Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов на примере рек Западного Башкортостана

Хафизов, Айрат Райсович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов на примере рек Западного Башкортостана
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов на примере рек Западного Башкортостана"

904617148 На правах ру копир и

ЧЪь&ъ/ / (

ХАФИЗОВ АИРАТ РАЙСОВИЧ

КОМПЛЕКСНОЕ ОБУСТРОЙСТВО (МЕЛИОРАЦИЯ) ВОДОСБОРОВ НА ПРИМЕРЕ РЕК ЗАПАДНОГО БАШКОРТОСТАНА

Специальность 06.01.02-Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

~ 9 ЛЕК 2010

Москва -2010

004617148

Работа выполнена на кафедре мелиорации и рекультивации земель Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования (ФГОУ ВПО) «Московский государственный университет природообустройства».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки РФ Голованов Александр Иванович ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки РФ Исмайылов Габил Худушевич

ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»

доктор технических наук, профессор Добрачёв Юрий Павлович ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова Россельхозакадемии

доктор технических наук Минигазимов Наил Султанович

Общество с ограниченной ответственностью "Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти" (Уфимский филиал)

Ведущая организация: Государственное унитарное предприятие

Управление «Башмелиоводхоз» Республики Башкортостан

Защита состоится «21» декабря 2010 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.045.01 в ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, д. 19, ауд. 201/1 тел./факс: 8 (495) 976-10-46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства». Автореферат разослан «19» ноября 2010 г.

Ученый секретарь-диссертационного совета Лу Т.Н. Сурикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Обшая современная ситуация территорий России, в том числе и Республики Башкортостан, характеризуется достаточно напряженным экологическим состоянием. Такое положение вызвано прогрессивным вовлечением и освоением ресурсного потенциала обширных территорий (в нашем случае водосборов), усилением на них техногенного воздействия и нарушением взаимосвязей между природными компонентами в геосистемах и в системе «человек-природа».

Анализ состояния земельных угодий водосборов, выполненный многими учеными, показывает ухудшение их экологической устойчивости. Основными процессами, влияющими на состояние сельскохозяйственных угодий водосборов России, являются: подкисление почв, сработка запасов гумуса, водшя и ветровая эрсвия, техногенное загрязнение почв. По мнению башкирских ученых в Республике Башкортостан преобладают процгссы эрозии почв, сокращение лесов, деградация пашен и дегрессия пастбищ. Так, в республике выявлено 1,2 млн. га деградированной пашни (8,7% территории республики); 5,6 млн. га эротионно-опасных сельскохозяйственных угодий (39,2% территории республики) и расгаханность территории составляет порядка 50% На мелиорированных землях к негативным процессам, указанным выше, добавляются повышенный промывной режим, усиливающий вымывание питательных вещгств из почв, и загрязнение рек.

Для решения экологических проблем важно: рассматривать и изучать водосборы в виде геосистем определенного ранга, включающих взаимообусловленный набор компонентов и развивающихся как единое целое; разрабатывать модели, описывающие основные процессы функционирования водосборов с возможно большим набором параметров, учитывающих изменения компонентов геосистем водосборов.

В настоящее время актуально расширение предметной области исследований мелиорации: рассмотрение комплексной мелиорации, как базисного элемента комплексного обустройства; применение мелиоративных мероприятий для повышения экологической устойчивости водосборов; учет при орошении промываемости почв; разработка способов расчета водообмена и обоснования мелиораций.

ного сочетания земельных угодий и разработку экологически устойчивой инфраструктуры водосборов. Такие разработки возможны только после: картографических исследований территорий водосборов; выявления техногенных факторов, воздействующих на природные компоненты и сравнительной оценки экологической устойчивости водосборов.

При рассмотрении водосборов, как объектов комплексного обустройства, требуется разработка классификации водосборов ш природно-климатическим ифи-зико-географическим показателям. Актуальность таких научных разработок обусловлена необходимостью обоснования методик комплексного обустройлва водосборов с учетом ландшафтных зон, ф га ико-географ ических и природно-климатических особенностей этих территорий. Исследования должны охватывать крупные геосистемы с не менее тремя ландшафтными зонами. Примером такой геосистемы являются водосборы Западного Башкортостана, занимающие обшую площадь 114,2 тыс. км2 и расположенные на лесной, лесостепной и степной ландшафтных зонах. Исследования выполнгны в рамках тучных исследований ФГОУ ВПО «Башкирский ГА У» по теме: «Оптимизация землеустройства с учетом зональных биоклиматических и ландшафтных условий», (№гос. репстрации 01200950317)

Объект исследований - водосборы на примере рек Западного Башкортостана.

Предмет исследований - система комплексного обустройства, ее влияние на экологическую устойчивость и продуктивность водосборов.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка целостной системы комплексного обустройства водосборов на примере рек Западного Башкортостана на основе моделирования процессов влагопереноса в кате-нах, обоснования водных мелиорации, оптимизации структуры земельных угодий, создания экологически устойчивой инфраструктуры водосборов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- осуществить анализ имеющихся научных предпосылок и методологических подходов к комплексному обустройству территорий, и на этой основе разработать целостную методику комплексного обустройства водосборов;

- выполнить математическое описание влагопереноса в катенах водосборов на основе дифференциального уравнения двумерного передвижения влаги в почве и подстилающих грунтах;

- провести картографический аналю водосборов Западного Башкортостана и определить их морфометрические характеристики;

- разработать методологию моделирования катен и геоморфологического анализа водосборов, составить морфометрические схемы для водосборов Западного Башкортостана;

-выполнить анализ имеющихся подходов к физико-географическому и ландшафтному районированию территории Республики Башкортостан и разработать классификацию водосборов по физико-географическим и природно-климатическим показателям;

- разработать модель функционирования катен водосборов и составить компьютерные модели водосборов Западного Башкортостана;

- выполнить прогнозные расчеты водного режима и продуктивности катен водосборов Западного Башкортостана при водных мелиорациях с целью обоснования экологически безопасных оросительных и осушительных норм применительно к ландшафтным зонам;

- исследовать влияние орошения и осушения на составляющие местного стока и водный режим катен водосборов на основе моделей водосборов Западного Башкортостана;

- изучить баланс гумуса на водосборах до и после мелиорации;

- оценить экологическую устойчивость водосборов Западного Башкортостана, установить рациональные соотношения земельных угодий и оптимизировать экологическую инфраструктуру водосборов;

- разработать инженерный метод расчета водообмена и обоснования ме-лиораций;

- составить обобщенную функционально-технологическую схему комплексного обустройства водосборов и практические рекомендации по повышению эффективности работ при комплексном обустройстве.

Методология исследований. Системное изучение комплексной природоохранной деятельности по обустройству территорий выполнено с использованием всей совокупности методологических подходов, применяемых в мелиорации. В качестве приоритетной методологической основы использованы геосистемный и катенарный подходы, для описания природных процессов - математические модели, опирающиеся на геосистемный (лавдшафтный) подход. Геоморфологический анализ и морфометрическая схематизация водосборов выполнены на основе картографического метода. Сбор информации по тематическим картам для исследования экологической устойчивости водосборов осуществлен с применением ГИС-технологий. Картографический материал дополнялся и уточнялся графическим, табличным и иллюстративным материалами. Процессы функционирования водосборов при их обустройстве исследовались численными экспериментами по компьютерным программам на ЭВМ, разработанными на основе математических моделей. Верификация математических моделей проводилась по критерию сходимости рассчитанных значений стока с соответствующими значениями, приведенными на официальных картах стока.

Научная новюка заключается в использовании геосистемного подхода при научном обосновании комплексногообустройства водосборов:

-предложено рассматривать структуру водосборов в виде иерархического ряда: фация, катена, микро-, мезо-, макро-, и мегаарена. Установлено, что у водосборов границы мегаарен совпадают с границами ландшафтных зон по ГТК Селянинова, а макроарен - по коэффициенту увлажнения; границы мезоарен связаны с границами провинций, а микроарен - округов; границы катен совмещаются с границами физико-географических районов; границы фаций устанавливаются по морфометрическим схемам водосборов;

-разработаны морфометрические модели катен водосборов, состоящие из четырех сопряженных фаций: элювиальной, трансэлювиальной, трансаккумулятивной и супераквальной;

-разработана компьютерная модель функционирования катен водосборов, по-зволяюаш определить параметры водного режима и продуктивность катен водосборов, моделируя почве нно-геологические, геоморфологические и многолетние метеорологические условия, различные мелиоративные режимы на водосборах;

-составлена классификация водосборов по природно-климатическим (по тепловлагообеспеченности) и физико-географическим показателям;

-обоснованы юменения составляющих местного стока и статей водного баланса на водосборах при водных мелиорациях по лесной, лесостепной и степной ландшафтным зонам и, применительно к ним, определены экологически безопасные оросительные и осушительные нормы;

-установлены рациональные соотношения земельных угодий, обеспечивающие экологическую устойчивость водосборов по ландшафтным зонам;

-разработан инженерный метод расчета водообмена и обоснования водных мелиораций при комплексном обустройстве водосборов;

-впервые для водосборов Западного Башкортостана рассмотрена целостная система комплексного обустройства, в том числе:

- проведена ком плексная оценка их современного состояния;

- оценена степень экологической устойчивости, оптимизирована экологическая инфраструктура и соотношение земельных угодий;

- разработаны морфометрические модели и модели функционирования водосборов;

- выполнены модельные исследования влияния орошения и осушения на водный режим, урожайность и баланс гумуса;

- установлены экологически безопасные мелиоративные режимы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Научное обоснование комплексного обустройства водосборов, повышающее продуктивность земель водосборов при сохранении их экологической устойчивости и плодородия почв.

2. Подход к водосборам, как объектам комплексного обустройства, состоящим кз иерархического ряда: фаиий, катен и арен. Установлены взаимосвязи между ними и физико-географическими районами, ландшафтными зонами по ГТК Селянинова и коэффициенту увлажнения.

3. Классификация водосборов по природно-климатическим (потепловла-гообеспеченности)ифшико-географическим показателям.

4. Способ схематизации катен водосборов, моделирующий катену в виде четырех сопряженных фаций с учетом морфометрических параметров водосборов.

5. Статьи водных балансов при водных мелиорациях и их динамики по ландшафтным группам водосборов, определенные на основе компьютерного моделирования функционирования катен с учетом почвенно-геологических, геоморфологических и многолетних метеорологических условий на водосборах.

6. Зависимость водообмена от крутизны откоса и коэффициента поверхностного стока, позволяющая разработать инженерный метод расчета водообмена при комплексном обустройстве водосборов.

7. Экологически безопасные мелиоративные режимы и экологически устойчивые соотношения земельных угодий водосборов по лесным, лесостепным и степным ландшафтным зонам Русской равнины.

Практическая значимость. Полученные в диссертации результаты открывают новые перспективы комплексного обустройства водосборов, а именно: -разработанная обобщенная функционально-технологическая схема, включающая комплекс мероприятий по регулированию всех основных процессов и режимов, представляет собой последовательность практических действий, направленных на обеспечение и при необходимости повышение экологической устойчивости водосборов;

-рекомендуемые мелиоративные режимы позволяют повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет водных мелиорации без снижения экологической устойчивости земель водосборов;

-учет баланса гумуса позволяет поддерживать плодородие почв после водных мелиорации за счет внесения органических удобрений;

-инженерный метод расчета водообмена при комплексном обустройстве водосборов позволяет оперативно и достаточно быстро проводить оценку экологической устойчивости мелиорируемых земель и корректировать их мелиоративные режимы.

Апробация и реализация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на научно-практических конференциях (Уфа, 1990-2010 гг.); всероссийских и межрегиональных научно-практических конференциях (Уфа, 2001-2010 гг.), международных научно-

практических конференциях (Уфа, 2003 г., 2005 г.; Пенза, 2006 г.; Барнаул, 2008 г.; Улан-Удэ, 2008 г.; Омск, 2009 г.; Москва, 2006 г., 2007 г., 2008 г., 2010 г.).

Результаты исследований обсуждены и одобрены Научно-техническим Советом Министерства сельского хозяйства Республики Башкортостан. По материалам исследований разработан ряд практических рекомендаций для сельскохозяйственного производства. Научно-технические разработки экспонировались на XI российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, 2009 г.), где два инновационных проекта по комплексному обустройству удостоены серебряных медалей и дипломов. Полученные результаты внедрены в проектную документацию проекгно-гоыскагельского института «Башгипроводхоз» (г. Уфа) и используются ГУП Управлением «Башмелиоводхоз» (г. Уфа) в практике эксплуатации мелиоративных систем Республики Башкортостан Результаты работы внедрены в учебный процесс Башкирского государственного аграрного университета (БашГАУ) и включены в курсы лекций: «Мелиорация и рекультивация земель», «Природоохранные сооружения». Автором разработана дисциплина «Комплексное обустройство водосборов Башкортостана», которая Ученым советом БашРАУ принята в качестве дисциплины регионального компонента.

Публикации. Научные результаты исследований по рассматриваемой проблеме опубликованы в 42 работах автора, включая 13 работ в шести различных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ; одну монографию и два учебных пособия.

Структура и объем работы. Объем диссертации составляет 273 страницы, включая введение, 6 глав, выводы, список литературы и два приложения. Диссертация содержит 242 страницы основного текста, 84 таблицы и 20 рисунков. Библиография включает 293 наименований, в том числе 8 иностранных источников.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту заведующему кафедрой мелиорации и рекультивации земель МГУП, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Голованову Александру Ивановичу за неоценимые советы и помощь при проведении научных исследований, а также глубокую признательность всем сотрудникам кафедры мелиорации и рекультивации земель МГУП, оказавшим помощь и поддержку при работе над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, приведена обшдя характеристика результатов исследований.

В первой главе «Научные предпосылки, методологические подходы и теоретические основы комплексного обустройства (мелиорации) водосборов» дан анализ научных разработок и программ по проблеме комплексного обустройства водосборов, существующих методологий и приемов моделирования в мелиорации. Разработаны теоретические основы геоморфологической схематизации катен, приведено математическое описание движения почвенной влаги и подземных вод в водосборах.

Присущий российской мелиоративной науке глубокий естественнонаучный подход рассматривает улучшаемые земли как часть единого целого при-родно-территориального комплекса. В.В. Докучаев, его ученики и последователи А. Н. Костяков, А. Д. Брудастов и их школа обращали особое внимание на взаимозависимость свойств компонентов природных объектов и тесную взаимосвязь процессов их функционирования.

Идею комплексного обустройства впервые предложил В. В. Докучаев и в 1891 г. разработал первую программу исследований целостных технопри-родных систем и оптимизацию систем хозяйствования. Последующие программы мелиорации в СССР, несмотря на громадные площади орошения и осушения, мало внимания уделяли экологии территорий и не представляли целостную систему комплексного обустройства (мелиорации) территорий.

А. Н. Костяковым выполнено первое комплексное ландшафтное описание территории. А. Д. Брудастов предложил теорию типов водного и минерального питания земель, рассматривая их как единство возвышенностей, склонов, понижений, пойм, связанных гидрохимическими потоками.

Значительный вклад в развитие исследований по изучению ландшафтов, как основных природных объектов, внесли труды Л.С. Берга, В.И. Вернадского, В.В. Докучаева, Б.Б. Полынова, М.А. Глазовской, В.А. Николаева, Л.Г. Раменского, Н.А. Солнцева, В.Б. Сочавы, В.Н. Сукачева, В. Уолкера, С. Ян-га, R.T. Porman, U.Odum и др. Изучению ландшафтов Башкортостана посвящены работы А. М. Гареева, И. П. Кадильникова, А. В. Шакирова и др.

Важнейшее место в изучении комплексного обустройства водосборов и мелиорации земель занимают исследования И. П. Айдарова, А. И. Голованова, Ю.П. Добрачева, А.Г. Исаченко, С.Д. Исаевой, Г.Х. Исмайыло-ва, JI.B. Кирейчевой, Д.А. Манукъяна, В.И. Сметанина, Т.И. Суриковой, В.В. Шабанова и др. Вопросам мелиорации и рекультивации земель Башкортостана посвящены труды Р. Ф. Абдрахманова, Б. Н. Батанова, И. М. Габ-басовой, А. В. Комиссарова, Н. С. Минигазимова, X. М. Сафина и др.

Современной наукой накоплен достаточный материал по различным аспектам комплексного обустройства. Назрела необходимость разработки единой методологии и методики комплексного обустройства водосборов.

Методологией комплексного обустройства водосборов, учитывая много-аспекгность проблемы, принята вся совокупность существующих в мелиорации методологических подходов. Приоритетными выбраны геосистемный и катенарный подходы.

Целостность геосистемного подхода требует четкого определения объекта исследования. Объектом исследования выбран водосбор, являющийся интегральным выражением устойчивых взаимосвязей между компонентами геосистемы и земной поверхностью. Водосбор рассматривается как геосистема, объединенная по принципу единства гидрохимических потоков и выполняющая средообразующие или экологические функции (А. И. Голованов).

Под комплексным обустройством водосборов подразумевается целостная система поэтапных мероприятий на крупных генетически однородных территориях (водосборах), создающих культурные ландшафты, где природопользование оптимизировано на научной основе и увеличение продуктивности земель проводится при сохранении, а в случае необходимости, и при повышении общей экологической устойчивости ландшафтов.

Катенарный подход является основой геоморфологической схематизации катен при обосновании необходимости мелиорации водосборов. Водосбор представлен набором катен по количеству равным физико-географическим районам на водосборе. Геоморфологическая схема катены состоит из четырех фаций с разным высотным взаиморасположением. Элювиальная фация представляет возвышенность у водораздельной линии, трансэлювиальная - склон до точки перегиба, трансаккумулятивная - склон после точки перегиба, супераквальная - низину надпойменных террас. Поймы рек, несмотря на их значимость, в работе не рассматривались. Трансэлювиальная и трансаккумулятивная фации образуют транзитную фацию склона, а супераквальная фация примыкает к водотоку. Такая схематизация дифференцирует фации по типу водного питания (по А. Д. Брудастову), учитывает размеры и формы рельефа, представляет катену, как элементарный водосбор с его характерным и особенностям и.

Анализ, применяемых в мелиорации моделей, показал, что для описания природных процессов на водосборах, наиболее оптимальными являются математические модели.

Геоморфологический анализ катен водосборов Западного Башкортостана выявил сильную вытянутость (двухмерность) фаций в поперечнике, поэтому для схематизации катен выбрана двумерная математическая модель. Принято, что потоки влаги в почве двумерные, плоские в сечении и их движение описывается по закону Дарси. Полный напор фильтрационного потока Н состоит из гравитационного и каркасно-капиллярного напоров. Связи ме-

жду влажностью а> и каркасно-капиллярным напором ф, между коэффициентом влагопроводности кш и коэффициентом фильтрации Агф описываются по эмпирическим зависимостям А. И. Голованова:

где а>„,р - соответственно максимальная гигроскопичность и пористость почвы; кк - высота капиллярного поднятия; /лип - безразмерные эмпирические коэффициенты.

Окончательное дифференциальное уравнение передвижения влаги в почве и под уровнем грунтовых вод имеет вид (А. И. Голованов, Ю. И. Сухарев): _ дн д г. ан\ , э (. дн\

где Сш= ~ - коэффициент влагоемкости, ек - интенсивности влагоотбо-

дН

ра корнями растений из единичного объема почвы. Дифференциальное уравнение нелинейное и в компьютерной модели реализовано в виде конечных разностей. Метод конечных разностей позволил подсчитать потоки влаги в любых сечениях всех фаций катен водосборов. Детальной послойной разбивкой расчетной толщи учтены водно-физические свойства всех генетических горизонтов почвы и подстилающих грунтов, уровень грунтовых вод, наличие водоупора или подпитки из нижележащего напорного горизонта. Напор почвенной влаги определен методом матричной прогонки.

Во второй главе «Водосборы Западного Башкортостана как объекты комплексного обустройства» дается общая характеристика водосборов, систематизация и классификация водосборов по природно-климатическим и физико-географическим показателям. Изучены 24 водосбора Западного Башкортостана, расположенные в бассейне реки Камы (рисунок 1).

Западный Башкортостан занимает Европейскую часть Башкортостана и относится к Русской равнине с зональными ландшафтами умеренного климата. Водосборы Западного Башкортостана имеют типичный облик водосборов равнинных рек. Долины хорошо разработаны, имеют широкие надпойменные террасы и склоны. Поверхностные и пресные подземные водные ресурсы Западного Башкортостана ограничены, неравномерно распределены по площади и по сезонам года. Наиболее острый дефицит их ощущается в юго-восточных и южных частях Западного Башкортостана.

Систематизация водосборов выполнена на основе методологии географического подхода в мелиорации, то есть рассмотрение необходимости мелиорации больших территорий с учетом географических показателей. С этой целью проведен анализ и разработаны классификации водосборов по при-родно- климатическим и физико-географическим показателям.

Водосборы

Западного Башкортостана

номера наимено- гаюшади,

вания тыс. км2

I Кама 114,2

1.1 Белая 105,3

1.1.1 Сюнь 2,5

1.1.2 База 1,5

1.1.3 йиярый

Танып 6,5

1.1.4 Бирь 2Д

1.1.5 Чермасан 2,8

1.1.6 Карм асан 1,1

1.1.7 Дема 9,3

1.1.8 Уфа 22,6

1.1.8.1 Уса 1,0

1.1.8.2 Юрюзань 3,5

1.1.8.3 Тюй 1Д

1.1.8.4 Ай 7,7

1.1.9 Уршак 4,2

1.1.10 Сим 7,8

1.1.10.1 Инзер 5,1

1.1.10.2 Лемеза 1,2

1.1.11 Зил им 3,2

1.1.12 Куганак 1,1

1.1.13 Ашкадар 3,5

1.1.14 Нугуш 3,6

1.2 Ик 3,2

1.2.1 Усень 2,3

1.3 Буй 2,4

Рисунок 1 Водосборы Западного Башкортостана

Природно-климатические показатели водосборов характеризуются гвдро-термическим коэффициентом (Г. Т. Селянинов), коэффициентом увлажнения (Н. Н. Иванов, А. Н. Костяков), «индексом сухости» (М. И. Будыко). Для территории Башкортостана вычислены их значения и построены соответствующие изолинии. Полученные изолинии наложены на карту водосборов Башкортостана, определены значения соответствующих параметров тепловлаго-обеспеченности применительно к ландшафтным зонам исследуемых водосборов Западного Башкортостана и составлена классификация водосборов по природно-климатическим показателям (Таблица 1).

Параметры тепловлагообеспеченности не учитывают местный сток, приток и отток влаги в пониженные фации катен водосборов и, соответственно, показывают степень увлажнения территорий водосборов, относительно их возвышенных фаций.

