Динамика агроклиматических ресурсов агроландшафтов Ставропольского края и направления оптимизации систем земледелия

Антонов, Сергей Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Динамика агроклиматических ресурсов агроландшафтов Ставропольского края и направления оптимизации систем земледелия
ВАК РФ 25.00.26, Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

Автореферат диссертации по теме "Динамика агроклиматических ресурсов агроландшафтов Ставропольского края и направления оптимизации систем земледелия"

На правах рукописи

Антонов Сергей Анатольевич

ДИНАМИКА АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ АГРОЛАНДШАФТОВ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ И НАПРАВЛЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

25.00.26 - землеустройство, кадастр и мониторинг земель

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 О ДЕК 2009

Ставрополь - 2009

003487639

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук

Желнакова Людмила Ивановна

Официальные оппоненты: доктор географических наук, доцент

Братков Виталий Викторович

Защита состоится «24» декабря 2009 г. в «_» на заседании диссертационного совета ДМ 212.256.11 при Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, Ставрополь, ул. Пушкина, 1, корп. 2, ауд. 506.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ставропольского государственного университета.

Автореферат разослан «23» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

кандидат географических наук, доцент Витько Елена Вячеславовна

Ведущая организация: Астраханский государственный

университет

диссертационного совета кандидат географических наук

Турун П. П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

" Актуальность темы. В настоящее время тенденция глобального изменения климата приобретает для большинства стран и регионов особую актуальность.

Знание направления, темпов и циклов изменений основных агроклиматических показателей на конкретных территориях является важным основанием для разработки и совершенствования климатически адаптированных систем земледелия. Продовольственная безопасность нашей страны будет зависеть от того, насколько эффективно и быстро адаптируется сельское хозяйство к меняющимся и ожидаемым изменениям климата. Поэтому выявление региональных особенностей изменения климата и их влияния на характер ведения сельскохозяйственного производства в крайне неоднородных почвенно-климатических условиях Ставропольского края представляет научный и практический интерес.

Изменения агроклиматических показателей требует рассмотрения их широкого спектра за длительный период, что вызывает необходимость формирования обширных баз данных для сбора, хранения, анализа и выдачи пространственной и атрибутивной информации. Максимально эффективно решать поставленные задачи позволяют современные информационные системы, в частности, географические информационные системы (ГИС).;

Объект исследования: агроклиматические ресурсы: агроландшафтов и системы земледелия Ставропольского края. ■ \ 1 ,

Предмет исследования: изменения агроклиматических ресурсов аг-роландшафтов Ставропольского края для адаптации систем земледелия к этим изменениям. !i;

Цель работы: выявить динамику агроклиматических ресурсов агроландшафтов Ставропольского края и разработать меры оптимизации систем земледелия.

Задачи:

1) проанализировать и оценить пространственно-временную, динамику изменения тепло- и влагообеспеченности агроландшафтов Ставропольского края;

2) провести мониторинг arpo- и биоклиматического потенциала агроландшафтов края;

3) определить динамику агроклиматических ресурсов возделывания ведущих сельскохозяйственных культур;

4) выявить факторы климата, определяющие продуктивность озимой пшеницы;

5) разработать основные направления оптимизации главных звеньев систем земледелия Ставропольского края;

6) создать алгоритм анализа динамики агроклиматических ресурсов для адаптации к ней систем земледелия сельскохозяйственных регионов России.

Информационная и методическая база исследований.

Материалы климатических наблюдений «Ставропольского краевого центра по метеорологии и мониторингу окружающей среды», материалы ГНУ «Ставропольского НИИСХ» Россельхозакадемии, Министерства сельского хозяйства Ставропольского края. . v

Исследование динамики агроклиматических ресурсов проводилось для агроландшафтов. Афоландшафт, согласно определению В, А. Шальнева, П. А. Диденко (1997), есть интегральная территориальная геосистема, культивационного типа, состоящая, из .двух подсистем: ландшафтной и антропогенной, поэтому агроландшафты рассматривались в границах рехроспектив-ных ландшафтов края, выделенных В, А. Шальневым (1995,1997,2004). •

В работе использованы ГИС как настольного Mapinfo, так и профессионального уровня ArcGIS. В качестве вспомогательного, программного обеспечения применялись, пакет MSQfflce, Statistica, Adobe Photoshop.

Использовались следующие методы географических информационных систем (ГИС): операции наложения (overlay), интерполяция методом поверхности сплайнов, построение контуров и зональная статистика.

Математические и статистические методы: метод восстановления данных, корреляционно-регрессионный анализ, 5- и 11-летние скользящие, тренды (линейные и полиномы 2-й степени), знаковый критерий Кокса-Стюарта (Закс, 1976), проверка на нормальность распределения (медиана, мода, асимметрия, эксцесс и критерий Шапиро-Уилка) (Shapiro, 1968); достоверность различий средних проверялась по t-критерию Стьюдента и критерию Манна-Уитни (Закс, 1976). В качестве критического порога выбран 5% -й уровень достоверности.

При оценке динамики агроклиматических условий использовался гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК) (1928), индекс аридности Де Мартонна (Бадахова, 2003), испаряемость (Иванов, 1949), индекс континенталг,-ности (Иванов, 1949), биоклиматический потенциал (БКП) по Шатко (1985), интегральные показатели оценки агроклиматических условий возделывания различных культур: озимой пшеницы (Уланова, 1975), кукурузы (Чирков, 1969), подсолнечника (Мельник, 1972), яровых колосовых (Сапожникова, 1975). Для расчета количества чистых паров применялась методика Свисюка (1989).

На основании рекомендации Всемирной метеорологической организации (Груза, 2004) при рассмотрении эволюции климата использовались данные с момента организации метеостанции, а в качестве стандарта рассматривались 30-летние периоды: 1931-1960 гг. (первый базовый), 196119901т. (второй базовый).

Научная новизна диссертационного исследования.

Впервые выявлены и изучены региональные особенности изменения агроклиматических ресурсов для земледелия Ставропольского края.

Предложены основные направления климатической оптимизации систем земледелия края.

Выбран спектр агроклиматических параметров и разработан алгоритм рассмотрения их изменений для оптимизации систем земледелия края и любого сельскохозяйственного региона России.

Практическая значимость. Выявление климатических изменений и быстрая адаптация систем земледелия к ним позволит не только сохранить, но и повысить продовольственную безопасность нашей страны и избежать климатических рисков ее снижения.

Публикации и апробация результатов исследования.

Результаты исследования докладывались на конференциях: «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала» (Ставрополь, 2007), XV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2008), «Рациональное использование природных ресурсов и экологическое состояние в современной Европе» (Ставрополь, 2009). Материалы исследования входили в отчеты ГНУ Ставропольского НИИСХ для отдела растениеводства Россельхозакадемии (Пятигорск, 2006, Москва, 2007, 2008). Обсуждались на краевых и районных научных семинарах (Благодарное, Александровское, 2009). Работа проводилась в рамках тематического плана ГНУ Ставропольский НИИСХ Россельхозакадемии. По теме диссертации опубликовано 7 статей л 1 коллективная монография.

Структура п объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и приложения, содержит 21 таблицу и 52 рисунка. Общий объем диссертации 180 страниц текста. Список литературы включает 198 наименований, из них 30 на иностранных языках.

Содержание работы. Во введении обоснованы актуальность исследования, цели, задачи, показана практическая значимость, научная новизна исследования.

В первой главе рассмотрены работы, в которых дан анализ причин глобального изменения климата, оценка этих изменений в различных регионах мира и их влияние на различные аспекты сельскохозяйственного производства.

Вторая глава посвящена выявлению региональных особенностей изменения базовых агроклиматических показателей в агроландшафтах Ставропольского края: тепло и влагообеспеченность, их соотношения.

В третьей главе представлена динамика континентальное™ климата, arpo- и биоклиматического районирования территории края, а также пространственно-временное изменение интегральных показателей возделывания ведущих сельскохозяйственных культур: озимой пшеницы, ярового ячменя, кукурузы и подсолнечника.

В четвертой главе предложены основные направления оптимизации систем земледелия края в связи с меняющимися агроклиматическими условиями и представлена их экономическая эффективность.

В заключении представлены выводы по всем четырем главам.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. В Ставропольском крае в период 1931-2007 гг. установлен устойчивый рост температуры и осадков при увеличении темпов прироста температуры и снижении количества осадков в 1998-2007 гг.

Ставропольский край - один из ведущих сельскохозяйственных регионов России. В структуре земельного фонда края преобладают земли сельскохозяйственного назначения, доля которых составляет 91%. Сельскохозяйственные угодья занимают 88% территории, при этом они характеризуются высокой степенью распаханности (69%), что ограничивает расширение площади пашни, которая составляет 60% от площади края.

Территория края характеризуется широким разнообразием почвенно-климатических условий, что определяет наличие сложной ландшафтной структуры, которая представлена 24 ландшафтами, из которых 19 относятся к Русской равнине, а 5 - к Большому Кавказу. К Русской равнине относятся три зонально-провинциальные группы ландшафтов: провинция лесостепных ландшафтов (типично лесостепных и байрачных), степных (степных и сухостепных) и полупустынных. Ландшафты Большого Кавказа представлены двумя провинциями: предгорных степных и лесостепных ландшафтов и среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов (Шальнев, 1995; 2004) (рисунок 1).

Условные обозначения

Провинции ллндшафт о»

■ среднегорных ландшафтов

лесостепей и остепненных лугов 1 предгорных стопных и . .■ I лесостепных ландшафтов

■ лесостепная провинция, ландшафты типичных лесостепей

лесостепная провинции, ландшафты баирвчных лесостепей

стенных ландшафтов полупустынных ландшафтов

¡■XXIV номер ландшафта

9 метеостанция — границы физихо-географичоских стрен

Рисунок 1 - Ландшафты Ставропольского края (Атлас..., 2000).

Зональные системы земледелия в крае адаптированы к провинциальным особенностям ландшафтов.

Высокая сельскохозяйственная освоенность ландшафтов края требует выявления региональных особенностей изменения климата для своевре-

менной адаптации сельского хозяйства к этим изменениям с целью сохранения продовольственной безопасности России.

В крае выявлены следующие тенденции изменения климата. Рост годовых температур в крае (данные осредненщле по действующим 16 метеостанциям края) начался в 60-х годах XX в. Самым теплым было десятилетие 1998-2007 гг., когда значение среднегодовой температуры в среднем по краю составило +11°С, а самым холодным 1945—1954 гг, (+9,3 °С). За период 19312007 гг. минимальные темпы прироста температуры отмечались в теплый период (апрель-октябрь) (0,08°С/10 лет, Т^а = 1,96), в два раза быстрее росла среднегодовая температура воздуха (0,16°С/10 лет, Ъ^- 2,43). Максимальная скорость роста отмечена в холодный период (ноябрь-март) (0,25°С/10 лет, 22^= 2,04) (критерий Кокса-Стюарта 1,96, р < 0,05) (Закс, 1976).

За период 1998-2007 гг. по сравнению с первым базовым периодом (1931-1960 гг.) рост температуры теплого и холодного периода в среднем по территории края составил +1,0 и +2Д°С соответственно, при этом отмечено повышение среднегодовой температуры на +1,4°С. Достоверность различий средних подтверждена ^критерием Стьюдента (р < 0,05).

Прирост годовой теплообеспеченности достоверен, однако распределяется неравномерно по территории края: он наиболее значителен в провинции полупустынных ландшафтов - 624,2°С при постепенном уменьшении к типичной лесостепи (500°С). Наименьший прирост отмечен в провинциях, относящихся к Большому Каввдзу (степь и лесостепь предгорий -492,8°С; лесостепь среднегорий - 233,6°С).

