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:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||

Ресурсы почвенных вод и водообеспеченность агроценозов в условиях юга русской равнины

-- [ Страница 6 ] --

Соотношение между средними многолетними величинами водообеспеченности посевов яровой пшеницы за период вегетации в условиях применения традиционной агротехники и при мульчировании почвы (рис. 36) показывает, что в случаях, когда в условиях применения традиционной агротехники параметр не опускается ниже 0,6, при наличии мульчи растения не будут испытывать недостатка влаги. В других же случаях при наличии мульчи водообеспеченность посевов возрастает в 1,6 раза.

Если рассматривать отдельные фазы развития растений, то при мульчировании почвы к моменту всходов яровой пшеницы растения полностью обеспечены влагой. В начальные фазы развития растений (третий лист, кущение, выход в трубку) засуха проявляется лишь на юго-востоке исследуемой территории за пределами степной зоны. И только к фазе колошения начинается медленное продвижение засухи в степную зону. К фазе полной спелости засуха распространяется на степную и часть лесостепной зоны, охватывая немногим более половины всей исследуемой территории.

Получена зависимость между параметрами водообеспеченности посевов яровой пшеницы при мульчировании почвы для отдельных фаз развития растений в зависимости от его значения за вегетационный период в условиях применения традиционной агротехники (Shumova, 2002).

При средних для характерных станций значениях водообеспеченности посевов яровой пшеницы при мульчировании почвы от 1,00 в Мироновке до 0,71 в Ершове среднее квадратическое отклонение составляет 0-0,19, коэффициент вариации 0-0,27.

При мульчировании почвы удается полностью избежать засух в Мироновке. В Каменной Степи каждые два года их трех растения не будут испытывать недостатка влаги, в Гиганте – каждый второй год, в Одессе – каждый третий. В Безенчуке 1 раз в 12 лет и в Ершове 1 раз в 24 года водообеспеченность яровой пшеницы может достичь оптимального уровня.

Проведенные расчеты показывают, что снижение непродуктивного испарения в исследуемом регионе позволяет использовать для повышения водообеспеченности посевов яровой пшеницы (как и других ранних яровых культур) 104 км3 резервов ресурсов почвенных вод, что составляет около 56% от потребности воды на орошение всех засушливых земель исследуемой территории (Будаговский, Шумова, 1983).

Заключение

В основе выполненных исследований лежат теоретические положения модели формирования почвенных вод, разработанной А.И.Будаговским в рамках учения о почвенных водах и их ресурсах. При данном подходе почвенные воды рассматриваются как гидрологический ресурс, необходимый для роста и развития растительного покрова. Этот ресурс имеет количественную оценку и набор параметров, дающих представление о возможных масштабах его использования. Выполнена адаптация основных положений модели для практического применения в лесостепной и степной зонах, включая определение отдельных параметров. В целях обоснования достоверности основных выводов и точности полученных количественных величин проведена оценка точности модели, которая показала, что среднее квадратическое отклонение рассчитанных величин продуктивных запасов воды метрового слоя почвы от измеренных равно 21 мм, а систематическая ошибка равна 2,5%, что находится в пределах ошибки измерений влажности почвы. Характер и величина случайных расхождений между значениями испарения, определенными расчетным путем и по методу водного баланса, близки аналогичным оценкам точности расчета запасов воды в почве.

Количественной мерой ресурсов почвенных вод является суммарное испарение за безморозный период. Полученные в результате расчетов величины суммарного испарения и его составляющих позволили выявить закономерности их пространственного распределения, межгодовой и внутригодовой изменчивости. Предложен метод, на основании которого выполнена оценка и анализ локальной неоднородности пространственного распределения суммарного испарения, обусловленной различиями условий снегораспределения и водопроницаемости почв в период снеготаяния.

Посевы сельскохозяйственных культур в лесостепной и степной зонах подвержены систематическим засухам. Расчеты показывают, что потребность в воде ранних яровых культур в средний по водности год обеспечивается на 80% на северо-западе исследуемой территории, снижаясь до 30% к низовьям Волги. Построена зависимость урожая зерна яровой пшеницы от водообеспеченности посева. Отмечается, что ресурсы почвенных вод расходуются крайне непродуктивно. Доля транспирации в суммарном испарении полей яровой пшеницы составляет 30-40%. Анализ полученных данных показал, что практически полного снижения засух можно достичь при изменении структуры суммарного испарения за счет снижения его непродуктивной составляющей.