Таблица 1 Классификация водосборов по природно-климатическим показателям

Группы ПО ГТК Селяни-нова Полгруппы по коэффициенту увлажнения возвышенных фаций Водосборы

Лесная, (1,3*1,6) увлажненные, (0,8+1,0) Юрюзань - верхнее течение, Ай - верхнее течения

близкие к увлажненным, (0,7-Ю,8) Лемеза, Юрюзань - нижнее течение, Ай - нижнее течение, Тюй

Лесолуговая, (1,0+1,6) близкие к увлажненным, (0,7+0,8) Сим -верхнее течение, Уфа -верхнее течение

неувлажненные, (0,6+0,7} Сим - нижнее течение, Уфа - нижнее течение, Уса

Лесостепная, (1,0+1,3) неувлажненные, (0,6+0,7) Зилим, Инзер, Бирь - верхнее течение, Быстрый Танып - верхнее течение, Дема - верхнее течение

близкие к засушливым, (0,5+0,6) Нугуш, Буй, Бирь - нижнее течение, База, Кама, Быстрый Танып - нижнее течение, Дема - нижнее течение, Сюнь, Чермасан, Белая - нижнее течение, Белая - среднее течение, Ик

Лугостепная, (0,85+1,3) близкие к засушливым, (0,5+0,6) Усень, Уршак, Куганак

Степная, (0,85+1,0) близкие к засушливым, (0,5+0,6) Ашкадар, Кармасан

засушливые, (0,4+0,5) Белая - верхнее течение

Анализ и классификация водосборов по физико-географическим показателям осуществлены по особенностям их рельефа, почв, климатических условий, гидрологических условий и типов растительности (таблица 2).

Таблица 2 Классификация водосборов по физико-географическим показателям

Физико-географическое районирование Водосборы

зона провинция округ

Лесная Прикамско-Бельская Таныпский Быстрый Танып, Тюй

Вельский Быстрый Танып, Буй

Уфимская Караидельский Тюй, Ай, Уфа, Лемеза, Сим

Айский Юрюзань, Ай

Лесостепная Прибельская Красноусольский Инзер, Сим, Зилим, Белая

Бирский Быстрый Танып, Бирь, Уса, Уфа, Белая

Нугуш-Суреньский Нугуш

Чермасанский Сюнь, База, Чермасан, Кармасан, Дема, Уршак

Белебеевская Икский Сюнь, Усень, Ик

Стерлибашевский Дема

Степная Общесыртовско-Предуральская Ашкадарский Уршак, Куганак, Ашкадар

Общесыртовскмй Ашкадар, Белая

Приведенные классификации в целом совпадают. Но первая классификация опирается на относительные значения (например: степень увлажнения), а вторая - на абсолютные значения (например: влажность воздуха). В силу этого наблюдаются небольшие несоответствия между классификациями, и необходимо определиться с основной классификацией.

Для комплексного обустройства больше подходит классификация по природно-климатическим показателям, объединяющая водосборы и их кате-ны в однотипные ландшафтные группы по наиболее значимым показателям по тепловлагообеспеченности. Согласно этой классификации выполнены обоснование водных мелиорации и оптимизация инфраструктуры водосборов при их комплексном обустройстве.

Классификация по физико-географическим показателям применена дня схематизации природных условий водосборов при разработке моделей их функционирования. С учетом этой классификации разработана структура водосбора, где границы катен, как простейших и неделимых частей водосбора, совмещаются с границам и ф щ ико-географ ических районов в пределах соответствующих водосборов.

В третьей главе «Моделирование процессов водных мелиораций на водосборах» разработаны модели устойчивого функционирования и геоморфологические схемы катен; составлены модели метеорологических, почвенно-геологических условий и мелиоративных режимов на водосборах; выполнена верификация компьютерной модели функционирования катен.

Модель устойчивого функционирования катен водосборов позволяет разработать мелиоративные режимы, увеличивающие продуктивность водосборов при сохранении или, при необходимости, повышении их экологической устойчивости, то есть обосновать водные мелиорации при комплексном обустройстве водосборов (рисунок 2).

Обоснование водных мелиораций подразумевает нахождение экологически безопасного мелиоративного режима катен путем оптимизации интенсивности дренирования и эколого-экономического обоснования режимов орошения. Такой режим обеспечивает наибольшую возможную урожайность катен при сохранении экологической устойчивости водосборов выше установленной нормы, выраженной через коэффициент экологической устойчивости (КЭУ).

При моделировании процессов влагопереноса в катенах рассчитываются параметры водного режима сопряженных фаций катен водосборов за длительный промежуток времени. Модель содержит компьютерную программу численного решения двумерного уравнения влагопереноса в зоне аэрации и в зоне полного влагонасыщения. Результаты расчетов выдаются и сохраняются в виде параметров мелиоративного режима катен, стока (в том числе среднемноголет-ние показатели), водного режима по фациям, глубинам и расчетным годам.

Модели природных условий и геоморфологические схемы катен водосборов

Модели мелиоративных режимов па катеиах

Эколо1"о — экономическое обоснование режимов орошения

Олтимиза ция интенсивности дренирования

Моделирование процессов влагопере ——_. в катенах

Модель урожайности фаиий катен

Моделирование экологической устойчивости

Рисунок 2 Модель устойчивого функционирования катен водосборов (КЭУ - коэффициент экологической устойчивости водосборов)

Моделирование повышения урожайности фаций катен при водных ме-лиорациях выполняется по моделям продуктивности В. В. Шабанова, экологической устойчивости - по рекомендациям И. П. Айдарова.

Обеспечение устойчивого функционирования водосборов показано на примере водосборов Западного Башкортостана. С этой целью разработаны расчетные модели и схемы метеорологических, почвенно-геологических, гидрогеологических, геоморфологических условий и мелиоративных режимов 23 водосборов Западного Башкортостана.

Почвенно-геологические и гидрогеологические условия водосборов Западного Башкортостана выбраны по литературным источникам и по фондовым материалам. Почвенные условия изучены по четырем природно-сельскохозяйственным зонам, а геологические и гидрогеологические условия - по пяти инженерно-геологическим областям Башкортостана с учетом их гидрогеолого-мелиоративного районирования, выполненного на основе разработок Д. М. Каца. Почвы мощностью 1,2-^-1,6 м представлены серыми, светло- и темно-серыми лесными и дерново-подзолистыми почвами, типичными и выщелоченными черноземами. Под почвами на глубину 5-К50 м залегают глинисто-суглинистые грунты, которые в основном подстилаются песчаными грунтами толщиной 15-ЧЮ м или известняками толщиной до 50 м. Уровень фунтовых вод колеблется от 3 до 15 м.

Водно-физические свойства почв определены согласно типу и механическому составу почв, а подстилающих грунтов - территориальной принадлежности катен водосборов к соответствующей инженерно-геологической области

(таблица 3). В модели, послойной разбивкой расчетной толщи, учтены свойства всех генетических горизонтов почв и подстилающих грунтов.

Таблица 3 Исходные данные для определения водно-физических свойств почв и грунтов катен водосборов

Водосборы Тип и механический состав почв Инженерно-геологическая область

Юрюзань серые и светло-серые лесные, тс Уфшское плато

Ай светло-серые лесные, тс Приайская холмисто-увалистая равнина, Уфимское плато

Лемеза серые лесные, тс ' Прибельская холм исто-увалистая равнина

Тюй темно-серые лесные, дерново-подзолистые, тс, с Прибельская холмисто-увалистая равнина, Уфшское плато

Уса дерново-подзолистые, серые лесные, лг Прибельская холмисто-увалистая равнина

Уфа дерново-поязолистые, серые лесные,тс, с, лг Прибельская холмисто-увалистая равнина, Уфимское плато

Си« серые лесные, тс, сс Прибельская холмисто-увалистая равнина

И тер серые лесные, сс Прибельская холмисто-увалистая равнина

Зилим серые лесные, сс Прибельская холмисто-увалистая равнина

Бирь серые лесные, дерново-подаолистыедг, Прибельская холмисто-увалистая равнши

Дема черноземы типичные, карбонатные, вы щелоченные, сс, тс Прибельская холмисто-увалистая равнина, Бугульм инеко-Белебеевская возвышенность

Быстрый Танып дерново-подзолистые, тем но-серые и серые лесные, тс, г, лг Прибельская холмисто-увалистая равнина

Буй дерново-подзолистые, тс Прибельская холмисто-увалистая равнина

Нугуш серые лесные, лс Сакмаро-Бельская возвышенность

Ик черноземы выщелоченные,типичные и карбонатные тс Бугульм ингко-Белебгевская возвышенность

База черноземы выщелоченные и типичные, сс, тс Прибельская холмисто-увалистая равнина

Сюнь черноземы типичные и выщелоченные, серые лесные, сс, тс Бугульм ингко-Белебеевская возвышенность, Прибельская холм исто-увалистая равнина

Чермасан черноземы типичные, сс, тс Прибельская холмисто-увалистая равнина

Куганак черноземы выщелоченные и типичные, тс Прибельская холм исто-увалистая равнина

Уршак черноземы типичные, тс Прибельская холмисто-увалистая равнина

Усень черноземы выщелоченные и типичные, тс Бугульм инско-Белебеевская возвышенность

Ашкадар черноземы выщелоченные и типичные, тс, сс Прибельская холм исто-увалистая равнина, Бугульм инско-Белебеевская возвышенность, Сакмаро-Бельская возвышенность

Карм асан черноземы типичные, сс Прибельская холм исто-увалистая равнина

Примечание: типы почв: г - глинистый, лг - легкоглинистый, тс - тяжелосуглини-сты й, сс - среднесуг линисты й, лс - лег косуг линисты й, с - супесчаны й.

Метеорологические условия в катенах водосборов смоделированы на основе среднедекадных многолетних метеорологических данных, собранных по 26 метеостанциям с 1978 по 2009 годы. Основными метеорологическими

данными являются: температура, относительная влажность воздуха и количество осадков. Они определены для всех водосборов в разрезе физико-географических районов, то есть катен.

Наиболее холодными годами в период наблюдений являются 1986, 1993 и 1996, а наиболее теплыми -1983,1995 и 2007 годы (таблица 4).

Таблица 4 Средняя температура воздуха катен водосборов, С°

Группы водосборов Годы

наиболее холодные наиболее теплые

1986 1993 1996 1983 1995 2007

Лесная 1,3 1,4 1,7 4,0 4,5 4,5

Лесолуговая 1,6 1,7 2,1 4,3 4,9 4,7

Лесостепная 1.8 2,0 2,1 4,5 5,0 4,7

Лугостепная 2,3 2,3 2,5 4,7 5,6 4,9

Степная 2,3 2,3 2,5 4,7 5,7 4,9

Согласно существующей системе орошаемого земледелия, на мелиорируемых землях рекомендуется возделывать многолетние травы и овощные культуры. В модели этот подход реализован путем использования в качестве сельскохозяйственных культур фаций картофеля и многолетних трав.

Основным исследуемым параметром мелиоративного режима в модели является предполивная влажность, которая определяет сроки и нормы поливов, водообмен и урожайность сельскохозяйственных культур. Предполивная влажность, обеспечивающая наибольшую урожайность катен, вызывает значительный водообмен в фациях и, тем самым, снижает экологическую устойчивость водосборов. Нами, используя разработанную модель функционирования катен, решена задача нахождения экологически безопасной предпшивной влажности путем минимизации водообмена, в первую очередь промывного режима, и эколого-экономического обоснования режима орошении в сопряженных фациях катен водосборов.

Эвапотранспирация в модели вычисляется по формуле Н. Н. Иванова, где вид возделываемых растений (площади листовой поверхности и др.) учитывается так называемым биологическим коэффициентом. Для лесостепной зоны Западного Башкортостана эти коэффициенты определены на основе экспериментальных данных испаряемости, полученных с поверхности стандартных испарителей на метеостанции Чишмы в летние месяцы, с 1978 по 1994 годы. Метеостанция Чишмы относится к Чишминскому физико-географическому району Чермасанского округа Прибельской провинции лесостепной зоны Западного Башкортостана. Испарители заполнены почвенным монолитом (типичные черноземы), в качестве сельскохозяйственной культуры использованы многолетние травы.

Значение биологического коэффициента для многолетних трав, полученное на основе экспериментальных данных, отличается от значения рекомендуемой справочной литературой (напр.: по Н.В. Данильченко) на 0,85. Такие же расхождения (на 20-25%) отмечаются и в работах других авторов, исследовавших мелиоративные режимы в условиях Башкортостана (X. М. Сафин, М. Г. Ишбулатов и др.). Поэтому, в условиях Западного Башкортостана справочные значения биологических коэффициентов рекомендуются использовать с поправочным коэффициентом 0,85 (для многолетних трав и картофеля по таблице 5).

Таблица 5 Биологические коэффициенты многолетних трав и картофеля для ландшафтных зон Западного Башкортостана

Культура Ландшафтная зона

лесная лесостепная степная

Многолетняя трава Картофель 0,82-0,85 0,80-0,85 0,80-0,82 0,75-0,80 0,78-0,80 0,73-0,77

Геоморфологические параметры катен установлены на основе геоморфологического анализа водосборов Западного Башкортостана. Нами определены следующие морфометрические показатели: горизонтальная и вертикальная расчлененность, положение точки перегиба склона и коэффициент формы плана. Положение точки перегиба выражается картографической изолинией, называемой морфоюографа. Морфоизографа создает системную целостность катены и структурирует ее рельеф на относительные выпуклости и вогнутости. Морфоизографа определена топографическим методом вторых производных (пластика рельефаХ основанного на геометрическом анализе горизонталей. Положение точки перегиба склона вычислено умножением схематизированной ширины катены и коэффициента морфоизографа, определяемого как отношение площадей внутри морфоизограф и водосбора.

Плошади водосборов Западного Башкортостана варьируются от 977км2 (Уса) до 9345км2 (Дема), периметры - от 170км до 865км. Площади внутри морфоизограф составляют от 146 км2 до 2319 км2, длины - от 712 км до 8924 км. Абсолютные отметки водоразделов находятся в пределах от 91,4 мБс (Кармасан) до 406,9 мБс (Икзер), а средние уклоны - от 0,006 до 0,034. Полученные площади и уклоны отражают особенности орографии рассматриваемых водосборов. Геоморфологические схемы катен сконструированы по вычисленным морфо-метрическим показателям водосборов Западного Башкортостана (таблица 6).

Правильность, разработанных схем и моделей, проверялась моделированием процессов функционирования катен водосборов Западного Башкортостана в естественных условиях. С этой целью рассчитан местный сток на водосборах. В модели, составляющие местного стока, определены как разности атмосферных осадков и фактических эвапотранспираций соответствующих периодов года.

Таблица 6 Результаты исследований морфометрических показателей _водосборов Западного Башкортостана_

Водосборы Схематизированная ширина, м Коэффициент формы плана Схематизированная высота водосбора, м Коэффициент морфои-зографа

водосбора внутри мор-фоизографа катены водосбора морфои-зо графа

Юрюзань 5746,0 411,3 1867,4 5,6 914,3 61,4 0,22

Ай 10908,8 285,3 1238,4 5,7 2127,0 24,6 0,23

Лемеза 6294,1 677,6 1465,7 2,3 115,2 50,4 0,46

Тюй 5738,7 282,9 1507,5 5,6 274,2 34,7 0,19

Уса 3810,3 174,3 1165,5 2,7 276,4 23,0 0,15

Уфа 11857,6 264,7 1066,5 6,4 2734,4 23,7 0,25

Сим 6481,9 598,7 2228,2 3,0 • 116,3 25,8 0,27

Инзер 8523,4 158,7 889,1 2,2 1891,9 22,1 0,18

Зил им 10838,2 254,3 717,6 3,2 1375,4 14,2 0,35

Бирь 7134,7 316,7 1124,3 2,1 414,5 15,1 0,28

Дема 14386,3 215,1 1745,6 2,70 1450,2 17,9 0,16

Быстрый Танып 10102,1 202,8 985,5 3,0 1971,6 5,7 0,21

Буй 11450,7 259,7 998,0 4,6 903,7 6,8 0,26

Нугуш 7709,1 234,1 747,8 2,3 1044,2 14,7 0,31

Ик 5691,9 252,4 1088,6 4,9 193,7 19,3 0,23

База 5403,4 270,5 1375,8 3,7 407,4 25,2 0,20

Сюнь 8280,0 524,0 1894,4 4,0 314,5 31,6 0,28

Чермасан 9305,4 612,9 3528,0 3,2 584,7 63,5 0,17

Куганак 5933,2 326,2 1249,1 2,2 166,7 13,1 0,26

Уршак 14812,8 199,8 1443,4 2,1 395,3 16,2 0,14

У сень 9972,8 699,7 2144,2 2,3 140,7 37,5 0,33

Ашкадар 11966,2 580,44 2343,1 1,7 507,7 24,4 0,25

Кармасан 6252,8 502,33 1186,7 2,6 133,9 10,2 0,42

Объем стока талых вод получен через коэффициенты поверхностного стока. Данный коэффициент завис иг от многих факторов иусловий.В модели этот коэффициент для каждой фации катен принимался по рекомендациям А. Н. Костикова в зависимости от уклона местности, степени оттаивания почвы, водопроницаемости почв и подстилающих грунтов.

Критерием правильности схематизации природных условий является сходимость рассчитанных значений среднемногсшетних показателей составляющих стока ш водосборах за 1978 -^2009 годы с соответствующим и значениям и, приведенными на официальных каргах стока. Средние расхождения между ним и составили: годового стока не более стока половодья - 7% и меженного стока -10 %.

В четвертой главе «Обоснование необходимости водных мелиорации при комплексном обустройстве водосборов» рассчитаны водные балансы и выполнены прогнозные расчеты водного режима фаций 35 катен 23 водосбо-

ров Западного Башкортостана. Количество катен соответствует количеству физико-географических районов в пределах исследуемых водосборов.

Результаты расчетов обобщены по ландшафтным группам, согласно, принятой в качестве основной, классификации водосборов по природно-климатическим показателям. Исследовано функционирование катен при естественных условиях и водных мелиорациях. Результаты представлены в виде статей частных балансов для поверхностных, почвенных и подаем ных вод за период с 1978 по 2009 годы. При водных мелиорациях в балансы добавлены управляемые искусственные статьи: орошение и дренаж.

Мелиорация земель повышает экологическую устойчивость водосбора, оптимизируя тепловлагообеспеченность, повышая биологическую продуктивность земель, восстанавливая нарушенный почвенный и растительный покров. Но положительный эффект от водных мелиораций достигается только при обеспечении экологической устойчивости мелиорированных катен: Ккп = т) • Кп; где Ка - коэффициент экологической устойчивости в естественном состоянии, ц - мелиоративная составляющая устойчивости, принимаемая по предложению И. П. Айдарова: г) = •; где (с + д)п и (с + д)„„

- поверхностный сток и водообмен между почвенным и и грунтовыми водами на немелиорированных и мелиорированных катенах. При мелиоративной составляющей устойчивости т] ~ 1 экологическое состояние мелиорированных катен будет стабильным, при т]> 1 - будет повышаться, прит) < 1 - будет ухудшаться; Умп и У„ - урожайность сельскохозяйственных культур на мелиорированных и немелиорированных землях.

Далее приведено обоснование водных мелиораций по ландшафтным группам.

Лесная группа. Группа объединяет четыре водосбора. Анализ водного режима фаций показал, что на статьи водных балансов влияют как морфометриче-ские показатели катен, так и характеристики почв и подстилающих грунтов водосборов. Но в однотипных по высотному взаимоположению фациях наблюдается одинаковая направленность притока, оттока и промываемости почв. Данные утверждения позволили объединить фации катен всех водосборов по их высотному взаимоположению и выполнить анализ их усредненных значений.

При годовых осадках - 605 мм и эвапотранспирации - 283 мм, суммарный отток из элювиальной в транзитную фацию составляет 25%, а го транзитной в супераквальную фацию - 34% годовых осадков. Супераквальгая фация испытывает значительный приток влаги - 66% годовых осадков. Средние урожайности составляют 0,48 от потенциальной урожайности. Наибольшее снижение относительной урожайности отмечено в супераквальных фациях (0,26 от потенциальной урожайности).

Для лесной группы водосборов рекомендуются орошение возвышенных фаций в сухие (10% по влагообеспеченности) годы, осушение пониженных фаций систематическим дренажем, ограждение их от притока подземных вод со склонов.

При водных мелиорациях динамика влагопереноса по фациям сохраняется. Поэтому анализ водного режима при орошении и осушении также проводим по фациям, объединенным по их высотному положению (таблица 7).

Таблица 7 Результаты прогноза водного режима лесной группы водосборов

Фации Ситуация Статьи водного баланса, мм Пр, мм Ур, в долях

ВпВЛ Ор Этр Дет Лег Пот

Элювиальная естественный режим 424 - 278 - 26 147 143 0,56

водные мелиорации 436 75 288 0 8 223 218 0,80

Транзитная естественный режим 389 - 258 - 19 204 136 0,61

водные мелиорации 409 0 241 0 5 291 142 0,61

Суперак-вальная естественный режим 228 - 311 - 296 52 -334 0,26

водные мелиорации 388 0 285 517 46 62 134 0,55

Примечание: ВпВЛ - впитывание воды в почву весной и летом; Ор - оросительная норма; Эгр - эвапотраспирация; Дет - сток в дренаж; Лет - летний поверхностный сток; Пот - подземный отток на пониженные фации; Пр - промываемоегь почвы; Ур - относительная урожайность.

Мелиоративный режим, обеспечивающий наибольшую урожайность катен водосборов, вызывает негативные процессы, ухудшающие экологическое состояние водосборов. В связи с этим при комплексном обустройстве, разработаны и реализованы приемы, позволяющие повысить урожайность и сохранить экологическую устойчивость катен:

- уменьшение вымываемости растворенных веществ и гумуса из почв в пониженных фациях путем оптимизации интенсивности дренирования;

- снижение промываемости почв в орошаемых фациях эколого-экономическим обоснованием режима орошения;

- компенсация промываемости и вымываемости растворенных веществ и гумуса из почв дополнительным внесением удобрений.

Интенсивность дренирования снижается за счет изменения глубины заложения дрен, но при этом уменьшается и урожайность фаций. С целью определения зависимости относительной урожайности фаций от интенсивности дренирования пониженных фаций выполнены расчеты катен водосборов лесной группы с варьированием глубин заложения дрен. Результаты представлены в виде зависимости ДСт = (рисунок 3).