Изменение годовой теплообеспеченности за период 1998-2007 гг. по агроклиматическим зонам имеет несколько меньщую контрастность, чем по провинциям агроландшафтов. Разница в дополнительно получаемом тепле по агроклиматическим зонам колеблется от 233,6 (7 зона) до 598,6°С (2 зона).

Изменение температуры в отдельные месяцы года не столь достоверно, как изменение среднегодовой температуры. Статистически достоверный рост (по ^критерию Стьюдента) месячных температур за 19982007 гг. по сравнению с первым базовым периодом отмечен в январе, феврале, марте, августе, сентябре и октябре при диапазоне изменений от +1,1 до +3,1 °С. В остальные месяцы отмечается тенденция к повышению температуры воздуха от +0,6°С в июне до +1,5°С в апреле, только в мае отмечается незначительное снижение температуры (-0,2°С). В результате максимум прироста тепла (56% от годового прироста) приходится на четыре месяца: январь-апрель. Это благоприятно отражается на условиях перезимовки озимой пшеницы и свидетельствует о раннем времени возобновления весенней вегетации.

За 1998-2007 гг. по сравнению с первым базовым периодом максимальное потепление всего зимнего периода по краю в среднем составляет +2,4°С, однако оно распределяется неравномерно по территории

края, достигая максимальных значений в провинции агроландшафтов степей (+2,7°С). Минимальное потепление характерно для лесостепей среднегорий (+1,5°С), а по остальным агроландшафтным провинциям имеет близкие значения и изменяется в пределах от +2,2 до +2,6°С.

Рост температур в марте и феврале определяет и изменение времени возобновления весенней вегетации (ВВВВ) озимых культур. Г.Й. Петровым (1996) установлено благоприятное влияние на продуктивность озимой пшеницы ранних сроков ВВВВ. Сравнение повторяемости ВВВВ за! период 1958-1982 гг. с периодом 1998-2007 гг. показало: наряду с увеличением числа лет с очень ранним временем возобновления весенней вегетации (с 16 до 40%) возросло и число лет (с 8 до 30%) с очень поздним ВВВВ, что свидетельствует об увеличении флуктуации этого показателя.

Дополнительно поступающее на территорию края тепло расширяет спектр возделываемых теплолюбивых культур в регионе, таких как нут, могар, хлопчатник и т.д.

Наблюдаемое потепление зимнего периода благоприятно для озимых культур, но й осложняет их возделывание: способствует росту опасности развития болезней озимых культур (септориоз, бурые и желтые ржавчины и т.д.), благоприятно для перезимовки их вредителей, создает оптимальные условия для роста и развития озимых и зимующих сорняков.

' Анализ скользящих 11-летних годовых температур воздуха подтвердил их цикличность со средней полувековой периодичностью. В настоящее время- температурный рост приближается к максимальным отметкам цикла. Затем, через 10-15 лет следует ожидать снижения температуры, но на более; высоком уровне, чем В предыдущем цикле.

Для Ставропольского края вопрос о тенденциях изменения количества осадков имеет исключительное значение, поскольку недостаток осадков является основным лимитирующим фактором для развития сельскохозяйственного производства.

За период 1931 - 2007 гг. в среднем по территории края отмечается статистически достоверная тенденция роста годового количества осадков -1,18мм/го д. ^ф^ = 2,83) и осадков холодного времени года (ноябрь-март) -0,62мм/год (2факг= 2,43) (критерий Кокса-Стюарта 2!^= 1,96, р < 0,05). Не выявлено достоверного роста осадков теплого периода (апрель-октябрь) по тренду.

Сравнение количества осадков, осредненнЫх по территории края за год, теплое и холодное время года по разным временным интервалам показало различный характер их изменения. Годовое количество осадков за период 1991-2007 гт. по сравнению с осадками первого базового периода увеличилось в среднем по краю на +68,Змм (14,8%), в том числе на +27,6мм (21,5%) за холодное и на +40,7мм (12,3%) за теплое время года. За период 1998-2007 гг. рост увлажнения составил за год +50,Змм, холодное +29,1мм, теплое время года +21,2мм, при этом прирост осадков за теплое время сократился на 48% по сравнению с периодом 1991-2007 гг.

Выявлен прирост влагообеспеченности по всем провинциям агро-ландшафтов края за период 1998-2007 гг. по сравнению с первым базовым периодом, величина которого изменяется от+26,6 (степь и лесостепь'прёд-горий) до +94,5мм (лесостепь среднёгорий). Достоверность различий средних определена по критерию Манна-Уитни (р < 0,05).

Влагообеспеченность агроклиматических зон края значительно меняется за счет дополнительно поступающего тепла и, как следствие,'повышения испаряемости. Расчеты показали, что дополнительное тепло, поступающее на территорию агроклиматических зон за теплый период года (апрель-октябрь), увеличивает испаряемость во второй на 66,0мм, третьей — 52,2, четвертой - 40,1, пятой - 46,2 и седьмой зонах на 10,4мм. В результате только по 4 (+23,8мм) и 7 (+84,1мм) агроклиматическим зонам дополнительное количество осадков компенсирует потери влаги на повышение испарения. По остальным зонам отмечается отрицательный баланс влагообеспеченности: от-13,6 до-15,3мм.

Сравнение осредненных по территории края месячных сумм осадков за период 1998-2007 гг. с первым базовым периодом показало, что рост осадков отмечен по 9 месяцам, при этом наибольших значений он достигает в октябре (+14,7мм), марте (+12,Змм) и в сумме составляет 54% от общего прироста влагообеспеченности за весь год. По трем месяцам (август, сентябрь, январь) выявлен недобор осадков: -15,4, -0,2 и -1,8мм соответственно.

Диализ гидротермического коэффициента (ГТК), отражающего соотношение тепла и влаги, проведен по каждой метеостанции края за весь вегетационный (апрель-октябрь), весенне-летний (апрель-июнь) и летне-осенний периоды (июль-октябрь). Сравнение значений ГТК за 1958-2007 гг., весенне-летнего (1,23+0,05) и летне-осеннего периодов (0,76+0,03) позволяет сделать вывод о том, что в крае летне-осенний период на 38% засушливее весенне-летнего. Сравнение ГТК весенне-летнего периода по 16 метеостанциям кран за 1998-2007 гг. с первым базовым пет риодом показало снижение ГТК на 22% площади территории, а для летне-осеннего периода на 79% площади края. Весь вегетационный период по показателю ГТК становится засушливее на 62% территории края, включающей центральные, южные и восточные агроландшафты.

Диализ динамики ГТК по провинциям агроландшафтов показал улучшение условий влагообеспеченности во втором базовом периоде (1961-4990 гг.) по сравнению с первым. В период 1991-2007 гг. сохранилась тенденция роста ГТК только в трех провинциях (степь, байрачная лесостепь, типичная лесостепь). Основное снижение ГТК отмечено в период 1998-2007гг., причем по 5 провинциям оно снизилось ниже значений первого базового периода (таблица 1), что связано с активным ростом температуры и снижением количества осадков в этот период.

Таблица / - Динамика ГТК вегетационного периода по провинциям агро-ландшафтов Ставропольского края_

Провинции ландшафтов Гидротермический коэффициент (ГТК)

1931-1960гг. 1961-1990гт. 1991-2007гг. 1998-2007ГГ.

Полупустыня 0,65 0,70 0,66 0,61

' Степь 0,82 0,85 0,90 0,84

"Байрачная лесостепь 0,92 0,95 0,96 0,88

Типичная лесостепь 1,01 1,00 1,04 0,92

Степь и лесостепь предгорий 1,13 1,21 1,19 1,10

Лесостепь, среднегорий 1,57 1,69 1,63 1,56

Оценка условий увлажнения холодного времени года (ноябрь-март) (по индексу аридности Де Мартонна) за 1998-2007 гг. по сравнению с первым базовым периодом выявила рост засушливости этого времени года в северной часта края (57% территории), однако она компенсируется повышенными значениями ГТК вегетационного периода на севере края.

Для засушливого климата края характерны периодические засухи (ГТК < 0,5), суховеи, пыльные бури, вымерзание озимых культур, заморозки, градобития и т. д. Эти неблагоприятные явления оказывают крайне негативное воздействие на зерновую отрасль края. За период 1955-2007 гг. выявлено 14 лет с совместным проявлением различных неблагоприятных явлений, которые привели к значительному недобору (36-74%) зерна озимой пшеницы от валовых сборов, осредненных по десятилетиям.

2. Динамика климата определяет особенности агроклиматических условий возделывания и продуктивнЬсти ведущих сельскохозяйственных культур в агроландшафтах края.

Эволюция климата приводит к существенному изменению границ агроклиматических зон края. Агроклиматическое районирование территории края проведено по методике Г. Т. Селянинова (1928) по четырем анализируемым периодам: 1931-1960,1961-1990,1991-2007 и 1998-2007 гг. Сопоставление границ агроклиматических зон за 1998-2007 гг. с границами зон за первый базовый период выявило некоторое увеличение площади засушливых территорий (ГТК < 0,9) с 66 до 72%. Рост теплообеспеченности вегетационного периода привел к расширению площади территории края с очень жарким летом (сумма температур >3600°С) с 15% в первом базовом периоде до 62% в 1998-2007 гг. Отмечено снижение суровости зим на44% метеостанций.

По таким значимым для сельскохозяйственных культур параметрам как степень контрастности климата, продолжительность весны и осени, а также заморозкоопасность рассматривалась пространственная и временная изменчивость коитинентапыюсти климата территории края. В первом базовом периоде практически вся территория края (99%) относилась к среднеконтиненталыгому типу климата по классификации Н. Н. Иванова. Умеренно континентальный климат отмечен только на юге, в районе предгорий. За период 1998-2007 гг. отмечено резкое ослабление континентальных влияний, что выражается в расширении площади территории с умеренно континентальным климатом до 14%. Снижение континентальное™ отмечено на 75% метеостанций, при этом осредненный по краю показатель континентальное™ снизился со 187 до 175. Увеличилась продолжительность весны и осени, но выявлено и увеличение степени весенней заморозкоопасности территории. В среднем по краю увеличение вегетационного периода составляет 6-11 дней. Снижение континентальное™ в целом благоприятно для агролапдшафтов, однако, увеличение степени заморозкоопасности территории края может негативно повлиять на развитие сельскохозяйственных культур, особенно винограда и плодовых, увеличивая риск снижения их продуктивности.

Сельскохозяйственный потенциал климата агролапдшафтов края был оценен по биоклиматическому потенциалу (БКП). За первый базовый период БКП по территории края изменялся в пределах от 1,5 до 2,6. БКП возрастал в направлении с востока на запад. Средневзвешенное значение БКП по территории края равнялось 2,0, что соответствует средней биопродуктивности зерновых с потенциалом климатически обусловленной продуктивности 25 ц/га. Анализ средневзвешенных значений БКП по провинциям агролапдшафтов показал, что климатически обусловленная продуктивность зерновых по провинции полупустынных агролапдшафтов составляет 20 ц/га; степей - 27 ц/га; байрачных лесостепей - 28 ц/га; типичных лесостепей - 30 ц/га; степей и лесо-степей предгорий - 29,5ц/га и по провинции лесостепей среднегорий - 28 ц/га. За период 1961-2000 гг. БКП вырос до 2,57 в среднем по территории края и сравнялся с БКП Краснодарского края 60-х годов. Рост средневзвешенного по агроландшафтам значения БКП варьирует в диапазоне от 0,15 (XXIII) до 0,83 (XVIII). Однако за период 1998-2007 гг. отмечается его снижение до 2,26 с колебаниями от 1,8 до 3,0 и с максимальным климатически обусловленным потенциалом продуктивности зерновых до 38 ц/га. Снижение значения БКП по агроландшафтам составило от -0,08 (XXII) до -0,66 (XVII). Рост значений климатически обусловленной продуктивности по агроландшафт-ным провинциям за период 1998-2007 гг. составил в среднем 3-5 ц/га по сравнению с первым базовым периодом (рисунок 2).

