МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

 

 
"РОЛЬ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА В ОБЕСПЕЧЕНИИ УСТОЙЧИВОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЭКОСИСТЕМ "
 
(МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ)
 
Москва 2006
 

Комплексные мелиорации – главный фактор в
обеспечении устойчивого развития АПК России
 
 
 УДК 631.6
ПРИМЕНЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ ПО ОЦЕНКЕ ПРИРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННОГО РИСКА И НЕОБХОДИМОСТИ МЕЛИОРАЦИИ НА ПРИМЕРЕ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ


Т.А. Васильченко – магистр; В.В. Шабанов – д.т.н., проф.; И.С. Орлов – к.т.н.
ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»,
г. Москва, Россия

Разработанная расчетная компьютерная система по  оценке природно-хозяйственного риска и необходимости мелиорации может быть использована для решения широкого круга задач. Методика расчета позволяет определять рискованность производства, рассчитывать величины регулирующего воздействия на водный и тепловой режимы для лет различной обеспеченности, рассчитывать показатели эффективности производства, проводить ряд исследований по оценке устойчивости природных экосистем. Так, например, можно оценить направления устройства природоохранных зон с учетом возможного изменения климата, обосновывать  адаптивно-ландшафтный подход оптимизации водного режима почв, а также использовать для решения ряда других задач.
В связи с существенным изменением экономического положения в стране строительство оросительной сети или ремонт существующей сети требует огромных средств, поэтому наиболее актуальным в настоящее время становится размещение сельскохозяйственных культур в местах, где мелиоративный режим (требования культуры к условиям среды) совпадают с условиями среды в данном месте. Будем называть это обоснованием адаптивно-ландшафтного подхода оптимизации водного режима почв.
В связи с этим, можно определить, что адаптивно-ландшафтное земледелие – это адаптация требований растений (в широком смысле мелиоративного режима) к условиям природной среды, а так как среда имеет различные условия, необходимо подобрать то место в ландшафте, которое соответствует требованиям растений.
Адаптивно-ландшафтное земледелие предполагает размещение сельскохозяйственных полей в пределах экологически однородных территорий, характеризующихся близкими климатическими, геоморфологическими, почвенными, гидрологическими условиями. Расположения полей должны быть также достаточно однородными по условиям тепло- и влагообеспеченности, которые совпадают с требованиями растений [2].
Саратовская область относится к зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения, где выращивание сельскохозяйственных культур невозможно без орошения, особенно в Заволжье (левый берег), где наблюдаются длительные периоды без осадков [1].
Вместе с тем, в правобережной части возможно выращивание пшеницы и без орошения, если размещать поле на тех геоморфологических элементах рельефа, которые имеют соответствующий водный режим почв, то есть в соответствующих агрогидрологических районах. В этом случае получается в определенном смысле оптимизация (минимизация потерь урожая) размещения посевов.
Оптимизация размещения посева с помощью адаптивно-ландшафтного подхода приведет с экономической точки зрения: к экономии воды и денежных затрат, а с экологической точки зрения уменьшит опасность засоления почв, поднятия уровня грунтовых вод.
Методика проведения расчетов подробно изложена в работе [3].
В результате проведенных расчетов получена величина средней относительной продуктивности и урожайности яровой пшеницы в нескольких населенных пунктах Саратовской области. Данные пункты характеризуются различными условиями среды по водному фактору, то есть расположены в различных агрогидрологических районах. Тепловой и пищевой режимы в расчете были приняты оптимальными.
На территории Саратовской области располагается пять агрогидрологических районов: капиллярно-подвешанной и капиллярно-подперто-подвешанной влагой (КППВ), полного весеннего промачивания (ПВП), умеренного весеннего промачивания (УВП), слабого весеннего промачивания (СВП) и очень слабого весеннего промачивания (ОСВП). На территории правобережья располагаются все пять этих районов, что характеризует разнообразие природно-климатических условий в этой части области, на Левом берегу области располагается всего два агрогидрологических района: очень слабого весеннего промачивания и слабого весеннего промачивания (ОСВП и СВП), что характеризует стабильность засушливых природно-климатических условий в этой части области. Примерное расположение агрогидрологических районов на разных геоморфологических элементах представлено на рис 1.
Схема распределения элементарных ландшафтов по рельефу и сопоставления их с агрогидрологическими районами:

Рис. 1  Ландшафтное расположение агрогидрологических районов:
1 – аквальный; 2 – трансэлювиальный; 3 – неоэлювиальный; 4 – неоэлювиальный–аккумулятивный; 5 – трансэлювиальный–аккумулятивный; 6 – транссупераквальный;
7 – трансаквальный

Результатом проведения расчетов  стало картирование Саратовской области по полученным значениям средней относительной продуктивности и урожайности (рис. 2, 3), что позволило проанализировать пространственное распределение этих показателей по всей территории области.   

Рис. 2. Изменение продуктивности при выращивании ранних яровых зерновых культур
на территории Саратовской области

Такое картирование является количественной оценкой адаптивно-ландшафтного подхода к оптимизации водного режима в почве на территории Саратовской области, что облегчает задачу выбора расположения полей с яровой пшеницей в наиболее благоприятных условиях для ее роста и развития.


Рис. 3. Изменение урожайности (ц/га) при выращивании ранних яровых зерновых культур на территории Саратовской области

На рисунке 2 отображено, что в Заволжье получились самые низкие величины продуктивности, возможно, из-за ряда факторов: засушливости климата, выпадения малого количества осадков в этой части области. Поэтому, на этой территории необходимо орошение при выращивании яровых культур, в правобережье климат и почвы более благоприятны для выращивания ранних яровых зерновых культур, о чем свидетельствуют значения продуктивности, урожайности и прибыли, полученные в Правобережье в результате расчетов.
Проведя сравнение рассчитанных урожаев яровой пшеницы по агрогидрологическим районам для левого берега и правобережья с имеющимися в Проблемной Лаборатории МГУП измеренными данными урожайности яровой пшеницы в среднем по данным области за период 1938-1963 гг., было обнаружено (рис. 4,  5), что в некоторых пунктах происходит отклонение измеренных урожаев от рассчитанных.

Рис. 4. Сравнение относительных урожаев рассчитанных и измеренных
на Правом берегу Саратовской области

Рис. 5. Сравнение относительных урожаев рассчитанных и измеренных
на Левом берегу (Заволжье) Саратовской области

Отклонение рассчитанных и измеренных на госсортоучастках урожаев возможно из-за того, что госсортоучасток был расположен в другом агрогидрологическом районе. Таким образом, перенеся поля в другие агрогидрологические районы, то есть, проведя ландшафтное адаптирование земледелие, можно получить  наибольшее совпадение требований растений к водному фактору с условиями среды.  Перенеся участки полей в другой агрогидрологический район на левом берегу, мы не сможем таким образом создать те благоприятные условия для роста и развития яровой пшеницы, которые ей требуются, так как в этой части области расположено всего два агрогидрологических района (ОСВП, СВП), условия которых не удовлетворяют требованиям культуры по водному фактору, поэтому в этой части Саратовской области (для пшеницы) необходимо еще и орошение. Другим вариантом использования левобережной части является подбор более засухоустойчивой культуры и адаптация ее (размещение в соответствующем месте)  к условиям внешней среды.
Итак, автоматизированная программа расчета позволяет:
получить целый ряд показателей, характеризующих текущие и потенциальные возможности развития хозяйств в конкретных климатических условиях[3];
проводить массовые расчеты показателей для целых областей, что позволяет проанализировать изменение их в пространстве;
провести количественный анализ размещения адаптивно-ландшафтного земледелия для оптимизации водного режима, благодаря которому предприниматель, исходя из своих финансовых возможностей, может принять решение о перенесении полей в другие агрогидрологические районы или  решение о развитии орошения;
рассчитать вероятности получения определенных урожаев и прибыли, а также оценить ряд других показателей;
проанализировать как отразиться изменение природно-климатических условий (например при глобальном изменении климата) на величину урожайности, прибыли и риске получения прибыли различного уровня.
Методика расчета и программа размещены на сайте МГУП (www.msuee.ru), консультации по использованию программа можно получить по электронной почте.

Библиографический список

 


 
 
Вернуться к Оглавлению...