Относительное уменьшение интенсивности дренирования ДСт в долях

СтФак а

определяется, как: ДСт = тах, где Сттах, Стфак - годовой сток в дренаж,

соответственно, при максимальной нормативной и при уменьшенной глубине заложения, вычисляемые по модели функционирования катен, мм. Снижение

fc<t>a«

относительной урожайности в "/»определяется как: Д/сш = • 100, где

к со

к?}11*, к^ЗК - относительные урожайности в долях соответственно при максимальной нормативной и при уменьшенной глубине заложения, вычисляемые по модели продуктивности.

_ 1.500 j.........................-........-........-------------------------------------------------—.............................................................

ш s У

IS й «■ 1000 1.................t-г.............-.....~~р~.........................--...............-.............-.......................

л х о £ .......................

| 1 » ш 0.500 -i...........................-..........-.................—....................................-.............-........-.....—..................................................................

s ! о S

о | ш §• 0.000 ...........................................-..........................................................-...........1...........................-....................................................................

О * s | 100 96 92 89 86 84

■t

Снижение относительной урожайности, fik„, %

Рисунок 3 Зависимость относительного уменьшения интенсивности дренирования ДСт от относительной урожайности Акы

По полученной зависимости, назначая приемлемое снижение относительной урожайности, можно определить ожидаемое уменьшение интенсивности дренирования. Для лесной группы рекомендуется осушение суперакваль-ных фаций и ограждение их от притока грунтовых вод ловчими дренами. Экологически безопасные осушительные нормы составляют до 1,1 м.

Эколого-экономическое обоснование позволяет определить значения предполивной влажности, обеспечивающие безопасные экологические оросительные нормы и промываемости почв при приемлемой относительной урожайности. Исследованы шесть вариантов поливов при предполивных влажностях в долях от ППВ: 0,5; 0,6; 0,65; 0,7; 0,75; 0,8; где 111 1В - предельная полевая влагоемкость. В результате расчетов определены значения: оросительных норм, промываемости почв и относительной урожайности для всех катен водосборов лесной группы. В качестве экологически безопасной предполивной влажности для водосборов лесной группы при возделывании многолетних трав и картофеля рекомендуется (0,65...0,7) ППВ, при этом урожайность катен группы возрастет в 1,3 раза.

Обоснования водных мелиораций при комплексном обустройстве для остальных групп водосборов выполнены по вышеизложенной методике.

Лесолуговая группа. Группа объединяет три водосбора, расположенные на стыке лесных и лесостепных ландшафтных зон. По потенциальным оценкам тепловлагообеспеченности они занимают переходное положение, для них важно разделение на подгруппы по увлажненности: близкие к увлажненным и неувлажненные катены.

При годовых осадках - 645 мм и эвапотранспирации - 328 мм, подземный отток из элювиальной в транзитную фацию составляет 24% годовой суммы осадков. Пониженная супераквальная фация испытывает значительный приток влаги (45 % годовых осадков). Группе рекомендуются орошение в среднесухие и сухие по влагообеспеченностк годы, осушение пониженных фаций систематическим дренажем и их ограждение от притока подземных вод со склонов. Изменения водных режимов фаций лесолуговой группы водосборов при водных мелиорациях аналогичны изменениям лесной группы (таблица 8).

Таблица 8 Результаты прогноза водного режима _лесолуговой группы водосборов_

Фации Ситуация Статьи водного баланса, мм Пр, мм Ур, в долях

ВпВЛ Ор Этр ) Дет Лет Пот

Подгруппа - близкие к увлажненным катены

Элювиальная естественный режим 447 - 324 - 36 123 110 0,60

водные мелиорации 456 21 328 0 36 128 115 0,60

Транзитная естественный режим 451 - 277 - 10 161 175 0,67

водные мелиорации 448 0 278 0 9 163 177 0,67

Суперак-вальная естественный режим 279 - 308 - 311 46 -182 0,32

водные мелиорации 418 0 290 349 41 372 130 0,55

Подгруппа - неувлажненные катены

Элювиальная естественный режим 542 - 347 - 10 194 181 0,54

водные мелиорации 611 79 392 0 7 204 189 0,89

Транзитная естественный режим 524 - 325 - 4 181 192 0,55

водные мелиорации 522 0 332 0 3 207 186 0,58

Суперак-вальная естественный режим 310 - 389 - 285 115 -240 0,31

водные мелиорации 484 0 367 477 30 617 137 0,57

Примечание: ВпВЛ - впишвание воды в почву весной и летом; Ор - оросительная норма; Этр - эвапотраспирация; Дсг - сток в дренаж; Лег - летш поверхностный сток; Пот - подземный отток на пониженные фации; Пр - промываемость почвы; Ур - относительная урожайность.

Увеличение урожайности фаций катен, близких к увлажненным, происходит за счет осушения супераквальных фаций до 0,68 м, неувлажненных катен -орошением элювиальных фаций при предполивной влажности 0,75 ППВ и осушг-нием суперавкальных фаций. Урожайность после водных мелиорации катен, близких к увлажненным, возрастает в 1,2 раза; неувлажненных катен водосборов -1,4 раза.

Лесостепная группа. Лесостепная группа объединяет 11 водосборов. По увлажненности она подразделяется на подгруппы: неувлажненные (восемь водосборов) и близкие к засушливым (19 водосборов) катены. Прогнозные расчеты и анализ результатов проведены раздельно по подгруппам (таблица 9).

Таблица 9 Результаты прогноза водного режима _лесостепной группы водосборов_

Фации Ситуация Статьи водного баланса, мм Пр, мм Ур,в долях

ВпВЛ Ор Этр Дет Лег Пот

Подгруппа - неувлажненные катены

Элювиальная естественный режим 399 - 319 - 17 80 77 0,42

водные мелиорации 440 29 344 0 17 175 80 0,71

Транзитная естественный режим 382 - 294 - 6 125 89 0,50

водные мелиорации 410 0 317 0 6 256 96 0,76

Суперак-вальная естественный режим 240 - 347 - 252 25 -219 0,31

водные мелиорации 422 0 344 669 7 676 71 0,52

Подгруппа - близкие к засушливым катены

Элювиальная естественный режим 389 - 327 - 5 63 65 0,55

водные мелиорации 487 82 372 0 4 ИЗ 115 0,83

Транзитная естественный режим 365 - 297 - 2 108 71 0,51

водные мелиорации 384 0 319 0 ' 1 198 76 0,68

Суперак-вальная естественный режим 269 - 371 - 250 22 -169 0,37

водные мелиорации 406 0 375 595 2 596 33 0,70

Примечание: ВпВЛ - впитывание воды в почву весной и летом; Ор - оросительная норма; Этр - эвапотраспирашя; Дет - сток в дренаж; Лег - леший поверхностный сток; Пот - подземный отток на пониженные фаиии; Пр - промываемость почвы; Ур - относительная урожайность.

При годовых осадках - 597 мм и эвагклрангпирации - 318 мм, подземный отток из элювгальной в транзитную фацию составляет 13 %годовых осадков. Пониженная супграквальная фация испытывает приток влаги - 39 %годовых осадков.

Водосборам группы рекомендуются регулярное орошение возвышенных фаций. При этом необходимо предусмотреть ловчую дрену, ограждающую пониженные фации от притока подземных вод со склонов. Осушение пониженных фаций лесостепной группы остается актуальной. Нормы орошения и осушения должны обеспечивать мелиоративную составляющую экологической устойчивости не ниже 1,0. Экологически безопасная оросительная норма составляет 29+82 мм в год, осушительная норма -1,0 м. Средняя относительная урожайность пониженных фаций увеличивается у неувлажененных катен- на 0,52; у близ ких к засушливым катен - на 0,7 от потенциальной урожайности.

Все значения статей водного баланса элювиальной и транзитной фаций обеих подгрупп при водных мелиорациях больше, чем в естественных условиях. В среднем подземный отток увеличивается на 48%, впитывание - на 10°/а, эва-потранспирация - на 8% Экологически безопасная предполивная влажность 0,72 ППВ обеспечивается оросительной нормой у неувлажненных катен 29 мм, близких к засушливым-82 мм в год. Урожайность катен группы возрастает в 1,6 раз..

Лугостепная и степная группы. Лугостепная группа объединяет три, степная - два водосбора. Все относятся к подгруппе близких к засушливым.

При средних по группам годовых осадках - 471 мм и эвапотранспира-ции - 370 мм, подземный отток из элювиальной в транзитную фацию составляет 9%, а приток влаги в пониженную фацию - 37% годовых осадков.

В направлении от элювиальной к супераквальной фации весеннее увлажнение и впитывание в почву в обеих группах уменьшается, а подземный отток и промываемость увеличивается. Урожайность в естественных условиях у лугостепной группы составляет 0,50; степной группы - 0,17 потенциальной урожайности. Рекомендуется регулярное орошение у лугостепной группы - элювиальных и транзитных фаций, у степной группы - всех фаций. Осушение пониженных фаций проводить систематическим дренажем, понижающим минимальные уровни грунтовых вод до значений, вызывающих незначительную промываемость почв (до 5 мм/год). Нормы орошения и осушения не должны ухудшать экологическое состояние водосборов.

Регулярное орошение фаций с экологически обоснованными нормами выравнивает значения статей водного баланса водосборов, и их вариация при водных мелиорациях, в основном, происходит в зависимости от рельефа местности и глубины заложения грунтовых вод (таблица 10).

Таблица 10 Результаты прогноза водного режима лугостепной и степной групп водосборов

Фации Ситуация Статьи водного баланса, мм Пр, Ур, в

ВпВЛ Ор Этр Дст Лет Пот мм долях

Лутостепная группа

Элюви- естественный режим 406 - 373 - 12 32 34 0,57

альная водные мелиорации 453 85 409 0 9 44 45 0,85

Транзит- естественный режим 391 - 335 - 4 66 62 0,55

ная водные мелиорации 439 85 325 4 4 142 70 0,63

Суперак- естественный режим 293 - 443 - 125 54 -176 0,37

вальная водные мелиорации 410 0 392 350 5 246 24 0,72

Степная группа

Элюви- естественный режим 369 - 312 6 51 60 0,12

альная водные мелиорации 765 195 583 0 0 182 171 0,90

Транзит- естественный режим 344 - 362 - 2 149 62 0,36

ная водные мелиорации 745 195 324 0 0 503 47 0,72

Суперак- естественный режим 313 - 409 - 0 187 -153 0,31

вальная водные мелиорации 797 85 555 293 0 635 293 0,97

Примечание: ВпВЛ - впитывание воды в почву весной и летам; Ор - оросительная норма; Эгр - эвапограспирация; Дст - сток в дренаж; Лет - летний поверхностный сток; Пот - подземный отток на пониженные фации; Пр - промываемость почвы; Ур - относительная урожайность.

При осушении пониженных фаций нормой 0,7-4,1 м будет обеспечена экологическая безопасность и будет наблюдаться небольшая промываемость почв. При водных мелиорациях впитывание воды в почву увеличивается на

41%, эвапотранспирация на - 14% подземный отток на - 69% и отноститель-ная урожайность - в 2,49 раза. Экологически безопасная предполивная влажность 0,72 ППВ обеспечивается средней оросительной нормой: у лугостеп-ной группы - 85 мм, степной группы - 158 мм в год. Урожайность катен лу-гостепной группы возрастет в 1,5 раза, у степной группы - в 3,3 раза.

На основе результатов прогнозных расчетов изучено влияние орошения и осушения на водный режим фаций катен водосборов. Построены графические зависимости изменения статей водного баланса по ландшафтным группам и установлены их линейные тренды.

На графиках зависимостей впитывания воды в почву в естественных условиях во всех фациях у лесолуговой и лугостепной групп водосборов образуются незначительные пики (рисунок 4). Объясняется это наличием у данных групп водосборов более благоприятных условий для впитывания воды по ихтепловлагообеспеченности.

—естественный

режим, элювиальная фация

—Ш—мелиорация, элювиальная фация

~~û~~ecrec гаенньш

режим, транзитная фация

—^—мелиорация, транзитная фация

"^г-естественный

режим, супераквальная фация

—мелиорация, супераквальная фация

Рисунок 4 Изменение впитывания воды в почву по ландшафтным группам

водосборов

Общий тренд впитывания воды в почву у элювиальных и транзитных фаций в сторону снижения, а у супераквальной фации - повышения. Снижение впитывания воды в почву между лесной и степной группами составляет 17% а повышение - 28% по отношению к лесной группе. Между смежными группам и водосборов, соответственно - 4% и 7%.

Водные мелиорации водосборов изменяет тренд впитывания воды в почву во всех группах в сторону повышения. До степной группы впитывание воды аппроксимируется линейной зависимостью, у степной группы наблюдается значительное нелинейное повышение впитывания. В среднем приращение впитывания воды в почву между смежными группами составляет: у элювиальных фаций - 14% транзитных фаций - 16% и супераквальных фа-

ций — 23% по отношению к лесной группе. Роль орошения и осушения в увеличении впитывания воды в почву от лесной к степной группе повышается.

Графики зависимостей эвапотранспирации по ландшафтным группам в естественных условиях и при водных мелиорациях аналогичны ранее рассмотренным графикам (рисунок 5).

—•—естественный

режим, элювиальная фация

мелиорация, элювиальная группа

-А—естественный

режим, транзитная фация

-*~мелиорация, транзитная фация

—естественный

режим, супераквальная фация

мелиорация, супераквальная фация

Рисунок 5 Изменение эвапотранспирации по ландшафтным группам водосборов

Общий тренд эвапотранспирации у всех фаций по отношению к лесной группе в сторону повышения. В среднем приращение между смежными группами составляет: у элювиальных фаций - 4% транзитных и супераквальных фаций - 9% по отношению к лесной группе.

При водных мелиорациях направление тренда не меняется, в среднем приращение эвапотранспирации между смежными группами составляет: у элювиальных фаций - 24%, транзитных фаций - 5% и супераквальных фаций - 23% по отношению к лесной группе. У элювиальных и супераквальных фаций при водных мелиорациях приращение эвапотранспирации между смежными группами увеличивается, у транзитных фаций - несколько снижается.

Тренд подземного оттока воды в пониженные фации водосборов от лесной до степной группы в естественных условиях снижается. Снижение подземного оттока воды между смежными группами водосборов от элювиальной к транзитной фации составляет в среднем 21% от транзитной к су-пераквальной фации -11% оттока лесной группы водосборов (рисунок 6, а).

При орошении и осушении тренд подземного оттока воды из элювиальных фации не меняется, а из транзитных фаций водосборов от лесной до степной группы повышается. Орошение существенно меняет тренд подземного оттока воды в пониженные фации водосборов степной группы. Повышение подземного оттока воды у степной группы объясняется орошением всех фаций катен водосборов. Так, подземный отток вода из элювиальных в

транзитные фации в водосборах степной группы повышается на 13%, а из транзитных в супераквальные фации - на 31%. (рисунок 6, б).

а)

НИ- естественный

режим, элювиальна я фация естественный режим, транзитная фация

лесолуговая лесостепная лугостепная Ландшафтные группы водосборов

600

ьь 2 500

3 400

«г о 300

ЗС 200

е о 100

««Ф*» мелиорация, элювиальная фация —»^мелиорация, транзитная фация

лесная лесолуговая лесостепная лугостепная степная Ландшафтные группы водосборов

Рисунок 6 Изменение подземного оттока воды в пониженные фации по ландшафтным группам водосборов: а) при естественном режиме; б) при водных мелиорациях

Тренд водообмена аналогичен тренду подземного оттока воды в пониженные фации. Снижение водообмена между смежными группами водосборов элювиальной фации составляет в среднем 21%, транзитной фации - 17% и супераквальной фации - 8% по отношению к лесной группе (рисунок 7).

естественный

режим, элювиальная фация •НИ— мелиорация, элювиальная фация

■тф*»естественный режим, транзитная фация

—^■—мелиорация, транзитная фация естественный

режим, супераквальная фация -♦"мелиорация, супераквальная фация

Рисунок 7 Изменение водообмена между корнеобитаемым слоем почвы и подстилающими его слоями по ландшафтным группам водосборов

При орошении и дренаже у элювиальной и супераквальной фаций тренд водообмена от лесной до лугостепной группы снижается, от лугостеп-

ной к степной группе повышается. Причина - орошение всех фаций степной группы водосборов. Снижение водообмена между смежными группами водосборов у элювиальной и супераквальной фаций составляет 20% по отношению к лесной группе. Повышение водообмена, соответственно 14% и 50% по отношению к лесной группе. Тренд водообмена транзитной фации при водных мелиорациях остается без изменения, также не меняется величина снижения водообмена между смежными группами водосборов.

В пятой главе «Повышение экологической устойчивости водосборов при их комплексном обустройстве» изучается воздействие техногенных факторов на природные компоненты, выполняются сравнительная оценка экологической устойчивости и оптимизация инфраструктуры водосборов.

Современное состояние водосборов Западного Башкортостана определяется значительной освоенностью и функционированием в них природно-техногенных комплексов. Природно-техногенные комплексы сформировались под техногенным воздействием нефтегазового, добывающего и перерабатывающего полезные ископаемые, строительного, дорожного, гидротехнического и агропромышленного комплексов. Экологическое состояние водосборов многими учеными оценивается как неудовлетворительное. Большая степень освоенности и интенсивное использование земель водосборов в сочетании со сложными природными условиями, привели к деградации почвенного и растительного покрова на значительных площадях республики.

Наиболее масштабные деградации почвенного покрова вызывают процессы эрсвии. Причинами возникновения и развития эрозии являются нарушение структуры землепользования, высокая распаханность и низкая лесистость земельных угодий водосборов. В наибольшей степени (более 80% площадей сельхозугодий) плоскостной эрозии подвержены земли водосборов Бирь, Быстрый Танып, Тюй; части водосборов Уршак, Дема, Ик, Белая. Процессы глубинной эрозии, с интенсивным проявлением овражной эрозии на территориях более 5% от всей плошдди, наблюдаются у водосборов южной и юго-западной частей Западного Башкортостана. Средняя плотность овражно-балочной сети в республике составляет 0,3-1,2 км/ км2, а местами достигает до 3,5 км/ км2 площади. В результате эрозии и переуплотнения почвы происходит сокращение мощности гумусового горизонта пахотных земель. За последние 35 лет мощность гумусового горизонта почв равнинных водосборов сократилась на7-8 см.

В настоящее время общая площадь орошаемых сельскохозяйственных угодий составляет 43,9 тыс. га, осушенных - 32,3 тыс та. Орошаемые площади расположены на водосборах левых притоков реки Белой южной и юго-западной частях Западного Башкортостана. Осушенные земли находятся на водосборах правых.притоков реки Белой северной части Западного Башкор-

тостана. Мелиорированные площади характеризуются низкой обустроенностью и неудовлетворительным техническим состоянием. Более 59% орошаемых и 12% осушенных земель нуждаются в проведении работ по повышению технического уровня гидромелиоративных систем.

Для проведения анализа и оценки экологической устойчивости водосборов выявлены основные типы хозяйствования на их территориях. Они предопределяют негативные изменения природных компонентов и приоритетные экологические проблемы водосборов (Таблица 11).

Таблица 11 Результаты исследований хозяйственно-техногенных состояний водосборов

Водосборы Группы Изменение природных компонентов Экологические проблемы

Лемеза, Юрюзань, Ай, Тюй Лесная Эрозия овражная и плоскостная, локальный карст, изменение растительности лесов и болот Вырубка и сведение лесов, дигрессия пастбищ, исто-'щение почв.

Уса, Сим, Уфа Лесолуговая Эрозия плоскостная, локальный карст, изменение растительности и состава вод водоемов, ог-леение, загрязнение нефтью Истощение и эрозия почв, загрязнение почв нефтепродуктами.

Быстрый Та-нып, Нугуш, Бирь, База, Зи-лим, Дема, Буй, Игоер, Сюнь, Чермасан Лесостепная Эрозия овражная и плоскостная, локальный карст, изменение растительности и состава вод водоемов, оглеение, загрязнение нефтью, засоление Дефляция, дигрессия пастбищ, загрязнение нефтепродуктами, истощение и эрозия почв, высокая рекреационная . нагрузка, загрязнение атмосферы.

Уршак, Усень, Куга-нак Луго-степная Эрозия овражная, повсеместный карст, засоление, изменение растительности и состава вод водоемов, загрязнение нефтью Истощение и дефляция почв; комплексное загрязнение почв, атмосферы, подземных и поверхностных вод.

Кармасан Ашкадар Степная Эрозия плоскостная, локальный карст, изменение растительности водоемов, засоление, загрязнение нефтью Истощение и эрозия почв, комплексное загрязнение почв, атмосферы, подземных и поверхностных вод.

Примечание: Для водосборов рек Кама, Белая, Уфа, Ик и Сим хозяйственно - техногенные характеристики соответствуют совокупным характеристикам их притоков.

Проведенный анализ хозяйственно-техногенного состояния водосборов показал, что воздействие техногенных факторов особенно сильно сказалось в степных и лугостепных зонах, где произошли необратимые изменения естественной растительности и других природных компонентов. Существенные негативные изменения природных компонентов отмечаются и на водосборах, охватывающих густонаселенные промышленные районы.

На устойчивое функционирование водосборов существенно влияет трансформация земельных угодий, осуществляемая человеком для решения экономических задач: увеличение запасов продовольствия, добыча полезных

ископаемых, строительство. При комплексном обустройстве водосборов возникает необходимость оценки экологического состояния водосборов и разработки мер по повышению их экологической устойчивости.

Вопросы экологической устойчивости территорий рассматриваются в работах И. П. Айдарова, В. А. Баранова, М. А. Глазовской, А. И. Голованова, Л. В Кирейчевой и др. Вклад в развитие исследований экологической устойчивости ландшафтов Башкортостана внесли работы И.К. Хабирова, Ф.Ш. Га-рифуллина, А. В. Шакирова и др. Для сравнительной оценки водосборов нами использованы коэффициент экологической устойчивости (стабильности) и уровень эколого-геохимической устойчивости М. А. Глазовской.

Коэффициент экологической устойчивости (стабильности) техноприродных или квазиприродных сигтем га водосборах (КЭУ) кс определен по формуле:

А'с = '-¿/Д, , где: Г- площадь водосбора, п',/, - площадь ¿-го угодья, га; ки

- коэффициент стабильности ¿-то угодья. Для широколиственных лесов принят 1,0; болот, водотоков и водоемов - 0,79; пастбищ - 0,68; смешанных лесов - 0,63; лугов - 0,62; садов, лесных культур, лесополос - 0,43; хвойных лесов - 0,38; пашен в среднем - 0,14; прочих земель (выходы горных пород, овраги, пески, то есть не используемые земли) - 0,0. Урбанизированные территории резко уменьшают экологическую стабильность водосбора, поэтому для них коэффициент стабильности принимается отрицательным и ориентировочно равным -1 (И. П. Айдаров); к,, -коэффициент геалого-морфслогической устойчивости рельефа водосбора. Зависит от уклона поверхности земли, площадей оврагов, крутых склонов, оползней и изменяется от 1 (стабильный рельеф) до 0,7 (нестабильный рельеф).