Анализ степени изменчивости БКП по агроландшафтам края выявил преобладание агроландшафтов (83%) со слабой (<0,3) и средней изменчивостью (0,31-0,6), сильная (0,61-0,9) и очень сильная (>0,9) изменчивость характерна только для четырех агроландшафтов. Это позволяет планировать долговременные и эффективные мероприятия по адаптации систем земледелия к меняющемуся климату в большинстве агроландшафтов.

Пониженная (БКП 1,21-1,6)

35,8 - 43,7 ц/га 27,7 ■ 35,7 и/га 19,6 - 27,6 и/га 14,0 ■ 19,5 и/га

! - XXIV агроландшафты края (Шальнев, 2004) 2,18 средневзвешенное значение по агроландшафту % метеостанция

Рисунок 2 - Динамика биоклиматического потенциала агроландшафтов Ставропольского края: а) 1931-1960 гг.; б) 1961-2000 гг.; в) 1998-2007 гг.

В структуре посевных площадей края наибольшие площади занимают посевы озимой пшеницы (52%), поэтому рассмотрение баланса дополнительных осадков и дополнительного испарения за счет прироста температур за вегетационный период и по основным этапам ее возделывания имеет важное значение. По всем агроклиматическим зонам в период подготовки почвы (июль-август) баланс этой влаги отрицателен и изменяется от -12,4 (4 зона) до -49,0 мм (5 зона). В период посева и появления всходов (сентябрь-октябрь) баланс влаги улучшается, но остается отрицательным во 2, 3 и 5 зонах и изменяется от -5,6 до -11,6 мм Наиболее благоприятные условия дополнительной влагообеспеченности складываются в весенне-летний период развития озимой пшеницы в 5 и 7 зонах, где отмечен положительный баланс влаги +16,5 и +33,4 мм соответственно. По остальным зонам отрицательный баланс незначителен (от -0,8 до -5,4 мм). Складывающаяся ситуация увеличивает напряженность этапа подготовки почвы для возделывания озимых, требуя корректировки технологии ее подготовки.

За рассматриваемые периоды изменились и агроклиматические ресурсы возделывания отдельных сельскохозяйственных культур в агроланд-шафтах края. Так, интегральный показатель Е. С. Улановой (1973), характеризующий агроландшафты по условиям возделывания озимой пшеницы, постепенно увеличивался от периода к периоду: 15,8 (1931-1960 гг.); 17,0 (19611990 гг.); 17,6 (1998-2007 гг.). Увеличивалось и число агроландшафтов с оптимальными условиями возделывания озимой пшеницы с одного (XXIV) в первом базовом периоде до двух (XXIV, XXII) во втором и до шести (I, VI, XX, XXI, XXII, XXIV) в период 1998-2007 гг. и в результате площадь расширилась с 3 до 17% (рисунок 3).

Улучшение условий возделывания озимой пшеницы подтверждается ростом биопродуктивности этой культуры по всей территории края. За период с 1931-1960 гг. средняя продуктивность озимой пшеницы составляла 10,1 ц/га, 1961-1990 гг. - 20 ц/га, 1991-2007 гг. - 28,3ц/га, а за 1998-2007 гг. она возросла до 29,8 ц/га при вариабельности 37%, 34%, 20% и 21% соответственно. Если выявленная тенденция изменения климата сохранится, то это благоприятно скажется на зерновой отрасли края.

Рассмотрение динамики климатических условий возделывания ранних яровых колосовых культур по четырем периодам 1931-1960, 19611990, 1991-2007 и 1998-2007 гг. (через модифицированный коэффициент увлажнения С. А. Сапожниковой (1958)) показало, что от периода к периоду они улучшаются, но за 1998-2007гг. отмечено их ухудшение. Средневзвешенные по территории края значения коэффициента по анализируемым периодам менялись: 0,92; 1,02; 1,07 и 1,04

Условные обозначения

□ хорошие условия (К >23,0)

Ш удовлетворительные условия (К =18.1 -23,0)

. нед0стат0ЯИ0 благоприятные условия

I (К =12,1-18,0)

неблагоприятные, плохие условия (К <12,0)

I - XXIV агроландшафты края (Шальнев, 2004) 18,2 средневзвеи/енное значение по агроландшафту Щ метеостанция

Рисунок 3 - Динамика оценок агроландшафтов Ставропольского края по условиям возделывания озимой пшеницы (коэффициент Е.С. Улановой, 1973): а) 1931-1960 гг.; б) 1961-1990 гг.; в) 1998-2007 гг.

Условия возделывания поздних пропашных культур после некоторого улучшения в период 1961-1990 гг. в последующем периоде 1991-2007 гг. ухудшились, особенно значительно в период 1998-2007гг., достигнув уровня первого базового периода. Так, интегральный показатель условий возделывания кукурузы, по Ю. И. Чиркову (1969) в динамике изменялся по анализируемым периодам: 0,63; 0,70; 0,67 и 0,63, не выходя за рамки удовлетворительных условий (0,61-0,80). С изменением климатических условий изменялся и размер зоны нецелесообразного возделывания кукурузы — 48%, 27%, 40% и 43% соответственно по анализируемым периодам. Замедлился рост продуктивности кукурузы с 22,5 ц/га в 1991-2007 гг. до 22,0 ц/га в 1998-2007 гг. и увеличилась ее вариабельность с 47,6 до 62,3%.

Оценка условий возделывания подсолнечника на территории края, по коэффициенту Ю. С. Мельника показала следующую динамику по анализируемым периодам: 1,18; 1,26; 1,23 и 1,14 соответственно, т.е.,их ухудшение.

Анализ корреляционной связи продуктивности ведущих сельскохозяйственных культур и значений интегральных показателей, оценки условий их возделывания показал достаточно достоверную связь. Между продуктивностью озимой пшеницы и показателем Е. С, .Улановой в среднем по краю коэффициент корреляции составляет г = 0,48, продуктивностью подсолнечника и показателем ГО. С. Мельника - г = 0,76, продуктивностью кукурузы и показателем Ю. И. Чиркова - г = 0,69, ярового ячменя и показателем С. А. Сапожниковой - г = 0,34.

Выявление агроклиматических факторов, оказывающих наибольшее влияние на формирование продуктивности растений в процессе онтогенеза, проведено на примере ведущей культуры края - озимой пшеницы (рисунок 4). Установлено, что биологическая продуктивность озимой пшеницы находится в достаточно тесной связи (г = 0,53) с осадками осеннего,периода (сентябрь-ноябрь), причем максимальное значение коэффициента корреляции (г = 0,41) выявлено для октября - месяца сева и появления всходов озимой пшеницы.

Влияние температурных условий на формирование урожайности максимально для марта (г = 0,48), что связано с зависимостью времени возобновления весенней вегетации с продолжительностью вегетации и продуктивностью культуры. Обратная связь (г = -0,38) продуктивности выявлена с температурой периода колошения и налива зерна (май-июнь) и с температурой самых холодных месяцев года (январь-февраль) г = 0,31. По указанным периодам коэффициент множественной корреляции составил 0,74.., > :, ,, ,,:,

Таким образом, выявленные зависимости через сопоставление месячных значений влаго- и теплообеспеченности современного периода (1991-2007 гг.) с первым базовым позволяют судить не только о благоприятности влияния отмеченных климатических изменений на продуктивность озимой пшеницы, но и прогнозировать ее уровень., .,, , .

-ол

-0.5

Месяцы

-- температура — — осадки

Рисунок 4 - Зависимость биологической продуктивности озимой пшеницы от осредненной по территории края среднемесячной тепло- и влагообеспеченности за период 1955-2007 гг.

Выявленные связи между продуктивностью ведущих сельскохозяйственных культур края, и базовыми агроклиматическими показателями и их производными позволяют бпределить направления оптимизации основных звеньев систем земледелия Ставропольского края.

3. Изменение агроклиматических ресурсов агроландшафтов кран требуют оптимизации отдельных звеньев региональных систем земледелия.

Выявленная динамика климата Ставропольского края и ее влияние на биологическую продуктивность культур и на отдельные аспекты сельскохозяйственной деятельности требует оптимизации отдельных звеньев систем Земледелия на адаптивно-ландшафтных принципах. Корректировка границ зональных систем земледелия

Изменения границ агроклиматических зон выявило дрейф двух метеостанций (Дивное, Александровское) из одной зоны в другую, что требует внесения соответствующих коррективов в сельскохозяйственную деятельность агроландшафтов, которые они представляют. Расширение площадей с почвозащитной оргапюаиией территории агроландшафтов

Согласно агроэкологической типизации земель по «Схеме использования земельных ресурсов Ставропольского края на агроландшафтной основе до 2005 года» в крае 82,7% земель относятся к I и П агрогрунпе, наиболее активно используемых в полевых и кормовых севоорборотах. При этом 17,3% площади пашни нуждается в проведении различных почвозащитных, мелиоративных, консервирующих мероприятий. Анализ сложившейся ситуации в крае (климатически обусловленное расширение эрозионных процессов), тревожная тенденция усиления других деградационных процессов, необходимость мелиора-

ции, а норой и реанимации деградированных земель диктует необходимость разработки и реализации целевой программы, в основе которой должны стоять вопросы борьбы с эрозией и дефляцией почв в рамках адаптивно-ландшафтного землеустройства с созданием каркасов устойчивости. Совершенствование структуры посевных площадей в агроландшафтах

Складывающиеся климатические условия в целом благоприятны для озимых и яровых колосовых культур, однолетних и многолетних трав, в связи с чем в крае расширилась площадь зерновых культур с 52% (1990 г.) до 75,5% (2007 г.) от посевной площади, которая не сбалансирована с площадями кормовых культур, уменьшившихся до 9% от посевной площа- ■ ди в 2007 г. по сравнению с 38% в 1990 (предреформенном) году.

Совершенствование структуры посевных площадей края предполагает стабилизацию площади зерновых на уровне 1,8—2,0 млн. га, в том числе озимой пшеницы - 1,1-1,2 млн. га, расширение площади яровых до 450470 тыс. га за счет увеличения площади посевов зернобобовых до 90-120 и кукурузы до 110-140 тыс. га, сокращение площади чистых паров до 600 тыс. га и расширение занятых до 120-150 тыс. га, многолетних трав до 100 тыс. га. Это позволит создать условия для роста продуктивности зерновых в целом по краю на 18,4% и обеспечить прогнозируемое поголовье животных полноценным зернофуражом. Опгтшизсщия площадей и зон размещения чистых папов

Чистые пары лежат в основе системы «сухого» земледелия, разработанной учеными Ставропольского НИИСХ и внедряемой в крае с 1976 года. Если в начале освоения системы «сухого» земледелия внедрение чистых паров осуществлялось постепенно, то в период реформирования сельского хозяйства расширение площади чистых паров происходило стремительными темпами. Их количество возросло с 611,2 (1991-1995 гг.) до 834,7 тыс. га (2001-2005 гг.), достигнув рекордного уровня 898,4 тыс. га в 2004 году. В 2007 г. площадь чистых паров составила 751,7 тыс. га, что в условиях меняющегося климата экономически не выгодно из-за снижения выхода зерна с гектара севооборотной площади и экологически крайне опасно, поскольку усиливает процессы водной эрозии и дефляции, ведет к истощению плодородия почв за счет повышения их дегумификации, уплотнения и распыления. Недобор зерна за счет расширения паров свыше 700 тыс. га составляет ежегодно в зависимости от погодных условий от 200 до 400 тыс. т. Сокращение площади паров целесообразно проводить постепенно: сначала до уровня, рекомендуемого Ставропольским НИИСХ - 700 тыс. га, затем до экологически обоснованной площади чистых паров, согласно «Схемы использования земельных ресурсов...» (1997г.) - 560-590 тыс. га и, наконец, до уровня, обоснованного климатиче-'1 скими условиями периода 1998-2007 гг.,-480-500 тыс. га. "

Ориентация селещии на стрессоустойчивость и сортовая политика

Изменение климата увеличивает частоту повторения таких неблаго-' приятных процессов, как засухи, суховеи, вымокания, градобития, вммер-

зания и выдувания, значительное повышение или понижение температур в критические периоды развития сельскохозяйственных культур. Если раньше главным приоритетом вновь создаваемых сортов являлась их продуктивность, то в новых условиях дестабилизации климата должен делаться акцент на их устойчивость к неблагоприятным климатическим факторам.

