствии с генеральным планом развития Санкт-Петербурга. Атрибутивная информация состоит из: параметров мелиоративных каналов, параметров труб переездов.

«ГИС-мелиорация» содержит линейные объекты (184 канала) и точечные объекты (311 труб-переездов), более 500 фотографий характеризующих состояние каналов, сооружений, территорий.

В рамках работы выполнена интегрированная оценка состояния мелиоративных каналов и территорий с использованием следующих критериев:

Состояние русла каналов 1. Хорошее – русла свободны от растительности, на откосах нет оплывов, заиливание отсутствует, подпора закрытых коллекторов (ЗК) нет, застоя воды по длине канала нет.

2. Удовлетворительное – каналы находятся в работоспособном состоянии, устья просматриваются, подпора нет, имеются незначительные оплывы откосов и заиление дна, наличие кустарниковой и влаголюбивой растительностью по длине не превышает 30%, крепление дня не разрушено и не заилено, застоя воды в канале нет. Заметны следы эксплуатационных мероприятий.

3. Неудовлетворительное – русла заросли кустарником и влаголюбивой растительностью более 30% по длине, устья ЗК не просматриваются, имеются разрушения креплений каналов, оплывы и разрушения откосов поверхностными водами в виде размывов. Движение воды из-за высокой шероховатости незначительное или отсутствует.

4. Крайне неудовлетворительное – Русла заросли кустарником, деревьями и влаголюбивой растительностью более 30% по длине, оплывы и разрушения откосов, вплоть до полного прекращения движения воды.

Состояние трубопереездов:

1. Хорошее – Оголовки не разрушены, откосы не разрушены и задернованы, заиление отсутствует, насыпь находится в исполненном, соответствующем проекту, состоянии.

2. Удовлетворительное – Оголовки не разрушены, откосы не разрушены и фрагментарно задернованы, насыпь находится в исполненном, соответствующем проекту, состоянии, частичное заиление трубы не создает подпора.

3. Неудовлетворительное – Оголовки разрушены, в насыпи имеются воронки, заилено до 1/3 диаметра трубы, что создает подпор для воды. Требуется подсыпка насыпи.

4. Крайне неудовлетворительное – Оголовки разрушены, в насыпи имеются воронки, заилено более 1/2 диаметра трубы, подпор для воды, движение воды с минимальными скоростями.

Состояние прилегающей территории:

1. Хорошее – залегание грунтовых вод более 1,2м от поверхности.

2. Удовлетворительное – залеганием уровня грунтовых вод более 0,7 м от поверхности.

3. Неудовлетворительное – залегание уровня грунтовых вод менее 0,7 м от поверхности земли.

Интегральная оценка (принималась равной худшей из отдельных оценок состояния канала) оценивает работоспособность каналов и мелиорированных земель в настоящее время.

Анализ информации об изменении структуры использования мелиорированных земель, выполненных на основании разработанной ГИС, позволяет сделать вывод, что территории земель сельскохозяйственного назначения к 2025г.

уменьшаются более чем в 2 раза, а территории застройки увеличиваются в 4 раза:

Современное состояние (2011 год) – застройка – 31.4 км2; садоводства и парки – 22.9 км2; сельскохозяйственные земли – 163.0 км2.

Перспектива (2025 год) – застройка – 84.7 км2; садоводства и парки – 25.1 км2; сельскохозяйственные земли – 71,9 км2; односемейная застройка – 35.6 км2.

В настоящее время 25% каналов проходят по территории промышленной и жилой застройки, 25% каналов проходят по территории садоводств, 50% – на сельскохозяйственной территории.

В рамках работы была выполнена экономическая оценка последствий снижения функциональности мелиоративных систем. Оценка определялась на основании расчета потенциального экономического ущерба от подтопления территорий. Оценка учитывала информацию о размере водосборной площади, о типе использовании фрагментов водосборной площади. Оценка была выполнена для всех каналов и водотоков пригородной зоны г. Санкт-Петербург.

Расчетное значение потенциального ущерба в совокупности со значением интегральной оценки работоспособности мелиоративных каналов и земель позволило определить очередность и состав мероприятий по сохранению и восстановлению работоспособности мелиоративных каналов.

Каналы, на которых необходимо провести работы по капитальному ремонту и реконструкции в первую очередь и в кратчайшие сроки, были определены как каналы с минимальной интегральной оценкой работоспособности и как каналы, потеря работоспособности которых приведет к максимальному экономическому ущербу. По результатам функционального зонирования прилегающей территории и оценке состояния каналов получено, что в первую очередь должны быть восстановлены 39 мелиоративных каналов, во вторую очередь выполнены на 107 каналах и в третью очередь – 28 каналов.

УДК 631.

О ТРАНСФОРМАЦИИ ПОЙМЕННЫХ НИЗИННЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ

ПОД ВЛИЯНИЕМ ДЛИТЕЛЬНОГО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО

ОСВОЕНИЯ

ГНУ Архангельский НИИСХ Россельхозакадемии Одним из резервов получения сельскохозяйственной продукции на Европейском Севере являются торфяные почвы низинных болот, которые обладают высоким потенциальным плодородием. Особый интерес представляют высокозольные торфяные почвы, образующиеся при напорном питании болота или участии аллювиальных наносов. Вопросы повышения их продуктивности зависят от агрофизических свойств. Под влиянием осушения, культуртехнических работ и дальнейшего использования торфяные почвы заметно изменяют воднофизические свойства.

Исследования по изменению физических и водных свойств под влиянием осушения и сельскохозяйственного освоения проводились на торфяных почвах участка Зеленец Архангельской опытно-мелиоративной станции. До осушения участок представлял собой закустаренное низинное болото с естественной луговой и древесной растительностью дельтовой поймы Северной Двины. Осушение проведено в 1961–1965 годы открытой сетью каналов и закрытым дренажем с глубиной заложения 0,9–1,1 м и расстоянием между дренами 10, 20, 30 м. Торф древесно-осоковый с мощностью торфяной залежи 0,6–2,0 м. Почвы опытного участка характеризовались высокой (30–32%) степенью разложения торфа до освоения в верхнем 30 см слое. Содержание золы в начальный период было 38-40% в пахотном горизонте, вниз по профилю зольность сначала уменьшалась, а затем на границе с материнской породой увеличилась до 70%.

Плотность твердой фазы торфа верхних горизонтов невысокая – 1,4–1,6 г/см3, в нижних она достигала 1,7–1,85 г/см3 за счет появления минеральных прослоек ближе к подстилающей породе. Для верхних горизонтов исследуемого участка характерна сравнительно высокая для торфяных почв объемная масса 0,14– 0,28 г/см3, что связано с высокой степенью разложения торфа и зольностью.

Обычно объемная масса определяется географической зоной распространения торфяных почв, зольностью и степенью разложения торфа. В зависимости от зольности она колеблется от 0,1 до 0,7 г/см3. В условиях конкретной почвенно-климатической зоны объемная масса зависит от степени осушения и интенсивности сельскохозяйственного использования и увеличивается в 1,5-2, раза [1].

После осушения участок 10 лет использовался в качестве сенокоса, а в дальнейшем до 1992 года в лугопастбищном севообороте. Последние 20 лет участок не перезалужали. Среди факторов, оказывающих влияние на степень разложения, ведущими являются ресурсы тепла и влаги. Под действием осушения, с улучшением водно-воздушного и питательного режимов интенсивность разложения торфа и зольность возрастали. В условиях дельтовой поймы, после 30-летнего освоения степень разложения торфа увеличилась до 50-52% в пахотном горизонте, а зольность возросла до 57–60%. Это существенно повлияло на физические и водные свойства почвы, а также на осадку и сработку торфяной залежи. Понижение поверхности торфяной почвы в первые годы после осушения происходило за счет уплотнения органического вещества торфа, потери вековых запасов воды; спустя 10–15 лет преобладающими стали процессы гумификации и минерализации. Зондирование торфяной почвы над дренами через 40 лет после строительства выявило интенсивность осадки и сработки торфа в среднем 0,8–1,0 см в год при сенокосно-пастбищном ее использовании.

Косвенным показателем скорости и интенсивности процессов физической и биохимической сработки торфа в процессе сельскохозяйственного использования является динамика увеличения объемной массы торфов.

После 30-летнего освоения объемная масса в верхнем горизонте почвы (0–30 см) увеличилась с 0,22–24 г/см3 до 0,38–0,52 г/см3, причем более интенсивно это увеличение проходило в слое 0-20 см (0,23–0,29 г/см3) (таблица 1).

Таблица 1 – Изменение физических и водных свойств торфяных почв в При осушении и освоении низинных торфяных почв происходит уменьшение полной влагоемкости, одного из важнейших водных свойств почвы, которая находится в тесной корреляционной связи с объемной массой. В неосушенных почвах наибольшую часть объема занимает жидкая фаза. Осушение и освоение торфяных почв приводит к тому, что в верхних корнеобитаемых слоях, по сравнению с нижележащими горизонтами, существенно снижается влагоемкость, что в дальнейшем ведет к значительному повышению воздухоемкости торфов и обеспечивает оптимальную влажность. На опытном участке Зеленец за 30 лет использования в культуре полная влагоемкость почвы снизилась в среднем с 355 до185% в пахотном горизонте почвы.

Важным показателем, определяющим водно-воздушный режим торфяных почв, является пористость почвы. Увеличение объемной массы при сельскохозяйственном использовании приводит к некоторому снижению величин общей порозности. Высокая скважность торфяных почв является причиной неустойчивого водно-воздушного режима и, в конечном счете, приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

Наиболее резко под влиянием мелиорации изменяется водопроницаемость торфяных почв. В начальный период освоения коэффициент фильтрации составлял 1,5–1,9 м/сутки, после 40 летнего освоения он снизился до 0,2– 0,4 м/сутки за счет уплотнения торфяной залежи. Значительно уменьшилась и водоотдача торфов. Так в начальный период при коэффициенте фильтрации 1,5 м/сутки коэффициент водоотдачи составлял 0,9-0,14. Снижение общей порозности и водопроницаемости торфа привело к ухудшению условий осушения.

Изменение свойств торфяных почв в процессе их длительного сельскохозяйственного использования, в первую очередь, водопроницаемости приводит к переувлажнению. При таких условиях на пойменных лугах идет процесс переформирования видового состава травостоев. Появляются осоки, щучка дернистая, таволга вязолистая, зеленые гипновые мхи.

Для повышения продуктивности данных угодий следует использовать технологические приемы, основанные на использовании фитомелиоративного эффекта влаголюбивых, ценных в кормовом отношении трав. Посев фитомелиорантов влиял как на урожайность, так и на качество травостоя. Наиболее устойчивыми в наших условиях являются травы интенсивного типа (кострец безостый, двукисточник тростниковый) [2]. При невозможности достижения оптимальной нормы осушения фитомелиорацией, следует проводить реконструкцию осушительной сети.

Литература 1. Экологические аспекты мелиорации земель юга Нечерноземья / Под общей редакцией Ю. А. Мажайского, В. И. Желязко – М.: Изд-во Московского университета, 2003. – 319 с.

2. Кононов О. Д., Лагутина Т. Б. Методология формирования эколого-мелиоративных и агробиологических приемов повышения продуктивности органогенных почв. – Архангельск, 2005. – 12 с.

ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА И ПОВТОРЯЕМОСТЬ АНОМАЛИЙ

УРОЖАЙНОСТИ ПШЕНИЦЫ НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ РОССИИ И

СТРАНАХ СЕВЕРНОЙ ЕВРОПЫ

Санкт-Петербургский государственный университет По тематике возможного влияния изменений климата на продуктивность сельскохозяйственных растений регулярно проводятся крупные отечественные и международные исследования, по результатам которых публикуется большое количество статей и монографий. Однако следует отметить, что практически все эти исследования посвящены вопросам изменения уровня продуктивности сельскохозяйственных культур при изменении гидротермического режима и увеличении концентрации углекислого газа в атмосфере. Вопросы о влиянии ожидаемых изменений глобального климата на повторяемость аномальных по урожайности лет поднимаются гораздо реже, хотя на настоятельную необходимость исследования данного вопроса неоднократно указывалось (IPCC, 2008).

Авторы в определенной степени попытались заполнить этот пробел.

Объекты и методы. В России в качестве исследовательских районов были выбраны Ленинградская, Новгородская, Псковская и Калининградская области.

Европейскими регионами при этом стали страны Скандинавии: Швеция, Норвегия, Дания; страны Балтии: Латвия, Литва, Эстония; регионы Великобритания: Англия, Шотландия, Северная Ирландия, Уэльс, а также Финляндия и Ирландия в целом.

В настоящем исследовании для прогнозирования аномалий урожайности озимой и яровой пшеницы в Северо-Западном регионе России и Севера Европы используется разработанная авторами методика, основанная на ансамблевом подходе при выборе трендов урожайности, метеорологических факторов и наиболее достоверных регрессионных моделей (Менжулин, Павловский, 2009(а,б), 2010; Menzhulin and Pavlovsky. 2011).

Результаты и обсуждение. В России в применении к озимой пшенице лучшая модель была нами получена в применении к Псковской области, для которой скорректированный коэффициент детерминации R2adj, оказался равным 0.73, и к яровой пшенице – для Новгородской области (R2adj = 0,67). Средние значения этого коэффициента детерминации в Северо-Западном регионе России оказались равными для озимой пшеницы – 0,57, для яровой пшеницы – 0,50. Однако наиболее высокие значения коэффициента детерминации получены нами для моделей, построенных применительно к графствам Дании и Швеции. Здесь средние значения R2adj для моделей аномалий урожайности озимой пшеницы составляют 0,90 для Дании и 0,71 для Швеции, яровой пшеницы – 0,86 и 0,55, соответственно. Такие высокие значения этих коэффициентов для моделей для графств Швеции и Дании по сравнению с Россией объясняются, прежде всего, существенными различиями между площадями скандинавских графств и российских областей. Регрессионные модели, построенные для стран Балтии, характеризовались следующими значениями коэффициентов детерминации для озимой пшеницы: Латвия – 0,52, Литва – 0,64, Эстония – 0,4. Точность моделей для яровой пшеницы в Латвии составила 0,64, в Литве – 0,46, в Эстонии – 0,58. Для регионов, где исходная информация по урожайности представлена по пшенице в целом, получены следующие результаты: значения R2adj для таких относительно крупных стран, как: Финляндия, Ирландия и Норвегия они составили 0,63, 0,60 и 0,54, соответственно, в административных частях Великобритании, Северной Ирландии и Уэльса, они оказались существенно выше и равнялись 0,90 и 0,85 соответственно.

Как уже было сказано, важнейшим и одним из наиболее остро стоящих вопросов современной прогностической климатологии является вопрос о возможном влиянии глобального потепления на повторяемость аномальных по урожайности лет. В настоящее время наиболее универсальным методом оценки ожидаемых количественных изменений климата является использование результатов расчета по моделям общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО). В данной работе в качестве источника будущей метеорологической информации был выбран климатический сценарий, базирующийся на расчетах по одной из лучших моделей ECHAM5 MPI-OM.

При построении прогностических оценок повторяемости засушливых лет нас, прежде всего, интересовали погодные вариации температурного режима и режима атмосферных осадков. В связи с этим, как и в случае исторической метеорологической информации, снова встает задача о выделении длинноперидной компоненты изменчивости из прогностических рядов метеорологических факторов. Качественный анализ прогностических данных выявил существенные различия в типах тенденций изменений метеорологических элементов в различных территориальных единицах. Поэтому при подготовке рядов прогностических предикторов, как и в случае исторической информации, было принято решение не ограничиваться использованием какого-то одного априорного тренда, а делать выбор, основываясь на анализе результатов, полученных по набору трендов.

В докладе будут приведены таблицы, иллюстрирующие прогностическую динамику повторяемости аномалий урожайности озимой и яровой пшеницы в период 2013–2050 гг. в областях и графствах исследуемых регионов. Расчеты показали, что в течение рассматриваемого периода в исследуемом географическом регионе более благоприятные гидротермические условия сложатся для производства яровой пшеницы. Разница в повторяемости отрицательных аномалий урожайности озимой и яровой пшеницы составляет 12%. Особенно большая разница в повторяемости отрицательных аномалий для двух типов пшеницы придется на ближайшее десятилетие.

В областях Северо-западного региона России выявлено превышение повторяемости аномальных по урожайности лет для озимой пшеницы над яровой.

На период 2041–2050 гг. приходятся более благоприятные условия для производства озимой пшеницы. В первую половину исследуемого периода повторяемость аномальных по урожайности лет будет выше, чем во вторую. При этом в период 2031–2050 гг. при общем снижение повторяемости засушливых условий улучшатся условия для производства озимых культур. Повторяемости отрицательных аномалий для озимой и яровой пшеницы будут практически равны.

Также как для озимой и яровой пшеницы, оцененных порознь, первое десятилетие прогностического периода для пшеницы в целом характеризуется более высокой повторяемостью негативных аномалий. В дальнейшем количество отрицательных аномалий урожайности снижается. Наиболее благоприятными периодами для возделывания пшеницы станут: для Норвегии и Финляндии – 2021–2030 гг., для Ирландии, Северной Ирландии и Уэльса – 2031– 2040 гг. Для всего исследуемого региона количество отрицательных лет по урожайности, в соответствии со сценарием изменения климата ECHAM5 MPIOM, будет большим в первую половину прогностического периода, особенно для озимой пшеницы. В дальнейшем, после 2030 года, количество лет с потерями урожаев озимой и яровой пшеницы станет примерно одинаковым.

Выводы и заключение. Полученные результаты позволяют заключить, что разработанная методика, основанная на ансамблевом подходе при выборе трендов и наиболее статистически обоснованных и точных линейных регрессий, позволяет выявить важные закономерности влияния глобального потепления на особенности изменений повторяемости аномальных по урожайности лет в различные временные промежутки в будущем.

Благодарности. Данная работа выполнена при грантовой поддержке (грант № 11-05-00258) Российского Фонда Фундаментальных Исследований, которому авторы выражают свою глубокую благодарность.

Список литературы Менжулин Г. В., Павловский А. А. 2009(а). Оценки изменений повторяемости аномалий урожайности зерновых культур при ожидаемых изменениях климата. В сб.: Современные проблемы климатологии. Материалы Всероссийской конференции, посвященной 100-летию профессора О. А. Дроздова. 20–22 октября 2009г. СПб.: Изд-во ВВМ.

С. 101–104.

Менжулин Г. В., Павловский А. А. 2009(б). Прогностические оценки изменений продуктивности и межгодовой изменчивости урожаев сельскохозяйственных культур при ожидаемом глобальном потеплении. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции.

Том 166. – СПб.: ВИР С. 544–550.

Менжулин Г. В., Павловский А. А. 2010. Прогностические оценки аномалий урожайности зерновых культур при изменениях климата. В сб.: Нерешенные проблемы глобальной климатологии. Материалы Всероссийской конференции, посвященной 90-летию академика М. И. Будыко. 10–11 июня 2010 г. СПб.: Изд-во ВВМ. С. 46–48.

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). 2008. Climate Change 2007. Impacts, Adaptation and Vulnerability. Cambridge University Press. Cambridge, UK, 2008. 956 p.

Menzhulin G. V. and A. Pavlovsky. 2011. Global Warming and Possible Changes in the Recurrences of Grain Crops Anomalies. In: Use of Satellite and In-Situ Data to Improve Sustainability.

Dordrecht, the Netherlands. Springer Verlag. P. 145–150.

О ПРОБЛЕМАХ ПОСТРОЕНИЯ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ

СЦЕНАРИЕВ ПОСЛЕДСТВИЙ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Менжулин Г. В., Павловский А. А., Галахова Ю. Е., Кессель А. С.

Санкт-Петербургский государственный университет Для современной науки об окружающей среде и смежных дисциплин характерно быстрое развитие тех исследовательских направлений, которые относятся к вопросам глобальных и крупномасштабных изменений и, в первую очередь, к главному их фактору – глобальному потеплению. Несомненным успехом исследований, проведенных в мире в последние три десятилетия, является то, что сейчас можно достаточно уверенно говорить о наиболее вероятных сценариях изменений характеристик глобального климата и наиболее принципиальных их последствиях. Важно заметить, что в применении к некоторым из них уже можно надеяться на достоверность полученных не только качественных, но и количественных оценок. В докладе, представляемом на данную конференцию будут приведены материалы, касающиеся принципиальных вопросов агроклиматических последствий развивающегося глобального потепления, и, прежде всего, вопросов методики расчетов изменений урожайности сельскохозяйственных культур.

Несмотря на некоторые различия, все такие методики построены однотипно, Они содержат (1) блоки данных по изменениям климатических параметров, (2) блоки подготовки входной информации для моделей урожайности и (3) блоки расчета урожайности, представляющие собой имитационные (механистические) или регрессионные модели.

Предстоящие изменения климата. В настоящее время для расчета разнообразных последствий современного глобального потепления, пожалуй, единственную надежду для построения сценариев территориального распределения изменений климатических параметров оставляют расчеты, базирующиеся на моделях глобальной циркуляции атмосферы и океана – климатических моделях (IPCC, 2008). В этой связи важно понять, насколько такие сценарии точны или, другими словами, насколько может считаться достоверным тот или иной модельный сценарий, использованный для оценок возможных последствий глобального потепления или при обосновании мер по адаптации.

Проблеме оценки адекватности прогностических сценариев в настоящее время уделяется большое внимание. Так, хорошо известны результаты, полученные в разработках по специальным международным проектам сравнения моделей, проведенных в последнее десятилетие. Высоко оценивая результаты, полученные разработчиками этих проектов, все же следует отметить их направленность на удовлетворение профессиональных интересов специалистов по моделированию. Однако из полученных в рамках этих проектов результатов трудно сделать выводы о преимуществах одних модельных сценариев перед другими, что необходимо для оправдания получаемых выводов о последствиях изменений климата, в том числе и агроклиматических. Получить полный ответ на вопрос о достоверности разработанных до настоящего времени прогнозов трудно (если в принципе возможно), однако исследователи последствий должны быть готовыми отвечать на подобные вопросы с детализацией, доступной для современной науки.

С целью обоснования достоверности модельных сценариев рекомендованных в четвертом отчете МГЭИК, авторы настоящей разработки построили методику оценивания их относительной достоверности (Менжулин, Петерсон, Шамшурина 2009; Менжулин, Шамшурина, 2010). Некоторые результаты расчетов по этой методике были представлены на конференции в Агрофизическом институте 2011 года. Данная методика основывается на анализе модельных воспроизведений динамики климатического режима, имевшей место в различные временные промежутки последних ста лет во всех климатических регионах всех континентов. При анализе первостепенное внимание уделялось оценкам точности модельных воспроизведений изменений внутригодовой динамики климатических параметров, также как и характеристик их пространственного распределения в разных климатических зонах. В докладе будут представлены некоторые материалы на этот счет.

Этап согласования форматов внешней и входной информации. Блоки реализующие этот этап расчетов, несмотря на их многообразие и индивидуальные особенности, всегда присутствуют в алгоритмах, реализующих ту или иную методику расчета влияния изменений климата на урожайность. В случае использования имитационных (механистических) моделей продуктивности – это в первую очередь «генераторы погоды». Необходимость использования таких генераторов связана с тем, что практически всегда используемые для целей агроклиматического прогнозирования имитационные модели, построены применительно к задачам агрометеорологического прогнозирования, то есть к расчетам в условиях конкретного вегетационного сезона. В силу того, что их авторы первоначально не ориентировались на решение задач долгосрочного прогнозирования (на десятилетия вперед), такие имитационные схемы настроены на использование ежесуточной информации о метеопараметрах, да подчас таких деликатных как, например, приход фотосинтетически активной радиации. Использование в расчетах по имитационным моделям суточной информации, которую, в принципе, можно получить от авторов разрабатывающих климатические сценарии, как показывает опыт, считается «нежелательным» в силу того, что таковая оценивается как неадекватная. В указанной связи, можно поставить вопрос об очевидной исследовательской некорректности такого метода подготовки входной метеорологической информации для имитационных схем. Получается, что первородная, непосредственно полученная с помощью климатических прогностических моделей информация суточного разрешения, которую.

«ждут» имитационные модели продуктивности, оценивается как неадекватная, тогда как она же помесячно осредненная, становится адекватной, но нуждается в обратной посуточной развертке с привлечением искусственных генераторов погоды, которые не имеют никакого отношения к результатам расчетов по прогностическим моделям.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 




Похожие работы:

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК СИБИРСКОЕ РЕГИОНАЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВО ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ МЯСНОГО СКОТОВОДСТВА И КОРМОПРОИЗВОДСТВА В СИБИРИ Материалы научной сессии (19-21 июня 2013 г.) Тюмень 2013 УДК 636.2:633.2.002.2 (571.1/5) (063) С 83 Стратегия развития мясного скотоводства и кормопроизводства в Сибири: Материалы научной сессии (Тюмень, 20-21 июня 2013 г.)/ Российская академия сельскохозяйственных наук, Сибирское региональное отделение,...»

«А. Г. Б Р О И Д О ЗАДАЧНИК ПО О Б Щ Е Й МЕТЕОРОЛОГИИ ЧАСТЬ I Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов гидрометеорологических институтов и университетов БИБЛИОТЕКА Л. ни; г адского Гидрометеорологического Института ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО Л Е Н И Н Г Р А Д • 1970 УДК 551.5(076.1) В задачник включены задачи, охватывающие материал первой части курса общей метеорологии....»

«3 УДК:32.3(470+571)(082) ББК: 66.3 (2 Рос)я43. Р45 Реформа 1861 г. и современность: 150 лет со дня отмены крепостного права в России. Сборник научных статей по материалам Всероссийской научнопрактической конференции, Саратов, СГУ, 15 февраля 2011 г. Ответственный редактор – д-р полит. наук, профессор А.А. Вилков. Саратов: Издательский центр Наука. 2011. - 179 с. ISBN Сборник посвящен исследованию места и роли крепостничества в российской политической истории, особенностям его отмены и...»

«Фонд развития юридической наук и Материалы МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ РАЗВИТИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ПРАВОВОГО ГОСУДАРСТВА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ (г. Санкт-Петербург, 23 февраля) г. Санкт-Петербург – 2013 © Фонд развития юридической науки УДК 34 ББК Х67(Рус) ISSN: 0869-1243 РАЗВИТИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ПРАВОВОГО Материалы ГОСУДАРСТВА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ: Международной Конференции, г. Санкт-Петербург, 23 февраля 2013 г., Фонд развития юридической науки. - 64 стр. Тираж 300 шт....»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет КАТАЛОГ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ Под редакцией А. И. Трубилина Краснодар 2013 УДК 316.422:303.4(083.8) ББК 78.37 К29 Редакционный совет: Председатель: А. И. Трубилин Заместитель председателя: Ю. П. Федулов Ответственный редактор: Е. В. Труфляк Ч л е н ы с о в е т а : В. А. Волкова, Л. А. Дайбова, Е. М. Маковка, А. В. Моисеев, Е. М. Сорочинская, В. В. Сергеев, С. В. Щепкин С о с т а в и т...»

«ГЕОРГ ФОН ЛУКАЧ УШАсущности и форме эссе: И ФОРМЫ О письмо Лео Попперу Платонизм, поэзия и формы: Рудольф Касснер Распадение формы от соударения с жизнью: Серен Кьеркегор и Регина Ольсен О романтической философии жизни: Новалис Буржуазность и Fart pour Tart: Теодор Шторм Новое одиночество и его лирика: Стефан Георге Тоска и форма: Шарль-Луи Филипп Мгновение и формы: Рихард БеерТофманн Богатство, хаос и формы: диалог о Лоренсе Стерне Метафизика трагедии: Пауль Эрнст Георг фон Лукач Душа и формы...»

«БАКИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (АЗЕРБАЙДЖАН) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОЛДОВЫ (МОЛДОВА) ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ЯНКИ КУПАЛЫ (БЕЛАРУСЬ) ЕВРАЗИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Л.М. ГУМИЛЕВА (КАЗАХСТАН) ИНСТИТУТ ПСИХОТЕРАПИИ И ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО КОНСУЛЬТИРОВАНИЯ (ГЕРМАНИЯ) КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. АЛЬ-ФАРАБИ (КАЗАХСТАН) КАЛМЫЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (РОССИЯ) КИЕВСКИЙ СЛАВИСТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (УКРАИНА) МИНСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ (БЕЛАРУСЬ)...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ (К 100-летию СГАУ им. Н.И. Вавилова) Материалы научно-практической конференции САРАТОВ 2012 Инновационные подходы исследования социальноэкономических...»

«УДК 632. 954: 631.417 Куликова Наталья Александровна СВЯЗЫВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ И ДЕТОКСИЦИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ ПО ОТНОШЕНИЮ К АТРАЗИНУ (Специальность 03.00.27-почвоведение) Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научные руководители: кандидат биологических наук, доцент Г.Ф. Лебедева кандидат химических наук, старший научный сотрудник И.В. Перминова...»

«УДК 316.42(476)(082) В первом выпуске сборника представлены статьи ведущих белорусских и российских социологов, посвященные актуальным проблемам развития белорусского общества, социальной теории, методологии и методикам социологических исследований, а также материалы, содержащие результаты научных исследований сотрудников Института социологии за 2000–2009 гг. Посвящается 20-летию Института социологии НАН Беларуси. Рассчитан на студентов, аспирантов, профессиональных социологов, а также...»

«Администрация Алтайского края Международный координационный совет Наш общий дом – Алтай Алтайский государственный университет Факультет политических наук Кафедра политологии Институт философии и права СО РАН Алтайский государственный технический университет Международная кафедра ЮНЕСКО Алтайский государственный аграрный университет Кафедра философии Алтайский краевой общественный фонд Алтай – 21 век Российский гуманитарный научный фонд ЕВРАЗИЙСТВО: теоретический потенциал и практические...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Биолого-почвенный институт В. А. Красилов ЦАГАЯНСКАЯ ФЛОРА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ Издательство Наука Москва 1976 УДК 561 : 763,335(571.6) К р а с и л о в В. А. Цагаянская флора Амурской области. М., Наука, 1976, 91 с. Буреинский Цагаян (Амурская область) — одно из крупнейших в Азии местонахождений ископаемых растений, известное у ж е более 100 лет. Интерес к дагаянской флоре объясняется, во-первых, ее пограничным положением между мезозоем и кайнозоем...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.И. Вавилова САМАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ МЕЖОТРАСЛЕВОЙ НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР ПЕНЗЕНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ АКАДЕМИИ БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЁТ, АНАЛИЗ, АУДИТ И НАЛОГООБЛОЖЕНИЕ:...»

«1 Научно-учебный центр Бирюч Н.И. Конюхов ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КРИЗИС: КОСМОС И ЛЮДИ Москва - Бирюч 2014     2 УДК 338.24 ББК 65.050 К65 К65 Экономический кризис: Космос и люди [Текст] / Н.И. Конюхов.. – М.; Издательство Перо, 2014. – 229 с. ISBN 978-5-00086-066-3 Резонансы гравитационных и магнитных полей небесных тел являются одним из важных факторов, влияющих на развитие человечества. Экономические кризисы являются следствием действий людей. Но начинаются они чаще, когда Земля попадает в зону...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Отделение биологических наук Радиобиологическое общество Научный совет по радиобиологии МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ АКАДЕМИЙ НАУК МЕЖДУНАРОДНЫЙ СОЮЗ РАДИОЭКОЛОГИИ VI СЪЕЗД ПО РАДИАЦИОННЫМ ИССЛЕДОВАНИЯМ (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность) ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Т О М II (секции VIII–XIV) Москва 25–28 октября 2010 года ББК 20.18 Р 15 ОРГАНИЗАЦИЯ-СПОНСОР Российский фонд фундаментальных исследований ОРГАНИЗАТОРЫ СЪЕЗДА:...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В. В. КУЗНЕЦОВ, В. В. ВАХОВСКИЙ, И. С. БОЛЬШУХИНА ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ В РОССИИ И УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Ульяновск 2010 1 УДК 338.27 (075) ББК 65.23 7 К 89 Рецензенты: кафедра Частная зоотехника и технология животноводства Ульяновской государственной сельскохозяйственной...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт–Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра воспроизводства лесных ресурсов ЭКОЛОГИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 220301.65 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) всех форм обучения...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра технологии деревообрабатывающих производств ЛЕСНОЕ ТОВАРОВЕДЕНИЕ С ОСНОВАМИ ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления бакалавриата 250100 Лесное дело и...»

«Ответственный редактор: д.и.н. А.В. Буганов Рецензенты: д.и.н. С.В. Чешко д.и.н. Ю.Д. Анчабадзе Героическое и повседневное в массовом сознании русских XIX – начала ХХI вв. / отв. ред. А.В. Буганов. – М.: ИЭА РАН, 2013. – 367 с. ISBN 978-5-4211-0085-0 Изучение авторами сборника темы героического и повседневного в массовом сознании русских XIX – начала XXI века выявило различные варианты соотношения двух существенных сфер сознания русского человека. Модель повседневности зачастую определяла...»

«Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина В.Ю.Джамеев В.В.Жмурко А.М.Самойлов Молекулярные МехАнизМы нАСлеДоВАния Учебное пособие Харьков 2011 УДК 577.2 ББК 28.070 Д 40 Рецензенты: зав. кафедрой биохимии Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина, доктор биологических наук, профессор Перский Е. Э.; зав. кафедрой экологии и биотехнологии Харьковского национального аграрного университета имени В. В....»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.