Для расчета коэффициентов экологической устойчивости водосборов (КЭУ) кг определены площади всех земельных угодий, формирующих территории исследуемых водосборов Западного Башкортостана. Сбор информации осуществлен с применением ГИС технологий и путем совмещения карт водосборов с соответствующими картами, в их увязке и некоторой схематизации. Картографический материал дополнялся и уточнялся графическим, табличным и иллюстративным материалами. При создании ГИС собрана следующая тематическая картографическая информация: карты водосборов, лесов и защитных лесных полос, земельного фонда, заболоченности и овражной эрозии территории Западного Башкортостана.

Анализ вычисленных коэффициентов экологической устойчивости водосборов показал, что общая устойчивость водосборов Башкортостана низкая, 0,33 < 0,47 < 0,50. Экологическая устойчивость по водосборам: Камы - низкая 0,33 < 0,46 < 0,50; Оби - средняя 0,51 <0,58 <0,66 и Урала - средняя 0,51 <0,53 <0,66.

По бассейну реки Камы высокой степенью экологической устойчивости обладают две вторых, средней - две вторых и четыре третьих, низкой -две первых, девять вторых и один третьих, очень низкой - один первых, две вторых и один третьих притоков (таблица 12).

Таблица 12 Экологическая устойчивость водосборов бассейна реки Камы

Притоки реки Камы Степень экологической устойчивости

высокая средняя низкая очень низкая

- - Кама -

первые - - Белая, Буй Ик

' вторые Зил им, Нугуш Сим, Уфа Бирь, База, Дема, Кармасан, Чермасан, Быстый Танып, Усенъ, Сюнь, Уршак Куганак, Ашкадар

третьи - Юрюзань, Ай, Лемеза, Инзер Уса Тюй

Самое благополучное экологическое состояние среди водосборов Башкортостана наблюдается по водосборам бассейна реки Сим, где Кс = 0,53+0^56. Их залесенность составляет более 82% (леса преимущественно широколиственные), а распаханность - 7,5%. Наиболее существенная трансформация земельных угодий осуществлена на водосборах бассейна реки Ик. У них самое неблагополучное экологическое состояние Кс = 0,25-Ю,38. Распаханность водосборов доходит до 60%, застроенность - более 6%. Экологическая устойчивость водосборов по ландшафтным группам снижается от лесной к степной группе (Таблица 13).

Таблица 13 Экологическая устойчивость водосборов

Группы водосборов Экологическая устойчивость

отдельных водосборов средняя по группе

Лесная 0,33-Ю,63 0,58

Лесолуговая 0,44-Ю,58 0,54

Лесостепная 0,31-Ю,73 0,47

Лугостепная 0,32-Ю,38 0,35

Степная 0,31-Ю,38 0,35

Уровни эколого-геохимической устойчивости оценены по М. А. Гла-зовской. По этой градации эколого-геохимическая устойчивость групп водосборов к кислотным воздействиям и загрязнению тяжелыми металлами возрастает в направлении с севера на юг (таблица 14). Наибольшей устойчивостью обладают водосборы юго-восточной, а наименьшей - северо-западной части Западного Башкортостана.

Таблица 14Эколого-геохимическая устойчивость водосборов

Группы водосборов Эколого-геохим ическая устойчивость

к кислотным воздействиям к загрязнению тяжелыми металлами

Лесная ниже средней средняя

Лесолуговая ниже средней средняя

Лесостепная средняя средняя

Луг осте гшая средняя выше средней

Степная выше средней выше средней

Практически для всех водосборов Западного Башкортостана (кроме водосборов Зилима и Нугуша) требуется разработка мер по повышению их экологической устойчивости, заключающаяся в оптимизации их экологической инфраструктуры и/или проведении природоохранных мероприятий.

Оптимизация экологической инфраструктуры водосбров сводится к формированию и поддержанию такого соотношения земельных угодий, которое обеспечивает целесообразное экологическое равновесие и необходимую устойчивость водосборов. При этом коэффициент экологической устойчивости водосборов (КЭУ) должен быть не ниже установленного уровня.

Природоохранные мероприятия разрабатываются с учетом степени нарушенности ландшафтов водосборов и рассмотрены в шестой главе.

На основе исследований хозяйственно-техногенных характеристик водосборов Западного Башкортостана и имеющихся работ по проблеме устойчивости (стабильности) территорий, установлены следующие уровни экологической устойчивости водосборов:

- КЭУ > 0,66 - экологическая инфраструктура водосборов устойчива (стабильт) Опгим изация инфраструктуры и проведение природоохранных работ нг требуется;

- 0,66 >КЭУ > 0,51 - экологическая инфраструктура водосборов устойчива, но имеются экологические проблемы. Оптимизация инфраструктуры не требуется, но необходимо проведение природоохранных мероприятий;

- КЭУ < 0,51 - экологическая инфраструктура водосборов неустойчива. Требуется оптимизация инфраструктуры и проведение природоохранных мероприятий.

С учетом вышеизложенного выполнена огтгимшация экологической инфраструктуры водосборов Западного Башкортостана. Оптимизация в основном проведена за счет перевода части пашен в пастбища. Учитывая сложность перевода лесов и урбанизированных территорий в другие виды земельных угодий, их площади не корректировались.

Водосборы лесной группы занимают 14,6 тыс. км2 (12,8% водосбора Камы по РБ) и включают четыре водосбора. Экологическая устойчивость группы -средняя (Кс = 0,58) и оптимизация не требуется, но необходимо проведение при-

родоохранных мероприятий. Оптимальное соотношение земельных угодий, при которых экологическая инфраструктура водосборов будет устойчивой (КЭУ > 0,66) следующее: 44% (широколиственные леса) + 20% (болота, водоемы, водохранилища, луга, сенокосы и пастбища) + 14% (хвойные леса, лесополосы и сады) + 20% (пашни) + 2% (урбанизированные и прочие земли).

Водосборы лесолуговой группы занимают 29,8 тыс. км2 (26,1% водосбора Камы по РБ) и включают три водосбора. Экологическая устойчивость группы - средняя (Кс = 0,54) и оптимизация не требуется, но необходимо проведение природоохранных мероприятий. Оптимальное соотношение земельных угодий следующее: 44% (широколиственные леса) + 13% (болота, водоемы, водохранилища, луга, сенокосы и пастбища) + 20% (хвойные леса, лесополосы и сады) + 20% (пашни)+ 3% (урбанизированные и прочие земли).

Водосборы лесостепной группы занимают 66,47 тыс. км2 (58,2% водосбора Камы по РБ) и включают 14 водосборов. Экологическая устойчивость группы -низкая (Кс = 0,47) и общая задача оптимизации — повышение средней экологической устойчивости водосборов. После решения задачи, оптимальное соотношение земельных угодий следующее: 34% (широколиственные леса) + 38% (болота, водоемы, водохранилища, луга, сенокосы и пастбища) + 6% (хвойный лес, лесополосы и сады)+18% (пашни) + 4% (урбанизированные и прочие земли).

Лугостепная группа водосборов занимает 7,9 тыс. км2 (6,9% водосбора Камы по РБ) и включает три водосбора. Экологическая устойчивость группы - низкая (Кс= 0,35) и общая задача оптимизации - повышение средней устойчивости водосборов. При оптимальном соотношении земельных угодий (17% (широколиственные леса) + 58% (водоемы, водохранилища, луга, сенокосы и пастбища) + 1% (лесополосы и сады) + 18% (пашни) + 6% (урбанизированные и прочие земли)) КЭУ группы максимально повышается в 1,5 раза, но это не является достаточной для обеспечения экологической устойчивости водосборов (КЭУ > 0,66). Для поддержания экологической устойчивости на достигнутом уровне требуется разработка природоохранных мероприятий.

Степная группа водосборов занимает 8,8 тыс. км2 (7,7% водосбора Камы по РБ) и включает три водосбора. Экологическая устойчивость группы -низкая (Кс= 0,35). Задача оптимизации и пути решения этой задачи такие же, как у лугостепной группы. После оптимизации КЭУ повышается в 1,5 раза, но не достигает экологически устойчивого состояния. Оптимальное соотношение земельных угодий следующее: 14% (широколиственные леса) + 63% (водоемы, водохранилища, луга и пастбища) + 18% (пашни) + 5% (урбанизированные и прочие земли). Для поддержания устойчивости водосборов на достигнутом уровне требуется разработка природоохранных мероприятий.

Анализ полученных оптимальных соотношений земельных угодий показал, что площади антропогенных и абиотических элементов должны быть не более 22+24% от общей площади водосборов. Остальные плошади водосбора должны быть заняты природными и полуприродными элементами. Результаты наших исследований совпадают с результатами исследований других авторов. Так, по данным Н. Ф. Реймерса площади пахотных земель для степной зоны не должны превышать 20+40 %, а по расчетам И. П. Айдарова для Урало - Поволжского региона - 25+30 %от общей площади.

Для повышения экологической устойчивости водосборов, с установившимися соотношениями земельных угодий, рекомендуются водные мелиорации. КЭУ мелиорированной пашни должен быть не ниже 0,67 или 0,51. При КЭУ >0,51, для поддержания достигнутого экологического состояния, требуется проведение комплекса природоохранных мероприятий. Повышение экологической устойчивости водосборов орошением и осушением катен достигается только при соблюдении требуемого для данной зоны мелиоративного режима. Согласно работам И. П. Айдарова и А. И. Голованова, КЭУ орошаемой пашни можно повысить в 1,63 раза, а осушаемой - в 3-5 раз. В то же время, выполненные И. П. Айдаровым оценки показывают, что экологическая устойчивость орошаемых земель в настоящее время в России колеблется в пределах 0,09+0,15, то есть стабильность поливных земель ухудшается.

В работе определены величины мелиоративной составляющей устойчивости и КЭУ мелиорированной пашни у водосборов Западного Башкортостана, обеспечивающие экологическую устойчивость (таблица 15).

Таблица 15 Коэффициенты экологической устойчивости (КЭУ) и мелиоративные составляющие устойчивости (ф по ландшафтным группам

Параметры экологической устойчивости Группы водосборов Среднее

лесная лесолуговая лесостепная луго-стеиная степная

При КЭУ >0,66

КЭУ мелиорированной пашни 0,50 0,65 0,67 0,75 0,77 0,67

Г) 3,57 4,64 4,78 5,36 5,50 А,11

ПриКЭУ >0,51

КЭУ мелиорированной пашни не нормируется не нормируется 0,25 0,45 0,46 0,39

п - - 1,78 3,21 3,29 2,76

Анализ данной таблицы показал, что для обеспечения экологической устойчивости водосборов без проведения природоохранных мероприятий, КЭУ мелиорированной пашни должен быть не ниже 0,67. Полученное значение совпадает с результатами исследований других авторов (Л. В. Кирейчева и

др.). При проведении дополнительных природоохранных мероприятий по поддержанию их экологической устойчивости, КЭУ мелиорированной пашни может быть уменьшен в 1,7 раза.

В шестой главе «Технология комплексного обустройства и рекомендации по ее практической реализации» разработаны обобщенная функционально-технологическая схема, упрощенный метод расчета водообмена и обоснования водных мелиораций, практические рекомендации по комплексному обустройству водосборов.

Обобщенная функционально-технологическая схема комплексного обустройства включает систему мероприятий по регулированию всех основных процессов, режимов и компонентов водосборов, в том числе:

1. Оптимизацию структуры и восстановление экологического каркаса водосборов. Работы направлены на повышение экологической устойчивости сельскохозяйственных угодий водосборов. Показателями эффективности работ использованы коэффициенты экологической устойчивости и степень нарушенности структуры водосборов ш, определяемая отношением интенсивно используемых земель к общей площади водосбора: со = ~ , где с^!

- площадь интенсивно используемых земель, га; ы2 - общая площадь водосбора, га. Различают слабую степень нарушенности ландшафтов (¿5 < 0,15-Ю,20) означающую, что экологический каркас сохранил непрерывность; среднюю (ш < 0,21-0,40) - экологический каркас близок к разделению на отдельные природные массивы; сильную (ш < 0,41-Ю,50) - экологический каркас разделен на крупные природные массивы, способные к саморегуляции; критическую (со > 0,50) - экологический каркас разделен на отдельные природные массивы, неспособные к саморегуляции.

С учетом степени нарушенности ландшафтов должны разрабатываться природоохранные мероприятия, поддерживающие экологическую устойчивость, и практические рекомендации по восстановлению экологического каркаса водосборов. С этой целью нами изучены и определены степени нарушенности структуры водосборов и ландшафтов Западного Башкортостана (таблица 16).

Таблица 16 Степени нарушенности структуры водосборов и ландшафтов _ Западного Башкортостана_

Степень нарушенности Гр /ппыводосборов

лесная лесолуговая лесостепная лу гостепная степная

структуры водосборов 0,27 0,40 0,41 0,57 0,55

ландшафтов средний средний сильный критический критический

2. Облагораживание местной гидрографической сети и создание искусственных водоемов. Искусственные водоемы (водохранилища) формируют природно-техногенные комплексы «водохранилище - речной бассейн», облагораживают местную гидрографическую сеть и повышают экологическую устойчивость водосборов (КЭУ водоемов в 5,6 раза выше, чем у пашен). Водохранилища позволяют перераспределить поверхностный сток рек во времени и повысить базис эрозии.

В Башкортостане по данным ФГУ «Управление «Башмелиоводхоз»» эксплуатируются 450 водохранилищ, га них 394 - на территории Западного Башкортостана. Наибольшее количество водохранилищ сосредоточено на западной и юго-западной частях республики. По административным районам наибольшее количество водохранилищ насчитывается в индустриально развитых районах: Дюртюлинском (39 водохранилищ), Буздакском (24 водохранилища) и Аургазинском (21 водохранилище); по ландшафтным группам -на левобережной части водосбора Белой в лесостепной и степной зонах.

3. Предупреждение и борьбу с эрозией и дефляцией почв, борьба с оврагами. Работы подразумевают применение агротехнических приемов, устройство лесных полезащитных насаждений и залужение транзитных фаций катен водосборов. Борьба с оврагами предусматривает закрепление дна и берегов оврагов, создание в существующих овражно-балочных сетях прудов и водохранилищ. Ориентировочно эрозионно-опасные территории определяются по доле транзитных фаций на катенах водосборов.

4. Регулирование эколого-геохимической устойчивости почв водосборов. Мероприятия включают снижение содержания водно-растворимых солей и поглощенного натрия в почвах за счет известкования, промывок и гипсования. Мелиорация и рекультивация земель (водная, химическая, тепловая, геотехническая) устраняет кислотность, засоленность, осолонцован-ность и загрязненность почв. Работы по повышению эколого-геохимической устойчивости почв рекомендуются проводить с учетом уровней эколого-геохимической устойчивости М.А. Глазовской (таблица 14).

5. Водные мелиорации земель водосборов. Базовая роль при комплексном обустройстве водосборов принадлежит водным мелиорациям. Для достижения надлежащего эффекта рекомендуется совместное (комплексное) применение различных способов мелиорации на всех фациях водосборов. Мелиоративный режим должен формироваться экологически безопасными предполив-ной влажностью и относительным водообменом. Современные инновационные методы расчетов режима орошения и размеров оросительных норм должны учитывать водообмен. Водообмен влияет на почвообразовательные процессы,

формирует грунтовые воды и определяет нагрузку на местный речной сток. От водообмена зависит размер экологически безопасной оросительной нормы.

Водообмен бывает в виде восходящих (капиллярное подпитывание) или нисходящих (промываемость почвы) вертикальных потоков влаги между корнеобитаемым слоем почвы и подстилающими его слоями. Существующие справочные руководства по орошению учитывают возможное капиллярное подпитывание, но совершенно не учитывают промываемость почвы. Хотя в зоне неустойчивого увлажнения даже без орошения наблюдается устойчивый речной сток в межень, следовательно, имеет место промываемость почвы. Для условий Башкортостана промываемость почв находится в пределах 30-70 мм/год, для степных районов России - в пределах 20-60 мм/год и более. На поливных землях, за счет большего увлажнения почвы, промываемость может увеличиваться в два раза. Поэтому важна оперативная объективная оценка промываемости почв при водных мелиорациях, то есть возможность достаточно быстрого и простого определения величины водообмена.

Водообмен можно определить на основе строгого расчета по модели функционирования катен или по упрощенным методам А. И. Голованова и нашим, приведенным ниже.

Величина и направление водообмена, при водных мелиорациях для ровного горизонтального рельефа, зависят от глубины грунтовых вод и от предполивной влажности. Для таких условий А. И. Головановым разработана методика расчета водообмена и получены серии номограмм зависимостей водообмена от глубин грунтовых вод и предполивных влажностей. Эта методика положена в основу разработанного нами упрощенного расчета.

Применительно к водосборам, когда их катены схематизированы сопряженными фациями возвышенности, склона и низины, водообмен зависит еще от крутизны склона и коэффициента поверхностного стока. Крутизна склона таких водосборов ср определяется как обратная величина коэффициента мор-фоизографа (таблица 6), а коэффициент поверхностного стока - по рекомендациям А. Н. Костякова. Разработанная модель функционирования катен водосборов позволяет учитывать в расчетах эти параметры. Варьируя на компьютерной модели значениями крутизны склона и коэффициента поверхностного стока, рассчитаны величины водообмена и построены номограммы зависимости коэффициента водообмена ?]в от крутизны склона <р при различных коэффициентах поверхностного стока (рисунок 8).

<».00 -1 о.; 5 -

<1.15 -

II. и, -,-,-,-,-

3 5 7 У II

Крутизна склона ф

— — »СО эф. по .вер х ноет мо го стока—0,Г> — - — ко эф. поверхностного стока- 0.5

— ко эф поверхностного стока— ко эф, поверхностного стока- 0.4

Рисунок 8 Зависимость коэффициента водообмена от крутизны склона водосборов при различных коэффициентах поверхностного стока

Тогда, годовой водообмен катены водосбора при водных мелиорациях определяется по формуле: дкзт = дГ0Д ■ г]в, где дгод - годовой водообмен, определяемый по номограммам А. И. Голованова; г]в - коэффициент водообмена, определяемый по рисунку 8.

Разработанный метод позволяет определить мелиоративную составляющую коэффициента экологической устойчивости мелиорированной катены водосбора при известной предполивной влажности почвы.

6. Регулирование баланса гумуса на обустраиваемых территориях водосборов. Экологические функции почв в сельскохозяйственных землях водосборов регулируются активным управлением биологического круговорота, критерием которого служат запасы гумуса. При обустройстве водосборов с помощью водных мелиораций повышается продуктивность сельскохозяйственных земель. Урожайность катен водосборов Западного Башкортостана увеличивается в 1,3+3,3 раза и вместе с этим увеличивается сработка гумуса. Для сохранения плодородия почв необходимо поддержание существующего баланса гумуса на сельскохозяйственных землях. С этой целью нами изучена сработка запасов гумуса после водных мелиораций и необходимость дополнительного внесения органических удобрений. В качестве показателей состояния запасов гумуса на мелиорируемых землях использованы: относительное увеличение урожайности, образуемый дефицит гумуса и количество дополнительно вносимого органического удобрения после водных мелиораций (таблица 17).

Таблица 17 Результаты изменения запасов гумуса после водных мелиораций

Группы Состояние сельскохозяйственных земель после мелиорации

водосбо- Культура увеличите дефицит гуму- количество дополнительно вно-

ров урожайности са, т/(га*год) симого удобрения, т/(гатод)

Лесная Картофель 2,0 0,42 6,4

Травы 1,4 нет 0

Лесолу- Картофель 1,8 0,44 •6,9

говая Травы 1,2 нет 0

Лесо- Картофель 1,7 0,14 0,7

степная Травы 1,3 нет 0

Луго- Картофель 2,0 0,04 0,7

степная Травы 1,2 нет 0

Степная Картофель 3,1 0,96 14,9

Травы 7,5 нет 0

На основе исследованных материалов и полученных результатов для каждой ландшафтной группы водосборов разработаны практические рекомендации по комплексному обустройству, позволяющие поддерживать и при необходимости повысить экологическую устойчивость водосборов:

Принято, что экологический каркас водосборов состоит из биоцентров (ядра экологического каркаса), биокоридоров (транзитные территории), буферных зон (буферные территории, защищающие биоцентры и биокоридоры от непосредственного негативного влияния хозяйственной деятельности).

Лесная и лесолуговая группы. С учетом степени нарушенное™ ландшафтов (таблица 16) необходимо проведение следующих природоохранных мероприятий:

- прекратить вырубку лесов в биоцентрах и биокоридорах, осуществлять рекультивацию пастбищ и создавать культурные ландшафты;

- восстановить биокоридоры, путем создания водоохранных зон вдоль водотоков и лесополос вдоль пашен;

- проводить противоэрозионные мероприятия, в первую очередь на водосборах Ай, Уса, Тюй и части водосбора Уфа. Эрозионноопасные территории составляют 45 53 % площади водосборов;

- оптимизировать плодородие почв путем улучшения агрофизических свойств и теплового режима почв, активизации биологических процессов, обогащения почв органическими веществами;

- рекультивировать нефтезагрязненные почвы на водосборах Тюй и Уса.

Регулярное орошение лесной группы не требуется. Рекомендуется осушение более 50% площади водосборов с нормами до 1,1 м. Относительная допустимая промываемость почвы составляет 0,41 в долях от впитывания воды в почву и 0,64 в долях от суммарного испарения.

На водосборах лесолуговой группы рекомендуется орошать возвышенные фации (32% площади водосборов) в сухие и среднесухие годы по влагообеспечен-

ности с предполивной влажностью 0,74 ППВ. Рекомендуется осушение суперак-вальных и трансаккумулягивных фаций (до 20% площади водосборов) с нормами до 0,8 м. Относительная допустимая промываем ость почвы составляет 0,33 в долях от впитывания воды в почву и 0,51 в долях от суммарного исгв рения.

Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелио-раций возрастет в 1,3 раза. При выращивании картофеля для покрытия дефицита гумуса 0,4+0,44 т/(га-год) нужно ежегодно под картофель вносить 6,4+7,2 т/(гатод) полу пере превшего навоза. При включении в севооборот многолетних трав, дающих два укоса, баланс гумуса будет бездефицитным.

Лесостепная группа. Требуется оптимизация их инфраструктуры путем со-крапения пахотных земель до 18%за счет трансформации сильно - и среднеэродиро-ванных земель (до 55% плопиди водосборов) в улучшенные сенокосы и пастбшлв.