В связи с изменением климата и низкой устойчивостью вновь создаваемых сортов зерновых культур к основным заболеваниям возрастает необходимость их мозаичного размещения с ограничением площади под каждым сортом в хозяйствах до 15% от всей площади посева, а также сортосмены каждые 6-7 лет для предотвращения эпифитотии.

Поскольку годы становятся более контрастными по климатическим условиям, Перспективно иметь в каждом хозяйстве по 4-5 сортов сельскохозяйственных культур разных экотипов. Это повысит степень устойчивости валового производства зерна. Удлинение периода вегетации при изменении климата способствует повышению эффективности позднеспелых сортов. Совершенствование элементов технологий возделывания ведущих сельскохозяйственных культур

Технологии возделывания в первую очередь должны адекватно реагировать на изменяющиеся климатические условия и включать следующие мероприятия:

• перенос сроков борьбы с вредителями и болезнями с весны на осень;

• более поздние (на 7-10 дней) сроки сева озимой пшеницы;

• обязательное внесение азотных подкормок весной;

• расширение площади зяби, обработанной по принципу полупара;

• более ранние сроки сева яровых культур.

4. Оптимизация систем земледелия Ставропольского края проведена в направлении корректировки, границ систем земледелия, структуры посевных площадей, элементов технологий и площадей чистых паров на основе разработанного алгоритма.

Проведенные исследования позволили определить как минимальный перечень агроклиматических параметров, так и очередность рассмотрения их изменений, позволяющие решать вопрос о необходимости проведения климатической адаптации определенных звеньев существующих систем земледелия. Разработанный алгоритм является универсальным и может быть использован для оптимизации отдельных звеньев систем земледелия других сельскохозяйственных регионов России с учетом их специфики (почвенно-климатических условий, возделываемых культур и т.д.) (рисунок. 5). Эффективная адаптация сельскохозяйственного производства к меняющимся условиям климата является залргом продовольственной и экономической безопасности России в XXI веке.

и (1 А

[экономическая эффективность направлений корректировки [

Рисунок 5 - Алгоритм оптимизации базовых элементов систем земледелия Ставропольского края в связи с динамикой климата

Заключение

1. На базе сформированного банка данных различных агроклиматических показателей по 16 метеостанциям края за период 1931-2007 гг. выявлен устойчивый рост годовой температуры (+0,16°С/10 лет) и годового количества осадков (+11,8мм/10 лет) пространственное распределение которых контрастно по провинциям агроландшафтов края. Максимум прироста тепла (56%) приходится на период январь-апрель, минимум на май-июнь (1%). Рост влагообеспеченности отмечен в 23 агроландшафтах края, за исключением Правокумско-Терского (XV).

2. Проведенный мониторинг выявил благоприятность пространственно-временной динамики континентальности климата и сельскохо-

зяйственного (биоклиматического) потенциала агроландшафтов края, что определило рост климатически обусловленной продуктивности зерновых в крае до 38ц/га.

3. Через интегральные агроклиматические показатели условий возделывания ведущих сельскохозяйственных культур в агроландшафтах края (озимой пшеницы, ярового ячменя, подсолнечника, кукурузы) выявлено улучшение условий для озимых и яровых зерновых и их ухудшение для пропашных культур.

4. Высокая достоверная связь выявлена между продуктивностью озимой пшеницы и влагообеспеченностью сентября-октября (г =0,53) и тепло-обеспеченностью января-февраля (г = 0,31), марта (г = 0,48) и мая-июня (г = -0,38). Положительная динамика агроклиматических показателей в эти критические периоды свидетельствует о благоприятности эволюции климата для озимых культур во всех агроландшафтах края.

5. В связи с особенностями изменения климата существует необходимость климатической адаптации основных звеньев систем земледелия края по ряду приоритетных направлений:

• корректировка границ зональных систем земледелия;

• расширение площадей с почвозащитной организацией территории агроландшафтов;

• совершенствование структуры посевных площадей в агроландшафтах;

• оптимизация размещения чистых паров;

• ориентация селекции и сортовой политики на стрессоустойчивость;

• совершенствование элементов технологии.

Эффективность предложенной климатической адаптации систем земледелия края оценена в 1751 тыс. т. дополнительного сбора зерна.

6. Разработанный для Ставропольского края алгоритм анализа динамики агроклиматических ресурсов и оптимизации отдельных звеньев систем земледелия может быть использован для других сельскохозяйственных регионов России.

Основные публикации по теме исследования Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Антонов С. А. Адаптация площадей чистых паров к условиям меняющегося климата в Ставропольском крае / С. А. Антонов // Земледелие. 2008.-№8. - С.12-14.

Статьи в научных изданиях:

2. Антонов С. А. Современные тенденции изменения климата в Ставропольском крае /С. А. Антонов// Сборник тезисов докладов по материалам ХШ Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов 2006». Секция «География» М.: Издательство МГУ, 2006. - С.6.

3. Антонов С. А. Анализ и оценка изменений климата Ставропольского края с использованием ГИС-технологий /С. А. Антонов, J1. И. Желнакова// Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы VÍIJ Международной научно-практической конференции. — Новочеркасск, 2007. - С. 91-92.

4. Антонов С. А. Анализ ресурсного потенциала земель Ставропольского края для возделывания плодовых кулыур / под ред. И. А. Драгавцевой. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 192 с.

5. Антонов С. А. Современные тенденции изменения климата в Ставропольском крае /С. А. Антонов, JI. И. Желнакова// Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала: материалы Международной научно-практической конференции. - Ставрополь, 2007. - С.62-63.

6. Антонов С. А. Региональные особенности изменения климата в Ставропольском крае /С. А. Антонов, JI. И. Желнакова// Агролесомелиоративное обустройство агроландшафтов: материалы научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых (сентябрь 2007 г.). - Волгоград, 2007. - С.121-123.

7. Антонов С. А. Динамика изменения биоклиматического потенциала территории Ставропольского края /С. А. Антонов// Материалы докладов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (апрель 2008 г.). Секция «География», подсекция: «Антропогенные изменения и современное состояние ландшафтов» [Электронный ресурс]. - М.: Издательство МГУ; СП МЫСЛЬ, 2008. - С. 1-2.

8. Антонов С. А. Региональные особенности изменения климата и их влияние на садоводство и виноградарство Ставропольского края /С. А. Антонов, Л. И. Желнакова// Плодоводство и ягодоводство России / Всерос. селекц.-технол. институт садоводства и питомниководства. - М., 2008. - Т.19; По материалам Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые - садоводству России в XXI веке». - С. 76-83. - Рез. англ. -Библиогр.: С.83.

Подписано в печать 19,11.2009 Формат 60x84 1/16 Усл.печ.л. 1,22 Уч.-изд.л. 1,14

Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ 396

Отпечатано в Издательско-цолиграфическом комплексе Ставропольского государственного университета. 355009, Ставрополь, ул.Пушкина, 1.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Антонов, Сергей Анатольевич

Введение

Глава 1. Современная динамика глобального климата

1.1. История развития метеорологических наблюдений в России

1.2. Территориальные особенности динамики климата

1.3. Прогноз изменения базовых климатических параметров

1.4. Обоснование выбора показателей для оценки агроклиматических условий Ставропольского края

1.5. Использование географических информационных систем (ГИС) для анализа агроклиматических условий территории

1.6. Методы исследования

Глава 2. Динамика климата Ставропольского края

2.1. Географическое положение и ландшафтная структура

2.2. Анализ изменения теплообеспеченности агроландшафтов

2.3. Анализ изменения влагообеспеченности агроландшафтов

2.4. Оценка изменения агроклиматических ресурсов территории

2.4.1. Гидротермический коэффициент (ГТК)

2.4.2. Индекс аридности (Де Мартонн)

2.5. Неблагоприятные климатические явления

Глава 3. Динамика районирования территории по агроклиматическим условиям

3.1. Агроклиматическое районирование

3.2. Континентальность климата

3.3. Биоклиматический потенциал (БКП) агроландшафтов

3.4. Пространственно-временная динамика интегральных показателей агроклиматических условий возделывания различных сельскохозяйственных культур

3.4.1. Озимая пшеница

3.4.2. Яровые колосовые культуры

3.4.3. Подсолнечник

3.4.4. Кукуруза 124 3.5. Агроклиматические показатели, определяющие продуктивность сельскохозяйственных культур

Глава 4. Основные направления оптимизации систем земледелия Ставропольского края

4.1. Переход к адаптивно-ландшафтным системам земледелия

4.2. Корректировка границ зональных систем земледелия

4.3. Расширение площадей с почвозащитной организацией территории агроландшафтов

4.4. Совершенствование структуры посевных площадей в агро ландшафтах

4.5. Оптимизация площадей и зон размещения чистых паров

4.6. Ориентация селекции на стрессоустойчивость и сортовая политика

4.7. Совершенствование элементов технологий возделывания ведущих сельскохозяйственных культур

4.8. Разработка Программы получения высококачественного зерна

4.9. Экономическая эффективность мероприятий по корректировке систем земледелия

4.10. Алгоритм анализа динамики агроклиматических ресурсов и оптимизации отдельных звеньев систем земледелия

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Динамика агроклиматических ресурсов агроландшафтов Ставропольского края и направления оптимизации систем земледелия"

Актуальность темы. В настоящее время тенденция глобального изменения климата приобретает для большинства стран и регионов особую актуальность.

Изменения агроклиматических показателей требует рассмотрения их широкого спектра за длительный период, что вызывает необходимость формирования обширных баз данных для сбора, хранения, анализа и выдачи пространственной и атрибутивной информации. Максимально эффективно решать поставленные задачи позволяют современные информационные системы в частности географические информационные системы (ГИС).

Объект исследования: агроклиматические ресурсы агроландшафтов и системы земледелия Ставропольского края.

Предмет исследования: изменения агроклиматических ресурсов агроландшафтов Ставропольского края для адаптации систем земледелия к этим изменениям.

Задачи:

1) проанализировать и оценить пространственно-временную динамику изменения тепло- и влагообеспеченности агроландшафтов Ставропольского края;

2) провести мониторинг агро- и биоклиматического потенциала агроландшафтов края;

3) определить динамику агроклиматических ресурсов возделывания ведущих сельскохозяйственных культур;

4) выявить факторы климата, определяющие продуктивность озимой пшеницы;

5) разработать основные направления оптимизации главных звеньев систем земледелия Ставропольского края;

Информационная база исследований.