В результате применения наиболее известных приемов агрогидрологического регулирования почвенных вод – задержание стока талых вод на сельскохозяйственных полях, зяблевая пахота, применение черных паров – происходит увеличение весенних запасов воды в почве. Вследствие этого практически на ту же величину возрастает суммарное испарение. В случае посева ранних яровых культур 65% от увеличения весенних запасов воды в почве идет на транспирацию, а 35% - на испарение воды почвой. Выполненные исследования показывают, что задержание стока талых вод, зяблевая пахота и парование полей могут привести к увеличению водообеспеченности посевов ранних яровых культур на юге Русской равнины на 10-20%. Это позволяет в средний по водности год избежать засух на северо-западе лесостепной зоны. При применении мульчирования почвы на значительной части лесостепной зоны в средний по водности год возможно полное прекращение засух, а на остальной части рассматриваемой территории водообеспеченность посевов может возрасти на 60%. Разработан метод, существенно упрощающий расчет испарения воды почвой при мульчировании, сохраняя при этом приемлемую точность.

Основные результаты работы отражены в следующих публикациях.

В рецензируемых журналах:

1. Шумова Н.А. Влияние мульчирования на суммарное испарение полей яровой пшеницы на юге Русской равнины // Метеорология и гидрология. 2010. № 2. С. 82-91.

2. Shumova N.A. Crop water supply and its relation to yield of spring wheat in the south of Russian plane // Journal of Hydrology and Hydromechanics. 2009. Vol. 57. N 1. P. 26-39.

3. Черенкова Е.А., Шумова Н.А. Испаряемость в количественных показателях климата // Аридные экосистемы. 2007. Том 13. № 33-34. С. 57-69.

4. Шумова Н.А. Оценка уязвимости гидротермических условий и зональных границ аридных территорий при различных сценариях изменения климата // Аридные экосистемы. 2007. Том 13. № 32. С. 34-46.

5. Шумова Н.А. Оценка точности модели для расчета динамики запасов воды в почве // Метеорология и гидрология. 2003. № 10. С. 97-106.

6. Shumova N.A. The impact of soil mulching on the intensity and occurrence of droughts in wheat crops of the former Soviet Union // International Journal of Ecohydrology and Hydrobiology. 2002. Vol. 2. No 1-4. P. 315-317.

7. Шумова Н.А. Исследование естественной водообеспеченности посевов в лесостепной и степной зонах // Метеорология и гидрология. 2001. № 11. С. 79-89.

8. Shumova N.A.Approach and evaluation of soil water resources in an arid region of the European steppe zone territory // Journal of Hydrology and Hydromechanics. 2000. Vol. 48. N 6. P. 381-398.

9. Shumova N.A. Validation of a model for estimation of the available soil water storage // Journal of Hydrology and Hydromechanics. 1999. Vol. 47. N 2. P. 103-116.

10. Шумова Н.А. Относительная площадь листьев в расчетах испарения посевов яровой пшеницы // Водные ресурсы. 1994. Том 21. N 6. С. 697-703.

11. Шумова Н.А. Оценка оросительных норм для посевов яровой пшеницы // Водные ресурсы. 1994. Том 21. N 2. С. 225-230.

12. Shumova N.A. The leaf area index and evapotranspiration from spring wheat crops // Journal of Hydrology and Hydromechanics. 1994. Vol. 42. N 4-5. P. 297-314.

13. Шумова Н.А. Весенние запасы продуктивной влаги в почве на полях яровой пшеницы // География и природные ресурсы. 1993. N 1. С. 100-107.

14. Шумова Н.А. Водообеспеченность посевов яровой пшеницы лесостепной и степной зон европейской территории Советского Союза // Геогорафия и природные ресурсы. 1991. N 1. С. 112-117.

15. Бусарова О.Е., Шумова Н.А. Экспериментальная проверка функции относительной площади листьев в модели суммарного испарения // Водные ресурсы. 1990. N 1. С. 175-178.

16. Бусарова О.Е., Шумова Н.А. Биометрические характеристики посевов некоторых сельскохозяйственных культур и их использование для расчетов испарения // Водные ресурсы. 1987. N 2. С. 130-135.

17. Будаговский А.И., Шумова Н.А. Методы анализа структуры суммарного испарения и оценки эффективности его регулирования // Водные ресурсы. 1976. N 6. С. 83-98.

В монографиях:

18. Шумова Н.А. Закономерности формирования водопотребления и водообеспеченности агроценозов в условиях юга Русской равнины. М., Наука. 2010. 239 с.

19. Шумова Н.А. Прогноз воздействия возможных изменений климата на гидротермические условия и урожай сельскохозяйственных культур лесостепной и степной зон // Оценка влияния изменения режима вод суши на наземные экосистемы. М.: Наука, 2005. С. 71-107.

В других изданиях:

20. Шумова Н.А. Суммарное испарение в южных регионах России // Степи Северной Евразии. Оренбург, ИПК «Газпромпечать», 2006. С. 799-802.

21. Шумова Н.А. Оценка воздействия возможных изменений климата на динамику гидротермических условий Прикаспийского региона // Биоресурсы и биоразнообразие экосистем Поволжья: прошлое, настоящее, будущее. Саратов, Изд-во Саратовского университета, 2005. С. 72-75.

22. Шумова Н.А. Оценка адекватности климатических моделей условиям лесостепной и степной зон // Заповедное дело России: проблемы охраны и экологической реставрации степных экосистем. Оренбург, ИПК “Газпромпечать”, 2004. С. 197-199.

23. Шумова Н.А. Локальная неоднородность весеннего пополнения запасов воды в почве в лесостепной и степной зонах // Степи Северной Евразии. Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования. Оренбург, ИПК “Газпромпечать”, 2003. С. 593-596.

24. Шумова Н.А. Динамика гидротермических условий Прикаспия при различных сценариях изменения климата // Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря. Астрахань, Изд-во Астраханского государственного университета, 2003. С. 204-206.

25. Шумова Н.А. Об испарении с сельскохозяйственных полей и речных бассейнов в лесостепной и степной зонах // Экология речных бассейнов. Владимир, Изд-во Владимирского государственного университета, 2002. С. 109-112.

26. Shumova N.A. Soil water resources assessment for agricultural fields in the forest-steppe and steppe zones // Agriculture and Natural Resources. Moscow, Timiriazev Agricultural Academy, 2002. Vol. 2. Р. 1033-1037.

27. Shumova N.A. Influence of soil mulching on crop water supply regime // Physics of soil water. Slovak Republic, Michalovce, 2001. Р. 60-64.

28. Shumova N.A. On intensity and recurrence of droughts in the forest-steppe and steppe zones // Reconstructions of climate and its modelling. Poland, Crakow, Instytut Geografii UJ, 2000. Р. 423-428.

29. Shumova N.A. On the evaluating the effectiveness of the soil water management in the forest-steppe and steppe zones // Stochastic Hydraulics 2000. China, Beijing, 2000. Р. 429-435.

30. Shumova N.A. On the determination of nonreturnable consumption of water in irrigation agriculture // Water Resources - Use and Protection. Bulgaria, Sofia, 1998. Р. 94-99.

31. Shumova N.A. Generalize estimates of the effectiveness of the agrohydrological methods of the soil water management // Management of Landscapes Disturbed by Channel Incision. Oxford Campus, The University of Mississippi, 1997. Р. 433-438.

32. Shumova N.A. On tentative estimates of normal evapotranspiration from agricultural fields during frost-free period // Meteorological Processes in the boundary layer of the atmosphere. Bratislava, 1996. Р. 173-178.

33. Shumova N.A. The effect of the leaf area index on the values of evapotranspiration and its components // Proceedings The Second International Study conference on GEWEX in Asia and GAME. Thailand, Pattaya, 1995. Р. 331- 334.

34. Shumova N.A. The estimation of soil water resources // Advances in Hydro-Science and –Engineering. 1995. Vol. 2. Part A. China, Beijing, TSINGHUA, University Press. Р. 930-937.

35. Shumova N.A. The spatial and temporal variation of the available soil water storage in spring, autumn and changes in the available soil water storage over the winter // Hydrological Processes in the Catchment. Poland, Cracow, 1995. Р. 381-390.

36. Shumova N.A. Estimation of the changes in the available soil water storage over the winter. International GEWEX Workshop on Cold-season/region Hydrometeorology. Canada, Alberta, Banff, 1995. Р. 88-92.

37. Shumova N.A. Estimation of the spring available soil water storage // Ground Water Ecology. Atlanta, Georgia, 1994. Р. 359-364.

38. Будаговский А.И., Шумова Н.А. Ресурсы почвенных вод и их роль в решении водохозяйственных задач // Научные основы рационального использования, охраны и управления водными ресурсами. Ч. 1. Москва, Изд-во Московского Университета, 1983. С. 166-175.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||
 





 
© 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.