Рекомендуется проведение природоохранных работ по восстановлению экологического каркаса водосборов:

- восстановить и формировать новые биокоридоры вдоль водотоков и пашен;

- создать буферные зоны вокруг мест активного природопользования с соблюдением всех санитарных требований;

- исключить деградацию пастбищ, истощение и эрозию почв. Практиковать сохранение на окраинах полей многолетней растительности, создающей дополнительные предпосылки для размножения энгомофагов;

- жестко регламентировать работы нефтегазового комплекса, проводить рекультивацию загрязненных нефтью почв и водоемов;

- оптимизировать рекреационные нагрузки на водосборы Нугуша и верхней части Белой, организовать буферные зоны с северной части национального парка Башкортостана.

Рекомендуется регулярное орошение элювиальных фаций (31% площади водосборов) с предполивной влажностью 0,72 ППВ. При повышении мелиоративной составляющей устойчивости орошаемых катен до 4,78, экологическая инфраструктура водосборов будет устойчивой (КЭУ > 0,66).

Рекомендуется осушение супераквальных и основания трансаккумулятивных фаций (до 25% плошади водосборов) с нормами до 1,0 м. Относительная допустимая промываемость почвы составляет 0,2 в долях от впитывания воды в почву и 0,25 в долях от суммарного испарения.

Относительная продуктивность водосборов в результате орошения и осушения возрастет в 1,6 раза. При выращивании картофеля для покрытия дефицита гумуса 0,1 т/(гатод) нужно ежегодно под картофель вносить 2,2 т/(гатод) полуперепревшего навоза. При включении в севооборот многолетних трав, дающих два укоса, баланс гумуса будет бездефицитным.

Лугостепная и степная группа. Согласно таблице 16, для них необходима природоприближенная реконструкция всего экологического каркаса:

- восстановить ядра экологического каркаса, путем увеличения буферными зонами площадей биоценгров до 1000 га и более. В буферных зонах культивировать луговую и степную растительность, обладающую высоким потенциалом восстановления;

- восстановить и формировать новые биокоридоры вдоль всех природных и антропогенных линейных элементов, перевести 31% пашен в пастбища, сооружать искусственные водоемы;

- создать санигарно-защигные зоны вокруг мест активного природопользования, проводить обвалование загрязненных территорий, предусмотреть защитные зеленые насаждения, рекультивировать почвы и поверхностные воды;

- обустроить места активного природопользования. Принять меры по минимизации техногенных нагрузок, установить мониторинг за местами активного природопользования, организовать контроль за изменением природной среды.

На водосборах лугостепной группы рекомендуется регулярное орошение элювиальных» и трангэлювиальных фаций (74% плошади водосборов) с предполивной влажностью 0,72 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных фаций (до 14% площади водосборов) с нормами до 0,7 м. Относительная допустимая промывае-мосгь почвы составляет 0,12 в долях от впитывания воды в почву и 0,16 в долях от суммарного испарения. На водосборах степной группы рекомендуется регулярное орошение всех фаций водосборов с предполивной влажностью 0,72 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных фаций (до 15% плошади водосборов) с нормами до 1,1 м. Относительная допустимая промываем ость почвы составляет 0,18 в долях от впитывания воды в почву и 0,53 в долях от суммарного испарения.

Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелио-раций у водосборов лугостепной группы возрастет в 1,5 раза, степной группы -3,3 раза. У водосборов лугостепной группы при выращивании картофеля для покрытия дефицит гумуса 0,05 т/(га<год) нужно ежегодно под картофель вносить 0,7 т/(га«год), а у водосборов степной группы при дефиците 0,96 т/(гатод) - 14,9 т/(га*год) полуперепревшего навоза. При включении в севооборот многолетних трав, дающих два укоса, баланс гумуса будет бездефицитным.

Выводы

В работе рассмотрены 35 катены 23 водосборов Западного Башкортостана, составляющие 79% всех земель Башкортостана. Западный Башкортостан является частью Русской равнины с зональными ландшафтами умеренного климата. По работе сформулированы следующие выводы:

1. Обзор научных работ по проблеме комплексного обустройства водосборов показал необходимость разработки единой методики комплексного обустройства водосборов, позволяющей рациональное использование их территории, сохраняя и повышая при необходимости их экологическую устойчивость. Существующие научные исследования недостаточно учитывают взаимосвязь между природными компонентами и, в основном, направлены на изучение отдельных компонентов водосборов. Методы и технологии комплексного обустройства должны позволять решать стратегические задачи крупных геосистем, примером которой в нашем случае является территория Западного Башкортостана. Разнообразие структур, литологического и геологического строения, форм рельефа, природно-климатических характеристик рассматриваемых водосборов представляет всю совокупность особенностей функционирования данной геосистемы и позволяет разработать единую программу комплексного обустройства равнинных водосборов Западного Башкортостана.

2. Анализ методологических подходов и приемов моделирования в мелиорации показал, что исследования по комплексному обустройству водосборов необходимо проводить с использованием всей совокупности существующих методологических подходов в мелиорации, выделяя приоритетными геосистемный и катенарный подходы. При этом обоснована оптимальность использования математических моделей для описания природных процессов, происходящих в таких сложно организованных системах, как водосборы.

3. Применение геосистемного и катенарного подходов расширило представления о моделировании катен водосборов и позволило представить структуру водосборов в виде иерархического ряда: фаций, катен и арен. Установлена взаимосвязь между водосборами и физико-географическими районами, ландшафтными зонами: по ГШ Селянинова и коэффициенту увлажнения. Границы фаций определены по морфометрическим схемам водосборов.

4. Создана морфометрическая модель катены водосбора, состоящая из четырех фаций с разным высотным расположением: элювиальной, трансэлювиальной, трансаккумулятивной и супераквальной. Для адаптации модели катены к изучаемым условиям, выполнен геоморфологический анализ водосборов Западного Башкортостана. На основе картографических исследований получены морфометрические показатели и сконструированы геоморфологические схемы катен, учитывающие морфометрические особенности водосборов Западного Башкортостана. Разработаны расчетные модели для 35 катен водосборов Западного Башкортостана, учитывающие многолетние (1978^-2009 годы) метеорологические и почвенно-геологические условия водосборов, мелиоративные режимы рассматриваемых катен.

5. На основе теоретических исследований усовершенствована математическая модель влагопереноса в катенах водосборов, базирующаяся на дифференциальном уравнении двумерного передвижения влаги в почве и под уровнем грунтовых вод. Разработана компьютерная модель функционирования катен водосборов, позволяющая определять параметры водного режима и продуктивности катен водосборов, моделируя почвенно-геологические, геоморфологические и метеорологические условия, различные мелиоративные режимы на водосборах. Модель позволяет выполнить численный эксперимент и моделировать комплексные задачи, возникающие при обустройстве водосборов. Правильность разработанных схем и расчетных моделей, достоверность полученных результатов подтверждены сходимостью рассчитанных по модели значений среднемноголеггнего годового местного стока в период с 1978+2009 годы с аналогичными данными, приведенными на официальных картах стока (расхождение не более 10%).

6. Систематизированы и классифицированы водосборы Западного Башкортостана по физико-географическим и природно-климатическим показателям. Классификации водосборов разработаны на основе физико-географического и ландшафтного районирования, осуществляемые по ландшафтно-бассейновому принципу и учитывающие характерные особенности структуры почвенного покрова, растительного сообщества, гидрографии, рельефа и условия тепловлаго-обеспеченности территорий. Показано, что для оценки экологического состояния и выработки единой целостной системы комплексного обустройства водосборов больше подходит классификация водосборов по природно-климатическим показателям (по тепловлагообеспеченности).

7. Результаты модельных исследований позволили обосновать необходимость водных мелиораций фаций катен при комплексном обустройстве водосборов, объединенных в ландшафтные группы. На водосборах лесной и лесолуговой групп регулярное орошение не требуется. На остальных группах водосборов требуется регулярное орошение: у лесостепных - элювиальных, лугостепных - элювиальных и трансэлювиальных, степных - всех фаций водосборов. Рекомендуется осушение супераквальных фаций всех групп водосборов. Проведенная оценка экологической устойчивости водосборов при проведении водных мелиораций, позволила определить экологически безопасные оросительные и осушительные нормы по ландшафтным зонам. Оросительные нормы при регулярном орошении по группам составляют: в лесостепной - 30+80 мм, в лугостепной - 50+120 мм и в степной - 90+220 мм в год; осушительные нормы всех групп - 0,7+1,1 м. Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,3+3,3 раза.

8. На основе результатов модельных и теоретических исследований выявлены динамики изменения составляющих поверхностного стока и статей

водного баланса водосборов при орошении и осушении по лесной, лесостепной и степной ландшафтным зонам. По полученным графическим зависимостям следует, что при орошении и осушении требуемых фаций с экологически безопасными нормами в направлении от лесной к степной зоне, тренды впитывания воды в почву во всех фациях, а подземного оттока у элювиальных и водообмена у супераквальных фациях меняются в сторону повышения; тренды эвапотранспирации во всех фациях не меняют своего направления.

9. Решена задача оптимизации экологической инфраструктуры водосборов путем установления рациональных соотношений земельных угодий, обеспечивающих экологическую устойчивость водосборов по ландшафтным зонам. У водосборов Западного Башкортостана проведена комплексная оценка современного состояния, оценены степени экологической устойчивости и опгимши-рованы инфраструктуры. Водосборы, занимающие более 70% площади Западного Башкортостана обладают низкой и очень низкой степенью экологической устойчивости. По ландшафтным зонам экологическая устойчивость водосборов снижается от лесной к степной зоне в направлении с северо-запада на юго-восток. Воздействие техногенных факторов особенно сильно сказалось в степных и лугостепных зонах, где произошли необратимые 'изменения естественной растительности и других природных компонентов. Оптимизировать структуру и повысить экологическую устойчивость водосборов рекомендуется варьированием площадей и/или проведением водных мелиораций пашен водосборов.

10. Впервые предложена методика расчета водообмена катен водосборов. В основу расчета положен принцип определения величины водообмена через серию номограмм, выражающих зависимость водообмена от глубины грунтовых вод, предполивной влажности, коэффициентов поверхностного стока и крутизны склонов катен водосборов при различных матричных коэффициентах фильтрации. Номограммы построены по результатам исследований процессов водообмена на модели функционирования катен водосборов. Методика включает рекомендации по определению матричных коэффициентов фильтрации по типам почв Западного Башкортостана. Разработанный метод позволяет определять коэффициенты экологической устойчивости мелиорированных катен при известных предполивных влажностях почв водосборов.

11. Впервые на примере водосборов Западного Башкортостана разработана целостная система комплексного обустройства, обеспечивающая получение максимально возможных урожаев сельскохозяйственных культур при сохранении экологической устойчивости водосборов. На их основе составлены практические рекомендации по комплексному обустройству водосборов, включающие оптимизацию структуры и восстановление экологического каркаса, облагораживание местной гидрографической сети и создание искусст-

венных водоемов, предупреждение и борьбу с эрозией и дефляцией почв, регулирование эколого-геохимической устойчивости почв, водные мелиорации земель, регулирование баланса гумуса на обустраиваемых территориях.

Основные положения диссертации изложены в 42 научных работах, основными из которых являются 13 статей, опубликованные в шести разных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Хафизов, А. Р. Фильтрационные исследования грунтовой плотины Таналыкского водохранилища [текст] / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров // Мелиорация и водное хозяйство. - М„ 2007.-№ 5. - с. 35-38.

2. Хафизов, А. Р. Обоснование необходимости обустройства водосборов Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов // Природообустройство. - М., 2008. - № 3. - с. 32-35.

3. Хафизов, А. Р. Перспективы обустройства водосборов в Башкирии [текст] / А. Р. Хафизов // Мелиорация и водное хозяйство. - М., 2008. - № 6. - с. 9-10.

4. Хафизов, А. Р. Модель устойчивого функционирования водосбора реки Таналык [текст] / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров // Достижения науки и техники АПК. - М., 2009. -№2. - с. 49-52.

5. Хафизов, А. Р. Экологическая устойчивость водосборов Башкирского Зауралья [текст] / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агроин-женерный университет имени В.П. Горячкина». - М., 2009. - Выпуск 1(32). - с. 58-62.

6. Хафизов, А. Р. Геоморфологический анализ равнинных водосборов Западного Башкортостана при их комплексном обустройстве [текст] / А. Р. Хафизов, А. Ф. Хазипова, А. В. Шакиров // Проблемы региональной экологии. - М., 2009. - №5. - с. 125-129.

7. Хафизов, А. Р Геоэкология водосборов степной зоны Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров // Природообустройство. - М., 2009. - №5. - с. 36-39.

8. Хафизов, А. Р. Экологическая трансформация инфраструктуры водосборов Западного Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов, А. В. Шакиров // Проблемы региональной экологии. - М., 2009. - №6. - с. 9-14.

9. Хафизов, А. Р. Оптимизация структуры земельных угодий водосборов Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов // Достижения науки и техники АПК. - М., 2010. - №2. - с.8-10.

10. Хафизов, А. Р. Экологические проблемы и комплексное обустройство водосборов Западного Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов // Аграрный вестник Урала. - М., 20Ю.-№3(69). - с. 86-88.

11. Хафизов, А. Р. Моделирование функционирования водосборов при их комплексном обустройстве [текст] / А. Р. Хафизов // Мелиорация и водное хозяйство. - М., 2010. -№ 3. - с. 34-37.

12. Хафизов, А. Р. Моделирование природных процессов при комплексном обустройстве водосборов [текст] / А. Р. Хафизов II Проблемы региональной экологии. - М., 2010. -№4. -с. 49-53.

13. Хафизов, А. Р. Экологические режимы сельскохозяйственных мелиораций при комплексном обустройстве водосборов Западного Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов // Достижения науки и техники АПК. - М., 2010. - №8 . - с. 40-42.

Другие публикации:

14. Хафизов, А. Р. Причины подтопления крупных сел [текст] / А. Р. Хафизов // Сельские узоры. - Уфа, 2000. - №1. - с. 19-20.

15. Хафизов, А. Р. Гидрогеологические аспекты обустройства крупных сел Республики Башкортостан [текст] / А. Р. Хафизов // Труды 1-го Центрально-азиатского геотехнического симпозиума. - Астана, Казахстан, 2000. - Том 2. - с. 45-47.

16. Хафизов, А. Р. Оценка гидрохимического состояния водохранилищ сезонного и многолетнего регулирования [текст] / А. Р. Хафизов // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Роль природообусгройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК». - М.: Изд. МГУП, 2007. - Часть 1.-е. 287-290.

17. Хафизов, А. Р. Водосборы Республики Башкортостан и проблемы их рационального использования [текст] / А. Р. Хафизов // Сборник материалов 3-ей Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству». - Барнаул: Изд. АГАУ, 2008,-Том 3.-е. 339-341.

18. Хафизов, А. Р. Рациональное использование и комплексное обустройство водосборов Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках XV111 международной специализированной выставки «Агрокомплекс - 2008» «Интеграция аграрной науки и производства: состояние, проблемы и пути решения». - Уфа, 2008. - Часть 2. - с. 301-304.

19. Хафизов, А. Р. Водосборы Республики Башкортостан и пути превращения их в культурные ландшафты [текст] / А. Р. Хафизов // Сборник материалов Международной научной конференции «Экологические и правовые проблемы водо- и землепользования». - Улан-Удэ: Изд. БГСХА, 2008. - с. 89-95.

20. Хафизов, А. Р. Сравнительная оценка искусственной озерности водосборов Западного Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов, А. Ф. Хазипова // Сборник материалов Международной научной конференции «Экологические и правовые проблемы водо- и землепользования». - Улан-Удэ: Изд. БГСХА, 2008. - с. 54-59.

21. Хафизов, А. Р. Оптимизация структуры земельных угодий водосборов Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов, А. Ф. Хазипова, Д. Н. Кутлияров // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках XIX международной специализированной выставки «Агрокомплекс - 2009» «Интеграция аграрной науки и производства: состояние, проблемы и пути решения». - Уфа, 2009. - Часть 2. - с. 297-301.

22. Хафизов, А. Р. Воздействие техногенных факторов на природные компоненты водосборов Западного Башкортостана [текст] / А. Р. Хафизов // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы современного водохозяйственного комплекса». - Омск, 2009. - с. 10-14.

23. Хафизов, А. Р. Классификация водосборов Западного Башкортостана по природно-климатическим показателям [текст] / А. Р. Хафизов // Вестник УМО по образованию в области природообусгройства и водопользования. - М.: Изд. МГУП, 2010. - № 2. - с. 62-64

24. Хафизов, А. Р. Теоретические основы и математическое описание влагопереноса в катенах водосборов [текст] / А. Р. Хафизов // Вестник ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет». - Уфа, 2010. - Выпуск 2. - с. 44-48.

25. Хафизов, А. Р. Комплексное обустройство степных водосборов Республики Башкортостан [текст]: Монография / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров, А. Н. Кутлияров. - Уфа: Изд. БГАУ, 2009. - 94 с. - ISBN 978-5-86477-110-5.

Лицензия РБ на издательскую деятельность № 0261 от 10 апреля 1998 г. Подписано к печати К- /О 2010 г. Формат 60x84. Бумага полиграфическая. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 2,1. Тираж 100 экз. Заказ №

Издательство ФГОУ ВПО «Башкирский государственный агарный университет». Типография ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет». Адрес издательства и типографии: 450001, г. Уфа, ул. 50-лет Октября, 34.

Содержание диссертации, доктора технических наук, Хафизов, Айрат Райсович

Введение.

1. Научные предпосылки, методологические подходы и теоретические основы комплексного обустройства (мелиорации) водосборов.

1.1 Научные предпосылки и программы комплексного обустройства водосборов.

1.2 Методологические подходы и моделирование в мелиорации.

1.2.1 Методологические подходы в мелиорации.

1.2.2 Моделирование в мелиорации.

1.3 Геосистемный катенарный подход как основа геоморфологической схематизации ландшафтных катен водосборов.

1.4 Теоретические основы движения почвенной влаги и подземных вод в катенах.

1.5 Математическое описание влагопереноса в ландшафтных катенах.

2. Водосборы Западного Башкортостана как объекты комплексного обустройства.

2.1 Общая характеристика водосборов Республики Башкортостан.

2.2 Физико-географическое и ландшафтное районирование территории Республики Башкортостан.

2.3 Анализ и классификация водосборов по природно-климатическим и физико-географическим показателям.

3. Моделирование процессов мелиорации на водосборах.

3.1 Описание модели функционирования катен водосборов.

3.2 Моделирование метеорологических, почвенно-геологических условий и мелиоративных режимов на водосборах.

З.ЗТеоморфологические схемы ландшафтных катен водосборов.

3.4 Верификация компьютерной модели функционирования катен водосборов Западного Башкортостана.

4. Обоснование необходимости водных мелиораций при комплексном обустройстве водосборов.

4.1 Водосборы лесной группы.

4.2 Водосборы лесолуговой группы.

4.3 Водосборы лесостепной группы.

4.4 Водосборы лугостепной и степной групп.

4.5 Прогноз влияния мелиораций на водный режим водосборов.

5. Повышение экологической устойчивости водосборов при их комплексном обустройстве.

5.1 Воздействие техногенных факторов на природные компоненты водосборов.

5.2 Сравнительная оценка экологической устойчивости водосборов.

5.3 Оптимизация экологической инфраструктуры водосборов.

6. Технология комплексного обустройства и рекомендации по ее практической реализации.

6.1 Обобщенная функционально-технологическая схема комплексного обустройства водосборов.

6.2 Расчет водообмена и обоснования мелиораций.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов на примере рек Западного Башкортостана"

Общая современная ситуация территорий России, в том числе и Республики Башкортостан, характеризуется достаточно напряженным экологическим состоянием. Такое положение вызвано прогрессивным вовлечением и освоением ресурсного потенциала обширных территорий (в нашем случае водосборов), усилением на них техногенного воздействия и нарушением взаимосвязей между природными компонентами в геосистемах и в системе «человек-природа». Наиболее существенные негативные изменения на водосборах связаны с нарушением естественных биологических, геологических и гидрохимических круговоротов веществ и энергии, уменьшением биологического разнообразия, изменением структуры и основных свойств природных ландшафтов, снижением плодородия почв, загрязнением и нарушением процессов воспроизводства водных ресурсов. Вследствие этого снижается экологическая устойчивость водосборов.

Недостаточность знаний о закономерностях взаимодействия природных и антропогенных компонентов, о процессах, развивающихся в природной среде при комплексном обустройстве водосборов, является одним из препятствий на пути к созданию экологически устойчивых и экономически эффективных систем функционирования водосборов.

Мощным инструментом комплексного обустройства водосборов в целом и повышения их экологической устойчивости в частности выступают комплексные мелиорации земель. Анализ и осмысление недостатков в мелиорации земель предыдущих лет, разработка современных экологически безопасных подходов позволят поднять мелиорацию земель-на более совершенный уровень.

Проблема комплексного обустройства крупных территорий (водосборов, ландшафтов) занимала умы ученых достаточно давно. Идея комплексного подхода в обустройстве территорий принадлежит российскому ученому-В. В. Докучаеву (1891 г.). Но и сегодня проблема комплексного обустройства территорий остается актуальной. Современные негативные экологические тенденции, наблюдающиеся на водосборах (повышение антропогенной нагрузки, резкое снижение экологической устойчивости и т.п.), требуют разработки* современных инновационных методик решения данной проблемы.

Актуальность темы. Анализ состояния земельных угодий водосборов, выполненный многими учеными, показывает ухудшение их экологической устойчивости. Основными факторами, определяющими состояние сельскохозяйственных угодий водосборов России, являются: подкисление почв, дефицит элементов минерального питания, водная и ветровая эрозия, техногенное загрязнение почв, сработка запасов гумуса [12, 13, 14, 33, 56, 118, 138, 142, 171, 174, 180, 189, 200, 240, 256, 283]. По мнению башкирских ученых в Республике Башкортостан преобладают процессы разрушения и загрязнения почв, сокращение лесов, деградация и дегрессия травостоев пастбищ [20, 24, 41, 84, 87, 90, 92, 113, 114, 155, 163, 185, 200, 201, 204, 211, 212, 235, 247, 258, 259, 260, 273, 281]. В существующих орошаемых и осушаемых угодьях к вышеуказанным негативным факторам добавляется повышенный промывной режим, усиливающий вымывание питательных веществ из почв. На мелиорируемых территориях усиливается гидрохимический круговорот воды и химических веществ, загрязняющих поверхностные и подземные воды [2, 5, 17, 33, 43, 69, 73, 99, 139, 141, 156, 214, 215, 261, 286, 293].

Снижение общей экологической устойчивости, при освоении земельных угодий водосборов, заключается в противоречии между глобальным проявлением данных проблем и частными подходами к их решению. Научные разработки, в основном, были направлены на исследования' отдельных компонентов водосборов: пашен, водотоков, лесов и т.п. В них недостаточно учитывалась взаимосвязь между природными компонентами. Основные цели и задачи были направлены на борьбу со следствиями, а не с причинами. Состав мероприятий состоял из набора отдельных приемов. В настоящее время нет единой системы комплексных мероприятий по обустройству водосборов.

Поэтому разработка целостной системы комплексного обустройства водосборов является актуальной-научной задачей.

Для решения экологических проблем важно рассматривать водосборы в целом, как геосистемы определенного ранга, включающие взаимообусловленный набор компонентов и развивающиеся как единое целое; разрабатывать модели, описывающие основные процессы функционирования водосборов, как можно с большим набором параметров, учитывающих изменения компонентов водосборов.

В настоящее время актуально расширение предметной области исследований мелиорации: рассмотрение комплексной мелиорации, как базисного элемента комплексного обустройства; применение мелиоративных мероприятий в повышении экологической устойчивости водосборов; учет при орошении промываемости почв; разработка инженерных способов расчета водообмена и обоснования мелиораций.

Традиционный подход к мелиорации земель был основан на отрицании закона убывания естественного (природного) плодородия почв и ориентирован на получение максимальных урожаев с сельскохозяйственных земель. В проектах рассматривалось только экономическое плодородие, то есть улучшение условий сельскохозяйственного производства. Реализация таких подходов снижало плодородие почв, приводило к деградации земель. Насущная задача комплексной мелиорации - разработка способов мелиорации, не снижающих плодородие почв.

Одним из основных факторов, снижающих экологическую устойчивость водосборов, является нарушение их экологической инфраструктуры. Распашка земель, сводка лесов и трансформация естественных биоценозов в агроценозы привели к изменению природных потоков веществ и энергии в водосборах и резкому нарушению биоразнообразия и экологического каркаса [12, 16, 59, 81, 101, 116, 142, 185, 187, 188, 204, 270]. Комплексное обустройство водосборов должно включать нахождение оптимального сочетания угодий и разработку экологически устойчивой инфраструктуры водосборов. Такие разработки возможны только после картографических исследований земельных угодий; выявления техногенных факторов, воздействующих на природные компоненты и сравнительной оценке экологической устойчивости водосборов.

При рассмотрении водосборов, как объектов комплексного обустройства требуется разработка классификации водосборов по физико-географическим и природно-климатическим показателям. Актуальность таких научных разработок обусловлена необходимостью обоснования методик комплексного обустройства водосборов с учетом ландшафтных зон, физико-географических и природно-климатических особенностей водосборов. Исследования должны охватывать ландшафтные страны или их части с не менее тремя ландшафтными зонами. Примером такого охвата служит территория Западного Башкортостана с общей площадью 114,2 тыс. км2, расположенная на лесной, лесостепной и степной ландшафтных зонах. Исследования выполнены в рамках научных исследований ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ» по теме: «Оптимизация землеустройства с учетом зональных биоклиматических и ландшафтных условий», (№ гос. регистрации 01200950317).

Объект исследований - водосборы на примере рек Западного Башкортостана.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка целостной системы комплексного обустройства водосборов на примере рек Западного Башкортостана на основе моделирования процессов влагопереноса в кате-нах, обоснования водных мелиораций, оптимизации структуры земельных угодий и создания экологически устойчивой инфраструктуры водосборов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- осуществить анализ имеющихся научных предпосылок и методологических подходов к комплексному обустройству территорий и, на этой основе, разработать целостную методику комплексного обустройства водосборов;

- выполнить математическое описание влагопереноса в ландшафтных ка-тенах водосборов на основе дифференциального уравнения двумерного передвижения влаги в почве и под уровнем грунтовых вод;

- провести картографический анализ рек и водосборов Западного, Башкортостана и определить их морфометрические характеристики;

- разработать методологии моделирования ландшафтных катен и- геоморфологического анализа водосборов, составить морфометрические схемььдля водосборов Западного Башкортостана;

- изучить баланс гумуса на обустраиваемых территориях до и после ме-лиораций;

- оценить экологическую устойчивость водосборов Западного Башкортостана для установления рациональных соотношений .земельных угодий и оптимизации экологической инфраструктуры водосборов по ландшафтным зонам;

- разработать инженерный метод расчета водообмена и обоснования ме-лиораций;

- составить, обобщенную функционально-технологическую схему комплексного обустройства водосборов и практические рекомендации по повышению эффективности работ при комплексном обустройстве.

Методология исследований. Системное изучение комплексной природоохранной деятельности по обустройству территорий выполнено с использованием всей совокупности методологических подходов, применяемых в мелиорации. В качестве приоритетной методологической основы использованы, геосистемный и катенарный подходы, для описания природных процессов - математические модели, опирающиеся на геосистемный (ландшафтный) подход. Геоморфологический анализ и морфометрическая схематизация водосборов выполнены на основе картографического метода. Сбор информации по тематическим картам для исследования экологической устойчивости водосборов осуществлен с применением ГИС-технологий. Картографический материал дополнялся и уточнялся графическим, табличным и иллюстративным материалами. Процессы функционирования водосборов при их обустройстве исследовались численными экспериментами по компьютерным программам на ЭВМ, разработанными на основе математических моделей. Верификация математических моделей проводилась по критерию сходимости рассчитанных значений стока с соответствующими значениями, приведенными на официальных картах стока.

Научная новизна. Заключается в использовании геосистемного (ландшафтного) подхода при научном обосновании комплексного обустройства водосборов:

- предложено рассматривать структуру водосборов в виде иерархического ряда: фация, ландшафтная катена и арена. В зависимости от размеров водосборной площади выделяются мега-, макро-, мезо- и микроарены. Границы ме-гаарен сопоставляются в пределах водосбора с границами ландшафтных зон по ГТК Селянинова, а макроарен - с границами подзон по коэффициенту увлажнения. Границы мезоарен связываются с границами ландшафтных провинций, а границы микроарен ~ с границами округов. Границы ландшафтных катен, как простейших и неделимых частей водосбора, совмещаются с границами физико-географических районов в пределах соответствующих водосборов. Границы фаций устанавливаются по морфометрическим схемам водосборов;

- разработаны морфометрические модели ландшафтных катен водосборов, состоящие из четырех сопряженных фаций: элювиальной, трансэлювиальной, трансаккумулятивной и супераквальной;

- разработана компьютерная модель функционирования катен водосборов, состоящих из четырех фаций, позволяющая* определить параметры водного режима и продуктивности катен водосборов, моделируя почвенно-геологические, геоморфологические и многолетние метеорологические условия, различные мелиоративные режимы на водосборах;

-составлена классификация водосборов по природно-климатическим (по тегаювлагообеспеченности) и физико-географическим показателям;

-обоснованы изменения составляющих местного стока и статей водного баланса на водосборах при водных мелиорациях по лесной, лесостепной и степной ландшафтным зонам и, применительно к ним, определены экологически безопасные оросительные и осушительные нормы;

- проведена комплексная оценка современного состояния;

- разработаны морфометрические модели и модели функционирования водосборов;

- выполнены модельные исследования влияния водных мелиораций на водный режим, урожайность и баланс гумуса;

- установлены экологически безопасные мелиоративные режимы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Научное обоснование комплексного обустройства водосборов; повышающее продуктивность земель водосборов при сохранении- их экологической устойчивости и плодородия почв.

2. Подход к водосборам, как объектам комплексного обустройства, состоящим из иерархического ряда: фаций, катен и арен. Установлены взаимосвязи между ними и физико-географическими районами, ландшафтными зонами по ГТК Селянинова и коэффициенту увлажнения.

3. Классификация водосборов по природно-климатическим (по тепловла-гообеспеченности) и физико-географическим показателям.

Практическая значимость. Полученные в диссертации результаты открывают новые перспективы комплексного обустройства водосборов, а именно:

-разработанная обобщенная функционально-технологическая схема, включающая комплекс мероприятий по регулированию всех основных процессов и режимов, представляет собой последовательность практических действий, направленных на обеспечение и при необходимости повышение экологической устойчивости водосборов;

-рекомендуемые мелиоративные режимы позволяют повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет водных мелиораций без снижения экологической устойчивости земель водосборов;

-учет баланса гумуса позволяет поддерживать плодородие почв после водных мелиораций за счет внесения органических удобрений;

Апробация^ и реализация? работы. Основные положения и отдельные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на научно-практических конференциях «Достижения аграрной науки производству» (Уфа, 1990-2010 гг.), межрегиональной научно - практической конференции «Агро-2001» (Уфа, 2001 г.), международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003 г.), всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития АПК» (Уфа, 2005 г.), международной научно - практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (Пенза, 2006 г.), международной научно-практической конференции «Роль природообустрой-ства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем» (Москва, 2006 г.), международной научно-практической конференции «Роль» природообустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК» (Москва, 2007 г.), международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2008 г.), международной научно-практической конференции «Экологические и правовые проблемы водо- и землепользования» (Улан - Удэ, 2008 г.), международной научно -практической конференции «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов» (Москва, 2008 г.), международной научно -практической конференции «Актуальные вопросы современного водохозяйственного комплекса» (Омск, 2009 г.).

Результаты исследований обсуждены и одобрены Научно-техническим Советом Министерства сельского хозяйства Республики Башкортостан. По материалам исследований разработан ряд практических рекомендаций для сельскохозяйственного производства. Научно-технические разработки экспонировались на XI российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, 2009 г.), где два инновационных проекта «Прогрессивные технологии благоустройства водосборов в рамках устойчивого развития сельских территорий Республики Башкортостан» и «Инновационные технологии» рационального и экологически безопасного использования водосборов Республики Башкортостан» получили серебряные медали и дипломы. Полученные результаты внедрены в проектную документацию ГУТТ «Башгипроводхоз» (г. Уфа) и используются ГУП Управление «Башмелиоводхоз» (г. Уфа) в практике эксплуатации мелиоративных систем Республики Башкортостан. Результаты работы внедрены в учебный процесс Башкирского государственного аграрного университета (БашГАУ) и включены в курсы лекций: «Мелиорация и рекультивация земель», «Природоохранные сооружения», «Комплексное использование водных ресурсов», «Эксплуатация природоохранных сооружений». Автором разработана и Ученым советом БашГАУ принята в качестве дисциплины регионального компонента дисциплина «Комплексное обустройство водосборов Башкортостана».

Публикации. Научные результаты исследований по рассматриваемой проблеме опубликованы в 42 работах автора, включая 13 работ в шести разных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ; одна монография объемом 6,0 печатных листа и два учебных пособия.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту заведующему кафедрой мелиорации и рекультивации земель МГУП, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Голованову Александру Ивановичу за неоценимые советы и помощь при проведении- научных исследований, а также глубокую признательность всем сотрудникам кафедры мелиорации и рекультивации земель МГУП, оказавшим помощь и поддержку при работе над диссертацией.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Хафизов, Айрат Райсович

Общие выводы и рекомендации

3. Применение геосистемного и катенарного подходов расширило представления о моделировании катен водосборов и позволило представить структуру водосборов в виде иерархического ряда: фаций, катен и арен. Установлена взаимосвязь между водосборами и физико-географическими районами, ландшафтными зонами: по ГТК Селянинова и коэффициенту увлажнения. Границы фаций определены по морфометрическим схемам водосборов.' I

4. Создана морфометрическая модель катены водосбора, состоящая из

С' четырех фаций с разным высотным расположением: элювиальной, трансэлювиальной, трансаккумулятивной и супераквальной. Для адаптации модели катены к изучаемым условиям, выполнен геоморфологический анализ водосборов Западного Башкортостана. На основе картографических исследований получены морфометрические показатели и сконструированы геоморфологические схемы катен, учитывающие морфометрические особенности водосборов Западного Башкортостана. Разработаны расчетные модели для 35 катен водосборов Западного Башкортостана, учитывающие многолетние (1978+2009 годы) метеорологические и почвенно-геологические условия водосборов, мелиоративные режимы рассматриваемых катен.

5. На основе теоретических исследований усовершенствована математическая модель влагопереноса в катенах водосборов, базирующаяся на дифференциальном уравнении двумерного передвижения влаги в почве и под уровнем грунтовых вод. Разработана компьютерная модель функционирования катен водосборов, позволяющая определять параметры водного режима и продуктивности катен водосборов, моделируя почвенно-геологические, геоморфологические и метеорологические условия, различные мелиоративные режимы на водосборах. Модель позволяет выполнить численный эксперимент и моделировать комплексные задачи, возникающие при обустройстве водосборов. Правильность разработанных схем и расчетных моделей, достоверность полученных результатов подтверждены сходимостью рассчитанных по модели значений среднемноголетнего годового местного стока в период с 1978+2009 годы с аналогичными данными, приведенными на официальных картах стока (расхождение не более 10%).

6. Систематизированы и классифицированы водосборы Западного Башкортостана по физико-географическим и природно-климатическим показателям. Классификации водосборов разработаны на основе физико-географического и г ландшафтного районирования, осуществляемые по ландшафтно-бассейновому принципу и учитывающие характерные особенности структуры почвенного покрова, растительного сообщества, гидрографии, рельефа и условия тегоювлаго-обеспеченности территорий. Показано, что для оценки экологического состояния и выработки единой целостной системы комплексного обустройства водосборов больше подходит классификация водосборов по природно-климатическим показателям (по тепловлагообеспеченности).

7. Результаты модельных исследований позволили обосновать необходимость водных мелиораций фаций катен при комплексном обустройстве водосборов, объединенных в ландшафтные группы. На водосборах лесной и лесолуговой групп регулярное орошение не требуется. На остальных группах водосборов требуется регулярное орошение: у лесостепных - элювиальных, лугостепных - элювиальных и трансэлювиальных, степных - всех фаций водосборов. Рекомендуется осушение супераквальных фаций всех групп водосборов. Проведенная оценка экологической устойчивости водосборов при проведении водных мелиораций, позволила определить экологически безопасные оросительные и осушительные нормы по ландшафтным зонам. Оросительные нормы при регулярном орошении по группам составляют: в лесостепной - 30-80 мм, в лугостепной - 50-Н20 мм и в степной - 90^-220 мм в год; осушительные нормы всех групп - 0,7-4,1 м. Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,3-^-3,3 раза.

8. На основе результатов модельных и теоретических исследований выявлены динамики изменения составляющих поверхностного стока и статей водного баланса водосборов при орошении и осушении по лесной, лесостепной и степной ландшафтным зонам. По полученным графическим зависимостям следует, что при орошении и осушении требуемых фаций с экологически безопасными нормами в направлении от лесной к степной зоне, тренды впитывания воды в почву во всех фациях, а подземного оттока у элювиальных и водообмена у супераквальных фациях меняются в сторону повышения; тренды эвапотранспирации во всех фациях не меняют своего направления.

9. Решена задача оптимизации экологической инфраструктуры водосборов путем установления рациональных соотношений земельных угодий, обеспечивающих экологическую устойчивость водосборов по ландшафтным зонам. У водосборов Западного Башкортостана проведена комплексная оценка современного состояния, оценены степени экологической устойчивости и оптимизированы инфраструктуры. Водосборы, занимающие более 70% площади Западного Башкортостана обладают низкой и очень низкой степенью экологической устойчивости. По ландшафтным зонам экологическая устойчивость водосборов снижается от лесной к степной зоне в направлении с северо-запада на юго-восток. Воздействие техногенных факторов особенно сильно сказалось в степных и лугостепных зонах, где произошли необратимые изменения естественной растительности и других природных компонентов. Оптимизировать структуру и повысить экологическую устойчивость водосборов рекомендуется варьированием площадей и/или проведением водных мелиораций пашен водосборов.

10. Впервые предложена методика расчета водообмена катен водосборов. В основу расчета положен принцип определения величины водообмена через серию номограмм, выражающих зависимость водообмена от глубины грунтовых вод, предполивной влажности, коэффициентов поверхностного стока и крутизны склонов катен водосборов при различных матричных коэффициентах фильтрации. Номограммы построены по результатам исследований процессов водообмена на модели функционирования катен водосборов. Методика включает рекомендации по определению матричных коэффициентов-фильтрации по типам почв Западного Башкортостана. Разработанный метод позволяет определять коэффициенты экологической устойчивости мелиорированных катен при известных предполивных влажностях почв водосборов.

11. Впервые на примере водосборов Западного Башкортостана разработана целостная система комплексного обустройства, обеспечивающая получение максимально возможных урожаев сельскохозяйственных культур при сохранении экологической устойчивости водосборов. На их основе составлены практические рекомендации по комплексному обустройству водосборов, включающие оптимизацию структуры и восстановление экологического каркаса; облагораживание местной гидрографической сети и создание искусственных водоемов; предупреждение и борьбу с эрозией и дефляцией почв; регулирование эколого-геохимической устойчивости почв; водные мелиорации земель; регулирование баланса гумуса на обустраиваемых территориях.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора технических наук, Хафизов, Айрат Райсович, Москва

1. Абдрахманов, Р. Ф. Гидрогеология Южного Предуралья текст. / Р. Ф. Абдрахманов, В. Г. Попов. Уфа: БФАН СССР, 1990. - 120 с.

2. Абдрахманов, Р. Ф. Гидрогеоэкология Башкортостана текст. / Р. Ф. Абдрахманов Уфа.: Информреклама, 2005. - 344 с.

3. Абдрахманов, Р. Ф. Техногенез в подземной гидросфере Предуралья текст. / Р. Ф. Абдрахманов. Уфа: УНЦ РАН, 1993. -208 с.

4. Абдрахманов, Р. Ф. Прогноз изменения уровней подземных вод на орошаемых землях текст. / Р. Ф. Абдрахманов, Б. Н. Батанов // Проблемы экологии и мелиорации в Республике Башкортостан. Уфа, 2006. - с. 38-62.

5. Абдрахманов, Р. Ф. 500 хранилищ воды Текст. / Р. Ф. Абдрахманов, А. Р. Хафизов, Д. А. Лемешева [и др.] // Табигат. 2003 - № 18(20).- С. 13-14.

6. Авакян, А. Б. Актуальные проблемы экологического обустройства Текст. / А. Б. Авакян, Ю. В. Герасимов, С. А. Поддубный // Гидротехническое строительство.- 1999.- №6. С. 2-7.

7. Авакян, А. Б. Задачи исследований по прогнозированию влияния территориального перераспределения стока на природные условия Текст. / А. Б. Авакян, С. Л. Вендров, Б. А. Корнилов // Водные ресурсы. 1978. - №2. -С. 123-135.

8. Аверьянов, С. Ф. Некоторые вопросы подземного питания равнинных рек текст. / С. Ф. Аверьянов // Тр. III Гидрологического съезда. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. -т.9. - с. 23-29.

9. Агроклиматические ресурсы Башкирской АССР текст. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 235 с.• 1 244

10. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно ландшафтных систем земледелия иагротехнологий текст./ Под общ. ред. В.И. Ки-рюшина, А. Л. Иванова. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005; — 784 с;

11. Агроэкология текст. / В. А. Черников, Р. М. Алексахин, А. В. Голубев [и др.]. М.: Колос, 2000. - 536 с.

12. Айдаров, И. П. Комплексное обустройство земель Текст. / И. П. Айдаров. М.: МГУП, 2007. - 208 с.

13. Айдаров, И. П. Методология и количественная оценка экологической безопасности функционирования природно-антропогенных систем Текст. / И. П. Айдаров, Н. П. Карпенко, Д. А. Манукьян // Доклады РАСХН, 2003. -№2. С. 32-36.

14. Айдаров, И. П. Обустройство агроландшафтов России текст. / И. П. Айдаров. М.: МГУП, 2007. -159 с.

15. Айдаров, И. П. Оптимизация мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных земель текст. / И. П. Айдаров, А. И. Голованов, Ю. Н. Никольский. М.: Агропромиздат, 1990. - 304 с.

16. Айдаров, И. П; Перспективы развития комплексных мелиораций. Текст. / И. П. Айдаров -М.: Изд-во МГУП, 2004 137 с.

17. Айдаров, И. П. Проблемы природопользования и природообустрой-ства в России и пути их решения: Монография текст. / И. П. Айдаров. Москва, 2010. - 94 с.

18. Акманов, Р. X. Причина загрязнения пресных подземных вод районов нефтедобычи Башкирии текст. / Р. X. Акманов. Уфа, 1992. - 122 с.

19. Алиев, Т. А. Экологическая надежность гидромелиоративных систем текст. / Т. А. Алиев, Л. Н. Картвешвили. М.: ЗАО «Мэйн», 2001. - 50 с.

20. Алпатьев, А. М. Водопотребление культурных растений и климат /

21. A. М. Алпатьев // Режим орошения сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1965.-С. 55-68.

22. Алтунин, В. С. Экологический мониторинг водных ресурсов Текст. /

23. B. С. Алтунин // Гидротехническое строительство. 1997. №3. С. 1-4.

24. Андресон, Р. К. Экологические последствия загрязнения почв нефтью текст. / Р. К. Андерсон, А. X. Мукатанов, Т. Ф. Бойко // Экология: -1980.-№6.-С. 21-25.

25. Антонцев, Н. С. Системное математическое моделирование процессов водообмена текст. / Н. С. Антонцев, Г. Н. Епихов, А. А. Кашеваров. -Новосибирск, Наука, 1986.-215 с.

26. Анучин, В. А. Основы природопользования. Теоретический аспект текст. / В. А. Анучин. М.: Мысль, - 1978. - 293 с.

27. Арманд, Д. Л. Наука о ландшафте текст. / Д. Л. Арманд. М.: Мысль, 1975. - 288 с.

28. Арманд, Д. Л. Механизмы устойчивости геосистемы текст. / Д. Л. Арманд // Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: Институт географии АН СССР. 1989. - С. 81-93.

29. Атлас Башкирской АССР карта. / ГУ геодезии и картографии при Совете министров СССР. Москва, 1976 - 38с.

30. Атлас Республики Башкортостан карта. М.: КГК РФ, 1992. - 40 с.

31. Атлас Республики Башкортостан карта. / Под. общ. ред. Р. Н. Бай-давлетова. Уфа: Китап, 2005.- 419 с.

32. Афанасьев, Г. П. Гидрогеология и гидрогеохимия Поволжья текст. / Г. П. Афанасьев. М.: Наука, 1965. - 173 с.

33. Афонин, В. В. Почвоводоохранная роль мелиоративных мероприятий на водосборах малых рек Приволжской возвышенности текст. / В. В. Афонин // Автореф. дис. канд. наук. Саратов, 2002. - 24 с.

34. Багров, Н. М. Прогрессивная технология орошения сельскохозяйственных культур текст. / Н. М. Багров, И. П. Кружилин. М.: Колос, 1989. - 208 с.

35. Байков, У. М. Охрана природы на нефтепромыслах Башкирии текст. / У. М. Байков, М. А. Галиев. Уфа, 1987 - 164 с.

36. Балков, В. А. Водные ресурсы Башкирии текст. / В. А. Балков. -Уфа, Башкнигоиздат,1978. -173 с.

37. Балков, В. А. Густота речной сети, факторы ее развития и значение для рационального природопользования текст. / В. А. Балков, Т. В. Воронина // Проблемы охраны окружающей среды на Урале. Уфа, -1995. - С. 23 - 31.

38. Базилевич, Н. И. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем текст. / Н. И. Базилевич, О. С. Гребенщиков, А. А. Тишков М.: 1986. - 297 с.

39. Байков, А. М. Развитие скотоводства в Башкирии текст. / А. М. Байков. Уфа: Башкнигоиздат, 1967. - 208 с.

40. Бакланов, П. Я. Пространственные системы производства (микроструктурный уровень анализа и управления) текст. /П. Я. Бакланов. М.: Наука. -150 с.

41. Бактыбаева, 3. Б. Влияние предприятий горнопромышленного комплекса на содержание некоторых тяжелых металлов в воде реки Таналык Текст. / 3. Б. Бактыбаева, Я. Т. Суюндуков, 3. Ш. Сабитова // Башкирский

42. Экологический Вестник, 2007. №1. - С. 35-37.

43. Батанов, Б. Н. Мелиорация сельскохозяйственных земель в Республике Башкортостан Текст. / Б. Н. Батанов // АПК: экономика и управление,-2002.-№8.-С. 9-12.

44. Бахтизин, Н. Р. Концепция развития сельского хозяйства Республики Башкортостан текст. / Н. Р. Бахтизин, Б. М. Миркин, Ф. X. Хазиев, Р. М. Ха-зиахметов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. — Уфа, 1993. -№3.- С. 3-7.

45. Безднина, С. Я. Экосистемное водопользование: концепция, принципы, технологии текст. / С. Я. Безднина. М.: Изд-во «РОМА», 1997. - 137 с.

46. Бекон, Ф. Сочинения текст. / Ф. Бекон. М.: Мысль, 1972. - 582 с.

47. Берг, Л. С. Географические зоны Советского Союза текст. / Л. С. Берг. М.: Географгиз, 1947. -397 с.

48. Берлянд, А. М. Теоретические концепции в картографии текст. / А. М. Берлянд // Изв. РАН. Сер. геогр. 1993. №4. - С. 43 - 50.

49. Берлянд, А. М. Геоинформационное картографирование текст. / А. М. Берлянд // Автоматизированная картография и геоинформатика. М.: МГУ, 1990.-25-40.

50. Берлянт, А. М. Картоведение текст. / А. М. Берлянт, А. В. Востоко-ва, В. И. Кравцова [и др.]. М.: Изд-во «Аспект пресс», 2003.-477 с.

51. Биоклиматический потенциал России: теория и практика текст. / Под. общ. ред. А. В. Гордеева. М.: ВНИИ с.-х. метеорологии Росгидромета [и др.], 2007.-236 с.

52. Беручашвили, Н. Л. Четыре измерения ландшафта текст. / Н. Л. Бе-ручашвили. -М., 1986. 182 с.

53. Бобченко, В. И. Сочетание орошаемого и богарного земледелия текст. / В. И. Бобченко // Мелиорация и водное хозяйство. 1998. - №5. - с. 5-8.

54. Богомолов, Д. В. Почвы Башкирской АССР текст. / Д. В. Богомолов. Л.: Издательство АН СССР, 1954. - 296 с.

55. Бондаренко, В. Л. Природообустройство: Территория бассейновых геосистем текст. / В. Л. Бондаренко, И. С. Румянцев, В. А. Волосухин — М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д, 2009. — 555 с.

56. Бондаренко, К). В. Эрозионно-гидрологическое обоснование систему адаптивно-ландшафтных систем мелиорации водосборов текст. / Ю. В. Бондаренко. — Саратов:, 2002. — 184 с.

57. Бондаренко, Ю. В. Системы адаптивно-ландшафтных/ мелиорации* водосборов?малых рек Нижнего Поволжья Электронный ресурс.: Автореф. дис. докт. наук / Ю. В. Бондаренко. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2003. - 47 с.

58. Бондарик, Г. К. О мелиоративных системах, их свойствах и путях оптимизации их функционирования Текст. / Г. К. Бондарик // Инженерная геология. 1986. - № 3. - С. 24-26.

59. Бондарик, Г. К. Экологические принципы оптимизации функционирования природно-мелиоративных систем Текст. / Г. К. Бондарик, Д. А. Ма-нукьян //Геологоразведка: Изв. ВУЗов. 1997. - № 1. - С. 90-93.

60. Боровиков, В. STATISTIC А. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. 2-е изд. (+CD). Текст. / В. Боровиков СПб.: Питер, 2003 - 234 с.

61. Браунли, К. А. Статистическая теория и методология в науке и технике Текст. / К. А. Браунли. М.: Наука, 1977. - 407 с.

62. Брудастов, А. Д. Осушение минеральных и болотных земель текст. / А. Д. Брудастов. М.: Сельхозгиз, 1934. - 433 с.

63. Будыко, М. И. Глобальная экология текст. / М. И; Будыко. М.: Мысль, 1977.-328 с.

64. Будыко, М. И. Эволюция бисферы текст. / М. И. Будыко. М.: Гид-рометеоиздат, 1984. -488 с.

65. Будыко, М. И. Тепловой баланс земной поверхности текст. / М. И. Будыко. М.: Гидрометеоиздат, 1956. - 255 с.

66. Бузмаков, С. А. К влиянию нефтепромыслов на-растительный-и животный мир Камского Предуралья текст. / С. А. Бузмаков; И; В1 Ладыгин // Геоэкологические аспекты хозяйствования, здоровья и отдыха. Пермь. 1993. -С. 201-205.

67. Бузмаков, В; В. Природопользование и сельскохозяйственная экология. Текст. / В. В. Бузмаков, Ш. А. Москаев. М-., 2005. - 477 с.

68. Булгаков, Д. С. Агроэкологическая-оценка пахотных земель. текст.7 Д. С. Булгаков. М.: РАСХН, 2002. - 252 с.

69. Бусленко, Н. П. Моделирование сложных систем. Текст. / Н.П. Бус-ленко М.: Наука, 1978. - 399 с.

70. Вавилов, А. П. Полевые сельскохозяйственные культуры СССР текст. / А. П. Вавилов. М.: Колос, 1984. - 159 с.

71. Васильев, С. М. Комплексная оценка экологической безопасности способов орошения текст. / С. М. Васильев // Мелиорация и водное хозяйство. 2006. -№2. -С. 36-38.

72. Васильев, С. М. Повышение экологической безопасности способов орошения для формирования устойчивых агроландшафтов в аридной зоне Электронный ресурс.: автореф. дис. док. наук. / С. М. Васильев. М.: РГБ, 2006.-48 с.

73. Вахрушев, Г. В. К истории развития ландшафтов Южного Урала и Предуралья в неогеновое и четвертичное время текст. / Г. В. Вахрушев // Почвы Южного Урала и Поволжья. Уфа. - 1960. - Вып. 4. - С. 33—46.

74. Вернадский, В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения текст. /В. И. Вернадский. М.: 1965. - 324 с.

75. Вернадский, В. И. Биосфера. Избранные труды по биогеохимии текст. / В. И. Вернадский. М.: Наука, 1976. - 184 с.

76. Вильяме, В. Р. Земледелие с основами почвоведения текст. /

77. B. Р. Вильяме. М.: Сельхозгиз, 1949. - 472 с.

78. Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 г. №74-ФЗ Текст. // СЗ РФ. 2006. - №23. - с. 8.

79. Водосбор. Управление водными ресурсами на водосборе Текст. / Под. науч. ред. А. М. Черняева Екатеринбург: Изд-во Виктор, 1994. - 160с.

80. Волков, С. Г. Состояние сельхозугодий за рубежом Текст. /

81. C. Г. Волков / ВНИИТЭИатропром. М. -2002. -74 с.

82. Волкова, В. Г. Техногенез и трансформация ландшафтов текст. / В. Г. Волкова, Н. Д. Давыдова. Новосибирск: Наука, 1987. - 189 с.

83. Воронина, Т. В. Использование гидрографических характеристик рек и их водосбора для обоснования водоохранных мероприятий текст. / Т. В. Воронина // Бассейновый принцип в оптимизации водопользования и водоохранных мероприятий. Уфа. - 1994. - С. 24-25.

84. Высоцкий, Г. Н. Об ороклиматических основах классификации почв текст. / Г. Н. Высоцкий // Избранные сочитения. т. 2. - М.: Изд-во АН СССР, 1962.-е. 92-102.

85. Габбасова, И. М. Деградация и рекультивация почв Башкортостана текст. /Под общ. ред. Ф. X. Хазиева. Уфа: Гилем, 2004.-284с.

86. Гавич, И. К. Теория и практика применения моделирования в гидрогеологии текст. /И. К. Гавич. -М.: Недра, 1985. 320с.

87. Гареев, А. М. Методологические основы геоэкологических исследований Текст. / А. М. Гареев // Экологические проблемы Республики Башкортостан: межвуз. сб. науч. тр. Уфа, 1996. - С. 3-10.

88. Гареев, А. М. Оптимизация водоохранных мероприятий в бассейне реки (географо-экологический аспект) текст. / А. М. Гареев.- С.-Пб.: Гидро-метеоиздат, 1995.- 190 с.

89. Гареев, А. М. Реки и озера Башкортостана текст. / А. М. Гареев.-Уфа: Китап, 2001.-260 с.

90. Гареев А. М. Природная среда и нефтегазовый комплекс Башкортостана. Географо-экологические аспекты взаимодействия текст. / А. М. Гареев, А. В. Шакиров. -Уфа. Китап, 2000. 220 с.

91. Гарифуллин, Ф. Ш. Эрозия почв в Башкирии и меры борьбы с ней. Текст. / Ф. Ш. Гарифуллин. Ульяновск: Изд-во УСХИ, 1983. - 32 с.

92. Гедымин, А. В. О методике пластики рельефа / А. В. Гедымин, Н. П. Сорокина // Почвоведение. 1988. - №6. - с. 110-121.

93. Генеральная схема противоэрозионных мероприятий Башкирской АССР на период 1990-2000гг. Текст. / Башкирский филиал института Волго-гипрозем. Уфа: Архив БФ и ВГЗ, 1990. - 27 с.

94. Геология СССР текст. М.: Недра, 1964. - Т.13 - 197 с

95. Гидрогеология СССР: Башкирская АССР текст. -М.: Недра, 1972. -том XV. 344 с.

96. Глазовская, М. А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу и прогнозное ландшафтно геохимическое районированиетекст. /М. А. Глазовская // Устойчивость геосистем . - М.: Наука, 1983. - С. 61-78.

97. Глазовская, М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР текст. / М. А. Глазовская. М.: Высшая школа, 1988.- 330 с.

98. Глазовская, М. А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов текст. / М. А. Глазовская. — Смоленск: Изд-во Ойкумена, 2002. -288 с.

99. Глушков, В. Т. Вопросы теории и методы гидрологических исследований Текст./ В. Т. Глушков. М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 416 с.

100. Голованов, А. И. Водообмен и оросительные нормы текст. / А. И. Голованов // Природообустройство. 2008. - №3. - с.5-14.

101. Голованов, А. И. Генетическое обоснование слоя, стока текст. /

102. A. И. Голованов, Ю. И. Сухарев // Материалы междунар. науч.-практ. конф.-М.: МГУП, 2006. с. 41-49.

103. Голованов, А. И. Ландшафтоведение текст. / А. И. Голованов, Е. С. Кожанов, Ю. И. Сухарев. М.: Колос, 2008. - 216 с.

104. Голованов, А. И. Комплексное обустройство территорий — дальнейший этап мелиорации земель текст. / А. И. Голованов, Ю. И. Сухарев,

105. B. В. Шабанов // Мелиорация и водное хозяйство.- 2006. -№2.-с.25-31.

106. Голованов, А. И. Мелиорация ландшафтов текст. / А. И. Голованов //Мелиорация и водное хозяйство.- 1993. №3.-с.6-8.

107. Голованов, А. И. Математическая модель влагопереноса в ландшафтных катенах текст. / А. И. Голованов, Ю. И. Сухарев // Материалы междунар. науч.-практ. конф. -М.: МГУП, 2005. -с. 3-11.

108. Голованов, А. И. Оросительные мелиорации текст. / А. И. Голованов, И. П. Айдаров, М. Г. Мамаев // 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1982. - 176 с.

109. Голованов, А. И. Система математических моделей расчетного мониторинга мелиорируемых земель текст. / А. И. Голованов, В. В. Шабанов // Мелиорация и водное хозяйство. 2004. -№ 4. - с. 46-48.

110. Голованов, А. И. Эколого-экономическое обоснование мелиоративного режима текст. / А. И. Голованов // Тр. Волгоградского СХИ.- 1993. с.12-20.

111. Головатый, В. Г. Модели управления продуктивностью мелиорируемых агроценозов текст. / В. Г. Головатый, Ю. П. Добрачёв, И. Ф. Юрчен-ко. М.: ВНИИГиМ, 2001. - 166с.

112. Горшков, В. Г. Пределы устойчивости окружающей среды текст. / В. Г. Горшков // ДАН СССР. 1988. - Т.301. - №4. - с.1015-1019.

113. Горошков, И. Ф. Гидрологические расчеты текст. / И. Ф. Горошков. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 430с.

114. ГОСТ 17.4.4.03-86 (СТ СЭВ 5300-85) Охрана природы. Почвы. Метод определения потенциальной опасности эрозии под воздейсвтием дождей. -М.: Стандартинформ, 2008. 7 с.

115. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Республике Башкортостан в 2008 году текст. Уфа, 2009: -196 с.

116. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов-и окружающей среды Республики Башкортостан в 2007 году текст. Уфа, 2008. - 217 с.

117. Гродзинский, М. Д. Методика оценки устойчивости геосистем антропогенным воздействиям Текст./ М. Д. Гродзинский //Физическая география и геоморфология. Киев: Высшая школа, 1986. -Вып. 33. - С. 14-32.

118. Дажо, Р. Основы экологии Текст. / Р. Дажо. М.: Прогресс, 1975. -415 с.

119. Дедков, А. П. Эрозия и сток наносов на Земле Текст. / А. П. Дедков, В. И. Мозжерин. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1984. - 264 с.

120. Дедков, А. П. Изменения окружающей среды и геоморфологические процессы Текст. / А. П. Дедков, В. И. Мозжерин // Экзогенные процессы и окружающая среда. М.: Наука, 1990. - С. 6 - 11.

121. Дедю, И. И. Экологический энциклопедический словарь текст. / И. И. Дедю. Кишинев, 1989. - 406 с.

122. Джеррард, А. Дж. Почвы и формы рельефа. Комплексное геомор-фолого-почвенное исследование текст. / А. Дж. Джеррард: пер. с англ. JL: Недра, 1984.-208 с.

123. Демек, Я. С. Теория систем и изученные ландшафты текст. / Я. С. Демек. М.: Прогресс, 1977. - 223 с.

124. Добрачев, Ю. П. Теория и технология управления орошением на основе эколого-физиологических моделей Электронный ресурс.: автореф. дис. докт. наук. / Ю. П. Добрачев. М.: РГБ, 1998. - 47 с.

125. Добровольский, Г. В. География почв текст. / Г. В. Добровольский. М.: Наука. -460 с.

126. Докучаев, В. В. Избранные труды текст. / В. В. Докучаев. М.: Изд-во АН СССР, 1949. - 427 с.

127. Духовный, В. А. Водохозяйственный комплекс в зоне орошения. Формирование, развитие текст. / В. А. Духовный. М.: Колос, 1990. - 397с.

128. Дьяконов, К. Н. Устойчивость и инерционность геосистемы текст. / К. Н. Дьяконов, А. Н. Иванов // Вестник МГУ. Сер. V. География. - 1991. -№ 1. — С. 28-34.

129. Елпатьевский, П. В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно-техногенных геосистемах текст. / Отв. ред. М. А. Глазовская. — М.: Наука, 1993.-252 с.

130. Жудова, П. П. Геоботаническое районирование Башкирской АССР текст. / П. П. Жудова. Уфа: Башкнигоиздат, 1966. -124 с.

131. Жуков, В. Т. Компьютерное геоэкологическое картографирование текст. / В. Т. Жуков, Б. А. Новаковский, А. Н. Чумаченко: М'.: Научный мир, 1999.-128 с.

132. Жучкова, В. К. Методы комплексных физико-географических исследований текст. / В. К. Жучкова, Э. М. Раковская. М.: Академия, 2004. - 368 с.

133. Звонкова, Т. В. Прикладная геоморфология текст. / Т. В. Звонкова. -М.: Высшая школа, 1970. 272 с.

134. Звонкова, Т. В. Потенциальная естественная устойчивость природной среды и комплексов текст. / Т. В. Звонкова // Географическое обоснование экологических экспертиз. М.: Изд-во МГУ, 1985. - С. 38-44.

135. Трифонова, Т. А. Речной водосборный бассейн как самоорганизующаяся природная геосистема текст. /Т. А. Трифонова // Изв. РАН, сер.: география, 2007.- № 6.- с. 1 10.

136. Трифонова, Т. А. Развитие бассейнового подхода в почвенных и экологических исследованиях текст. / Т. А. Трифонова // Почвовед ение.-2005. -№ 9.- с. 1054-1061.

137. Землеустройство в Германии Текст. / С. Н. Волков. М., 2003. -151 с.

138. Ивонин, В. М. Агромелиорации водосборов Текст. / В. М. Ивонин. Новочеркасск, 1993. - 200 с.

139. Ивонин, В. М. Противоэрозионные системы водосборов Текст. / В. М. Ивонин. Новочеркасск, 1989. - 95 с.

140. Израэль, Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды Текст. / Ю. А. Израэль. М: Гидрометеоиздат, 1984. - 560 с.

141. Ионова, 3. М. Мировой опыт применения водосберегающих орошений. текст. / 3. М. Ионова. М., 2001. - 54 с.

142. Исаев А. А. Экологическая климатология текст. / А. А. Исаев. -М.: Научный мир, 2003. 472 с.

143. Исаева, С. Д. Проблемы обеспечения экологической устойчивости ландшафтов при орошении текст. / С. Д. Исаева // Мелиорация и водное хозяйство. 2004. - №4. - с. 21-23.

144. Исаков, Ю. А. Классификация, география и антропогенная трансформация экосистем текст. / Ю. А. Исаков, Н. С. Казанская, Д. В. Панфилов. -М.: Наука, 1980.-226 с.

145. Исаченко, А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое: районирование текст.: / А. Г. Исаченко. М.: Высшая школа, 1991. - 300 с.

146. Исаченко, А. Г. Методы прикладных ландшафтных исследований текст. / А. Г. Исаченко. Л.:Наука, 1980. - 222 с.

147. Исаченко, А. Г. Оптимизация природной среды текст. / А. Г. Исаченко. М.: Мысль, 1980. - 264 с.

148. Исаченко, A. F. Прикладное ландшафтоведение текст. / А. Г. Исаченко. Л.: Изд-во ЛГУ, 1976. - 275 с.

149. Исмайылов, Г. X. Проблемы управления водными ресурсами Ара-ло-Каспийского региона текст. / Г. X. Исмайылов, Г. В. Воропаев, В. М. Федоров.- М.: Наука, 2003. 447 с.

150. Исмайылов, Г. X. Имитационная модель функционирования системы водохранилищ многоцелевого назначения текст. / Г. X. Исмайылов, А. В. Перминов. М.: ИБП РАН, 2001. - С. 147-59.

151. Ишбулатов, М. Г. Режим орошения и водопотребления посевов люцерны в Башкирском Зауралье текст. / М. Г. Ишбулатов, Г. X. Яппаров, Д: Д. Загиров // Достижения науки и техники АПК, 2010. - №2. - с. 37-39;

152. Казаков, Л. К. Организация природных комплексов и их устойчивость текст. / Л. К. Казаков // География и практика народного хозяйства; -М.: Изд-во МГУ. 1979. - С. 3-7.

153. Казаков, Л. К. Ландшафтоведение текст. / Л. К. Казаков. М.: Изд-во МНЭГУ, 1999.-100 с.

154. Карпенко, Н. П. Повышение экологической безопасности функционирования объектов природообустройства (мелиорированных земель) Электронный ресурс.: автореф. дис. докт. наук. / Н. П. Карпенко. -М.: РГБ, 2006. 47 с.

155. Карпенко, Н. П. Методология ансамблевого прогнозирования при мелиоративном воздействии текст. / Н. П. Карпенко, Д. А. Манукьян, Л. В. Кирейчева // Мелиорация и водное хозяйство; -2004.- № 4. с.44-46.

156. Кац, Д. М. Влияние орошения на грунтовые воды текст. / Д. М. Кац М.: Колос, 1976. - 271с.

157. Кац, Д. М. Мелиоративная гидрогеология текст. / Д. М. Кац, И. С. Пашковский. М.: Агропромиздат, 1988. - 256с.

158. Кирейчева, JI. В. Значение комплексных мелиораций для формирования продуктивного и устойчивого агроландшафта текст. / Л. В. Кирейчева, И. В. Белова // Мелиорация и водное хозяйство. 2004. - №4. -с. 23-26.

159. Клементова, Е. А. Оценка экологической устойчивости сельскохозяйственных ландшафтов текст. / Е. А. Клементова, В. Гейниге // Мелиорация и водное хозяйство.- 1995. № 6. - с. 33-34.

160. Клысов, У. И. Экологическая ситуация Республики Башкортостан и вопросы охраны окружающей среды Текст. / У. И. Клысов, Р. А. Фаткуллин // Проблемы охраны окружающей среды на Урале. Уфа, 1995. - С. 66-74.

161. Ковда, В. А. Основы учения о почвах Текст. / В. А. Ковда // Кн. 1. -М.: Наука, 1973. 447 е.; Кн. 2. - М.: Наука, 1973. - 468 с.

162. Колбовский, Е. Ю. Ландшафтоведение текст. / Е. Ю. Колобовский. -М.: Изд-во центр «Академия», 2006.- 480 с.

163. Колганов, А. В. Нормы водопотребности и экологически безопасные режимы орошения сельскохозяйственных культур на Северном Кавказе текст. / А. В. Колганов, В. Н. Щедрин. -М., 2000. 158 с.

164. Комиссаров, А. В. Состояние и перспективы развития лиманного орошения в Республике Башкортостан текст. / А. В. Комиссаров, М. А. Жигулев, X. М. Сафин // Достижения науки и техники АПК, 2010. - №5. С. 23-27.

165. Константинов, А. Р. Испарение в природе текст. / А. Р. Константинов. Л.: Гидрометеоиздат, 1968.-532 с.

166. Концепция развития кормопроизводства в Республике Башкортостан текст.«/ Г. К. Зарипов [и др.]. Уфа: Изд-во АН РБ, 2000. - 58 с.

167. Коронкевич, Н. И. Водный баланс Русской равнины и его антропогенные изменения текст. / Н. И. Коронкевич. М.: Наука, 1990. - 205 с.

168. Костяков, А. Н. Основы мелиорации текст. / А. Н. Костяков. М.: Сельхозиздат, 1960. - 622 с.

169. Котляков, В. М. Проблема устойчивого развития и экологическая безопасность текст. / В. М. Котляков // Географические аспекты проблемы перехода к устойчивому развитию стран Содружества Независимых Государств. Киев-М., 1999. - С.9-14.

170. Кочуров, Б. И. Ущерб от загрязнения земель и мероприятия по их устранению Текст. / Б. И. Кочуров // Ландшафтно-экологические исследования и природопользование. -М., 1985.-С. 115-121.

171. Кружалин, В. И. Эколого-геоморфологический анализ территорий Текст. / В. И. Кружалин // Вестник МГУ. Сер. 5. география. 1997. №4. - С. 11-15.

172. Кулагин, Ю. 3. Лесообразующие виды, техногенез и прогнозирование Текст. / Ю. 3. Кулагин. М.: Наука, 1980. - 208 с.

173. Кучмент, Л. М. Формирование речного стока: физико- математические модели Текст. / Л. М. Кучмент. М.: Наука, 1983. - 216 с.

174. Ласточкин, А. Н. Морфодинамический анализ текст. / А. Н. Ласточкин.- Л.: Недра, 1987. 271 с.179: Ласточкин, А. Н. Системно-морфологическое основание наук о Земле Текст. / А. Н. Ласточкин. СПб.: НИИХ СПбГУ, 2002. - 762 с.

175. Лосев, К. С. Экологические проблемы и перспективы устойчивого развития России в XXI веке Текст. / К. С. Лосев. — М.: Космосинформ, 2001.-400 с.

176. Лурье, И. К. Основы геоинформационного, картографирования Текст. / И. К. Лурье. М.: МГУ, 2000. - 143 с.

177. Лыков, А. В. Теория тепло и массопереноса Текст. / А. В. Лыков, Ю. А. Михайлов. — Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.

178. Мазуркин, П. М. Статистическая геоэкология. Закономерности распределения уникальных природных объектов Текст. / П. М. Мазуркин.

179. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001. 48 с.

180. Макунина, А. А. Методы физико-географических исследований. Структура и динамика ландшафта Текст. / А. А. Макунина. М.: 1987. - 116 с.

181. Макунина, А. А. Ландшафты Урала и антропогенные процессы Текст. / А. А. Макунина // Природно-антропогенные геокомплексы и вопросы охраны природы. Уфа. - 1993. - С. 17 - 26.

182. Максютов, Ф. А. Районирование барьерных ландшафтов Южного Урала и Приуралья текст. / Ф. А. Маскютов // Проблемы природного районирования и охраны природы. Уфа: Изд-во БГУ, 1982. - С. 9 - 19.

183. Мамай, И. И. Динамика ландшафтов / И. И. Мамай. М.: Изд-во МГУ, 1992.-240 с.

184. Манукьян, Д. А. Экологическая безопасность функционирования техноприродных систем: состояние, проблемы и пути решения Текст. / Д. А. Манукьян, Н. П. Карпенко. М.: МГУП, 2007. - 294 с.

185. Маслов, Б. С. Мелиорация и охрана природы текст. / Б. С. Маслов, И. В. Минаев. — М.: Россельхозиздат, 1985. — 271 с.

186. Маслов, Б. С. Справочник по мелиорации текст. / Б. С. Маслов, И. В. Минаев, К. В. Губер. М.: Росагропромиздат, 1989.- 384 с.

187. Мазур, И. И. Введение в инженерную экологию текст. / И. И. Ма-зур, О. И. Молдаванов. М.: Наука, 1989. - 375 с.

188. Майстренко, В. Н. Эколого-аналитический мониторинг супертоксиIкантов текст. / В. Н. Майстренко, Р. 3. Хамитов, Г. К. Будников. М.: Химия, 1996.-319 с.

189. Мелиоративная энциклопедия Текст. / Под общ ред. А. В. Колга-нова М.: Росинформагротех, 2004 - Т.З - 440 с.

190. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение текст. / Под ред. Б. Б. Шумакова // Справочник. М.: Колос, 1999. - 432 с.

191. Методы системного анализа в мелиорации и водном хозяйстве / Под ред. Б. Г. Штепы. Д.: Гидрометеоиздат, 1983. - 246 с.

192. Механизмы устойчивости геосистем Текст. /Под ред Н. Ф. Глазов-ского, А. Д. Арманда. -М.: Наука, 1992. 208 с.

193. Мильков, Ф. Н. Физико-географический район и его содержание Текст. /Ф. Н. Мильков. М.: 1956. - 219 с.

194. Минеев, В. Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения текст. / В. Г. Минеев, Б. Дебрецени, Т. Мазур. М.: Колос, 1993. - 416 с:

195. Минигазимов, Н. С. Техника и технология утилизации нефтяных отходов Текст. / Н. С. Минигазимов, В. А. Расветалов, А. Тарраф Уфа: Ги-лем, 2010. -216 с.

196. Миркин, Б. М. Растительность пойм Башкирии Текст. /Б. М. Мир-кин. Уфа., 1968.- 135 с.

197. Миркин, Б. М. Оптимизация структуры агроэкосистем: содержание проблемы, подход и реализация Текст. / Б. М. Миркин, Р. М. Хазиахметов, А. И. Соломещ // Журнал общей биологии.- 19926, Т. 53. - № 1. - С. 18-30.

198. Мирцхулава, Ц. Е. Количественная оценка состояния и риска опасностей географических систем, их устойчивого развития Текст. / Ц. Е. Мирцхулава // Инженерная экология 2003. - N1. - С. 25-34.

199. Михайлов, Н. И. Физико-географическое районирование Текст. / Н. И. Михайлов. М.: МГУ, 1971. - 89 с.

200. Мукатанов, А. X. Вопросы эволюции и районирования почвенного покрова Республики Башкортостан текст. / А. X. Мукананов. Уфа: Гилем, 1999. - 228 с.

201. Мукатанов, А. X., Ландшафты и почвы Башкортостана Текст. / А. X. Мукатанов. Уфа. 1992. - 118 с.

202. Николаев, В. А. Ландшафтоведение / В. А. Николаев. М.: Изд-во МГУ, 2000. - 208 с.

203. Одум, Ю. Основы экологии текст. / Ю. Одум // Перев. с 3-го англ. изд. М.: Мир, 1986. - 328 с.

204. Оценка воздействия разработки Туймазинского нефтяного месторождения на окружающую среду текст. / Под ред. Е. В. Лозина. -Уфа.: БашНИПИнефть, 1991, ч.1 -112 с.

205. Оценка воздействия на окружающую среду Арланского нефтяного месторождения текст. / Под ред. Е. В. Лозина. Уфа. БашНИПИнефть, 1992. -198 с.

206. Павлов, С. В. ГИС водных ресурсов Республики Башкортостан текст. / С. В. Павлов, С. А. Абрамов, Р. А. Шкундина, А. X. Абдулов // Чистая вода Башкортостана 2008: матер, межрегион, конф. - Уфа, 2008. - 171-177.

207. Парфенова, Н. И. Экологические принципы регулирования гидрогеохимического режима орошаемых земель текст. / Н. И. Парфенова, Н. М. Решеткина. С-Пб: Гидрометеоиздат, 1995. - 359с.

208. Пашковский, И. С. Методы определения инфильтрационного питания по расчетам влагопереноса в зоне аэрации текст. / И. С. Пашковский. -М.: МГУ, 1973.- 119с.

209. Пегов, С. А. Моделирование развития экологических систем текст. / С. А. Пегов, П. М. Хомяков. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 217 с.

210. Полынов, Б. Б. Учение о ландшафтах текст. / Б. Б. Полынов // Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - с. 492-511.

211. Поляков, Ю. П. Руководство по предупреждению эрозии текст. / Ю. П. Поляков. Новочеркасск, 1994. - 67 с.

212. Попов, В. Г. Гидрогеохимия и гидрогеодинамика Предуралья текст. / В. Г. Попов. М.: Наука, 1985. - 265 с.

213. Почвы Башкортостан: Эколого-генетическая и агропроизводствен-ная характеристика текст. / Ф. X. Хазиев, А. X. Мукатанов, И. К. Хабиров [и др.].- Уфа: Гилем, 1995. Т. 1 - 384 с.

214. Преображенский, В. С. Основы ландшафтного анализа / В. С. Преображенский, Т. Д. Александрова, Т. П. Куприянова. М.: Наука, 1988. - 192 с.

215. Природообустройство текст.: учебник/ А. И. Голованов, Ф. М. Зимин, Д. В. Козлов [и др.] // Под ред. А. И. Голованова. М.: КолосС, 2008. - 552 с.

216. Прокаев, В. И. Физико-географическое районирование / В. И. Про-каев. М.: Мысль, 1983. - 176 с.

217. Пряжинская, В. Г. Методы оценки эффективности мер по охране вод на речных водосборах текст. / В. Г. Пряжинская //Водное хозяйство России. -2010. -№ 1.-С. 12-28.

218. Райе, Дж. Основы неоморфологии / Дж. Райе. М.: Прогресс, 1980. -574 с.

219. Реймерс, Н. Ф. Природопользование текст. / Н. Ф. Реймерс. М.: Мысль, 1990. - 634 с.

220. Реймерс, Н. Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы) текст. / Н. Ф. Реймерс. — М.: Россия молодая, 1994. 367 с.

221. Рекс, Л. М. Методика расчета водно-солевого режима орошаемых земель текст. / Л. М. Рекс, Л. В. Кирейчева, А. М. Якиревич. М.: ВНИИ-ГиМ, 1984.- 112с.

222. Ресурсы поверхностных вод СССР. Средний Урал и Предуралье карта. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - Т. 11. — 848 с.

223. Рихтер, Г. Д. Зональность и система таксономических единиц физико-географического районирования текст. / Г. Д. Рихтер //Изв. АН СССР. Сер. Геогр. 1965. - № 5. - С. 3-15.

224. Рождественский, А. П. Новейшая тектоника и развитие рельефа Южного Приуралья текст. / А. П. Рождественский. М.: Наука, 1971.-303 с.

225. Романова, Э. П. Современные ландшафты Европы (без стран Восточной Европы) текст. / Э. П. Романова. М.: МГУ, 1997. - 312с.

226. Рудский, В. В. Основы природопользования текст. / В. В. Рудский. М.: АспектПресс, 2007. - 269 с.

227. Самарский, А. А. Численные методы текст. / А. А. Самарский, А. В. Гулин. М.: Наука, 1998.- 127 с.

228. Сафин, X. М. Сенокосы и пастбища Урала текст. / X. М. Сафин,

229. A. А. Зотов. Уфа: Гилем, 2009. - 360 с.

230. Сафин, X. М. Ресурсосберегающие технологии в мелиорации земель Башкортостана текст. / X. М. Сафин, 3. А. Галин, Уфа: Изд-во РА «Информреклама, 2000.-212 с.

231. Сельское хозяйство Республики Башкортостан текст. / Статистический сборник. Уфа: Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Республике Башкортостан, 2009. - 126 с.

232. Симонов, Ю. Г. Морфометрический анализ рельефа Текст. / Ю. Г. Симонов. Москва - Смоленск: СГУ, 1998. - 272 с.

233. Сельскохозяйственные гидотехнические мелиорации текст.: учебник/ А. А. Богушевский, А. И. Голованов, В. А. Кутергин [и др.] // Под ред. Е. С. Маркова. -М.: Колос, 1981. 375 с.

234. Сметанин, В. И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель Текст. / В. И. Сметанин. М.: Колос, 2000. - 96 с.

235. Солнцев, Н. А. Морфологическая структура географического ландшафта Текст. / Н. А. Солнцев, М., 1962. - 44 с.

236. Солнцев, В. Н. Системная организация ландшафтов текст. /

237. B. Н. Солнцев. -М.: Мысль, 1981.-239 с.

238. Составление почвенных карт с использованием системного картографического метода карта. / И. Н. Степанов, Н. А. Лошакова, А. И. Сатал-кин [и др.] // Метод пластики рельефа в почвенном картографировании. — Пущино: Изд-во ИПФС, 1987. с. 7-22.

239. Сочава, В. Б. Введение в учение о геосистемах текст. / В. Б. Соча-ва. Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1978. — 319 с.

240. Степанов, И. Н. Теория пластики рельефа и новые тематические карты текст. / И. Н. Степанов М.: Наука, 2006. - 230 с.

241. Степи Русской равнины текст. / С. В. Зонн, Е. П. Чернышев, Т. Г. Рунова [и др.] М.: Наука, 1994. - 233 с.

242. Сухарев, Ю. И. Использование катр пластики и расчленения рельефа при обосновании водных мелиораций текст. / Ю. И. Сухарев // Природообустройство и рациональное природопользование: сб. науч. тр. М.: МГУП, 2005.-с. 11-17.

243. Стрельбицкая, Е. Б. Обеспечение экологической безопасности водных объектов при осушении текст./ Е. Б. Стрельбицкая //Мелиорация и водное хозяйство. 2009. - № 6. - С. 34-37.

244. Сысуев, В. В. Моделирование процессов в ландшафтно-геохимических системах текст. / В. В. Сысуев. М.: Наука, 1986. - 302 с.

245. Сысуев, В. В. Разработка теории геосистем текст. / В. В. Сысуев // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика: материалы XI междунар. ландшафтной конф. М.: МГУ, 2006.-е. 52-55.

246. Тайчинов, С. Н. Классификация почвенного покрова Башкирской АССР текст. / С. Н. Тайчинов, П. Я. Бульчук // Почвы Башкирии Уфа., 1973.-Т. 1.-С. 63-71.

247. Технология залужения деградированной пашни текст. / Рекомендации. Уфа: Рос. акад. с. -х. наук, 1999. - 23с.

248. Тимофеев, Д. А. Экологическая геоморфология: объект, цели и задачи текст. / Д. А. Тимофеев // Геоморфология. 1991. - №1. — С. 43 - 48.

249. Устойчивое развитие агроландшафтов Текст. / Н. 3. Милащенко, О. А. Соколов, Т. Брайсон, В. А. Черников. Пущино, 2000 - Т. 1. - 315 с.

250. Физико-географическое районирование Башкирской АССР текст. / Ученые записки БГУ.- Т.ХУ1.-Уфа: Изд-во БГУ, 1964.-2Юс.

251. Хабиров, И. К. Устойчивость почвенных процессов текст. / И. К. Хабиров, И. М. Габбасова, Ф. X. Хазиев. -Уфа, 2001.-184с.

252. Хабиров, И. К. Зонально-экологические особенности почв РБ и адаптация систем земледелия к агроландшафтам текст. / И. К. Хабиров, Ф. Ш. Гарифуллин, Р. А. Акбиров [и др.]. Уфа: БГАУ, 2001.-187 с.

253. Хазиев, Ф. X. Проведение рекультивации техногеннонарушенных земель при добыче нефти текст. / Ф. X. Хазиев, И. М. Габбасова, Р. Р. Сулейманов [и др.]. // РД 39-00147275-056-2000. Уфа: БашНИПИНе-феть, 2000. - 120с.

254. Хафизов, А. Р. Геоморфологический анализ равнинных водосборов Западного Башкортостана при их комплексном обустройстве текст. / А. Р. Хафизов, А. Ф. Хазипова, А. В. Шакиров // Проблемы региональной экологии. 2009.- №5. - с. 125-129.

255. Хафизов, А. Р. Геоэкология водосборов степной зоны восточного Башкортостана (Башкирского Зауралья) текст./ А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлия-ров // Природообустройство. 2009. - № 5. - С. 36-39.

256. Хафизов, А. Р. Комплексное обустройство степных водосборов Республики Башкортостан текст. / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров, А. Н. Кутлияров. Уфа: Изд-во БГАУ, 2009. - 96 с.

257. Хафизов, А. Р. Моделирование функционирования водосборов при их комплексном обустройстве текст. / А. Р. Хафизов // Мелиорация и водное хозяйство. М., 2010. - № 3. - с. 34-37.

258. Хафизов, А. Р. Модель устойчивого функционирования водосбора реки Таналык текст. / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров // Достижения науки и техники АПК. М., 2009. - №2. - с.49-52.

259. Хафизов А. Р. Об этапах обустройства бассейнов рек Башкортостана текст. / Чистая вода Башкортостана 2008 // Матер, межрегион, конф. — Уфа, 2008. - с. 230-235.

260. Хафизов, А. Р. Оптимизация структуры земельных угодий водосборов Башкортостна текст. / А. Р. Хафизов // Достижения науки и техники АПК. М., 2010. - №2. - с.8-10.

261. Хафизов, А. Р. Перспективы обустройства водосборов в Башкирии текст. / А. Р. Хафизов // Мелиорация и водное хозяйство. М., 2008. - № 6. -с. 9-10.

262. Хафизов, А. Р. Теоретические основы и математическое описание влагопереноса в катенах водосборов текст. / А. Р. Хафизов // Вестник БГАУ. -М., 2010.-№2".-с. 29-32.

263. Хафизов, А. Р. Фильтрационные исследования грунтовой плотины Таналыкского водохранилища текст. / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров // Мелиорация и водное хозяйство. -М., 2007.-№ 5. с. 35-38.

264. Хафизов, А. Р. Экологическая устойчивость водосборов Башкирского Зауралья текст. / А. Р. Хафизов, Д. Н. Кутлияров // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». М., 2009. - Выпуск 1(32). - с. 58-62.

265. Хафизов, А. Р. Экологическая трансформация инфраструктуры водосборов Западного Башкортостана текст. / А. Р. Хафизов, А. В. Шакиров // Проблемы региональной экологии. М., 2009. - №5. - с. 125-129.

266. Хафизов, А. Р. Экологические проблемы и комплексное обустройство водосборов Западного Башкортостана текст. / А. Р. Хафизов // Аграрный вестник Урала. М., 2010.-№3(69).-с. 86-88.

267. Хафизов, А. Р. Экологические режимы сельскохозяйственных ме-лиораций при комплексном обустройстве водосборов Западного Башкортостана текст. / А. Р. Хафизов // Достижения науки и техники АПК. М., 2010. - №8.-с. 40-42.

268. Шабанов, В. В. Биоклиматическое обоснование мелиораций текст. / В. В. Шабанов. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 169 с.

269. Шабанов, В. В. Необходимость развития мелиорации земель текст. / В. В. Шабанов// Природообустройство и рациональное природопользование- необходимые условия социально экономического развития России: сб. науч. тр.- М.: МГУП, 2005.- Ч. 2. - с. 318-336.

270. Шабанов, В. В. Расчет проектной урожайности в зависимости от водного режима мелиорируемых земель текст. / В. В. Шабанов, Ю. Н. Никольский // Гидротехника и мелиорация, 1986.- № 9.- с. 17 22.

271. Шабанов, В. В. Комплексное использование водных ресурсов и охрана природы. Текст. / В. В. Шабанов, И. Г. Галямина, Э. С. Беглярова, Н. Ф. Юрченко. М.: Колос, 1994. - 318 с.

272. Шакиров, А. В. Физико-географические районы* Башкортостана, текст. / А. В.- Шакиров. Уфа.: Изд-во БашГУ, 2003. - 88 с.281'. Шакиров, А. В: Эколого-географическое районирование Башкортостана текст. / А. В. Шакиров М.: Химия, 2003. -356 с.

273. Шикломанов, И. А. О методах влияния комплекса факторов хозяйственной деятельности на водные ресурсы и водный режим водосборов Текст. / И. А. Шикломанов // Тр. ГТИ, Л., 1973. - Вып. 206. - С. 3-21.

274. Шумаков, Б. Б. Научные основы ресурсосбережения и охраны природы в мелиорации и водном хозяйстве Текст. / Б. Б. Шумаков. М.: HP. ВНИИГиМ, 1996.-312 с.

275. Шумаков, Б. Б. Комплексная мелиорация земель в ландшафтном земледелии Текст. / Б. Б. Шумаков //Ландшафтный подход в мелиорации и вопросы землеустройства: сб. материалов. С.8-20.

276. Экологические аспекты мелиорации Текст. / Б. Б. Шумаков, Л. В. Кирейчева // Вестн. РАСХН. 1994. - №4. - С. 46-51.

277. Afsen, К. Н. Environmental Quality Indicators: Back- ground. Principles and Examples from Norway / К. H. Afsen, H. V. Saedo // Environmental and Resources Economics. 1993. - V. 3. - P. 415-435.

278. Clapp, R. B. Estimating spatial variability in soil moisture with simplified dynamic model / R. B. Clapp, G. M. Homberger, B. Y. Cosby // Water Re-sour. Res 1983. - V. 19. - N. 3. - P. 739-745.

279. Grove, D. B. Porosity and dispersion calculations for a fractured carbonate aquifer using the two well Fracer method / D. B. Grove, W. A. Beetem // W. R.R. 1971. - V. 7. - P. 128-134.

280. Ismaiylov, G. Kh. Analysis of long-term variations in the Volga annual runoff. / G. Kh. Ismaiylov, V. M. Fedorov // On Great Rivers as Attractors for Local Civilization. Assiut University: Prjceedings Second International Conference. -2003.-P. 91-114.

281. Kabala, Z. J. Sensitivity Analysis of Flow in unsaturated Heterogeneous Porous Media: Theory, Numerical Model and its verification / Z. J. Kabala, P. C. Milly // W.R.R. 1990. - V.26 (N 4). - P: 593-610.

282. Kolluru, R. Risk assessment and management handbook for environmental, health and safety professionals / R. Kolluru, S. Bartel, R. Pitblado, S. Sticoff-N.Y.: McGraw-Hill, Inc., 1996. -134 p.

283. Renn, O. Three decades of risk research: accomplishments and new challenges / O. Renn // Risk Research. 1998. - V. 1. -P.49-72.

284. Rosen, L. An outline of a guidance fi-amework for assessing hydro-geological risks at early stages / L. Rosen, H. E. LeGrand // Ground Water. -1997. -V. 2. P. 195-204.

Информация о работе

Хафизов, Айрат Райсович
доктора технических наук
Москва, 2010
ВАК 06.01.02

Диссертация

Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов на примере рек Западного Башкортостана - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы