авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Измененияклимата и агроклиматических ресурсов на территорииульяновскойобласти

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Шарипова РазидеБариевна

СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯКЛИМАТА И АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ НА ТЕРРИТОРИИУЛЬЯНОВСКОЙОБЛАСТИ

Специальность 25.00.30 – метеорология,

климатология, агрометеорология

Автореферат

диссертациина соискание ученой степени

кандидатагеографических наук

Казань– 2012

Работа выполнена в Государственномнаучном учреждении Ульяновский научно-исследовательский институтРоссельхозакадемии и на кафедреметеорологии, климатологии и экологииатмосферы Казанского (Приволжского)Федерального университета

Научныйруководитель:

докторгеографических наук, профессор

Переведенцев ЮрийПетрович

Официальныеоппоненты: Калинин НиколайАлександрович доктор географических наук,профессор; Пермский государственныйнациональный исследовательскийуниверситет; заведующий кафедройметеорологии и охраны атмосферы
ПанфутоваЮлия Анатольевна кандидат географических наук; ФГБУ «Управление погидрометеорологии и мониторингу окружающей средыРТ»; ведущий метеоролог

Ведущаяорганизация:

Саратовскийгосударственный национальный исследовательскийуниверситет им. Н.Г. Чернышевского.

Защита диссертациисостоится 13 декабря 2012 г. в 15 часов назаседании диссертационного совета Д 212.081.20в Казанском (Приволжском) федеральномуниверситете по адресу: 420008, г. Казань, ул.Кремлевская, 18, корп. 2, ауд. 1211

С диссертацией можноознакомиться в Научной библиотеке им. Н.И.Лобачевского ФГАОУ ВПО «Казанский(Приволжский) федеральныйуниверситет»

Авторефератразослан «12» ноября 2012 г.

Ученый секретарьдиссертационного

совета, кандидатгеографических наук,доцентЮ.Г. Хабутдинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Вопросы современногоустойчивого развития регионов приобрелиособую актуальность в последниедесятилетия, когда климатическиехарактеристики и агроклиматическиересурсы начали испытывать значительныеизменения. Поэтому проблемаанализа изменений температурного режимавоздуха в приземном слое атмосферы, режимаатмосферных осадков и другихприродно-климатических характеристикрегионов, связанных с глобальнымпотеплением климата, а также исследованиявозможных последствий этих изменений сцелью адаптации к ним природной исоциально-экономической сферы, в последниегоды приняли острый характер. Решение этой актуальной проблемысвязано с разработкой эффективных методовдетальной оценки и использованияагроклиматических ресурсов.

До последнего временитакие комплексные исследования характеристик климата, особенно егоизменчивости, экстремальности ивзаимосвязи с биопродуктивностьюрастений, в Ульяновской области, непроводились, между тем накоплены новыеданные наблюдений, включая засушливый 2010год, существенно возрослиинформационные и технические возможности,что позволяет значительно расширить иуглубить исследования. Содержащийся всправочниках и нормативных изданияхматериал устарел, а оценки современныхизменений агроклиматических ресурсов,особенно в условиях меняющегося климата,должны быть регулярнообновляемыми, основанными на новейшейдоступной информации.

Цельработы

–выявление тенденций современных измененийклимата и агроклиматических ресурсовУльяновской области в условияхглобального потепления и оценка их влиянияна биопродуктивность растений.

Для достижения целирешались следующие задачи:

–исследование динамики основныхклиматических характеристик и агро-климатических ресурсов влияющих набиопродуктивность растений;

–выявление тенденций изменения датперехода температуры воздуха черезпороговые значения осенью и весной, оценкасроков продолжительности вегетационногопериода;

–определение и расчет биоклиматическогопотенциала, биологической эффективностиклимата, климатической составляющей идискриминантной функции продуктивности вновых экологических исоциально-экономических условиях;

–разработка рекомендаций к повышениюбиопродуктивности растений;

Объект исследования– Ульяновскаяобласть, входящая в СреднееПоволжье.

Предмет исследования– современные измененияклиматических показателей иагрометеорологических ресурсовУльяновской области.

Материалы и методикаисследования; Для написанияработы использованы материалыметеорологических ежемесячников пометеорологическим станциям Ульяновскойобласти за 1961-2010 гг.: Инза, Сурское,Ульяновск, Димитровград, Сенгилей иКанадей, представленные ФГБУ «ПриволжскоеУГМС».

Использовались пакетыпрограмм (Excel, Statistica, Armagro, AGROS 2.09) включающиев себя стандартные методы обработки рядовнаблюдений на основе математическойстатистики, с использованиемкорреляционно-регрессионного,гармонического анализов, графическихметодов.

Научная новизна

Представленнаядиссертационная работа являетсякомплексным научным исследованиемизменений климата и агроклиматическихресурсов области в условиях современногоглобального потепления и их влияния набиопотенциал растений. При этом:

–установлены особенности проявлениясовременного потепления климата натерритории Ульяновской области;

–проведено комплексное исследованиеагроклиматических ресурсов ибиоклиматических характеристик;

–произведена сравнительная климатическаяхарактеристика области по зонам;

–выявлены знак и величина трендовклиматических показателей, отражающихрегиональные особенности глобальныхизменений.

– наоснове анализа трендов урожайностивыполнена количественная оценка динамикиурожаев зерновых культур и выявленыосновные климатические факторы, влияющиена биопродуктивность растений.

Практическаязначимость

Совокупностьвыполненных научных исследований пооценке влияния изменений климата набиопродуктивность растений позволяетоценить последствия глобальногопотепления применительно к динамичнымкомпонентам сельскохозяйственныхландшафтов и их адаптации к изменяющемусяклимату, а также обеспечивает наиболеерациональное использованиеклиматического потенциала территорииУльяновской области.

Основные положениявыносимые на защиту:

– установлено, что в период 1961– 2010 гг. на территорииУльяновской области наблюдаетсяположительная динамика средней годовойтемпературы воздуха, сумм осадков,увеличение продолжительностивегетационного периода и еготеплообеспеченности;

–произведена оценка изменений комплексаагроклиматических ресурсов определяющихпродуктивность зерновых культур вприродно-экономических зонахобласти;

– выявлена зависимостьурожайности зерновых культур от погодных иклиматических факторов: наибольшеевлияние на урожайность зерновых культуроказывают метеорологические условиявегетационного периода, особенно осадки,выпавшие за период апрель – июнь. Важнейшимприродным фактором влияющим набиопродуктивность растений являетсязасуха, интенсивность которой в регионеначала увеличиваться

Апробациярезультатов. Основныеположения работы и полученные результатыисследования были представлены на научныхконференциях Ульяновской ГСХА (1998-2010 гг.);на международной научной конференции,посвященной 115-й годовщине со дня рожденияТ.С.Мальцева (Курган, 2011 г.); наВсероссийской научно - практическойконференции «Перспективные направленияисследований в земледелии ирастениеводстве» (Ульяновск, 2011); нарегиональной научной конференциипосвященной 80-летию Ю.В. Бабанова (Казань,2011); на Всероссийской научно-практическойконференции «Биологизацияадаптивно-ландшафтной системы земледелия– основаповышения плодородия почвы, ростапродуктивности сельскохозяйственныхкультур и сохранение окружающей среды»(Белгород, 2012); Международной научнойконференции по региональным проблемамгидрометеорологии и мониторингаокружающей среды (Казань, 2012).

Публикации. Всего по теме диссертацииопубликовано 29 научных работ, в том числе 6статей в журналах рекомендованных ВАК.

Структура и объемработы. Диссертация состоит из Введения,пяти глав, Заключения, спискаиспользованных источников и Приложения.Объем диссертации составляет 160 страниц,включая 44 таблицы, 32 рисунка, 9 приложений.Список литературы включает 169 источников, втом числе 25 зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕРАБОТЫ

Введение содержит необходимые общиесведения о диссертации, ее актуальности,цели и задачах исследования, новизне,практической значимости, выносимых назащиту положениях и апробации.

В главе 1отражены региональные проявлениясовременного глобального потепленияклимата, представлены причины ипоследствия этих изменений, проведен обзорработ по оценке влияния современныхизменений климата на биопродуктивностьрастений.

В главе 2дана краткая физико-географическаяхарактеристика региона исследования,проанализирован температурный режим,динамика атмосферных осадков Ульяновскойобласти, рассматриваются измененияагроклиматических ресурсов и адаптацияприродной и социально-экономической сферык изменяющимся условиям климата.

По характеру поведениясреднегодовой температуры воздуха (СГТВ),являющейся основным показателем измененияклимата, потепление в области, началось с1980-х годов (рис.1).

Рис. 1. Динамика среднейгодовой температуры воздуха за 1961–2010 гг.

Если в шестидесятыегоды количество лет со среднегодовойтемпературой выше 5°С было всего – 1, то в семидесятые– 2,восьмидесятые – и девяностые – 4, а в первом десятилетии XXI века ихстало – 7.

Наиболее существенноеповышение температуры воздуха произошло взимне-весенний период: январь (4,7°С/50 лет),февраль (2,8°С/50 лет), март (2,8°С/50 лет), осеньюв октябре (2,0°С/50 лет) и ноябре (0,4°С/50 лет)(рис.2).

Рис. 2. Внутригодовоераспределение изменения температуры натерритории Ульяновской области.

Резкое потеплениезимнего периода способствует сохранениюпосевов от вымерзания, создает хорошиепредпосылки для использования в посевах,наряду с рожью и озимой пшеницей, озимогоячменя, озимой тритикале и озимого рапса.

Существенное повышениетемпературы воздуха отмечается не только вхолодное время года, но и летом, в июне(1,6°С), июле (1,4°С) и августе (1,2°С), а такжевесной в апреле (1,0°С/50 лет). Заметноепотепление в летний период позволяетрасширять спектр возделываемыхтеплолюбивых культур в регионе: сорго,суданка и др.

Повышение температурывоздуха в октябре (2,0°С/50 лет), сентябре(0,9°С/50 лет) и ноябре (0,4°С/50 лет), увеличиваетпродолжительность вегетационного периода и в заметно изменившихсяпогодно-климатических условиях позволяет отдаватьпредпочтение в структуре выращиваемыхсельскохозяйственных культур болеепозднеспелым сортам и гибридам: кукурузе,подсолнечнику и сахарной свекле.

В то же время, на фонеинтенсивного регионального потепления,наблюдается некоторое похолодание (-0,2°С/50лет) в мае: в отдельные годы (1999, 2000 гг.)майская температура оказывалась почти на 4– 5°С нижесреднемноголетних значений, тем самымнаносились значительные поврежденияпосевам, а иногда и полевым культурам,поэтому селекция должна быть направлена наповышение их морозостойкости.

Проанализированавременная изменчивость количестваатмосферных осадков за период с 1961 по 2010 гг.(рис. 3).

Рис. 3. Межгодовая изменчивость суммосадков за период 1961–2010 гг.

Отмечается их большаямежгодовая изменчивость и заметный рост,особенно, в восьмидесятые и девяностыегоды.

Исследования по месяцампоказали, что достаточно устойчивосуммы осадков повысились в январе, феврале,марте, мае, июне, сентябре, октябре идекабре. В июле отмечено устойчивоеснижение количества осадков заисследуемый период на 7,5 мм, августе на 6,7мм, апреле на 3,3 мм и ноябре на 2,0 мм (рис. 4).

Рис. 4. Внутригодовоеизменение сумм осадков по территорииУльяновской области за 1961–2010 гг.

Увеличение толщиныснежного покрова в зимние месяцы с однойстороны повышает защиту полей от ветровойэрозии, а с другой, приводит к вымоканию ивыпреванию озимых посевов. Из-запродолжительных дождей и сильных ветровлетом наблюдается полегание посевов,происходит изменение региональнойинтенсивности процесса подкисления почв.

Устойчивое уменьшениеколичества осадков и повышениетемпературы воздуха в июле и августе,помогает спокойно и без потерь убиратьвыращенный урожай, но с другой стороныявляется фактором уязвимости, увеличиваяпродолжительность засух и учащениесуховеев, перед посевными работами осенью.Поэтому в комплекс мер необходимо включатьвлагосберегающие технологии: внедрениеболее засухоустойчивых культур и сортов,сдвиг сроков сева яровых на более ранние, аозимых – наболее поздние сроки для лучшегоиспользования ресурсов влаги.

Приводится описаниеветрового режима.

Рис. 5. Повторяемость (%)направлений ветра за год (1961–2010 гг.). Рис. 6. Повторяемость (%)направлений ветра в январе (1961–2010 гг.).
В среднем за годпреобладающим направлением ветра натерритории Ульяновской области являетсязападное, преобладание ветров юго-западнойчетверти горизонта более ярко выражено взимний период, летом перестройка структурыбарического поля обеспечиваетсеверо-западные преобладающее направлениеветра (рис. 5 –7).
Рис. 7. Повторяемость (%)направлений ветра в июле (1961–2010 гг.).

В главе 3 рассматривается совокупностьметеорологических факторов,формирующих агроклиматические ресурсытерритории и определяющих условияпроизводства и биопродуктивностьрастений.

Агроклиматическиересурсытеплообеспеченности, характеризуютсясуммойактивных температур. В целом по Ульяновскойобласти среднее значение суммы активных температурсоставляет 2457°С. Если по данным справочника(Агроклиматические ресурсы…, 1968) изолиниясумм активных температур 2300°С проходиламежду Западной и Южной зонами, затем черезУльяновск, Чердаклы и Старую Майну, торассчитанная по более поздним данным (1961-2010гг.) на этом месте проходит уже изолиниясумм в 2500°С. Рис. 8 и 9 наглядно показываюттрансформацию поля сумм активныхтемператур. Повышение значений суммактивных температур происходит с севера наюг.

 Рис. 8.Карта-схема сумм активных температур(Агроклиматические-7

 Рис. 8.Карта-схема сумм активных температур(Агроклиматические ресурсы..,1968) -8

Рис. 8.Карта-схема сумм активных температур(Агроклиматические ресурсы..,1968)

Рис. 9.Карта-схема сумм активных температур(1961–2010гг.)

Увеличение суммактивных температур примерно на 200°Ссоздает условия дляповышения урожайности дополнительно на 3,4– 7,0 ц/га засчет внедрения позднеспелыхзерновых культур.

В условиях неполивногоземледелия продуктивность растений приналичии других факторов ростаопределяется влагой, условным показателемкоторой является гидротермическийкоэффициент Селянинова (ГТК), выражающийбаланс влаги или обеспеченностьтерритории осадками:

ГТК= 10 Р / t>10,(1)

где Р – сумма осадков запериод с температурой выше 10°С; t>10– суммасреднесуточных температур выше 10°С.

При ГТК0,8 возникает засуха,при ГТК<0,4–очень сильная засуха.

0,5 ГТК< 0,7 – средне засушливо; 0,7 ГТК 1,0 – недостаточновлажно;

1,0< ГТК 2,0 – достаточно влажно;ГТК>2,0 –переувлажненно.

Средний показательвеличины ГТК для Ульяновской области равен0,90. Как видно из рисунков 10,11, наблюдаетсяслабое понижение значений ГТК со временем,что в свою очередь объясняется тем, чтоприрост температуры происходит болееинтенсивно, чем увеличение осадков, чтоведет к увеличению расходной части водногобаланса почвы – росту испарения.

 Рис.10. Карта-схема оценки степениувлажненности -9

 Рис.10. Карта-схема оценки степениувлажненности Ульяновской -10

Рис.10. Карта-схема оценки степениувлажненности Ульяновской области(Агроклиматические ресурсы.., 1968) Рис.11. Карта-схема оценки степениувлажненности Ульяновской области (1961– 2010 гг.)


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

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.