В работе использованы ГИС как настольного Maplnfo, так и профессионального уровня ArcGIS. В качестве вспомогательного программного обеспечения применялись: пакет MSOffice, Statistica, Adobe Photoshop.

Научная новизна диссертационного исследования.

Предложены основные направления климатической оптимизации систем земледелия края.

На защиту выносятся следующие положения:

1) В Ставропольском крае в период 1931-2007 гг. установлен устойчивый рост температуры и осадков при увеличении темпов прироста температуры и снижении количества осадков в 1998-2007 гг.;

2) Динамика климата определяет особенности агроклиматических условий возделывания и продуктивности ведущих сельскохозяйственных кулыур в агроландшафтах края;

3) Изменение агроклиматических ресурсов агроландшафтов края требуют оптимизации отдельных звеньев региональных систем земледелия;

4) Оптимизация систем земледелия Ставропольского края проведена в направлении корректировки границ систем земледелия, структуры посевных площадей, элементов технологий и площадей чистых паров на основе разработанного алгоритма.

Публикации и апробация результатов исследования. Результаты исследования докладывались на конференциях: «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала» (Ставрополь, 2007), XV международная конференция студентов, аспирантов, и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2008), «Рациональное использование природных ресурсов и экологическое состояние в современной Европе» (Ставрополь, 2009). Материалы исследования входили в отчеты ГНУ Ставропольского НИИСХ для отдела растениеводства Россельхозакадемии (Пятигорск, 2006, Москва, 2007, 2008). Обсуждались на краевых и районных научных семинарах (Благодарное, Александровское, 2009). Работа проводилась в рамках тематического плана Ставропольского

НИИСХ Россельхозакадемии. По теме диссертации опубликовано 7 статей и 1 коллективная монография.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и приложения, содержит 21 таблицу и 52 рисунка. Общий объем диссертации 180 страниц текста. Список литературы включает 198 наименования, из них 30 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Землеустройство, кадастр и мониторинг земель", Антонов, Сергей Анатольевич

Выводы

1. На базе сформированного банка данных различных агроклиматических показателей по 16 метеостанциям края за период 1931—2007 гг. выявлен устойчивый рост годовой температуры (+0,16°С/10 лет) и годового количества осадков (+11,8мм/10 лет) пространственное распределение которых контрастно по провинциям агроландшафтов края. Максимум прироста тепла (56%) приходится на период январь-апрель, минимум на май-июнь (1%). Рост влагообеспеченности отмечен в 23 агроландшафтах края, за исключением Правокумско-Терского (XV).

2. Проведенный мониторинг выявил благоприятность пространственно-временной динамики континентальности климата и сельскохозяйственного (биоклиматического) потенциала агроландшафтов края, что определило рост климатически обусловленной продуктивности зерновых в крае до 38ц/га.

4. Высокая достоверная связь выявлена между продуктивностью озимой пшеницы и влагообеспеченностью сентября-октября (г =0,53) и теплообеспеченностью января-февраля (г = 0,31), марта (г = 0,48) и мая-июня (г = -0,38). Положительная динамика агроклиматических показателей в эти критические периоды свидетельствует о благоприятности эволюции климата для озимых культур во всех агроландшафтах края.

• корректировка границ зональных систем земледелия;

• расширение площадей с почвозащитной организацией территории агроландшафтов;

• совершенствование структуры посевных площадей в агроландшафтах;

• оптимизация размещения чистых паров;

• ориентация селекции и сортовой политики на стрессоустойчивость;

• совершенствование элементов технологии.

Эффективность предложенной климатической адаптации систем земледелия края оценена в 1751 тыс. т. дополнительного сбора зерна. 6. Разработанный для Ставропольского края алгоритм анализа динамики агроклиматических ресурсов и оптимизации отдельных звеньев систем земледелия может быть использован для других сельскохозяйственных регионов России.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Антонов, Сергей Анатольевич, Ставрополь

1. Авдюшин С.И. Формирование многолетних температурных аномалий в Северной Атлантике в связи с геомагнитной цикличностью /С.И. Авдюшин, В.В. Михневич, Р.В. Смирнов// Солнечные данные. - 1982. -№9. - С.103-108.

2. Агроклиматические ресурсы Ставропольского края. Д.: Гидрометеоиздат. — 1971. -238 с.

3. Алпатьев A.M. Влагооборот культурных растений /A.M. Алпатьев. Л.: Гидрометеоиздат, 1952.- 130с.

4. Андреев С.С. К вопросу о глобальном потеплении /С.С. Андреев // Известия Вузов Северо-Кавказский регион Естественные науки. -2007. - №2. - С.101-103.

5. Атлас земель Ставропольского края. М.: ДИ ЭМ БИ. - 2000. - 118 с.

6. Бадахова Г.Х. Анализ изменчивости индекса аридности территории Ставропольского края /Г.Х. Бадахова и др.// Вопросы физической географии. Ставрополь: Изд-во СГУ. 2003. - Вып. 47. - С.9-14.

7. Бадахова Г.Х., Кнутас А.В. Ставропольский край: современные климатические условия /Г.Х. Бадахова, А.В. Кнутас Ставрополь, ГУЛ СК «Краевые сети связи», 2007. - 272с.

8. Батова В.М. Агроклиматические ресурсы Северного Кавказа /В.М. Батова. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 156 с.

9. Берлянт A.M. Геоиконика /A.M. Берлянт. М.: МГУ: АЕН РФ: Астрея, 1996.-208 с.11. 'Бомер-Кристиансен С. Кто и каким образом определяет политику, касающуюся изменений климата? /С. Бомер-Кристиансен // Известия РГО. 2000. - Т. 132. Вып. 3. - С. 17-21.

10. Борзенкова И.И. О природных индикаторах современного глобального потепления /И.И. Борзенкова // Метеорология и гидрология. 1999. -№6. - С.98-110.

11. Бугаев В.А. Колебание климата и климатообразующие процессы. /В.А. Бугаев // Метеорология и гидрология. 1964. - № 12. - С.21-24.

12. Будыко М.И. Глобальное потепление и его последствия /М.И. Будыко, Ю.А. Израэль, A.JI. Яншин// Метеорология и гидрология. 1991. - №12. - С.5-10.

13. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем /М.И. Будыко. JL: Гидрометеоиздат, 1980.-350с.

14. Будыко М.И. Тепловой баланс земной поверхности /М.И. Будыко. -JL: Гидрометеоиздат, 1956. 254с.

15. Вериго С.А. Запасы почвенной влаги на территории СССР /С.А. Вериго// Труды юбилейной сессии АН СССР, посвященной столетию со дня рождения В.В. Докучаева. 1949. - С. 87-95.

16. Визе В.В. Колебания солнечной деятельности и ледовитость арктических морей /В.В. Визе // Доклады юбилейной сессии НИИ. М.: Изд-во «Главсевморпуть». 1945. - С.31-39.

17. Гире А.А. Многолетние преобразования форм атмосферной циркуляции и изменения солнечной активности /А.А Гире// Метеорология и гидрология. 1956. -№ 10.-С. 12-16.

18. Глазовская М.А. Опыт сельскохозяйственной характеристики земель на основе крупномасштабных комплексных физико-географических исследований / М.А. Глазовская //Вопросы географии. М. - 1958. - Сб. 43.-С. 145-153.

19. Гольцберг И. А. Географическое распределение опасных заморозков /И.А. Гольцберг// Труды ГГО. 1948. - Вып. 12 (74). - С.61-66.

20. Гольцберг И.А. Агроклиматическая характеристика заморозков в СССР и методы борьбы с ними /И.А. Гольцберг. JL: Гидрометеоиздат, 1961. -171с.

21. Груза Г.В., Раньков Э.Я. Обнаружение изменений климата: состояние, изменчивость и экстремальность климата /Г.В. Груза, Э.Я. Раньков// Метеорология и гидрология. 2004. - №4. - С. 50-65.

22. Груза Г.В., Ранькова Э.Я. Колебания и изменения климата на территории России /Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2003, - т.39, №2. - С. 166-185.

23. Давитая Ф.Ф. Климатические зоны винограда СССР. К вопросу методики агроклиматического районирования /Ф.Ф. Давитая. JI.: Гидрометеоиздат, 1938. 89с.

24. Давитая Ф.Ф. Современное состояние изученности агроклиматических ресурсов и успехи оперативной агрометеорологической службы /Ф.Ф. Давитая// Труды Всесоюзного научного метеорологического совещания. JL: Гидрометеоиздат. 1962. -Т.1. - С.163-173.

25. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы /Майкл Н. ДеМерс. М.: Дата+, 1999. - 494 с.

26. Джандубаева Т.З. Современные изменения климата и динамика степных ландшафтов Западного Предкавказья: Автореф. дис. . канд. геогр. наук /Т.З. Джандубаева. Ставрополь. - 2008. - 23 с.

27. Дмитриенко В.П. О полной агрометеорологической модели урожайности /В.П. Дмитриенко// Труды УкрНИГМИ. 1983. - Вып. 191. - С.33-50.

28. Драгавцева И.А. и др. Анализ ресурсного потенциала земель Ставропольского края для возделывания плодовых культур /И.А. Драгавцева и др.. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. 192 с.

29. Дышеков М.М. Ландшафты Карачаево-Черкесии в условиях современных изменений климата: Автореф. дис. . канд. геогр. наук /М.М. Дышеков. Ставрополь. - 2008. - 22 с.

30. Евстигнеев А.С. Анализ связей между осадками и урожайностью озимых культур /А.С. Евстигнеев // Сборник трудов Ростовской ГМО Агроклиматология (Исследования Юго-Востока Европейской территории СССР и Северного Кавказа). 1975. - Вып. 14. - С.100-104.

31. Желнакова Л.И. Оптимизация использования почвенно-климатических ресурсов Центрального Предкавказья для производства зерна озимой пшеницы с помощью чистых паров: Автореф. дис. . канд. с-х. наук /Л.И. Желнакова. Ставрополь. - 1992. - 25 с.

32. Жуков В.А. К вопросу адаптации сельского хозяйства центра Европейской России к возможным изменениям климата /В.А. Жуков, О.А. Святкина// Метеорология и гидрология. 2002. - №4. - С.85-92.

33. Жуков В.А. Принципы оценки неблагоприятных погодных условий в системе «Климат урожай» с целью оптимизации размещения сельскохозяйственного производства / Жуков В.А.// Труды ВНИИСХМ. -1981.-Вып. 4.-С. 13-31.

34. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика) /А.А. Жученко. М.: Изд-во Агрорус, 2004. - 1123 с.

35. Закс JL Статистическое оценивание /Л. Закс. М.: Изд-во Статистика, -1976.-598с.

36. Заруцкая И.П., Красильникова Н.В. Проектирование и составление карт. Карты природы /И.П. Заруцкая, Н.В. Красильникова. М., Изд-во МГУ, - 1989.-296с.

37. Зворыкин К.В. Сельскохозяйственная типология земель для кадастровых целей /К.В.Зворыкин //Вопросы географии. М. - 1965. - Сб. 67. - С. 6182.

38. Зеленцов С.В. К вопросу изменения климата Западного Предкавказья /С.В. Зеленцов, А.С. Бушнев// Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2006. - Вып. 2(135). - С. 79-92.

39. Зоидзе Е.К. Агроклиматические условия, влияющие на состояние земель /Е.К. Зоидзе// Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель Российской Федерации за 1996 год. М., Руслит. -1997. С.17-26.

40. Зоидзе Е.К. Методические указания по составлению «Научно-прикладного справочника по агроклиматическим ресурсам СССР» /Е.К. Зоидзе, В.В. Сухарева// «Засушливые явления территории СССР». Обнинск, НПО «Тайфун» 1991. сер. 2, ч. 4. - 49с.

41. Зоидзе Е.К. О системе оценок агроклиматических ресурсов Российской Федерации /Е.К. Зоидзе // Метеорология и гидрология. 2002. - №3. -С.90-100.

42. Зоидзе Е.К. О сравнительной оценке агрометеорологических условий перезимовки и формирования урожая сельскохозяйственных культур /Е.К. Зоидзе/ Метеорология и гидрология. 1992. - №7. - С. 100-109.

43. Зоидзе Е.К. Об одном подходе к исследованию неблагоприятных агроклиматических явлений в условиях изменения климата в Российской федерации /Е.К. Зоидзе // Метеорология и гидрология. 2004. - №1. -С.96-105.

44. Зоидзе Е.К. Погода, климат и эффективность труда в земледелии /Е.К. Зоидзе. JL: Гидрометеоиздат, - 1987. - 224с.

45. Зоидзе Е.К. Сравнительная оценка сельскохозяйственного потенциала климата территории РФ и степени использования ее агроклиматических ресурсов сельскохозяйственными культурами /Е.К. Зоидзе, Л.И. Овчаренко. СПб: Гидрометеоиздат, - 2000. - 75с.

46. Иванов Н.Н. Ландшафтно-климатические зоны земного шара /Н.Н. Иванов. М.-Л.: Изд. АН СССР, - 1948. - 130с.

47. Иванов, Н.Н. Ландшафтно-климатические зоны земного шара /Н.Н. Иванов //Записки геогр. общества. 1949. - Т.1 (нов. сер.). - 228с.

48. Израэль Ю.А. Моделирование влияния изменений климата на продуктивность сельского хозяйства России /Ю.А. Израэль, О.Д. Сиротенко // Метеорология и гидрология. — 2003. № 6. - С.5-17.

49. Каминский А.А. Климат Воронежской губернии. /А.А. Каминский // Климат равнинной местности. 1925. - т.1. - С. 11-13.

50. Кароль Б.П. Ломоносов М.В. и метеорология /Б.П. Кароль. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 165с.

51. Кароль И.Л. Изменение климата и сельскохозяйственное производство /И.Л. Кароль// Метеорология и гидрология. 1977. -Вып. 9. - С. 98-105.

52. Касаткина Е.А. Проявление циклов солнечной активности в атмосфере Северной Атлантики и Европы /Е.А. Касаткина, О.И. Шумилов, А.Г. Канатьев // Метеорология и гидрология. 2006. - № 1. - С.55-59.

53. Каштанов А.Н. Концепция ландшафтной контурно-мелиоративной системы земледелия /А.Н. Каштанов // Земледелие. 1992. - № 4. -С.2-4.

54. Квасов Н.А. Определить стратегию и тактику сева /Н.А. Квасов//Приманычские степи. 2005. - 28 сентября С. 3.

55. Кирюшин В.И. Основные принципы разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия /В.И. Кирюшин // Земледелие. 1996. -№ 3. - С. 42-44; № 4. - С. 38-41.

56. Колосков П.И. Агроклиматическое районирование Казахстана /Л.И. Колосков. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1947. - 267с.

57. Колосков П.И. Вопросы агроклиматического районирования СССР /П.И. Колосков // Труды НИИАК. 1958. - Вып. 5. - С.5-51.

58. Колосков П.И. Климатический фактор сельского хозяйства и агроклиматическое районирование /П.И. Колосков. Л.: Гидрометеоиздат,- 1971.-328с.

59. Кондратьев К.Я. Климат Земли и «Протокол Киото» /К.Я. Кондратьев, К.С. Демирчян// Вестник Российской академии наук. 2001. - Т.71. - № 11.-С. 1002-1009.

60. Кондратьев К.Я. Неопределенности данных наблюдений и численное моделирование климата /К.Я. Кондратьев // Метеорология и гидрология.- 2004. №4. - С.93-117.

61. Коновалова Н.В. Интерполирование климатических данных при помощи ГИС-технологий /Н.В. Коновалова, В.Б. Коробов, Л.Ю. Васильев // Метеорология и гидрология. 2006. - №5. - С.46-53.

62. Константинова Т.С. Разработка и использование ГИС Республики Молдова для анализа геоэкологических проблем / Т.С. Константинова, А.Ф. Урсу, Г.Н. Сыродоев, P.M. Коробов, В.Я. Райлян, А.В. Оверченко

63. Геоинформационные и геоэкологические исследования в странах СНГ. -М., 1999.-С. 59-69.

64. Коровин А.И. Колебания урожайности озимой пшеницы и их связь с агрометеорологическими условиями восточной части Краснодарского края /А.И. Коровин, Н.Н. Наточиева, А.И. Бороданенко //Труды Гидрометцентра СССР. 1987. - Вып. 289. - С. 150-160.

65. Котлярова О.Г. Положено начало освоению адаптивно-ландшафтных систем земледелия / О.Г. Котлярова //Земледелие. 1999. - № 2. - С. 910.

66. Кошель С.М. Методы цифрового моделирования: кригинг и радиальная интерполяция /С.М. Кошель, О.Р. Мусин // Бюллетень ГИС-ассоциации. -М., -2000. С.13-18.

67. Кулик М.С. Учет увлажнения сельскохозяйственных полей /М.С. Кулик // Метеорология и гидрология. 1957. - № 6. - С.37-41.

68. Лебедева В.М. Метод долгосрочного прогноза теплообеспеченности вегетационного периода /В.М. Лебедева // Метеорология и гидрология. -2005. №9. - С.93-99.

69. Левицкая Н.Г. Современные тенденции изменения климата и их влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур в Нижнем Поволжье /Н.Г. Левицкая, О.В. Шаталова // Проблемы и пути преодоления засухи в Поволжье. Саратов. 2000. - Ч. II. - С.33-47.

70. Личикаки В.М. Метод прогноза состояния озимой пшеницы в период зимнего покоя /В.М. Личикаки // Труды Укр. НИГМИ. 1955. - Вып. 3. - С.25-32.

71. Личикаки В.М. Методические указания по оценке влияния ледяной корки на перезимовку озимой пшеницы /В.М. Личикаки. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 12с.

72. Личикаки В.М. Оценка агроклиматических условий перезимовки озимых на территории Украинской ССР /В.М. Личикаки // Труды Укр. НИГМИ.- 1958. -Вып.14. С.12-18.

73. Лопырев М.И. Основы агроландшафтоведения /М.И. Лопырев. -Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та. 1995. - 180 с. '

74. Лурье И.К. Геоинформатика. Учебные геоинформационные системы /

75. И.К. Лурье. М.: Изд-во Моск. ун-та, - 1997. - 115с.

76. Маккитрик Р. Тренды в данных о температуре воздуха, полученные с учетом внутренне обусловленной корреляции /Р. Маккитрик // Известия русского географического общества. 2002. - Т. 134, Вып.З. - С. 16-24.

77. Мастинская С.Б. Особенности расходования почвенной влаги многолетними травами /С.Б. Мастинская // Информ. Сборник. 1951. -Т.1.-С.31-36.

78. Мединец В.Д. Весеннее развитие и продуктивность озимых хлебов /В.Д. Мединец. М.: Колос, - 1982. - 220с.

79. Мельник Ю.С. Климат и произрастание подсолнечника /Ю.С. Мельник.- Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 143 с.

80. Методические указания по составлению долгосрочного прогноза урожайности зерновых и зернобобовых культур по основным экономическим районам. М.: Гидрометеоиздат, - 1984. - 40с.

81. Методические указания по составлению справочников «Агроклиматические ресурсы области». М.: Гидрометеоиздат. - 1967. -182 с.

82. Моисейчик В.А. Агрометеорологические условия и перезимовка озимых культур /В.А. Моисейчик. Л., Гидрометеоиздат, 1975. - 124с.

83. Моисейчик В.А. Методы составления долгосрочных агрометеорологических прогнозов перезимовки озимых культур натерритории областей, республик и в целом по СССР. Методическое пособие. /В.А. Моисейчик. -М.: Гидрометеоиздат, 1972. - 104с.

84. Моисейчик В.А. О пространственной изменчивости минимальной температуры почвы на глубине залегания узла кущения озимых культур /В.А. Моисейчик // Труды Гидрометцентра СССР. 1971. - Вып.85. -С.33-46.

85. Моисейчик В.А. Оценка агрометеорологических условий перезимовки озимых посевов /В.А. Моисейчик // В. кн.: Сборник методических указаний по анализу и оценке агрометеорологических условий. Л., Гидрометеоиздат. 1957. - С.129-142.

86. Нездюров Д.Ф. Очерки развития метеорологических наблюдений в России /Д.Ф. Нездюров. Л.: Гидрометеоиздат, - 1969. - 224с.

87. Носатовский А.И. Пшеница /А.И. Носатовский. М.: Изд-во «Колос», -1965.-171с.

88. Оль А.И. 22 летний цикл в температуре воздуха Северного полушария и в древесных кольцах (Северный Казахстан) /А.И. Оль // Солнечные данные. - 1984. - № 12. - С. 69-72.

89. Оль А.И. Проявление 22-летнего цикла солнечной активности в климате Земли /А.И. Оль // Труды ААНИИ. 1969. - Т.289. - С.116-131.

90. Петров, Г.И. Влияние агрометеорологических условий на формирование урожая озимой пшеницы в сухостепной полосе Ставрополья. Монография /Г.И. Петров. Буденновск: Изд-во Прикумье, — 1996. - 250 с.

91. Петунин И.М. Методика составления прогноза условий перезимовки озимой пшеницы и ржи /И.М. Петунин //В кн.: Сборник методических указаний по анализу и оценке агрометеорологических условий. JL: Гидрометеоиздат. 1957а. - С.105-129.

92. Петунин И.М. Об использовании гидротермических коэффициентов для характеристики влагообеспеченности и урожайности сельскохозяйственных культур /И.М. Петунин, А.П. Караваева // Труды ЦИП. 19576. - Вып.53. - С. 10-14.

93. Попов В.П. Агроклиматическое районирование УССР /В.П. Попов// В кн.: Вопросы агроклиматического районирования СССР. М.: Изд-во МСХ СССР. - 1958. - С.93 - 120.

94. Протоколы Первого метеорологического съезда при Императорской Академии Наук 24-31 января 1900г. СПб.: Изд-во АН. 1900. - 114с.

95. ЮЗ.Процеров А.В. Общая характеристика засух и основные особенности засух 1946г. /А.В. Процеров // Труды ЦИП. 1949. - Вып. 13(40). - С.5-12.

96. Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях /Ю.Г. Пузаченко. М.: Издательский центр «Академия». - 2004. - 416с.

97. Ракипова JI.P. О воздействии солнечной активности на общую циркуляцию атмосферы /Л.Р. Ракипова// Труды ГГО. 1959. - Вып.87. -С. 17-21.

98. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель /Л.Г. Рамазанов. М.: Сельхозгиз. - 1938. - 620 с.

99. Ранькова Э.Я. Индикаторы изменений климата Россию /Э.Я. Ранькова, Г.В. Груза// Метеорология и гидрология. 1998. - №1. - С.5-18.

100. Рекомендации по приведению рядов речного стока и их параметров к многолетнему периоду. Л., Гидрометеоиздат. - 1979. - 64с.

101. Салищев К.А. Проектирование и составление карт /К.А. Салищев. М., Изд-во МГУ. - 1987. - 239с.

102. Сапожникова С.А. Опыт агроклиматического районирования СССР /С.А. Сапожникова. Л.: Гидрометеоиздат. - 1975. - 302с.

103. Сапожникова С.А. Опыт агроклиматического районирования СССР /С.А. Сапожникова// В кн.: Вопросы агроклиматического районирования СССР. М., изд. МСХ СССР. - 1958. - С.14 - 37.

104. ПЗ.Свисюк И.В. Погода и урожайность озимой пшеницы на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье /И.В. Свисюк. Л.: Гидрометиздат. -1980.- 182с.

105. Свисюк И.В. Погода, интенсивная технология и урожай озимой пшеницы /И.В. Свисюк. Л.: Гидромеетоиздат. - 1989. - 226с.

106. Селянинов Г.Т. Климатическое районирование для сельскохозяйственных целей /Г.Т. Селянинов// В сб. «Памяти Л. С. Берга». М. Изд-во АН СССР. - 1955. - С.41-46.

107. Селянинов Г.Т. О сельскохозяйственной оценке климата /Г.Т. Селянинов// Труды по сельскохозяйственной метеорологии. 1928. -Вып.20, с.165-177.

108. Селянинов Г.Т. Принципы агроклиматического районирования СССР /Г.Т. Селянинов // В кн. «Вопросы агроклиматического районирования СССР». М.: Изд-во Мин. с.-х. СССР. - 1958. - С. 18-26.

109. Семендяева Н.В. Освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия в Новосибирской области /Н.В. Семендяева, Н.И. Дробышева //Земледелие. 1999. - № 1. - С. 24-25.

110. Семенец Е.П. Влагообеспеченность озимой пшеницы в Одесской области /Е.П. Семенец // Сб. работ Киевской ГМО. Киев. - 1961. -Вып.1. - С.60-67.

111. Сиротенко О.Д. Агроклиматические ресурсы и физико-географическая зональность территории России при глобальном потеплении /О.Д. Сиротенко, Е.В. Абашина// Метеорология и гидрология. 1998. - №3. -С.92-103.

112. Сиротенко О.Д. Влияние глобального потепления на агроклиматические ресурсы и продуктивность сельского хозяйства России /О.Д. Сиротенко, Е.В. Абашина// Метеорология и гидрология. 1994. - №4. - С. 101-112.

113. Сиротенко О.Д. Имитационная система климат урожай СССР /О.Д. Сиротенко // Метеорология и гидрология. - 1991. - №4. - С.67-73.

114. Сиротенко О.Д. Оценка влияния возможных колебаний и изменений климата на продуктивность сельского хозяйства /О.Д. Сиротенко, Е.В. Абашина, В.Н. Павлова // Изв. АН СССР: Физика атмосферы и океана. -1984. -№11. С.1004-1011.

115. Сиротенко О.Д. Оценка влияния изменений климата на сельское хозяйство методом пространственно-временных аналогов /О.Д. Сиротенко, В.Н. Павлова // Метеорология и гидрология. 2003. - №8. -С.89-99.

116. Скрипчинский А.В. К вопросу изучения внутриландшафтной дифференциации лесостепной растительности /А.В. Скрипчинский //Вестник СГУ. Естественные науки. Ставрополь. - 1999. - №17. — С.48-52

117. Смирнов Р.В. Многолетние изменения температурного поля Северной Атлантики в связи с геомагнитной активностью /Р.В. Смирнов, Т.Х. Суржик // Солнечные данные. 1977. - №3. - С. 100-105.

118. Современные ландшафты Ставропольского края. Ставрополь: СГУ. -2002.-228 с.

119. Схема использования земельных ресурсов Ставропольского края на агроландшафтной основе до 2005 года. Ставрополь. - 1997. - 147 с.

120. Темникова Н.С. Типизация заморозков Европейской территории Союза, их длительность и повторяемость /Н.С. Темникова// Метеорология и гидрология. 1938. - № 6. - С. 11-15.

121. Тикунов B.C. Основы геоинформатики: в 2 кн. Кн. 1: Учебное пособие для студентов вузов. / Под ред. B.C. Тикунова. — М.: издательский центр «Академия», 2004. 352 е.: цв. ил.

122. Тихомиров Е.И. Исторический очерк развития метеорологии /Е.И. Тихомиров // Климат и погода. 1926. — №1. - С.23-29.

123. Тооминг Г.Х. Экологические принципы максимальной продуктивности посевов /Г.Х. Тооминг// JI. Гидрометеоиздат. - 1984. - 264с.

124. Туркетти 3.JI. Условия возникновения и характер заморозков на юге ETC /3.JI. Туркетти // Метеорология и гидрология. 1935. - № 3 - 4. -С.45-56.

125. Удовыдченко В.И. Энергосберегающие, почвозащитные системы земледелия Ставропольского края: рекомендации /В.И. Трухачев, В.М. Пенчуков, В.К. Дридигер и др.; под общей редакцией В.И. Трухачева. -Ставрополь. Изд-во «АГРУС». 2007. - 64с.

126. Уланова Е.С. Агрометеорологические условия и урожайность озимой пшеницы / Е.С. Уланова. JL: Гидрометеоиздат. - 1975 - 302с.

127. Уланова Е.С. Главные инерционные агрометеорологические факторы для формирования урожаев озимой пшеницы в Черноземной зоне и долгосрочный прогноз ее урожайности / Е.С. Уланова // Труды Гидрометцентра СССР. 1967. - Вып.9. - С. 10-21.

128. Уланова Е.С. Методика агроклиматического районирования условий формирования урожайности озимой пшеницы в черноземной зоне в весенне-летний период /Е.С. Уланова // Труды ГМЦ СССР. 1973. -Вып.111. С. 65-69.

129. Федоров Е.К. Изменение климата и стратегия человечества /Е.К. Федоров// Метеорология и гидрология. 1979. - Вып. 7. - С. 12-24.

130. Хомякова Т.В., Зоидзе Е.К. Агроклиматическая оценка почвенных засух на европейской территории России (по наземным данным) /Т.В. Хомякова, Е.К. Зоидзе // Метеорология и гидрология. 2002. - №9. -С.75-86.

131. Хриган А.Х. Очерки развития метеорологии /А.Х. Хриган. JL: Гидрометеоиздат. - 1959. - 180с.

132. Хромов С.П. Метеорология и климатология /С.П. Хромов, М.А. Петросянц. М.:Изд-во: МГУ, «Колос». 2004. - 582с.

133. Цубербиллер Е.А. Агроклиматическая характеристика суховеев /Е.А. Цубербиллер. JL: Гидрометеоиздат. 1959. - 119с.

134. Цховребов B.C. и др. Современное состояние почв Центрального Предкавказья /B.C. Цховребов, В.И. Тюльпанов, В.И. Подсвиров // Материалы Второй международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова». 2002. - Т.1. - С. 15-17.

135. Черкашин В.Н. Осеннее применение гербицидов в посевах озимой пшеницы / В.Н. Черкашин //Защита и карантин растений. 2006. - №12. -С. 25.

136. Чернов ал ов М.Д. Физико-географическое районирование Ставропольской возвышенности в зоне Кубань-Калаусской обводнительно-оросительной системы /М.Д. Черновалов //Вестник МГУ. 1963. - №6. - С.18-21.

137. Чирков Ю.И. Агрометеорологические условия и продуктивность кукурузы /Ю.И. Чирков. Л.: Гидрометеоиздат. - 1969. - 251 с.

138. Шальнев В.А. К вопросу об изучении структуры агроландшафта /В.А. Шальнев, П.А. Диденко // Вестник СГУ. 1997. - № 12. - С.37-43.

139. Шальнев В.А. Ландшафты Ставропольского края /В.А. Шальнев. -Ставрополь. 1995. - 52 с.

140. Шальнев В.А. Ландшафты Северного Кавказа: эволюция и современность /В.А. Шальнев. Ставрополь. - 2004. - 265с.

141. Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР /Д.И. Шашко. Л.: Гидрометеоиздат. 1985. - 248с.

142. Шашко Д.И. Агроклиматическое районирование СССР /Д.И. Шашко -М.: Колос. -1967. -334с.

143. Школьник И.М. Возможные изменения климата на европейской части России и сопредельных территориях к концу XXI века: расчет с региональной моделью ГГО /И.М. Школьник, В.П. Мелешко, В.М. Катцов// Метеорология и гидрология. 2006. - №3. - С. 5-16.

144. Школьник И.М. О моделировании климата на ограниченной территории /И.М. Школьник // Труды ГГО. 2001. - Вып.550. - С.110-126.

145. Школьник М.И. Валидация региональной климатической модели ГГО /М.И. Школьник, В.П. Мелешко, В.М. Гаврилина // Метеорология и гидрология. 2005. - №1. - С. 14-27.

146. Школьник М.И. Региональная гидродинамическая модель для исследования климата на территории России /М.И. Школьник, В.П. Мелешко, В.М. Гаврилина // Метеорология и гидрология. 2000. - №4. -С.32-^49.

147. Шнайдер С. Наука о моделировании климата и обсуждение перспектив глобального потепления: Глобальное потепление /С. Шнайдер. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1993. - 238с.

148. Штарева А.П. Агроклиматические условия произрастания винограда на территории Северного Кавказа /А.П. Штарева. Л.: Гидрометеоиздат. -1966.-74с.

149. Шульгин A.M. Агрометеорологические условия и перезимовка озимых культур /A.M. Шульгин // «Сельскохозяйственная биология». М., «Колос». - 1970. - №4, Т.5. - С.533-541.

150. Шульгин A.M. Снежный покров и его значение в сельском хозяйстве /A.M. Шульгин. Л., Гидрометеоиздат. - 1962. - 84с.

151. Элизбарашвили Ш.Э. Геоинформационное картографирование годовых сумм осадков в горных районах Грузии / Ш.Э. Элизбарашвили // Метеорология и гидрология. 2006. - №2. - С.47-51.

152. Яковлев Н.Н. Климат и зимостойкость озимой пшеницы /Н.Н. Яковлев Л.: Гидрометеоиздат. 1966. - 419с.

153. Ясаманов Н.А. Древние климаты Земли /Н.А. Ясаманов// Л.: Гидрометеоиздат. -1985. - 296 с.

154. Adams, R., Hurd, В., Lenhart, S. Effects of global climate change on agriculture: an interpretative review /R. Adams, B. Hurd, S. Lenhart// Climate research.- 1998.-Vol. 11.-P. 19-30.

155. Bendat J.S. and Piersol A.G. Random Data: Analysis and Measurements procedure /J.S. Bendat, A.G. Piersol. New York, John Wiley and Sons Publications. 1986. - 540p.

156. Boville B.A. Improvements to the NCAR CSM-1 for transient climate simulations. /В.А. Boville, J.T. Keihl, P.J. Rasch, F.O. Bryan // J. Climate. -2001.-vol. 14.-pp. 164-179.

157. Briffa K.R. Recent dendroclimatic evidence of northern and central European summer temperatures /K.R. Briffa, F.H. Schweingruber // Climate science A.D. 1500 (eds. Bradley R.S. and Jones P.D.). Routledge, London. - 1992. -pp. 366-392.

158. Climate Change, 1995. Impacts, Adaptations and Mitigation of Climate Change: Scientific Technical Analyses. - Contribution of WG II to the Second Assessment Report of the IPCC, Cambridge, Cambridge University Press. - 1996.-876 p.

159. Climate Change: 1995. The science of Climate Change. Report IPCC, WMO/UNEP, Cambridge, UK. - 1996. - 56p.

160. C02 Emissions from Fuel Combustion 1971-2000. Paris, International Energy Agency. - 2002.

161. Cook E.R. A new assessment of possible solar and lunar forcing of the bidecadal drought rhythm in the Western United States /E.R. Cook, D.M. Meko, C.W. Stockton// J. Climate. - 1997. - vol. 10. - pp. 1343-1356.

162. Currie R.G. Luni-solar 18.6- and solar cycle 10-11 year signals in USA air temperature records /R.G. Currie // J. Climatology. 1993. - vol. 13. - pp. 31-50.

163. Delworth T.L. Simulation of climate variability and change by the GFDL R30 coupled climate model /T.L. Delworth, R.J. Stouffer, K.W. Dixon, et al// Clim. Dyn. 2003 (in press).

164. Folland C.K. Observed climate variability and change /С.К. Folland, T.R. Karl, M.J. Salinger // Weather. 2002. - vol. 57. - No. 3. - pp. 269-278.

165. Gordon C. The simulation of SST, sea ice extents and ocean heat transports in a version of the Hadley Center coupled model without flux adjustments /С. Gordon, C. Cooper, C.A. Senior, et al// Clim. Dyn. 2000. - vol. 16. - pp. 147-168.

166. Gordon H.B. Transient climate change in the CSIRO coupled model with dynamic sea ice / H.B. Gordon, S.P. O'Farrell // Month Weather Revue. -1997.-vol. 125.-pp. 875-907.

167. IPCC Third Assessment Report. Vol. 1. Climate change 2001. The scientific Basis. Cambridge University Press. - 2001. - 881 p.

168. Jones P.D. Global temperature variations between 1861 and 1984 / P.D. Jones, T.M.L. Wigley, P.B. Wright // Nature. 1986. - Vol.322. - P. 430434.

169. Jones P.D. Global warming trends /P.D. Jones, T.M.L. Wigley // In world of science (Scientific American). 1990. - Vol 10. - P. 62-70.

170. Mann M.E. Northern hemisphere temperatures during the past millennium: Inferences, uncertainties and limitations / M.E. Mann, R.S. Bradley, M.K. Hughes // Geophysical Research Letters. 1999. - Vol. 26. - P. 759-762.

171. Mann M.E., Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries / M.E. Mann, R.S. Bradley, M.K. Hughes // Nature. 1998. -Vol. 392 (6678). -P.779-787.

172. Roeckner E. ENSO variability and atmospheric response in a global coupled atmosphere ocean GCM / E. Roeckner, J.M. Oberhuber, A. Bacher, et al// Clim. Dyn., - 1996. - vol. 12. - pp. 737-754.

173. Shapiro, S. S. A comparative study of various tests of normality / S. S. Shapiro, M. B. Wilk , H. J. Chen// Journal of the American Statistical Association. 1968. - 63. - pp.1343-1372.

174. Stocker T.F. The variable ocean / T.F. Stocker// Nature. 1994. - vol. 367. -pp. 221-222.

175. United Nations Framework Convention on Climate Change. Geneva. UNEP/WMO, IUCC, 1992.

176. Walter H. Die vegetation der Erde in oko-physiologischer Betrachtung / H. Walter// Band I: Die tropischen und subtropischen Zonen. VEB Gustav Verlag, Jena. - 1972. - 592 c.

177. Washington et al. Parallel Climate Model (PCM): Control and transient simulations. -Clim. Dyn., 2000, vol. 16, pp. 755-774.

178. Киотский протокол к Рамочной Конвенции Организации Объединенных наций об изменении климата ООН. - 1998. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://unfcc.int/resource/docs/convkp/kprus.pdf

179. Сидоров Г.В. Тульская погода Электронный ресурс.: Официальный сайт Тульского Государственного Педагогического Университета им. Л.Н.Толстого, 2000. Режим доступа: http://www.tspu.tula.ru/res/geosid/tulaweather/g6.htm

180. Яншин А.Л. Потепление климата и другие глобальные экологические проблемы на пороге XXI века // Экология и жизнь. 2001. - № 1. -Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.ecolife.ru/jornal/ecap/2001-l-l.shtml

181. Cook-Anderson G., E J. Pagani, K. Ramanujan. Satellites act as thermometers in space, show Earth has a fewer // NASA News. Washington, USA. - 2004. - Electronic resource. Mode of access: http://www.gsfc.nasa.gov/news-release/releases/2004/h04-121 .htm

182. Fourth Assessment Report: Climate Change 2007. 2007. - Electronic resource. WMO official site. - Mode of access: http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4syr.pdf

183. Motl L. "Consensus" on global warming / L. Motl // Harvard, UK. -October. - 2004. - Electronic resource. - Mode of access: http://motls.blogspot.com/20Q4/10/consensus-on-global-warming.html

184. Royal Observatory of Belgium Electronic resource.: Official site of Department of Solar Physics, 2007. Mode of access: http://sol.oma.be.

185. World Meteorological Organization (WMO) official site 2008. - Electronic resource. - Mode of access: http://www.wmo.ch/pages/indexen.html

186. Коэффициенты корреляции среднегодовых температур воздуха по метеостанциям Ставропольского края

187. Метеостанция 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 .Александровское 0,96 0,97 0,97 0,93 0,95 0,94 0,85 0,94 0,93 0,95 0,94 0,94 0,96 0,93

188. Арзгир 0,96 0,98 0,98 0,91 0,98 0,94 0,79 0,96 0,92 0,93 0,95 0,95 0,97 0,91

189. Благодарный 0,97 0,98 0,98 0,93 0,97 0,96 0,81 0,96 0,94 0,95 0,95 0,96 0,97 0,91

190. Буденновск 0,97 0,98 0,98 0,92 0,97 0,96 0,80 0,96 0,92 0,94 0,94 0,96 0,97 0,91

191. Георгиевск 0,93 0,91 0,93 0,92 0,89 0,93 0,82 0,89 0,90 0,92 0,87 0,91 0,91 0,90

192. Дивное 0,95 0,98 0,97 0,97 0,89 0,94 0,77 0,98 0,90 0,92 0,96 0,94 0,98 0,897.3еленокумск 0,94 0,94 0,96 0,96 0,93 0,94 0,80 0,93 0,87 0,94 0,91 0,95 0,95 0,89

193. Кисловодск 0,85 0,79 0,81 0,80 0,82 0,77 0,80 0,78 0,83 0,87 0,84 0,74 0,84 0,92

194. Красногвардейское 0,94 0,96 0,96 0,96 0,89 0,98 0,93 0,78 0,90 0,93 0,98 0,94 0,98 0,89

195. Мин Воды 0,93 0,92 0,94 0,92 0,90 0,90 0,87 0,83 0,90 0,90 0,90 0,90 0,92 0,8911 .Невинномысск 0,95 0,93 0,95 0,94 0,92 0,92 0,94 0,87 0,93 0,90 0,94 0,92 0,95 0,93

196. Новоалександровск 0,94 0,95 0,95 0,94 0,87 0,96 0,91 0,84 0,98 0,90 0,94 0,91 0,98 0,91

197. Рощино 0,94 0,95 0,96 0,96 0,91 0,94 0,95 0,74 0,94 0,90 0,92 0,91 0,93 0,86

198. Светлоград 0,96 0,97 0,97 0,97 0,91 0,98 0,95 0,84 0,98 0,92 0,95 0,98 0,93 0,92

199. Ставрополь 0,93 0,91 0,91 0,91 0,90 0,89 0,89 0,92 0,89 0,89 0,93 0,91 0,86 0,92метеостанция Изобильный исключена в связи с коротким рядом наблюдений

200. Повышение теплообеспеченности (°С) зоны возможного хлопкосеяния за период от посева до уборки (V X) за 1998—2007 гг. по сравнению с первым базовым периодом (1931-1960 гг.)1. Месяцы Всего

201. Метеостанции Показатели май июнь июль август сентябрь октябрь за период1998-2007 гг. 16,8 22,1 25,3 25,0 18,6 11,3

202. Дивное 1931-1960 гг. 16,9 21,2 24,5 23,3 17,1 10,1

203. Разница температуры Прирост тепла -од -зд +0,9 27,0 +0,8 24,8 +1,7 52,6 +1,5 45,0 +1,2 37,2 183,61998-2007 гг. 16,9 22,4 25,7 25,6 18,9 11,6

204. Арзгир 1931-1960 гг. 17,0 21,6 24,9 23,5 17,4 10,2

205. Разница температуры Прирост тепла -од -зд +0,8 24,0 +0,8 24,8 +2,1 65,1 +1,5 45,0 +1,4 43,4 199,21998-2007 гг. 16,8 22,2 25,7 25,6 19,1 11,8

206. Буденновск 1931-1960 гг. 16,8 21,3 24,3 23,3 17,2 10,4

207. Разница температуры Прирост тепла 0,0 0,0 +0,9 27,0 +1,4 43,4 +2,3 71,3 +1,9 57,0 +1,4 43,4 242,11998-2007 гг. 16,9 22,5 25,7 25,7 19,6 12,5

208. Рощино 1931-1960 гг. Разница температуры 16,6 +0,3 21,4 +1,1 24,6 +1,1 23,6 +2,1 17,5 +2,1 10,9 +1,6

209. Прирост тепла 9,3 33,0 34,1 65,1 63,0 49,6 254,1

210. Коэффициенты корреляции годового количества осадков по метеостанциям Ставропольского края

211. Метеостанция 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

212. Александровск 0,68 0,84 0,69 0,62 0,57 0,55 0,49 0,62 0,48 0,71 0,68 0,61 0,77 0,60

213. Арзгир 0,68 0,79 0,75 0,55 0,63 0,65 0,58 0,60 0,54 0,51 0,55 0,59 0,70 0,51

214. Благодарный 0,84 0,79 0,68 0,59 0,58 0,54 0,46 0,60 0,48 0,70 0,62 0,57 0,76 0,63

215. Буденновск 0,69 0,75 0,68 0,65 0,61 0,71 0,59 0,61 0,64 0,60 0,53 0,70 0,61 0,53

216. Георгиевск 0,62 0,55 0,59 0,65 0,40 0,61 0,65 0,50 0,74 0,44 0,41 0,56 0,46 0,46

217. Дивное 0,57 0,63 0,58 0,61 0,40 0,43 0,47 0,69 0,29 0,52 0,60 0,50 0,64 0,57

218. Зеленокумск 0,55 0,65 0,54 0,71 0,61 0,43 0,39 0,49 0,55 0,38 0,43 0,70 0,49 0,46

219. Кисловодск 0,49 0,58 0,46 0,59 0,65 0,47 0,39 0,45 0,63 0,42 0,37 0,52 0,52 0,36

220. Красногрвадейское 0,62 0,60 0,60 0,61 0,50 0,69 0,49 0,45 0,48 0,51 0,80 0,56 0,67 0,54

221. Минеральные Воды 0,48 0,54 0,48 0,64 0,74 0,29 0,55 0,63 0,48 0,35 0,44 0,52 0,40 0,35

222. Невинномысск 0,71 0,51 0,70 0,60 0,44 0,52 0,38 0,42 0,51 0,35 0,66 0,47 0,79 0,66

223. Новоалександровск 0,68 0,55 0,62 0,53 0,41 0,60 0,43 0,37 0,80 0,44 0,66 0,46 0,73 0,61

224. Рощино 0,61 0,59 0,57 0,70 0,56 0,50 0,70 0,52 0,56 0,52 0,47 0,46 0,55 0,50

225. Светлоград 0,77 0,70 0,76 0,61 0,46 0,64 0,49 0,52 0,67 0,40 0,79 0,73 0,55 0,72

226. Ставрополь 0,60 0,51 0,63 0,53 0,46 0,57 0,46 0,36 0,54 0,35 0,66 0,61 0,50 0,72

Информация о работе

Антонов, Сергей Анатольевич
кандидата географических наук
Ставрополь, 2009
ВАК 25.00.26

Диссертация

Динамика агроклиматических ресурсов агроландшафтов Ставропольского края и направления оптимизации систем земледелия - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы