Обоснование водных мелиораций агроландшафтов

Сухарев, Юрий Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Обоснование водных мелиораций агроландшафтов
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Обоснование водных мелиораций агроландшафтов"

СУХАРЕВ Юрий Иванович

На правах рукописи

ОБОСНОВАНИЕ ВОДНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ АГРОЛАНДШАФТОВ (НА ПРИМЕРЕ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 5 НОЯ 2010

Москва -

2010

004614075

Работа выполнена на кафедре мелиорации и рекультивации земель Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет приро-дообустройства»

Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Ковалёв Николай Георгиевич (Государственное научно-исследовательское учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель»);

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Шуравилин Анатолий Васильевич (Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский университет дружбы народов»);

доктор технических наук, профессор Никитенков Борис Фёдорович (Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет природо-обустройства»)

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н, Костякова»

Защита диссертации состоится 30 ноября 2010 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.045.01 при ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» по адресу: 127550, Москва, ул.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства».

Автореферат разослан октября 2010

г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Сурикова Т.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В соответствие с концепцией перехода Российской Федерации к устойчивому развитию и в целях реализации Федерального закона «О развитии сельского хозяйства» в нашей стране последовательно осуществляется выполнение государственной программы развития сельского хозяйства, федеральных целевых программ по устойчивому развитию сельских территорий, сохранению и восстановлению плодородия почв агроланд-шафтов, повышению продовольственной безопасности страны, сбалансированному решению социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в интересах настоящего и будущих поколений.

Мероприятия по поддержанию почвенного плодородия реализуются в рамках федеральной целевой программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы» с дальнейшим продолжением программных мероприятий до 2012 года включительно. Сельское хозяйство относится к отраслям, зависящим в значительной степени от климатических условий, что оказывают сильное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур и на объемы их производства. Поэтому программой предусматривается выделение государственных инвестиций на строительство, реконструкцию и восстановление мелиоративных систем.

Решение проблем, связанных с устойчивым развитием и оптимизацией сельскохозяйственного производства может быть достигнуто только на основе геосистемного, ландшафтного подхода к вопросам обоснования систем земледелия и мелиорации агроландшафтов.

Теоретическое обоснование необходимости и интенсивности мелиорации земель в настоящее время базируется, преимущественно, на изучении водного и связанных с ним режимов почв на основе балансовых, нульмерных или одномерных математических моделей массопереноса, в пределах локальных участков, без достаточной изученности пространственных закономерностей формирования этих режимов в элементарных ландшафтах (фациях) и их сопряженных рядах - ландшафтно-геохимических катенах.

В соответствии с современными требованиями, мелиоративные мероприятия должны рассчитываться и проектироваться с учетом ландшафтных границ и ландшафтных особенностей конкретной территории; мелиоративные режимы должны обосновываться с учетом особенностей функционирования природных и антропогенных ландшафтов; необходим наиболее полный учет свойств и состояний элементов и компонентов агроландшафтов.

Использование геосистемного, ландшафтного подхода при обосновании необходимости и интенсивности мелиоративных мероприятий на территории агроландшафтов позволяет рассматривать все природные компоненты в их неразрывности и взаимосвязи и является актуальной проблемой и актуальным направлением исследований.

Вопросы устойчивого сельскохозяйственного производства, оптимизации природных ландшафтов и агроландшафтов особенно актуальны для центра европейской части территории России, где сконцентрированы основной промышленно-экономический потенциал страны, ее научные, культурные и образовательные структуры.

Цель исследований. Цель работы заключается в разработке методологии научного обоснования, на основе ландшафтного, катенарного подхода необходимости и интенсивности водных мелиораций (орошение, осушение) агроландшафтов, обеспечивающих высокую продуктивность сельскохозяйственных культур, с учетом влияния на природную среду, и применении ее в условиях Московской области; в создании имитационной системы моделирования в виде комплекса компьютерных программ, позволяющей моделировать процесс передвижения влаги в элементарных ландшафтах (фациях) ландшафтных катен и рассчитывать значения составляющих водного баланса элементарных ландшафтов.

Задачи исследований:

1. Анализ природных условий рассматриваемого региона с использованием ландшафтно-географического подхода, определение численных значений климатического дефицита увлажнения за теплый период года и вероятности их превышения (обеспеченности) по данньм метеостанций региона за представительный ряд лет.

2. Разработка методики построения расчетных схем ландшафтных катен для моделирования водного режима мелиорируемых агроландшафтов.

3. Разработка двумерной математической модели передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен, позволяющей рассчитывать значения составляющих водного баланса в сопряженных элементарных ландшафтах.

4. Проверка двумерной математической модели передвижения влаги в почвах и грунтах сопряженных элементарных ландшафтов результатами экспериментальных исследований.

5. Разработка методики расчета значений составляющих водного баланса в сопряженных элементарных ландшафтах (супераквальном, трансаккумулятивном, трансэлювиальном, элювиальном) ландшафтных катен.

6. Разработка методики расчета водообмена (промываемое™) почвенного слоя и нижележащих горизонтов ландшафтных катен.

7. Разработка методики обоснования необходимости и интенсивности водных мелиораций (орошения, осушения) агроландшафтов, обеспечивающих высокую продуктивность сельскохозяйственных культур.

8. Проведение численных экспериментов с использованием разработанной математической модели для определения влияния мелиоративных мероприятий (орошения, осушения) на составляющие водного баланса элементарных ландшафтов расчетных ландшафтных катен.

Методология и методика исследований. Общей методологией исследований является материалистическая теория научного познания, которая основой познания и критерием истины признает общественно-историческую

практику, обобщает методы и приемы науки (эксперимент, моделирование, анализ и синтез).

Методологической основой исследований является системный подход, который является направлением общей методологии научного познания, и в основе которого лежит рассмотрение изучаемых объектов как систем.

В исследованиях использовались специальные методы научного познания: ландшафтный подход, современные методы физической географии, математическое моделирование процесса передвижения влаги в почвах, численный эксперимент, теоретическое обобщение и анализ. Использовались также современные геоинформационные технологии.

Научная новизна работы заключается в применении ландшафтного, катенарного подхода к решению проблемы обоснования необходимости и интенсивности водных мелиорации агроландшафтов, разработке методики расчета передвижения влаги в почвах и фунтах сопряженных элементарных ландшафтов (супераквальном, трансаккумулятивном, трансэлювиальном, элювиальном) ландшафтных катен на основе двумерной математической модели нестационарного влагопереноса в почвах.

Предложена новая методология изучения мелиоративных воздействий на агроландшафты, заключающаяся в комплексном рассмотрении взаимосвязанных потоками вещества, а также единством происхождения сопряженных элементарных ландшафтов, позволяющая изучить взаимное их функционирование. Это повышает обоснованность проектных решений, в том числе и их экологическую допустимость, дает методическую основу для постановки исследований мелиорируемых агроландшафтов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

На основе комплекса теоретических и экспериментальных исследований получены новые научно-методические и практические результаты, выносимые на защиту:

1. Методология обоснования необходимости и интенсивности водных мелиораций (орошения, осушения) агроландшафтов на основе ландшафтного, катенарного подхода.

2. Геоморфологическая схематизация ландшафтных катен в условиях Московской области.

3. Новая методика расчета водного режима сопряженных элементарных ландшафтов (супераквального, трансаккумулятивного, трансэлювиального, элювиального) ландшафтных катен на основе двумерной математической модели нестационарного влагопереноса в почвах и подстилающих грунтах.

4. Новая методика обоснования необходимости и интенсивности водных мелиораций (орошения, осушения) агроландшафтов с учетом взаимодействия сопряженных элементарных ландшафтов ландшафтных катен.

5. Новая методика расчета составляющих водного баланса сопряженных элементарных ландшафтов ландшафтных катен.

6. Новая методика расчета водообмена (промываемости) почвенного слоя и ниже лежащих горизонтов.

Практическая ценность и значимость работы. Ценность для практики заключается в:

1. Создании математического инструментария в виде комплекса компьютерных программ, позволяющего моделировать процесс передвижения влаги в элементарных ландшафтах (супераквальном, трансаккумулятивном, трансэлювиальном, элювиальном) ландшафтных катен и рассчитывать водный режим и составляющие водного баланса (эффективные атмосферные осадки, фактическая эвапотранспирация, отток влаги из элементарного ландшафта, приток влаги в элементарный ландшафт, отток воды в водный объект, сток в дренаж, оросительная норма, изменение влагозапасов), в условиях естественного климатического увлажнения и с учетом мелиоративных мероприятий (орошения, осушения).

2. Разработке методики расчета водообмена между почвенным слоем и нижележащими горизонтами в элементарных ландшафтах, что позволяет определять промываемость почвенного слоя, которая является одним из важных показателей устойчивости агроландшафтов.

3. Определении расчетных значений дефицита водного баланса и вероятности их превышения за теплый период по данным метеостанций московского региона.

4. Разработке новой методики обоснования необходимости и интенсивности водных мелиораций (орошения, осушения) с учетом взаимодействия сопряженных элементарных ландшафтов ландшафтньк катен.

5. Результатах численных экспериментов по определению составляющих водного баланса и промываемости почвенного слоя сопряженных элементарных ландшафтов расчетных ландшафтных катен Московской области.

Степень достоверности полученных результатов. Достоверность полученных результатов и основных выводов подтверждается большим объемом экспериментального и теоретического материала, обобщенного и проанализированного автором в работе; апробированными исходными положениями и математическими методами, принятыми в теоретических исследованиях, а также хорошей сходимостью результатов, полученных численным путем, с экспериментальными данными.

Реализации работы. Разработанные подходы и методики предназначены для использования их при проектировании и эксплуатации гидромелиоративных систем, а также для применения в научно-исследовательской и педагогической деятельности.

Результаты исследований вошли в пособие к СНиП 2.06.03-85 «Проектирование осушительных систем на слабопроницаемых грунтах» (Союзвод-проект, М., 1990). Материалы исследований вошли в учебники для ВУЗов: «Ландшафтоведение» (М.: КолосС, 2005), «Природообустройство» (М.: КолосС, 2008), допущенные Министерством сельского хозяйства РФ в качестве учебников для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки «Природообустройство» и «Водные ресурсы и водопользование». За написание учебника для ВУЗов «Ландшафтоведение» (КолосС, М., 2005) диссертанту в составе авторского коллектива был присужден

диплом I степени на Всероссийском конкурсе «Аграрная учебная книга -2005».

Результаты исследований были учтены при составлении примерных учебных программ дисциплин «Мелиорация земель», «Природно-техногенные комплексы», утвержденных и рекомендованных Министерством образования и науки Российской Федерации для подготовки дипломированных специалистов по направлению «Природообустройство».

Результаты работы были использованы в учебном процессе ФГОУ ВПО МГУП на этапе дипломного проектирования при подготовке дипломированных специалистов по направлению «Природообустройство», специальности «Мелиорация, рекультивация и охрана земель».

Разработанная методика расчета водного режима почв и подстилающих грунтов с учетом рельефа земной поверхности была использована научно-производственной корпорацией «Проектводстрой» при подготовке проектной документации.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены, обсуждены и одобрены на научно-технической конференции СевНИИГиМ (г. Ленинград, 1987 г.), научно-технических конференциях МГУП (г. Москва, 1991, 1997 гг.), Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы научного обеспечения развития эколого-экономического потенциала России» (г. Москва, 2004 г.), Межрегиональной конференции Международного Конгресса по ирригации и дренажу (МКИД) «Производство продовольствия и вода: социально-экономические проблемы ирригации и дренажа» (г. Москва, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Природообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России» (г. Москва, 2005 г.), Международной научно-практической конференции «Роль природообустрой-ства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем» (г. Москва, 2006 г.), XI Международной ландшафтной конференции «Ландшаф-товедение: теория, методы, региональные исследования, практика» (г. Москва, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов» (г. Москва, 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Нанобиотехно-логии в сельском хозяйстве» (г. Москва, 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России» (г. Москва, 2009 г.), Международной ежегодной научно-практической конференции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (г. Москва, 2009 г.), Международной научно-практической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства» (г. Москва, 2010 г.), а также на заседании Научного Совета РАСХН по агроландшафтам и адаптивно-ландшафтному земледелию (г. Москва, 2010 г.).

Разработки по теме диссертации демонстрировались на выставках «Наука на службе мелиорации» (г. Москва, 1987, 1988 гг.), удостоены серебряной медали ВДНХ СССР (1987 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 40 печатных работ, в том числе 11 работ в изданиях согласно Перечню ВАК РФ.

Личный вклад автора в решение проблемы. В диссертации представлены результаты самостоятельных многолетних исследований автора в области обоснования водных мелиораций агроландшафтов, выполненных автором в Московском государственном университете природообустройства (ФГОУ ВПО МГУП). Постановка проблемы и задач исследований, их решение теоретическими и экспериментальными методами, теоретические и экспериментальные исследования, анализ и обобщение полученных результатов и формулировка окончательных выводов выполнены лично автором.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов и приложений; она изложена на 330 страницах текста, содержит 52 таблицы, 30 рисунков. Список использованной литературы включает 410 источников, в том числе 39 зарубежных.

Автор выражает свою искреннюю признательность и благодарность всем сотрудникам кафедры мелиорации и рекультивации земель МГУП, а также ученым и специалистам, оказавшим ему поддержку и помощь на этапах выполнения и апробации диссертационной работы. Особую благодарность за научные консультации автор выражает заведующему кафедрой мелиорации и рекультивации земель МГУП, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Голованову А.И.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Ландшафты и мелиорация земель

В первой главе представлены методологические аспекты геосистемного, ландшафтного подхода к исследованиям водного и связанных с ним режимов почв и подстилающих грунтов при мелиорации земель.

Научная теория оптимизации человеческого воздействия на природу была выдвинута В.И. Вернадским и развита его последователями в концепции ландшафтного подхода, как одного из важнейших направлений физической географии. Становление и развитие ландшафтоведения как науки неразрывно связано с именами выдающихся ученых: А. Гумбольдта, К. Риттера, В.В. Докучаева. В.В. Докучаев в своих трудах сформулировал основные идеи и принципы, которые позднее стали основополагающими положениями ландшафтоведения. Главными из этих принципов являются следующие: анализ компонентов природы, как единого целого; изучение не только естественной, но и антропогенной эволюции природы; исследование как природных, так и при-родно-хозяйственных комплексов; естественноисторическое обоснование системы мероприятий по созданию культурных ландшафтов.

В дальнейшем изучение физико-географических комплексов разного ранга и теоретические основы ландшафтоведения получили развитие в трудах Р.И. Аболина, Л.С. Берга, A.A. Борзова, Г.Н. Высоцкого, C.B. Калесника, Г.Ф. Морозова, С.С. Неуструева, Б.Б. Полынова, Л.Г. Раменского, В.Н. Сукачева и

других исследователей.

Большое значение для теории и практики географических и ландшафтных исследований имеют труды М.В. Андриишина, Г.Н. Анненской, B.C. Аношко, Д.Л. Арманда, М.А. Глазовской, К.Н. Дьяконова, Г.В. Добровольского, В.К. Жучковой, Ф.Р. Зайдельмана, А.Г. Исаченко, Н.С. Касимова, Н.Е. Ко-шелевой, И.И. Мамай, Ф.Н. Милькова, В.Б. Михно, В.А. Николаева, А.И. Пе-рельмана, Н.Ф. Реймерса, H.A. Солнцева, В.Б. Сочавы, В.В. Сысуева, И.С. Урусевской, В.М. Чупахина, С.А. Шобы, A.M. Шульгина и других ученых, в которых рассмотрены вопросы свойств, морфологической структуры и классификации ландшафтов, пространственно-временного анализа состояния компонентов ландшафтов, моделирования природных процессов, происходящих в ландшафтах.

Учение о природных территориальных комплексах имеет большое практическое значение для сельского хозяйства и мелиорации земель. Ландшафтный подход в природообустройстве и мелиорации земель развивали в своих работах С.Ф. Аверьянов, И.П. Айдаров, Н.В. Арефьев, В.В. Бородычёв, А.Д. Брудастов, В.Ф. Василенков, В.В. Ведерников, А.И. Голованов, Д.П. Гости-щев, М.С. Григоров, К.В. Губер, А.Д. Гумбаров, Ю.П. Добрачев, H.H. Дубе-нок, A.M. Зейлигер, Д.А. Иванов, С.Д. Исаева, H.H. Карпенко, А.Е. Касьянов, Д.М. Кац, А.Н. Каштанов, Б.М. Кизяев, JI.B. Кирейчева, В.И. Кирюшин, Н.Г. Ковалёв, В.А. Ковда, Д.В. Козлов, А.Н. Костяков, A.B. Кравчук, В.Н. Красно-щеков, И.П. Кружилин, Ю.А. Мажайский, З.М. Маммаев, Д.А. Манукьян, Е.С. Марков, Б.С. Маслов, Б.Ф. Никитенков, Ю.Н. Никольский, A.C. Овчинников, H.A. Пронько, В.В. Пчёлкин, Л.М. Рекс, И.С. Румянцев, Г.А. Сенчуков, В.И. Сметании, C.B. Сольский, Т.И. Сурикова, Л.М. Хажметов, Н.Б. Хитров, М.Ю. Храбров, В.В. Шабанов, Д.В. Штеренлихт, В.И. Штыков, Б.Б. Шумаков, A.B. Шуравилин, В.Н. Щедрин, И.Ф. Юрченко, В.П. Якушев и другие ученые.

В настоящее время существует несколько определений понятия «ландшафт». Однако во всех определениях отличительными особенностями ландшафта считаются его природное единство, целостность, понимание ландшафта как структурного элемента ландшафтной (географической) оболочки планеты. Большинство существующих определений ландшафта дополняют друг друга. В совокупность понятий физической географии и ландшафтоведения наравне с общепринятым понятием ландшафта как природно-территориального комплекса (ПТК) было введено понятие «геосистема», а наряду с понятием агро-ландшафта было введено понятие «агрогеосистема». Агроландшафт - антропогенный ландшафт, естественная растительность которого на подавляющей части территории заменена агроценозами. Под агрогеосистемой понимается техноприродная ресурсовослроизводящая и средообразующая гео(эко)система, служащая объектом сельскохозяйственной деятельности и одновременно средой обитания культурных растений, домашних животных и человека (Голованов А.И.).

Ландшафт имеет однородный геологический фундамент, определенный состав горных пород, один генетический тип рельефа, единый местный климат и, как следствие, один зональный тип и подтип почв. В то же время морфоло-

гические части ландшафта - элементарные ландшафты (фации) располагаются на разных формах и элементах рельефа, отличаются друг от друга водным режимом, растительным покровом, что приводит к образованию азональных почв. Наиболее значимыми природными факторами, определяющими структурную и функциональную специфику геосистем, являются рельеф земной поверхности, геологическое строение, местный климат, обводненность территории, тип растительного покрова. Эти факторы относятся к категории внутренних ландшафтообразукяцих факторов.

Геосистемы и ландшафты обладают собственными, только им присущими свойствами, знание которых необходимо при изучении ландшафтов и при работе с ними - использовании, обустройстве, восстановлении. К внутренним свойствам ландшафта относят: целостность, открытость, функционирование, способность почвообразования и продуцирования биомассы, структурность, динамичность, устойчивость, способность развиваться, изменчивость свойств компонентов геосистем в пространстве, нелинейность природных процессов.

Такие важнейшие процессы ландшафтов, как влагооборот, почвообразование, продуцирование биомассы, биогенный круговорот веществ, определяются тепло- и влагообеспеченностью, т.е. количеством поступающих в ландшафт тепла и влаги. Хозяйственная деятельность оказывает существенное влияние на функционирование ландшафтов. Природные ландшафты под воздействием человеческой деятельности становятся природно-антропогенными.

Для ландшафтной оболочки справедлив закон иерархической организации слагающих ее частей. Функционально-динамическое сопряжение природных геосистем, последовательно сменяющих друг друга в направлении от местного водораздела к местному базису денудации (реке, депрессии рельефа) называют ландшафтно-геохимической (ландшафтной) катеной. Катенарный ряд элементарных ландшафтов (фаций) представляет собой целостную геосистему с однонаправленным потоком вещества и энергии сверху вниз по склону.

Ландшафт имеет природные, естественные границы, что позволяет составлять ландшафтные карты. Ландшафтная карта является организующим научно-методическим базисом научного анализа, исходной синтетической моделью для прикладных прогнозных расчетов: мелиоративных, водохозяйственных, экологических.

Среднемасштабные ландшафтные карты административных областей способны представлять ландшафтную структуру регионов на уровне видов и подвидов ландшафтов и географических местностей. Например, на ландшафтной карте Московской области (Анненская Г.Н. и др.) объектами изображения являются такие единицы как физико-географические провинции, физико-географические районы, ландшафты и местности. Всего на описываемой территории выделено 7 физико-географических провинций, 13 физико-географических районов, 114 индивидуальных ландшафтов, которые относятся к 75 видам и 26 родам. Местности составляют 310 видов и 26 родов.

История развития человечества - есть история природопользования, в котором природные компоненты ландшафта (воздух, поверхностные и подземные воды, горные породы, почвы, растительный и животный мир) исполь-

зуются в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей человеческого общества.

Оставлять все ландшафты в неизменном состоянии было бы немыслимо и нецелесообразно, так как само выживание и развитие человеческого общества поставлено в зависимость от эффективности использования компонентов ландшафтов. При этом компоненты ландшафта выступают в роли природных ресурсов, как источники сырья, топлива, энергии, а сам ландшафт рассматривается в качестве своеобразного природно-ресурсного района или пространственного базиса для размещения различных инженерных или техно-природных систем. К основным видам природных ресурсов относятся: солнечная энергия, водные, земельные, минеральные и растительные ресурсы, а также ресурсы животного мира.

Под социально-экономической функцией ландшафта понимают выполнение ландшафтом заданной социально-экономической роли, направленной на удовлетворение той или иной потребности общества. Под оптимизацией ландшафта понимают деятельность по обеспечению наиболее эффективного выполнения ландшафтом социально-экономических функций при сохранении рбсурсовоспроизводящих и средоформирующих свойств. Под улучшением ландшафта понимают систему мероприятий, направленную на изменение ландшафта с целью формирования или совершенствования благоприятных для человека свойств ландшафта.

Мелиорация дает возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрогеологических, гидрологических и др.) на земельных угодьях в необходимом для человека направлении, формировать высокопродуктивные агробиоценозы, повышать плодородие почв, обеспечивать устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур, выращивать новые культуры, создавать благоприятные условия для существования полезной флоры и фауны.

В современной концепции развития мелиорации сельскохозяйственных земель нашли отражение ее основные цели: расширенное воспроизводство плодородия почв, получение оптимального урожая определенных сельскохозяйственных культур при определенных экологических ограничениях, не допускающих вредного влияния на природные системы.

Цели мелиорации земель могут быть достигнуты только при выполнении определенного целостного набора требований, которым должна удовлетворять система мелиоративных мероприятий, т.е. мелиоративного режима (Голованов А.И., Айдаров И.П.).

Между компонентами геосистем и геосистемами в целом постоянно происходит вещественно-энергетический и информационный обмен, обусловливающий межкомпонентные связи в ландшафте. Эти межкомпонентные вещественно-энергетические связи особенно активны в биогеохимическом (малом биологическом) круговороте. Поэтому, согласно положениям, выдвинутым основоположником мелиоративной науки академиком А.Н. Костяковым, одной из важнейших задач мелиорации земель является управление биологическим и геологическим круговоротами воды и химических веществ. Согласно концепции А.Н. Костякова, одной из важнейших задач земледелия и мелиора-

ций является управление круговоротом воды и зольных питательных элементов в целях прогрессивного повышения плодородия почв и перевод потоков вещества (воды и питательных для растений веществ) и энергии из геологического круговорота в биологический путем высокопродуктивного сельскохозяйственного использования земель, изменения нужным образом природных (почвенных, гидрологических) условий земельных массивов. Таким образом, происходит увеличение аккумуляции солнечной энергии в экосистеме путем комплексного управления всеми факторами внешней среды.

При использовании воды на орошение земель эта вода включается в биологический круговорот, который таким образом усиливается. При осушении болот ускоряется геологический круговорот воды, улучшаются гидрологические условия заболоченных районов, однако при этом не должно быть допущено удаление питательных веществ с осушаемой территории. Для этого нужно предупреждать процессы эрозии, дефляции и вымыва зольных питательных веществ, регулировать и усиливать биологический круговорот влаги и питательных веществ путем правильного сельскохозяйственного использования мелиорируемых земель.

Потребности в мелиорациях изменяются по природным, или по ланд-шафтно-географическим, зонам. Ландшафтно-географические зоны отличаются по климату, растительности и почвам. Формирование зональности растительного и почвенного покрова определяется ресурсами солнечной радиации (тепла) и влаги.

Зональные особенности территории принято учитывать с помощью широко используемого в настоящее время энергетического коэффициента - коэффициента увлажнения А.Н. Костякова, т.е. отношения среднегодового количества атмосферных осадков к среднегодовой испаряемости. Аналогичный по смыслу энергетический коэффициент М.И. Будыко - индекс сухости, т.е. отношение количества тепла, поступившего в почву в средний год к затратам тепла, необходимым для испарения среднегодового количества атмосферных осадков, характеризует зональную тепло-влагообеспеченность, которая предопределяет зональную растительность, зональные типы и подтипы почв. В качестве показателя природной тепло-влагообеспеченности может быть использован климатический дефицит увлажнения, т.е. разница между испаряемостью и количеством атмосферных осадков за расчетный период.

Для мелиорации такие энергетические коэффициенты являются очень важными, т.к. определяют потребность в дополнительном увлажнении, когда энергетические ресурсы местности используются не в полной мере для продуцирования биомассы.

Потребность в мелиорации зависит не только от зональных, но и от азональных особенностей природных условий. Обычно орошают возвышенные выровненные пространства, естественная тепло-влагообеспеченность которых характеризуется радиационным балансом и количеством атмосферных осадков. В осушении нуждаются, как правило, азональные природные объекты -элементарные ландшафты, которые из-за своего относительно низкого место-

расположения получают дополнительное водное питание за счет притока воды со стороны вышерасположенных элементарных ландшафтов.

Для объективной оценки потребности в орошении и осушении необходим учет помимо зональных показателей - атмосферных осадков и испаряемости, детальный учет азональных факторов - притока воды на территорию с выше расположенных элементарных ландшафтов и ее оттока в ниже расположенные элементарные ландшафты и местные водотоки. Наиболее обоснованным является в этом случае количественное описание влагооборота в сопряженных элементарных ландшафтах в разные по климатической влагообеспе-ченности годы, что возможно при имитационном математическом моделировании.

Математическое моделирование передвижения почвенной влаги и подземных вод в настоящее время используется широко, вместе с тем методика описания и прогнозирования этих процессов применительно к вопросам мелиорации агроландшафтов разработана недостаточно полно. В рассматриваемом случае становится недостаточным одномерное (по вертикали) описание процессов влагопереноса, необходимо учитывать латеральные потоки между сопряженными элементарными ландшафтами при выраженном рельефе/При этом очень важен переход от обычного географического описания к схематизации. В этом случае необходимо корректно оценивать суммарное испарение (транспирацию растениями и испарение с поверхности почвы), так как оно существенно зависит от реального увлажнения корнеобитаемого слоя почвы.

Мелиорация земель входит в состав и технологическую цепочку ланд-шафтно-адаптивных систем земледелия. Современные региональные ланд-шафтно-мелиоративные системы земледелия рекомендуется разрабатывать на основе учета природных и агропроизводственных условий ландшафтных провинций, они формулируют общие подходы к адаптации сельскохозяйственного производства к ландшафтным условиям сравнительно однородных крупных территорий (Ковалёв Н.Г., Иванов Д.А.). Поэтому мелиоративные мероприятия должны обосновываться и проектироваться с учетом ландшафтных границ и ландшафтных особенностей территории, а мелиоративные режимы должны рассчитываться с учетом особенностей функционирования природных и антропогенных ландшафтов.

Ландшафтный подход к обоснованию необходимости и интенсивности водных мелиораций агроландшафтов должен предусматривать: ландшафтную идентификацию территории (ландшафтная провинция, ландшафтный район и т.д.), изучение морфологической структуры ландшафта, классификацию территории для выполнения производственных и других функций, оценку геоморфологических, литологических, гидрогеологических и климатических условий, оценку структуры почвенного покрова. При расчете мелиоративных режимов агроландшафтов с использованием математических моделей, учитывающих двумерный характер передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен, необходима схематизация природных условий, учитывающая геоморфологические, литологические, гидрогеологические, климатические,

почвенные особенности рассматриваемых таксономических единиц (ландшафтных провинций, ландшафтных районов и т.д.).

Глава 2. Характеристика ландшафтов Московской области

Во второй главе дается характеристика ландшафтообразующих факторов и компонентов ландшафтов рассматриваемого региона.

К ландшафтообразующим природным факторам, определяющим специфику геосистем, относятся: географическое положение, рельеф земной поверхности, геологическое строение, обводненность территории, характер растительного покрова, животный мир, климат. При этом климат, воды, почвы, растительность и животный мир относятся к зональным факторам, а геологическое строение и рельеф - к азональным факторам. Все перечисленные факторы принимают участие в формировании общего характера ландшафтов, как природно-территориальных комплексов.

Географически Московская область расположена между 56° 58* и 54° 15' северной широты и 35° 06' и 40° 15' восточной долготы. Площадь территории области составляет 47,0 тыс. кв. км (вместе с г. Москвой), из них г. Москва занимает площадь около 1,0 тыс. кв. км. Московская область расположена в средней части Русской (Восточно-Европейской) равнины, в междуречье р. Волги и р. Оки и является одной из центральных областей Российской Федерации.

Территория центральных областей европейской части Российской Федерации представляет собой равнину, поверхность которой отражает тектонические элементы Русской платформы. Общий наклон равнины к востоку объясняется наклоном горизонтов карбона Московской синеклизы в том же направлении. Западное и юго-западное крылья синеклизы приподняты, им соответствуют Валдайская и Средне-Русская возвышенности. Владимиро-Шиловский прогиб проявляется в виде Мещерской низины, а Окско-Цнинский вал - в виде Окско-Цнинского плато. В строении рельефа находят отражение и структуры более низких порядков - древней возвышенностью эрозионно-денудационного происхождения является Клинско-Дмитровская гряда.

Рельеф земной поверхности является результатом деятельности ледников четвертичного периода, доледникового и послеледникового процессов денудации. В современном рельефе сказывается деятельность последних трех оледенений: днепровского, московского и валдайского. Ледники и их талые воды являлись основными рельефообразующими факторами в границах московского оледенения, а за этими границами главная роль в формировании рельефа принадлежит эрозии. Изменения в связи с эрозией претерпел и ледниковый рельеф - в границах московского оледенения ледниковые формы рельефа в значительной степени видоизменены денудацией. В формировании рельефа большое значение имеет литологический состав рельефообразующих пород. В границах оледенения это преимущественно четвертичные валунные и покровные суглинки и водно-ледниковые пески и глины.

В геологическом строении рассматриваемой территории выделяют два структурных яруса. Нижний ярус представляет собой складчатый фундамент, сложенный сильнодислоцированными кристаллическими породами архейского и протерозойского возраста. Верхний структурный ярус представлен отложениями позднего докембрия, кембрия, ордовика, девона, карбона, перми, триаса, юры, мела, палеогена, неогена и четвертичной системы.

Отложения четвертичной системы в рассматриваемом районе представлены континентальными образованиями, они имеют повсеместное распространение. Мощность их и строение на рассматриваемой территории изменяются в широких пределах в зависимости от морфологии дочетвертичного рельефа и особенностей распространения материковых оледенений. В толще четвертичных отложений выделяются морены окского, днепровского, московского и валдайского оледенений, песчано-глинистые водно-ледниковые, аллювиальные отложения, а также покровные суглинки, озерные и болотные образования.

В толще четвертичных отложений содержится комплекс подземных межпластовых вод и грунтовых вод. Подземные воды четвертичных отложений находятся в сложной взаимосвязи между собой, с подземными водами до-четвертичных пород, а также с поверхностными водами. Для большинства водоносных горизонтов четвертичных отложений характерны сравнительно небольшая глубина их залегания, малая минерализация воды и относительно небольшие ресурсы. Формирование вод четвертичных отложений связано, с постоянным и весьма интенсивным водообменом их с поверхностными водами. Основным источником питания этих вод являются атмосферные осадки.

Режим подземных вод характеризуется сезонными колебаниями, связанными главным образом с атмосферными осадками и испарением, а вблизи рек и озер находится под влиянием их режима. Воды четвертичных отложений, находящиеся в зоне активного водообмена, имеют минерализацию преимущественно от 0,1 до 0,5 г/л, и относятся к типу гидрокарбонатных кальциевых.

Основная часть описываемой территории Московской и соседних с ней областей занята бассейном Волга и ее главного притока Оки. Основные местные реки — Москва (длина 473 км) и Клязьма (239 км в пределах области). Важной водной артерией области является канал им. Москвы длиной 126 км, соединяющий Волгу с Москвой. Всего в области 353 реки длиной более 10 км, 3800 рек длиной менее 10 км. Длина всех водотоков области составляет 18766 км. Густота речной сети зависит от количества атмосферных осадков, геологического строения и рельефа, а также от характера почв и растительного покрова. Средняя густота речной сети в пределах Московской области составляет 0,40 км/км2.

Режим рек Московской области типичен для равнинной части Европейской территории России. Характерным является высокое весеннее половодье, низкая зимняя и летняя межень, относительно небольшой паводок в осенний период. На внутригодовое распределение речного стока оказывает влияние климатический фактор (соотношение осадков и испарения в бассейне реки в разные сезоны года), а также величина водосбора, его залесенность, озерность

и заболоченность, искусственные сооружения (плотины, водохранилища, пруды), нарушающие естественный режим рек.

Московская область расположена почти целиком в двух почвенных зонах: в зоне подзолистых почв и в зоне серых лесных почв. Южная граница подзолистой зоны проходит по Московской области в широтном направлении и на большей части своего протяжения совпадает с отрезком р. Оки между городами Серпухов и Озеры. Таким образом, две трети территории Московской области располагаются в пределах южной части подзолистой зоны, или, точнее, в пределах подзоны дерново-подзолистых почв. Южнее того же отрезка Оки и до широтного отрезка р. Осетр у г. Серебряные Пруды расположена зона серых лесных почв. Южная часть Серебряно-Прудского района Московской области, к югу от широтного отрезка р. Осетр, характеризуется развитием оподзоленных и выщелоченных черноземов.

Дерново-подзолистые почвы являются наиболее характерными для Московской области. По занимаемой площади они находятся на первом месте, покрывая около 61% территории области. Дерново-подзолистые почвы обладают сравнительно небольшим запасом питательных веществ и гумуса. Дерново-подзолистые почвы подразделяются в зависимости от соотношения мощности и степени выраженности подзолистого и гумусового горизонтов на дерново-сильноподзолистые, дерново-среднеподзолистые и дерново-слабоподзолистые почвы.

Растительный покров территории определяется принадлежностью ее к зоне смешанных хвойно-широколиственных лесов и прохождением по ней границ южно-таежной и широколиственно-лесной подзон, где преобладают смешанные елово-сосновые и хвойно-широколиственные леса. Земли лесного фонда занимают около 42% территории области. Естественный растительный покров представлен также лугами (заливными и суходольными), кустарниковыми зарослями в поймах рек, растительными сообществами болот и побережий водоемов, водными растениями.

Климат Московской области обусловлен ее географическим положением в умеренных широтах и характеризуется как умеренно-континентальный. Климат характеризуется теплым летом, умеренно-холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо, выраженными переходными сезонами. Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца - июля изменяется по территории от 17 °С на северо-западе до 18,5 °С на юго-востоке. Среднемесячная температура воздуха самого холодного месяца - января на западе области - 10°С, на востоке - 11°С, на севере области - 10,3°С, на юге - 9,8°С. Период с положительной среднесуточной температурой воздуха длится в среднем 209...215 суток. Относительная влажность воздуха, отражающая степень насыщения воздуха водяным паром, имеет годовой ход, обратный температуре воздуха. В холодный период года относительная влажность воздуха составляет в среднем 82...87% и мало меняется в течение суток. В летний период ее значения составляют 65...75%, при этом минимум наступает в 15... 16 часов, максимум — перед восходом солнца.

Годовое количество осадков по Московской области составляет в среднем на севере 654 мм (Клин), на юге 593 мм (Кашира), на западе 640 мм (Можайск), на востоке 584 мм (Черусти). Максимум осадков приходится на июль, минимум — на март.

Для того чтобы судить об увлажнении, нужно знать не только количество влаги, поступающей в геосистему, но и количество расходуемой влаги, т.е. суммарное испарение или эвапотранспирацию. Общепринятым показателем потребности во влаге служит испаряемость, т.е. количество воды, которое может испариться с поверхности земли в данных климатических условиях при неограниченных запасах влаги. Величина испаряемости определяется запасами тепла, а также влажностью воздуха, которая, тоже зависит от термических условий. Поэтому соотношение испаряемости и осадков рассматривают как показатель соотношения тепла и влага, или условий тепло-влагообеснеченности природного комплекса (геосистемы). Именно это соотношение дает представление о балансе тепла и влаги, позволяет оценить тип водного режима почв, интенсивность биологических процессов и зависимость почвенно-мелиоративных условий от этих факторов, дает возможность выявить основные факторы, лимитирующие плодородие почв, наметить мелиоративные мероприятия (орошение, осушение) и их интенсивность.

В качестве метода исследования природной тепло-влагообеспеченности территорий для целей мелиорации может быть использован анализ интегрального показателя, выраженного через климатический дефицит увлажнения за расчетный период. Климатический дефицит увлажнения, рассчитанный за теплый, биологически активный период года (со среднесуточной температурой воздуха более 5°С), позволяет установить потребность в водных мелиорациях (орошение, осушение), в первом приближении количественно оценить величины оросительных норм (для элювиальных элементарных ландшафтов), необходимых для восполнения недостатка влаги в почве, или объемы отводимой избыточной влаги. Он может быть рассчитан по формуле

Д = Е-Ос, (1)

где Д - климатический дефицит увлажнения за период с температурой воздуха выше 5°С, мм; Ос - сумма осадков за расчетный период, мм; Е - испаряемость за расчетный период, мм.

Для определения испаряемости за расчетный период различными авторами предложено несколько формул. Опыт показывает правомерность использования для расчета декадной испаряемости Е, мм, формулы H.H. Иванова

Е = 0,0061 (25 + Tf(l - 0,01а) , (2)

где Т - средняя за декаду температура воздуха, °С; а - средняя за декаду относительная влажность воздуха, %.

Испаряемость характеризует энергетические ресурсы климата. Она отличается от испарения, т.е. фактически испаряющейся влаги, величина которой на суше всегда меньше испаряемости, ограничена количеством выпадающих осадков и зависит от биологических особенностей растительного покрова. В результате осуществления водных мелиорации, улучшающих влагообеспе-

ченность растений, реальное потребление влаги растениями может приближаться к потенциально возможному, т.е. к испаряемости.

Исходной информацией для расчета испаряемости рассматриваемой территории послужили данные метеостанций московского региона с длительными рядами наблюдений за климатическими характеристиками. Нами были обобщены и обработаны данные наблюдений за среднедекадной температурой и относительной влажностью воздуха, а также декадными количествами атмосферных осадков 18-ти метеостанций московского региона, из них 12 - расположенных в пределах семи физико-географических провинций области, с длительностью периода наблюдений 42 года (1959...2000 гг.). Длительность рядов наблюдений представляется достаточно репрезентативной.

По данным наблюдений за среднедекадной температурой и относительной влажностью воздуха нами была установлена длительность теплого периода, которая практически для всех метеостанций оказалась одинаковой: с 12-ой по 28-ю декаду (с 21 апреля по 10 октября). Для периода наблюдений были определены декадные значения потенциальной эвапотранспирации (испаряемости) по формуле H.H. Иванова и потенциальный климатический дефицит увлажнения теплого, биологически активного периода как разность между испаряемостью и атмосферными осадками.

Климатические характеристики (среднемноголетние значения) рассматриваемой территории для периода наблюдений приведены в таблице 1.

Таблица 1. Климатические характеристики физико-географических __ районов Московской области ____

Физико- Физико- Метео- Осадки Осадки Испаря- Клима-

географиче- географи- станции за год, теплого емость тич. де-

ские ческие мм перио- теплого фицит

провинции районы да, мм перио- увлажнения теплого периода, мм

да, мм

Верхне- Западный Волоколамск 637 381 389 8

Волжская Восточный Клин 654 402 388 -14

Дмитров 635 386 424 38

Смоленская Западный Можайск 640 381 374 -7

Восточный Можайск 640 381 374 -7

Московская Западный Восточный Н-Иерусалим Дмитров 628 635 376 386 386 424 10 38

Москворецко-Окская Северный Южный Нарофоминск Серпухов 638 589 367 351 399 445 32 94

Мещерская Западный Павловский Посад 641 362 426 64

Восточный Егорьевск Черусти 616 584 354 332 429 418 75 86

Заокская Западный Кашира 593 345 469 124

Восточный Коломна 561 325 423 98

Как следует из таблицы, все показатели закономерно изменяются с северо-запада на юго-восток, следуя ландшафтной зональности: осадки уменьшаются, а испаряемость и дефицит увлажнения - увеличиваются.

На основе полученных результатов нами были составлены графики обеспеченности (вероятности превышения) климатического дефицита увлажнения за теплый, биологически активный период года, показывающие тепло-влагообеспеченность физико-географических районов Московской области (рис. 1).

Была составлена также схематическая карта изолиний этого показателя по средним многолетним его значениям, иллюстрирующая распределение этого показателя по физико-географическим провинциям и районам Московской области (рис. 2).

Ё*— Волоколамск -•— Клин -л-Можайск Ново-Иерусалим -»—Дмитров -»-Нарофоминск

■»—Серпухов -Павл. Посад -е-Егорьевск -»-Коломна -о-Черусти Кашира |

Рис. 1. Графики обеспеченности климатического дефицита увлажнения территории области за теплый период года

Оценка результатов расчетов и сопоставление их с границами физико-географических провинций и районов Московской области позволили сделать следующие выводы. Значения климатического дефицита увлажнения характеризуются значительной изменчивостью по физико-географическим провинциям и районам Московской области. В пределах области климатический дефицит увлажнения за теплый, биологически активный период года по средним многолетним его значениям в зависимости от физико-географического района изменяется от 150 мм на юго-востоке области до -10 мм на северо-западе, т.е. более чем на 160 мм. Существенно изменяется обеспеченность растений теплом и влагой в пределах физико-географических провинций и районов, что

обусловливает необходимость изменения характера и интенсивности мелиоративных воздействий.

Следует учитывать также, что потребность в мелиорации зависит не только от зональных, но и от азональных особенностей природных условий. Обычно орошают возвышенные выровненные пространства, естественная увлажненность которых характеризуется климатическим количеством тепла и атмосферных осадков, на этих землях распространены зональные почвы. В осушении нуждаются, как правило, азональные природные объекты - элементарные ландшафты, которые из-за своего пониженного расположения получают дополнительное водное питание за счет притока со стороны возвышенных элементарных ландшафтов.

Рис. 2. Изолинии среднемноголетнего климатического дефицита увлажнения (мм) за теплый период для Московской области. Условные обозначения: 1,2 — границы физико-географических (ландшафтных) провинций и районов соответственно; 3 - изолинии дефицита климатического увлажнения; 4 - метеостанции; 5 - обозначения физико-географических районов: 1ь 12; Пь П2; Ш), Ш2 - Западный и Восточный районы соответственно Верхне-Волжской, Смоленской, Московской физико-географических провинций; IV], 1У2 - Северный и Южный районы Москворецко-Окской провинции; Уь У2; VI], У12 - Западный и Восточный районы соответственно Мещерской, Заокской провинций; VII -район Среднерусской провинции.

Таким образом, рассчитанные нами параметры тепло-влагообеспеченности, дифференцированные по ландшафтным провинциям и ландшафтным районам Московской области позволяют в первом приближении наметить характер и интенсивность мелиоративных воздействий в агро-ландшафтах.

Одними из сильных антропогенных нагрузок на ландшафты являются осушение и орошение земель, которые сопровождаются созданием новых водотоков в искусственных руслах, изменением водного и связанных с ним режимов (воздушного, теплового, пищевого, солевого) почв и подстилающих отложений, изменением процессов почвообразования.

Площадь мелиорированных земель в Московской области, по данным департамента мелиорации МСХ РФ, в недалеком прошлом составляла более 407 тыс. га, из них осушаемых - более 263 тыс. га, орошаемых - более 143 тыс. га. В среднем по области мелиорировалось около 23 % сельскохозяйственных угодий. С середины 1990-х годов новое мелиоративное строительство в области было практически прекращено. Анализ картосхем расположения осушаемых и орошаемых земель Московской области, составленных объединением «Мосмелиорация» по состояншо на 01.01.1997 г. показывает, что территориальное размещение мелиорированных земель в Московской области, в целом, было правильным. Наибольшее количество осушаемых сельскохозяйственных земель было сосредоточено в северо-западных физико-географических районах и в Мещерской физико-географической провинции. В южных физико-географических районах осушаются, в основном, пойменные земли рек Москвы и Оки. Наибольшее количество орошаемых земель сосредоточено в южных физико-географических районах. В северных физико-географических районах орошаются, в основном, осушенные пойменные земли рек Сестры, Яхромы и Дубны.

Глава 3. Разработка математической модели для прогнозирования передвижения влаги в ландшафтах

В третьей главе представлены вопросы разработки двумерной математической модели для расчета процесса передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен.

Для более полного учета свойств компонентов ландшафтов и ландшаф-тообразующих факторов необходима разработка более совершенных методов расчета водного режима почв и грунтов природных и антропогенных ландшафтов, наиболее полно учитывающих факторы, влияющие на процесс перераспределения подземных вод. Перспективными в этом отношении являются методы моделирования передвижения влаги в почвах и грунтах, основанные на теории массопереноса в ненасыщенных и насыщенных пористых средах. Они характеризуются возможностью более адекватного отображения реальных условий поступления и перераспределения влаги в почвах. В основе этих методов лежат аналитические или численные решения дифференциальных

уравнении влагопереноса, полученных на основе изучения состояния и передвижения почвенной влаги.

Возрастающие требования к точности прогноза водного режима агро-ландшафтов и выбора мелиоративных режимов вызывают необходимость количественную оценку процесса передвижения влаги выполнять с помощью двумерных математических моделей нестационарного влагопереноса. В связи с сильной нелинейностью двумерные дифференциальные уравнения влагопереноса не имеют в настоящее время точных аналитических решений и решаются, как правило, численными методами с использованием вычислительной техники. Анализ имеющихся математических моделей и алгоритмов показал необходимость их дальнейшего развития и приспособления к особенностям решаемых задач. В расчетах необходимо учитывать рельеф поверхности земли природных и антропогенных ландшафтов, климатические характеристики, испарение и отбор влаги растительным покровом, переменную мощность корне-обитаемой зоны растений, природную и привнесенную человеком слоистость и неоднородность свойств почвы и подстилающих горизонтов, влияние мелиоративных и агромелиоративных мероприятий, водообмен с нижележащими горизонтами.

Основное дифференциальное уравнение, описывающее движение воды в двумерной области можно записать следующим образом: ^ дН д „ еяч д дН. . ,

где Я - полный напор почвенной влаги; Сщ - коэффициент дифференциальной влагоемкости; К№х, К1Уу коэффициенты влагопроводности почвы в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно; е(х,у,0 - интенсивность отбора влаги корнями растений; IV- объемная влажность почвы; х, у -пространственные координаты; ? - время.

Рассматриваемая двумерная область {(х,у): хе[О, Ь], у=[0, В]} слева ограничена осью ОХ, справа - осью симметрии, проходящей через середину элювиального элементарного ландшафта. Сверху область ограничена осью ОУ, совпадающей с поверхностью земли, снизу - линией, совпадающей с границей подстилающего пласта (как частный случай - водоупора). Для учета рельефа поверхности земли выполнялось преобразование координат центров блоков расчетной схемы.

Для полного математического описания решаемой задачи кроме уравнения процесса задавались условия однозначности (начальные и граничные условия, распределение параметров), выделяющие конкретную задачу из рассматриваемого процесса. Начальным условием при решении исходного уравнения является распределение почвенной влажности или полного напора.

Граничные условия на поверхности земли могут быть различными в зависимости от физической постановки задачи. При поливе, выпадении осадков без образования слоя воды и наличии испарения задается поток влаги через поверхность почвы - граничное условие 2-го рода. При выпадении больших дождей или при поливе может создаваться слой воды, и на поверхности почвы задается граничное условие 1-го рода. На нижней границе рассматриваемой

области возможно несколько видов граничных условий 2-го рода. В случае если нижней границей является водоупор, поток через нижнюю границу задается равным нулю. Более общим является случай, когда существует поток через нижнюю границу, вызванный дренирующим действием более глубокой гидрографической сети или наличием напорного подпитывания. На правой границе горизонтальный поток влаги принимается равным нулю - граничное условие 2-го рода. На левой границе при задании граничных условий выделяли три зоны. От поверхности земли до уровня воды в водном объекте горизонтальный поток принимался равным нулю - граничное условие 2-го рода. На отрезке, равном слою воды в водном объекте могут задаваться граничные условия 1-го или 2-го рода. На отрезке, равном расстоянию от дна водного объекта до нижней границы рассматриваемой области, горизонтальный поток принимался равным нулю - граничное условие 2-го рода.

Для аппроксимации зависимости влажности почвы от капиллярного напора была использована формула следующего вида (Голованов А.И., Ведерников В.В., Зейлигер A.M.)

где IV - объемная влажность почвы; V - капиллярный напор; IV,, - максимальная гигроскопичность; т - пористость почвы; В, п - безразмерные эмпирические коэффициенты.

Важной гидрофизической характеристикой почв является зависимость коэффициента влагопроводности от объемной влажности почвы. В разработанной двумерной математической модели влагопереноса была использована следующая формула (Аверьянов С.Ф., Голованов А.И.)

где к^, - коэффициент влагопроводности почвы; к - коэффициент фильтрации почвы; п - показатель степени.

Рассматриваемое двумерное уравнение влагопереноса относится к нелинейным параболическим уравнениям в частных производных с параметрами, зависящими от искомой функции и со сложными начальными и изменяющимися во времени граничными условиями, учет которых является необходимым при описании специфических особенностей формирования водного режима мелиорируемых агроландшафтов. Аналитических решений этого уравнения в описанной выше постановке в настоящее время нет, решить его можно численными методами с использованием вычислительной техники. Для решения данного уравнения нами был использован метод конечных разностей и составлена разностная схема, описывающая данное дифференциальное уравнение.

Для этого область непрерывного изменения аргумента была заменена областью дискретного его изменения и дифференциальные операторы были заменены конечно-разностными операторами, то есть была осуществлена аппроксимация пространства решений дифференциального уравнения пространством сеточных функций.

(4)

Уравнение представлялось в конечно-разностной форме по неявной схеме и записывалось в следующем виде:

и J+l ;

я,

н„

•Я,

у»

■н„

в '.¡^ и К,.к

' Н, ■

-я,

¡.ы

.<,/+1/2

ЛУ+1/2

У,) >42

(6)

г = 1, 2...Ы; к= 1, 2... М;] = 0, 1,2 ...С где /,/у - номера шагов по вертикальной, горизонтальной и временной координате соответственно; АГ,М,С -общее число шагов сетки по вертикальной, горизонтальной и временной координате соответственно; Л/ - величина г-го шага пространственной сетки по вертикальной координате; Ьк - величина к-то шага пространственной сетки по горизонтальной координате; Н^; - напоры в центре блока с координатами (I, к ) на моменты времени ] и]+] соответственно; с - коэффициент вла-гоемкости блока с координатами (г, к) на момент времени /+1/2; Я - со-

противление передвижению влаги из блока с координатами (I, к) в блок с координатами (г + 1, к) в момент времени у+ 1/2 ; Я ¡к у'''1/2 - сопротивление передвижению влаги из блока с координатами (I, к) в блок с координатами (г, к+1) в момент времени № 1/2 ; е ,-,„ 1 - средняя удельная интенсивность массо-изменения влаги (отбора корнями растений) за время А /1 в блоке с координатами (/, к).

Сопротивления передвижению влаги из блока в блок определялись следующим образом:

(7)

(8)

К,

У.1* 1/2 .

9 Г >*хп

9 V ■'+,/2

где К т,кР'/2 - коэффициент влагопроводности блока с координатами (1,к) при влажности IV¡ к

Конечно-разностное уравнение (6) решалось методом переменных направлений со средней аппроксимацией коэффициентов, для чего оно заменялось следующей системой:

С,

у+1/4

у+1/2

я,

1+1.*

у+1/2

Я Н у+,/2-Я ;>1/2

У А.

4-1 \

п л.у-м/ч „

р л/

» УЛ

>+3/4 ПЦ " ¡,к

t —t

'/*! '/+1/2

н,

мл

>+1/2

■Я,л

У+1/2 ^ )+\!2 ц у+1/2

-Я,.м

К1Л

я,,

у+1

я,.

У+1

я.

у+ 1

ЛУ+3/4

Для расчетов по каждому направлению был использован метод прогон-для чего система уравнений приводилась к следующему виду:

где

а.

_1__=_ __д

j тт 1 1,1 Т1

0+1/2 0

а*

__1____„ _ С,/«"

ьл/-»3"' П ~ ЬА,^3'4 к~"к * Г.-

7+3'4 ц 7+1 .

_Ч* "ц. 1

. 0+1 0+1'2

' 1Т 1* 1/2 Г, /+1/2 „ у+1/2 _ н у+1 /2

___~У71,1>_________

„ * „ 1,7+1/2 К1-\,к

1+1Л

с -г А Р

'У+1 'У+1/2 ^

(10)

При прямой прогонке определялись нрогоночные коэффициенты дг Рк; <2к по рекуррентным формулам

Р = а> . 0

' А-гЛ-Д-г^-.'

(П)

Р о =

При обратной прогонке определялись сеточные функции, то есть напоры в узлах сетки

(12)

Прогоночные коэффициенты и напоры в крайних блоках находились из граничных условий.

Таким образом, в результате решения двумерного уравнения с помощью приведенного алгоритма на любой момент времени рассчитывается распределение напоров в пространстве ландшафтной катены. С помощью зависимости (4) осуществлялся переход от напоров к влажностям, и вычислялось распределение влажности почвы по глубине и по ширине двумерной области.

При расчете коэффициентов влагоемкости и сопротивлений использовался метод итераций на каждом интервале временного шага. Итерации прекращались после выполнения следующего условия сходимости:

та(13)

где Ни - напор в блоке с координатами (г,к); е - заданная погрешность вычислений; 5 = 0, 1, 2... И-номер итерации.

Для повышения точности расчетов в численном алгоритме использовался переменный шаг по пространственным координатам.

Для расчетов с помощью приведенного алгоритма нами была разработана комплексная программа на алгоритмическом языке Фортран. Программа не предъявляет специальных требований к операционной системе и может быть реализована на персональном компьютере с процессором типа Р-4, и имеющем объем оперативной памяти порядка 512 Мб.

На основе разработанного метода расчета передвижения влаги в почвах и грунтах элементарных ландшафтов ландшафтной катены можно решать многоцелевые практические задачи, и в частности:

1. Рассчитывать динамику напоров, влажностей, влагозапасов и уровней грунтовых вод в пространстве элементарных ландшафтов ландшафтной катены в естественных и измененных антропогенной деятельностью условиях.

2. Рассчитывать значения всех составляющих водного баланса элементарных ландшафтов и всей ландшафтной катены в целом: эффективные осадки, эвапотранспирация, водообмен между элементарными ландшафтами (приток и отток воды), а также между ландшафтной катеной и водным объектом.

3. Рассчитывать водообмен между почвенным слоем и нижележащими горизонтами и промываемость почвенного слоя элементарных ландшафтов.

4. Проводить количественную оценку влияния мелиоративных мероприятий (орошение, осушение) и агромелиоративных мероприятий на функционирование агроландшафтов.

5. Рассчитывать оптимальные мелиоративные режимы и параметры мелиоративных воздействий (орошение, дренаж) в агроландшафтах для проектируемых мелиоративных систем.

Для прогнозирования влияния мелиоративных мероприятий, таких как орошение и осушение, на функционирование агроландшафтов в методике был предусмотрен блок расчета продуктивности агрофитоценозов по апробированной для территории страны модели продуктивности Шабанова В.В.

Глава 4. Экспериментальная проверка математической модели передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен

В четвертой главе представлены результаты экспериментальной проверки разработанной двумерной математической модели для расчета процесса передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен.

Количественная оценка правильности расчетов по математической модели в первую очередь выполнялась путем вычисления невязки баланса влаги во всей рассматриваемой области (ландшафтной катене) и в подобластях (элементарных ландшафтах ландшафтных катен: супераквальном, трансаккумулятивном, трансэлювиальном, элювиальном) на каждом временном шаге. Про-

грамма расчетов составлена таким образом, что за каждый расчетный промежуток времени вычисляются все составляющие водного баланса для всей рассматриваемой двумерной области и ее подобластей, и рассчитывается невязка водного баланса. Уравнение водного баланса для всей рассматриваемой двумерной области (ландшафтной катены) имеет вид:

Ос-е^ек-О-Я + С + т- Ы¥=0 , (14)

где Ос - количество выпавших осадков; е/ и ек - величина физического испарения и трапспирации соответственно; £> - величина дренажного стока; К - отток воды (грунтовый и поверхностный) в водный объект (реку); й - величина водообмена, вызванного напорным питанием; т - количество поливной воды; А1У- изменение влагозапасов за расчетный период.

Соблюдение материального баланса в двумерной области может служить одним из критериев точности расчетов по математической модели влаго-переноса. Как показали проведенные вычисления, погрешность расчетов по модели не превышала 0,01% от исходной величины влагозапасов в почвенно-грунтовой толще расчетной катены мощностью 18-20 м.

Важным этапом математического моделирования является выполнение проверочных расчетов и сопоставление результатов расчетов с экспериментальными данными. Если совпадение с данными полевых исследований получается достаточно удовлетворительным, это дает основание использовать модель в прикладных инженерных расчетах водного режима мелиорируемых земель, что в свою очередь открывает большие возможности при проектировании инженерно-мелиоративных мероприятий.

Проверка разработанной модели данными экспериментальных исследований проводилась нами в два этапа. На первом этапе было выполнено сравнение результатов расчетов по модели с результатами полевых исследований, выполненных нами на опытном участке МГУП. Эти полевые исследования включали в себя изучение водного режима осушаемых почв по методике локальных полевых исследований, позволяющей получать характеристики водного режима почв и подстилающих грунтов в пределах водосборной площади отдельного регулирующего элемента - дрены.

На втором этапе было выполнено сравнение результатов расчетов по разработанной математической модели с опубликованными результатами полевых исследований водного режима почв ландшафтных катен, выполненных другими исследователями в Московской области.

Передвижение влаги в почвах является пространственным нестационарным процессом, исследование которого с учетом всех воздействующих природных факторов невозможно в лабораторных условиях. В лабораторных экспериментах не представляется возможным воспроизвести естественное сложение и естественную слоистость почв, влияние растительного покрова на расход влаги, водообмен с нижележащими горизонтами, динамику метеорологических характеристик и другие факторы. Поэтому для исследования процесса передвижения влаги в почвах требуется постановка полевых экспериментов, позволяющих изучать процесс в природных условиях с соблюдением естественного масштаба времени и пространства.

В зависимости от хода метеорологических элементов на одном и том же участке эффекты изучаемых в полевом опыте факторов могут сильно колебаться по годам. Для получения достаточно надежных результатов требуется повторение опыта в разных погодно-климатических условиях. Поэтому для проверки разработанной модели мы на первом этапе использовали результаты наших натурных исследований, выполненных в течение нескольких вегетационных периодов (1979...1982 гг.), различавшихся между собой по условиям естественной влагообеспеченности.

Весь комплекс полевых исследований проводился на опытном участке МГУП, расположенном в Калязинском районе Тверской области. Тверская область граничит с Московской областью и по своему экономическому облику и экономическим связям относится к группе центральных областей Российской Федерации. Геологическое строение и геологическая история территории области в основных чертах сходны с геологическим строением и геологической историей соседних областей: Московской, Новгородской, Псковской. В области почти всюду с поверхности залегают отложения четвертичного периода, лежащие под ними коренные породы обнажаются лишь кое-где, преимущественно по берегам рек. В основном почвенный покров области представлен дерново-подзолистыми почвами, которые составляют 95,6% от общей площади пашни. В области распространены различные по степени оподзоленности почвы: слабо-, средне- и силыюподзолистые. Сопоставление величин испаряемости и атмосферных осадков показывает, что Тверская область находится в зоне избыточного увлажнения, однако вегетационные периоды некоторых лет характеризуются недостатком влаги.

Опытный участок имеет плоский рельеф и геоморфологически приурочен к моренной равнине, местами прикрытой маломощным прерывистый слоем песков, которая в этом районе замещает обширное зандровое пространство - Кимрско-Калязинскую зандровую низину. В геологическом строении принимают участие ледниковые отложения Калининского горизонта, перекрытые покровными отложениями. Литологически ледниковые отложения представлены средними и легкими суглинками. В моренной суглинистой толще повсеместно отмечаются включения гравия, гальки и валунов. Водное питание массива, на котором расположен опытный участок, осуществляется за счет выпадения и застаивания атмосферных осадков. Этот тип водного питания характерен для правобережья р. Волги между г. Кимры и г. Калязин, где преобладают верховые болота атмосферного питания, образовавшиеся вследствие близкого залегания водоупорного горизонта при незначительной дренирован-ности плоских междуречий и обширных пойменных террас. Проведенные на опытном участке пьезометрические измерения показали, что на участке отсут- * ствует грунтово-напорное питание.

Для понижения уровня почвенно-грунтовых вод на участке был построен горизонтальный дренаж в виде системы закрытых дрен, впадающих непосредственно в ограждающие открытые каналы. Водоприемником служит ручей, впадающий в реку Сабля. В вертикальной плоскости закрытый дренаж запроектирован из условия обеспечения минимального уклона дрен 0,003. Уст-

ройство траншей для дрен осуществлено экскаватором ЭТЦ-202; параметры траншей: ширина по дну - 0,5 м, заложение откосов - 0,0. Дрены выполнены из гончарных трубок с внутренним диаметром 0,05 м, длина дрен составляет в среднем 160 м. Закрытый дренаж построен на опытном участке с несколькими вариантами междренных расстояний. Глубина закладки дрен на вариантах составляет 1,0 м.

Почвы опытного участка относятся к освоенным дерново-среднеподзолистым среднепахотным поверхностно оглеенным почвам, по гранулометрическому составу - к легким суглинкам. Анализы гранулометрического состава почвы опытного участка проводились с использованием анализатора размеров частиц (седиграфа), который обеспечивает высокую воспроизводимость результатов, что считается критерием объективности данного метода.

Моделирование процессов передвижения почвенной влаги, позволяющее количественно оценить состояние среды обитания растений, требует всестороннего учета водно-физических свойств почвы. Поэтому были проведены лабораторные исследования с целью изучения физических и водно-физических свойств почвы опытного участка.

Плотность почвы определяли радиоизотопным методом при помощи поверхностно-глубинного плотномера ППГР-1, принцип действия которого основан на явлениях ослабления, рассеяния и отражения гамма-излучения почвенной толщей. При определении плотности почвы гамма-плотномером необходимо вводить поправку, учитывающую влияние почвенной влаги на процесс ослабления гамма-излучения. Для этого параллельно с измерениями плотности проводили замеры влажности почвы радиоизотопным поверхностно-глубинным влагомером ВПГР-1.

Плотность твердой фазы почвы опытного участка определялась пикно-метрическим методом с применением дистиллированной воды. Значения плотности почвы и плотности твердой фазы использовались для расчета общей пористости почвы. Максимальную гигроскопичность определяли методом Николаева A.B. Максимальную молекулярную влагоемкость почвы опытного участка определяли методом Долгова С.И. Коэффициент фильтрации почвы опытного участка определяли по методу Канараке.

Для того чтобы проводить расчеты водного режима зоны аэрации с помощью математического моделирования необходимо экспериментально определить также две гидрофизические характеристики почвы: зависимость коэффициента влагопроводности от влажности почвы и зависимость капиллярного напора от влажности почвы (основную гидрофизическую характеристику).

С целью получения более представительных данных об основной гидрофизической характеристике почвы опытного участка ее определение было проведено нами несколькими методами: методом капилляриметра; экспресс-методом (Жернов И.Е., Дзекунов Н.Е., Файбишенко Б.А.); методом сенсоров. Это дало возможность более дифференцированно подходить к оценке водо-удерживающей способности дерново-подзолистых почв опытного участка при проведении прогнозных расчетов.

Годы проведения наследований значительно различалась между собой по условиям естественной влагообеспеченности. Расчеты показали, что вегетационные периоды в годы проведения исследований имели различные обеспеченности величин климатического дефицита увлажнения, то есть исследованиями были охвачены различные годы - от очень влажного (1980 г.) до среднего (1981 г.).

Влажность почвы является важнейшей характеристикой условий влагообеспеченности сельскохозяйственных культур, правильное определение которой необходимо также для расчета влагозапасов почвы. В основу методики полевых исследований были положены наблюдения за влажностью почвы в течение периодов вегетации при помощи влагомера ВПГР-1 по стационарным скважинам, армированным тонкостенными дюралюминиевыми трубами марки Д1Т с внутренним диаметром 38 мм.

Наблюдения за влажностью почвы проводились по схеме локальных полевых исследований, позволяющей получать характеристики работы отдельной дрены в пределах ее водосборной площади. В 1979...1980 годах сеть наблюдательных скважин охватывала вариант дренажа с междренными расстояниями 24 м. Наблюдательные скважины располагались по створам, перпендикулярным к дренажным линиям, на разном расстоянии от дрен, что позволяло изучать характерные особенности формирования водного режима почвы в междренном пространстве. Схема расположения наблюдательных скважин давала возможность контролировать влажность почвы на расстояниях 1 м от дрены, В/4 и В/2 (где В - междрейное расстояние). Замеры влажности почвы проводились с частотой - 1 раз в 5... 10 дней. По вертикальному профилю почвы была принята следующая схема измерений по скважинам: первое измерение выполнялось на глубине 10 см, остальные - через каждые 20 см, а при необходимости - более часто (через 10 см) до глубины 1,0 м. Параллельно с измерениями влажности почвы проводили замеры уровня грунтовых вод по наблюдательным скважинам, расположенным вблизи от скважин для влаго-метрии.

Для проверки разработанной двумерной математической модели нестационарного влагопереноса было выполнено сопоставление результатов расчетов по разработанной компьютерной программе с результатами полевых наблюдений, выполненных на опытном участке в период 1979...1982 гг. Были использованы данные полевых наблюдений за влажностью почвы и уровнями грунтовых вод, осредненные по шести наблюдательным точкам, расположенным в середине междренья и по шести наблюдательным точкам, расположенным на расстоянии 1 м от дрены. Результаты расчетов по модели положения уровней грунтовых вод и влагозапасов в слое 0,0...0,75 м для варианта с меж-дренным расстоянием 24 м сравнивались с данными полевых наблюдений. Анализ результатов показал достаточно хорошее совпадение рассчитанных характеристик с опытными данными. Максимальное отклонение экспериментальных значений от рассчитанных не превышает для уровня грунтовых вод 10%, для влагозапасов - 5%. Коэффициент корреляции рассчитанных и измеренных значений составляет более 0,97.

Второй этап проверки разработанной математической модели включал сопоставление результатов расчетов с опубликованными результатами полевых исследований водного режима почв ландшафтных катен (Зайдельман Ф.Р., 1969, 1975) на Рузском и Мещерском почвенно-мелиоративных стационарах, расположенных в Московской области. В этих основополагающих работах Зайдельманом Ф.Р. освещен важный вопрос взаимодействия и совместного развития геоморфологических и почвенных процессов, исследован водный режим ландшафтных катен Московской области.

Почвообразующими породами почв Рузского стационара являются тяжелосуглинистые и глинистые лессовидные (покровные) бескарбонатные отложения, подстилаемые на глубине 2...3 м днепровской суглинистой мореной, которая в свою очередь покоится на глинах юры. На литологическом разрезе Рузского стационара были выделены следующие почвы: дерново-подзолистая суглинистая, дерново-подзолистая суглинистая глубокооглеенная, дерново-подзолистая глееватая и дерново-глеевая тяжелосуглинистые почвы (Зайдельман Ф.Р., 1975). Эти почвы расположены соответственно: на вершине холма и склонах с уклонами 2-3°, нижней трети склона с уклонами 2°, плоском основании склона, в понижении. Таким образом, была дана морфологическая характеристика почв характерных элементарных ландшафтов ландшафтно-геохимической катены: элювиального, трансэлювиального, трансаккумулятивного, супераквального.

Вертикальная расчлененность рельефа составляет 11,0 м, ширина ландшафтного разреза составляет 700 м, средняя мощность почв и подстилающих грунтов (до юрских глин) составляет 18,0 м.

Расчеты по модели значений влагозапасов почвы в слое мощностью 0-70 см и сопоставление результатов с результатами полевых исследований выполнялись для разных участков ландшафтной катены - вершины холма, нижней трети склона, плоского основания склона.

Для проверки разработанной математической модели нами были использованы также опубликованные материалы полевых исследований, проведенных Зайдельманом Ф.Р. на Мещерском почвенно-мелиоративном стационаре, расположенном в Московской области в пределах зандровой равнины Клязь-минско-Москворецкого междуречья (Зайдельман Ф.Р., 1969, 1975). Вертикальная расчлененность рельефа составляет 4,0 м, ширина ландшафтной катены составляет 342 м, средняя мощность почв и подстилающих грунтов (до юрских глин) составляет 14,0 м.

Почвообразующими породами являются песчаные флювиогляциальные отложения мощностью 6-12 м, покоящиеся на суглинисто-супесчаной морене, в основании которой залегают юрские глины. На литологическом разрезе Мещерского стационара были выделены следующие почвы: дерново-слабоподзолистая супесчаная, дерново-подзолистая супесчаная глубокооглеенная, дерново-подзолистая глееватая супесчаная, дерново-подзолистая глее-вая супесчаная, торфянисто-глеевая (Зайдельман Ф.Р., 1969, 1975). Эти почвы расположены соответственно: на вершине плоского холма, на пологом склоне, на плоском основании склона, в депрессии у основания склона.

Проверка модели проводилась путем сопоставления рассчитанных вла-гозапасов в расчетном слое почвы 0-70 см и полученных во время полевых исследований. Анализ результатов расчетов показал, что математическая модель адекватно воспроизводит наблюдавшуюся динамику влагозапасов почвы для разных участков ландшафтных катен рассмотренных стационаров. Максимальное отклонение экспериментальных значений от рассчитанных влагозапасов не превысило 10%. Коэффициент корреляции рассчитанных и измеренных значений составляет более 0,97.

Выполненные расчеты и сопоставление их результатов с результатами полевых исследований позволяют сделать вывод о том, что разработанная математическая модель достаточно адекватно описывает динамику влагозапасов в почвах и грунтах участков ландшафтных катен с различным геоморфологическим положением, и может быть применена для прогнозов водного режима сопряженных элементарных ландшафтов.

Глава 5. Схематизация природных условий

При решении мелиоративных задач методами математического моделирования необходима схематизация природных условий: геоморфологических, почвенных, гидрогеологических и др. Необходима также схематизация техногенных воздействий в пространстве и во времени.

Научному анализу и схематизации компонентов ландшафтов посвящены работы А.М. Берлянта, A.C. Викторова, А.Н. Ласточкина, В.Г. Линника, Э.А. Лихачевой, Б.А. Новаковского, Ю.Г. Пузаченко, Ю.Г. Симонова, И.Н. Степанова, Д.А. Тимофеева, П.А. Шарого и других ученых.

Для расчетов влагооборота в ландшафтах необходимо иметь возможно более полную информацию о ландшафтах: многолетние данные о погодных условиях; геоморфологическую с количественными показателями горизонтальной и вертикальной расчлененности; карту водотоков; геологическую и гидрогеологическую; почвенную и др. В этой связи становится необходимым геоморфологическое исследование территории ландшафтных провинций и районов, определение таких морфологических показателей рельефа, как горизонтальная и вертикальная расчлененность и др. Получение и совмещение такой информации, ее увязка и схематизация природных условий в настоящее время возможны с применением ГИС-технологий.

При схематизации природных условий нами были использованы общегеографические и тематические карты: почвенная, пластики рельефа, гидрогеологическая и др.

Выполненный нами геоморфологический анализ физико-географических районов Московской области по тематическим картам позволил получить численные значения важных для геоморфологической схематизации морфологических показателей рельефа: горизонтальной и вертикальной расчлененности и др.

Горизонтальная расчлененность - это характерное расстояние между расчленяющими линиями, например, между постоянными и временными во-

дотоками. Для характеристики горизонтальной расчлененности часто используют коэффициент горизонтальной расчлененности территории (густоту расчленения), т.е. отношение суммарной длины расчленяющих линий на какой-либо территории к ее площади. Характерное расстояние между расчленяющими линиями является величиной, обратной коэффициенту расчлененности, а ширина катены, примыкающей к водотоку, составляет половину характерного расстояния,

В вертикальном направлении необходимо было оценить характерное для каждого рассматриваемого физико-географического района высотное расположение элементарных ландшафтов, т.е. вертикальную расчлененность рельефа первичными постоянными и временными водотоками (глубину расчленения), под которой понимается характерное превышение местных водоразделов над берегами примыкающих водотокоэ.

Общегеографические карты эти сведения содержат в скрытом виде. Поэтому очень полезными для решения поставленных задач оказались карта эрозионного расчленения территории страны (Тимофеев Д.А., Былинская Л.Н.), карта пластики рельефа и почв Московской области. Вертикальное расчленение рельефа было определено нами как средневзвешенное из представитель» ных значений для каждого ландшафтного района Московской области. Анализ этих карт и совмещение их с ландшафтной картой (Анненская Г.Н. и др.) позволили получить новую важную информацию. Указанные карты отражают свойства литосферы, педосферы и их компоненты, а ландшафтная карта показывает размещение и структуру природных территориальных комплексов.

При схематизации гидрогеологических условий нами были использованы листы гидрогеологической карты СССР (серия Московская) и гидрогеологические разрезы соответствующих листов карты. Для этого по опорным скважинам гидрогеологических разрезов были определены мощности первых от поверхности водоносных горизонтов, комплексов и водоупоров (в пределах рассматриваемых ландшафтных провинций и районов). При построении расчетных схем катен ландшафтных районов использовались средние мощности гидрогеологических подразделений. Литологический состав и коэффициенты фильтрации гидрогеологических подразделений принимались также по данным указанной карты.

Анализ тематических карт позволил получить новую информацию, необходимую для моделирования передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен при обосновании водных мелиорации. Каждый ландшафтный район в пределах Московской области мы характеризовали набором картомет-рических и морфометрических показателей. В таблице 2 приведены полученные численные значения этих показателей для ландшафтных районов в пределах Московской области.

Таблица 2. Картометрические и морфометрические показатели ландшафтных районов Московской области

Значения показателей для ландшафтных зайонов*

Il h и, lh lili Ш2 ! iVi 1V2 V, v2 VI, VIj VII,

Площадь ландшафтного района, F, (km¿/%)

1534,5/ 4321,2/ 4920,8/ 1364,7/ 3186,8/ 6358,4/ 4374,3/ 5421,5/ 8549,8/ 3393,7/ 1844,3/ 1262,9/ 444,6/

3,3 9,2 10,5 2,9 6,8 13,5 9,3 11,5 18,2 7,2 3,9 2,7 0,9

Периметр ландшафтного района, Рл (км)

245,9 584,0 533,0 314,5 386,6 579,1 376,5 438,4 812,8 636,6 388,4 201,17 114,6

Показатель формы ландшас >тного района,/;

3,1 6,3 4,6 5,8 3,7 4 Л 2,6 . 2,8 6,2 9,5 6,5 2,6 2,4

Площадь внутри морфоизограф, Fu (км^)

502,0 1665,7 1738,3 502,5 1124,8 1964,9 1552,8 1654,7 3158,5 2300,4 596,4 496,3 160,5

Длина морфоизограф, Рм (км)

1274,8 3026,5 4382,0 1231,5 2806,6 4791,6 3778,9 4194,6 ; 6139,8 1770,5 1725,8 1218,2 401,9

Показатель ( юрмы морфоизограф,

257,7 437,8 879,5 240,3 557,6 ] 930,3 732,2 1 846,6 ! 950,3 108,5 397,6 238,1 80,1

Густота расчленения территории, А (км/км2)

0,43 0,40 0,44 0,44 0,43 ! 0,39 0,43 | 0,40 ! 0,37 0,32 0,43 0,40 0,40

Вертикальная расчлененность рельефа, Ао (м)

15,0 11,0 20,0 26,0 29,0 | 29,0 20,0 | 28,0 | 14,0 11,0 40,0 40,0 40,0

Соотношение FJF„

0,33 0,39 0,35 0,37 0,35 | 0,31 0,36 i 0,31 [ 0,37 0,68 0,32 0,39 0,36

Средняя ширина ландшафтных катен, В (м)

1163 1250 1136 1136 1163 | 1282 i 1163 1 1250 j 1351 ¡ 1563 1163 1250 1250

*обозначения ландшафтных районов приведены на рисунке 2.

При схематизации ландшафтной катены необходимо выбрать аналитическую зависимость для описания рельефа земной поверхности. Выпукло-вогнутый профиль земной поверхности рассматривается в качестве равновесного склона и как характерный тип склонов умеренно-гумидиых областей (Ласточкин А.Н.).

При схематизации таких профилей земной поверхности от берега водотока до водораздела (от супераквального элементарного ландшафта до элювиального элементарного ландшафта) превышение линии поверхности земли над берегом водотока Д, на расстоянии л; от уреза воды можно определить по следующей зависимости

где Д0 - вертикальная расчлененность рельефа; к - коэффициент, равный

к = —1ф, здесь 0- угол наклона касательной в точке перегиба; а — значение До

абсциссы в точке перегиба; В - ширина катены.

Эта формула позволяет учесть основные геоморфологические характеристики: ширину ландшафтной катены, вертикальную расчлененность рельефа, крутизну склона и положение точки перегиба склона, которая отражает асимметричность речной долины.

Тангенс угла наклона касательной в любой точке (первую производную) функции (15) можно определить по следующим формулам

Достоинством этой формулы является то обстоятельство, что с ее помощью можно воспроизводить реальные природные геоморфологические условия, поскольку: угловой коэффициент (/#©) касательной в точке перегиба (в точке максимального уклона) может быть рассчитан и задан по реальным значениям конкретного природного объекта (в радианной или градусной мере), асимметричность речной долины учитывается заданием значения абсциссы в точке перегиба а, вертикальная расчлененность рельефа задается максимально точно, горизонтальная расчлененность рельефа учитывается в формуле путем задания значения аргумента х=В, где В - ширина катены.

(15)

Д0 к

л 1 + кг{х-а)

ИЛИ

Рис. 3. Геоморфологическая схематизация ландшафтной катены:

В - ширина ландшафтной катены; Вел, ВТл, Вг}, Вэ - протяженности соответственно супераквального, трансаккумулятивного, трансэлювиального и элювиального элементарных ландшафтов; Да,Дэ- перепады высот соответственно супераквального и элювиального элементарных ландшафтов; 1, 2, 3, 4, 5 - характерные точки

С учетом схематизации элементарных ландшафтов была составлена схема для моделирования водного режима элементарных ландшафтов ландшафтных катен. Детальная послойная дискретизация расчетной толщи, проводящаяся при моделировании, позволяет учесть водно-физические свойства всех генетических горизонтов почвы и подстилающих грунтов. При схематизации гидрогеологических условий территории и выборе расчетной схемы вводятся упрощения в геометрию реального объекта. Основным упрощающим приемом является приведение геометрической формы реального объекта к схематическим гидрогеологическим разрезам или ландшафтным катенам.

Глава 6. Обоснование водных мелиораций агроландшафтов Московской области

Используя разработанную методику моделирования водного режима сопряженных элементарных ландшафтов, можно более объективно оценивать необходимость и интенсивность водных мелиораций - орошения и осушения.

Московская область характерна большим разнообразием природных условий. Увлажненность территории закономерно и значительно изменяется с северо-запада на юго-восток. Следовательно, потребность в орошении и потребность в осушении в пределах области существенно разнятся.

Потребность в орошении необходимо оценивать по возвышенным элювиальным элементарным ландшафтам, где формируется на первый взгляд самый простой баланс влаги: «осадки минус испарение равняется сток». Однако необходимо также учитывать отток влаги в нижерасположенные элементарные ландшафты.

Потребность в осушении необходимо оценивать по водному режиму и водному балансу пониженных элементарных ландшафтов, где к атмосферным осадкам добавляется существенная статья водного баланса - приток грунтовых вод с вышерасположенных элементарных ландшафтов. При этом не всякая пониженная территория может быть при этом переувлажнена. Здесь не в меньшей степени имеет значение отток избыточной влаги, потому что при хорошем подземном оттоке значительный приток на пониженные элементарные ландшафты может не вызывать переувлажнения и заболачивания.

Таким образом, проблема представляется гораздо более сложной, чем это порой принимается во внимание, так как нельзя по средним климатическим данным для какого-либо региона судить о потребности в осушении или орошении, не привязывая эти потребности к определенным элементарным ландшафтам. Поэтому мы использовали разработанную модель влагопереноса в сопряженных элементарных ландшафтах, куда можно «подключать» различные мелиоративные воздействия, то есть определять - достаточно ли дренирования этих совокупностей элементарных ландшафтов только естественным водотоком, или может быть нужен дренаж пониженных элементарных ландшафтов, или может быть нужен даже дренаж возвышенных элементарных ландшафтов при замедленном оттоке.

Для оценки водного режима почв и грунтов элементарных ландшафтов и влияния на него мелиоративных воздействий нами было выполнено моделирование функционирования расчетных ландшафтных катен физико-географических районов Московской области по разработанной математической модели влагопереноса. В модели предусмотрено четыре расчетных варианта: естественный режим ландшафтной катены, орошение элювиального элементарного ландшафта, осушение супераквального и трансаккумулятивного элементарных ландшафтов, совместное воздействие мелиоративных мероприятий - орошения и осушения.

При моделировании водного режима сопряженных элементарных ландшафтов мы учитывали следующие природные и антропогенные факторы: рельеф земной поверхности, водно-физические свойства почв и подстилающих отложений, атмосферные осадки, испарение с поверхности почвы, транспира-цию растениями, переменную во времени мощность корнеобитаемой зоны, интенсивность осушения и орошения элементарных ландшафтов катены. Расчеты были выполнены для лет различной обеспеченности климатического дефицита увлажнения, для чего были использованы данные метеостанций московского региона за период 1959...2000 гг.

Результаты моделирования водного режима элементарных ландшафтов расчетной ландшафтной катены для средневлажного года 75% обеспеченности климатического дефицита увлажнения для ландшафтного района IV] приведе-

ны в табл. 3. Составляющие водного баланса в таблице приведены в виде слоя воды (мм) для каждого элементарного ландшафта; для приведения их ко всей ландшафтной катене, эти значения нужно умножить на соотношение ширины элементарного ландшафта и ширины ландшафтной катены.

Водный баланс повышенных элювиальных элементарных ландшафтов за теплый период года в естественных условиях складывается следующим образом: атмосферные осадки - 470 мм, боковой грунтовый отток - 115 мм, суммарное испарение - 324 мм. При хорошей естественной дренированное™ возвышенности возникает довольно сильная промываемость почв.

Таблица 3. Результаты прогноза водного режима почв и грунтов элемец тарных ландшафтов ландшафтной катены при различных режимах

Элементарные ландшафты, режимы Статьи водного баланса, мм Пр, мм Ур

Ос Этр Бпг Бог Бпп Боп I Др Ор

Элювиальный

Естественный режим 470 324 - 115 - - " 1 " 220 0,55

Мелиорация 470 335 - 122 - - 40 240 0,75

Трансэлювиальный

Естественный режим 470 352 116 225 | - - - - 204 0,60

Мелиорация 470 I 352 122 233 ! - - - - 206 0,60

Трансаккумулятивный

Естественный режим 470 368 225 122 - 106 - - 42 0,30

Мелиорация 470 368 233 120 - - 156 - 157 0,70

Супераквальный

Естественный режим 470 368 121 114 106 181 - - -208 0,30

Мелиорация 470 368 119 104 - - 124 - 200 0,70

Обозначения в таблице: Ос - атмосферные осадки; Этр - суммарное испарение (эвапотранспирация); Бпг - боковой грунтовый приток на элементарный ландшафт; Бог - боковой грунтовый отток с элементарного ландшафта; Бпп - боковой поверхностный приток на элементарный ландшафт; Боп - боковой поверхностный отток с элементарного ландшафта; Др - сток в искусственный дренаж; Ор - оросительная норма; Пр - промываемость почвы, мм; Ур - относительная урожайность.

Результаты расчетов показали, что на возвышенных элементарных ландшафтах дренаж практически не нужен. Хотя в отдельных случаях, которые мы анализировали, даже на возвышенности при слабоводопроницаемых

грунтах и наличии мощной морены тоже возможна необходимость в дренаже, задачей которого является ликвидация кратковременной верховодки. Промы-ваемость почвенного слоя составляет 220 мм. Относительная урожайность, которую оценивали по методике В.В. Шабанова, составляет в естественных условиях 0,55.

На возвышенных элементарных ландшафтах в средневлажные годы возникает дефицит влажности почвы, который надо компенсировать дополнительным увлажнением. По нашим оценкам оросительная норма находится в пределах 40 мм, что согласуется с рекомендациями других авторов.

Часть поливной воды даже при незначительных поливных нормах просачивается вниз, увеличивая промываемость почвенного слоя на 20 мм и боковой грунтовый отток на 7 мм, суммарное испарение возрастает на 11 мм. Компенсировать увеличение промываемости надо дополнительным внесением удобрений. Относительная урожайность увеличивается до 0,75.

Водный баланс трансэлювиальных элементарных ландшафтов в естественных условиях складывается следующим образом: атмосферные осадки -470 мм, боковой грунтовый приток с вышерасположенных элементарных ландшафтов - 116 мм, боковой грунтовый отток - 225 мм, суммарное испарение - 352 мм, поверхностный сток отсутствует.

Водный баланс трансаккумулятивных элементарных ландшафтов в естественных условиях складывается следующим образом: атмосферные осадки -470 мм, боковой грунтовый приток с вышерасположенных элементарных ландшафтов - 225 мм, боковой грунтовый отток - 122 мм, суммарное испарение - 368 мм, поверхностный сток - 106 мм.

Наличие искусственного дренажа способствует увеличению впитывания воды атмосферных осадков, вследствие этого прекращается поверхностный сток летом. Боковой грунтовый приток увеличивается на 8 мм, боковой грунтовый отток уменьшается на 2 мм, промываемость почв увеличивается на 115 мм. Прирост продуктивности агроценоза элементарного ландшафта за счет оптимизации водного режима составляет 40 %.

Орошение элювиального элементарного ландшафта практически не сказывается на водном балансе и продуктивности агроценоза трансаккумулятивного элементарного ландшафта.

Водный баланс пониженных супераквальных элементарных ландшафтов в естественных условиях складывается следующим образом: атмосферные осадки - 470 мм, боковой грунтовый приток с вышерасположенного элементарного ландшафта - 121 мм, боковой поверхностный приток с выше расположенного трансаккумулятивного элементарного ландшафта - 106 мм, боковой отток в местный водоток - 114 мм, суммарное испарение - 368 мм, поверхностный сток - 181 мм. Это показывает, что пониженные элементарные ландшафты получают гораздо большее увлажнение за счет бокового притока, чем соседние. Относительная урожайность в естественных условиях составляет 0,30. При осушении прекращается поверхностный сток в теплый период. Осушение изменяет не только величину, но и направленность влагообмена в почвенном слое. До осушения имеет место капиллярное подпитывание - 208

мм в теплый период года 75% обеспеченности климатического дефицита увлажнения, а после строительства дренажа ожидается установление промывного режима в размере 200 мм. Это обстоятельство изменяет направленность почвообразовательного процесса, стимулирует сильную промываемость почв, и как следствие - вымыв гумуса и биогенов. Это - неизбежные последствия осушения. Уменьшить их можно, приводя водообмен к скомпенсированному, т.е. когда сумма нисходящих токов примерно равна сумме восходящих токов. В результате осушения относительная урожайность возрастает до 0,7. При этом отток грунтовых вод с этого элементарного ландшафта в систематический дренаж составляет 124 мм.

В среднем относительная продуктивность агроценозов ландшафтной ка-тены в результате водных мелиораций существенно повышается. Этот прирост нужно обеспечить соответствующими нормами удобрений, в основном, органическими, как экологически менее опасными.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ опубликовайных теоретических исследований в области мелиорации агроландшафтов показал, что в настоящее время для обоснования необходимости и интенсивности водных мелиораций в агроландшафтах применяются, в основном, нульмерные, балансовые или одномерные уравнения передвижения влаги в почвах и подстилающих грунтах. В этих уравнениях не учитываются важные элементы и компоненты природных и антропогенных ландшафтов. Практически не отражен в литературе вопрос учета рельефа земной поверхности при расчетах передвижения почвенной влаги в агроландшафтах, а также вопрос расчета элементов водного баланса в сопряженных элементарных ландшафтах (фациях) ландшафтных катен.

2. Для совершенствования методов расчета мелиоративных мероприятий необходимым является разработка методов расчета передвижения влаги в почвах и грунтах элементарных ландшафтов ландшафтных катен с наиболее полным учетом действующих природных и антропогенных факторов, с учетом единства гидрохимических потоков на водосборах.

Наиболее точно расчет мелиоративных режимов в условиях агроландшафтов можно выполнить на основе моделирования передвижения почвенной влаги и прогноза водного режима в элементарных ландшафтах ландшафтных катен с помощью двумерной математической модели влагопереноса.

3. Разработана новая методология научного обоснования, на основе ландшафтного, катенарного подхода необходимости и интенсивности водных мелиораций (орошение, осушение) агроландшафтов, обеспечивающих высокую продуктивность сельскохозяйственных культур, с учетом влияния на природную среду, которая была применена в условиях Московской области.

элементарных ландшафтов, позволяющая изучить взаимное их функционирование.

4. Для соответствия современным требованиям к точности принимаемых решений при мелиорации агроландшафтов нами была разработана новая методика расчета водного режима и обоснования мелиоративных режимов мелиорируемых агроландшафтов на основе двумерной математической модели нестационарного влагопереноса в почвах и подстилающих грунтах сопряженных элементарных ландшафтов - ландшафтных катенах.

Новая методика позволяет рассчитывать водный режим почв и подстилающих грунтов ландшафтных катен с учетом следующих природных и антропогенных факторов: рельефа земной поверхности, водно-физических свойств почв и подстилающих отложений, атмосферных осадков, испарения с поверхности почвы, транспирации растениями, переменной во времени мощности корнеобитаемой зоны, орошения и осушения элементарных ландшафтов катены.

Создана имитационная система моделирования в виде комплекса компьютерных программ, позволяющая моделировать процесс передвижения влаги в элементарных ландшафтах ландшафтных катен и рассчитывать значения составляющих водного баланса элементарных ландшафтов.

Разработанный комплекс компьютерных программ, позволяет рассчитывать передвижение влаги в пространстве элементарных ландшафтов ландшафтных катен, обосновывать необходимость применения мелиоративных мероприятий в агроландшафтах и их интенсивность и служит целям обоснования мелиоративных режимов агроландшафтов.

5. Показано, что круговороты воды в сопряженных элементарных ландшафтах существенно связаны между собой, т.к. элементарные ландшафты не существуют изолированно. Обоснование мелиорации элементарных ландшафтов невозможно без учета этой связи, так как отток воды с возвышенных элементарных ландшафтов в пониженные коренным образом меняет соотношение статей водного баланса.

Представлены результаты расчетов водного режима ландшафтных катен по ландшафтным районам Московской области. Составлены водные балансы по элементарным ландшафтам, в которых учтены атмосферные осадки, испарение, отток и приток воды в элементарные ландшафты, отток в реку, сток в дренаж, оросительные нормы, изменение вдагозапасов в почвах и грунтах.

Представлены результаты расчетов водообмена почвенного слоя с нижележащими горизонтами (промываемости почвенного слоя) - одного из главных критериев экологической и природоохранной оценки мелиоративного режима.

6. Определены оросительные нормы для многолетних трав применительно к ландшафтным районам Московской области с учетом геоморфологических, гидрогеологических и почвенных параметров расчетных катен.

7. Разработанная новая методика расчета водного режима почв и грунтов агроландшафтов может быть использована: для обоснования необходимости применения мелиоративных мероприятий (орошения, осушения) на террито-

рии агроландшафтов и их интенсивности; для оценки промываемости почвенного слоя, как одного из важнейших показателей устойчивости природных и антропогенных ландшафтов; как основа при прогнозах водного и гидрохимического режимов почв и грунтов агроландшафтов; для оценки продуктивности растительного покрова элементарных ландшафтов и влияния на нее мелиоративных мероприятий; для проведения численных экспериментов и сценарных исследований влияния мелиоративных мероприятий на составляющие водного баланса сопряженных элементарных ландшафтов ландшафтных катен и функционирование агроландшафтов; для обоснования расчетных и эксплуатационных мелиоративных режимов агроландшафтов; для системы поддержки принятия решений применительно к водным мелиорациям; для системы расчетного мониторинга мелиорируемых агроландшафтов.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации: Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Голованов, А.И. Влияние ирригации и дренажа на функционирование агроландшафтов (на примере низовий р. Сырдарьи) [Текст] / А.И. Голованов, С.И. Кошкаров, Ю.И. Сухарев // Мелиорация и водное хозяйство: теорет. и науч.-практ. журн. - М., 2004 - Двухмес. - ISSN 02352524. 2004, № 4. - с. 11-15.

2. Сухарев, В.И. Соотношения между элементами водного баланса почв в зоне неустойчивого увлажнения [Текст] / В.И. Сухарев, Ю.И. Сухарев // Доклады РАСХН: науч.-теорет. журн. - М., 2006 - Двухмес. - ISSN 0869-6128. 2006, № 2. - с. 27-30.

3. Голованов, А.И. Комплексное обустройство территорий - дальнейший этап мелиорации земель [Текст] / А.И. Голованов, Ю.И. Сухарев, В.В. Шабанов // Мелиорация и водное хозяйство: теорет. и науч.-практ. журн. - М., 2006 - Двухмес. - ISSN 0235-2524. 2006, № 2. - с. 25-31.

4. Сухарев, Ю.И. Ландшафтный подход к обоснованию мелиораций [Текст] / Ю.И. Сухарев // Мелиорация и водное хозяйство: теорет. и науч.-практ. журн. - М., 2006 - Двухмес. - ISSN 0235-2524. 2006, № 3. -с. 17-23.

5. Сухарев, Ю.И. Распространенность почв ландшафтных районов Московской области [Текст] / Ю.И. Сухарев // Доклады РАСХН: науч.-теорет. журн. - М., 2006 - Двухмес. - ISSN 0869-6128. 2006, № 5. - с. 35-38.

6. Сухарев, Ю.И. Геоморфологический анализ ландшафтных районов для целей мелиорации (на примере Московской области) [Текст] / Ю.И. Сухарев // Мелиорация и водное хозяйство: теорет. и науч.-практ. журн. - М., 2007 - Двухмес. - ISSN 0235-2524. 2007, № 1. - с. 41-44.

7. Сухарев, Ю.И. Методика расчета водного режима территорий с учетом рельефа земной поверхности [Текст] / Ю.И. Сухарев // Известия ВНИ-ИГ им. Б.Е. Веденеева, Т. 247. Оценка состояния гидротехнических со-

оружений (методы, способы, исследования). - Санкт-Петербург: ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева», 2007 - ISSN 0368-0738. с. 77-83

8. Сухарев, Ю.И. Потребность в водных мелиорациях в зависимости от тепло- и влагообеспеченности территории (на примере Московской области) [Текст] / Ю.И. Сухарев // Мелиорация и водное хозяйство: теорет. и науч.-практ. журн. - М., 2008 - Двухмес. - ISSN 0235-2524. 2008, № 2. - с. 25-29.

9. Сухарев, Ю.И. Схематизация природных условий при расчетах водного режима почво-грунтов [Текст] / Ю.И. Сухарев // Мелиорация и водное хозяйство: теорет. и науч.-практ. журн. - М., 2008 - Двухмес. - ISSN 0235-2524.2008, № 3, - с. 31-33.

10. Сухарев, Ю.И. Обоснование мелиоративных режимов агроландшафтов [Текст] / Ю.И. Сухарев // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук: науч.-теорет. журн. -М., 2010 - Двухмес. - ISSN 08693730. 2010, №2,-с. 33-34.

11. Сухарев, Ю.И. Вопросы обоснования мелиоративных режимов агроландшафтов [Текст] / Ю.И. Сухарев // Природообустройство: науч.-практ. журн. - М., 2010 - ISSN 1997-6011. 2010, № 2, - с. 22-28.

Другие публикации:

12. Голованов, А.И. Оценка условий развития сельскохозяйственных культур прирусловых территорий при изменении уровенного режима реки [Текст] / А.И. Голованов, А.Н. Кабанов, Ю.И. Сухарев // Повышение эффективности мелиорируемых земель и использование водных ресурсов в мелиорации: сб. науч. трудов / М.: МГМИ, 1987. - с. 5-18. - ISSN 0135-3381.

13. Зейлигер, A.M. Расчет параметров горизонтального дренажа на ЭВМ [Текст] / A.M. Зейлигер, Ю.И. Сухарев // Мелиорация - агропромышленному комплексу: сб. науч. трудов / JL: СевНИИГиМ, 1990. - с. 1519.

14. Голованов, А.И. Расчет междренных расстояний, основанный на двумерной математической модели нестационарного влагопереноса (методика МГМИ) [Текст] / А.И. Голованов, А.М. Зейлигер, Ю.И. Сухарев / Проектирование осушительных систем на слабопроницаемых грунтах: пособие к СНиП 2.06.03-85. Приложение 3 / ВО «Союзводпроект» -М„ 1990.-с. 53-101.

15. Никольский, Ю.Н. К расчету водного режима набухающих глинистых почв [Текст] / Ю.Н. Никольский, Ю.И. Сухарев // Теория и практика комплексного мелиоративного регулирования: сб. науч. трудов / М.: МГМИ, 1991.-с. 48-56.

16. Голованов, А.И. Методические указания по проектированию инженерной защиты городской территории от затопления и подтопления [Текст] / А.И. Голованов, Ю.И. Сухарев, В.В. Ведерников - М.: МГУП, 1996.-66 с.

17. Сухарев, Ю.И. Математическое моделирование подпочвенного и капельного орошения [Текст] / Ю.И. Сухарев // Современные проблемы водного хозяйства и природообустройства: тезисы докладов научно-технич. конференции, посвященной 110-летию со дня рождения акад. ВАСХНИЛ, члена-корреспонд. АН СССР А.Н. Костякова - М.: МГУП,

1997.-с. 13-14.

18. Касьянов, А.Е. Моделирование капельного полива в условиях юга Испании [Текст] / А.Е. Касьянов, Ю.И. Сухарев // Современные проблемы водного хозяйства и природообустройства: тезисы докладов науч-но-технич. конференции, посвященной 110-летию со дня рождения акад. ВАСХНИЛ, члена-корреспонд. АН СССР А.Н. Костякова - М.: МГУП, 1997.-с. 14-15.

19. Сухарев, Ю.И. Об одном способе определения основной гидрофизической характеристики почв [Текст] / Ю.И. Сухарев // Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов: научные труды, Вып. 289 / Московский гос. ун.-т леса - М.: Издат. Московского гос. ун.-та леса, 1998. - с. 17-22-ISSN 0540-9691.

20. Сухарев, Ю.И. Технология защиты дренажных вод от загрязнения [Текст] / Ю.И. Сухарев // Природообустройство - важная деятельность человека: тезисы докладов научно-технич. конференции - М.: МГУГ1,

1998. с. 55.

21. Касьянов, А.Е. Природоохранные мероприятия на мелиорируемых землях [Текст] / А.Е. Касьянов, Ю.И. Сухарев // Природообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации: тезисы докладов науч.-технич. конференции - М.: МГУП, 1999. - с. 80-81.

22. Сухарев, Ю.И. Системный подход в природообустройстве [Текст] / Ю.И. Сухарев // Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в XXI веке: Материалы международной научно-практ. конференции, В. 2 // под общей ред. В.Н. Пряхина. - М.: «Норма», 2001. - с. 90. -ISBN 5-85302-352-7.

23. Патент 2192723 Российская Федерация, МПК7 А 01 В 35/20, 13/16, 13/08. Рабочий орган мелиоративного орудия [Текст] / Салдаев A.M., Колганов A.B., Бородычев В.В., Лисконов A.A., Сухарев Ю.И. - № 2001101805/13; заявл. 18.01.2001; опубл. 20.11.2002, Бгол. № 32. - с. 146.

24. Патент 2201058 Российская Федерация, МПК7 А 01 С 7/00, А 01 В 79/02. Способ возделывания кормовых культур в орошаемом земледелии, предпочтительно для зеленого конвейера при откорме дойного гурта крупного рогатого скота [Текст] / Салдаев A.M., Колганов A.B., Бородычев В.В., Лисконов A.A., Сухарев Ю.И. - № 2001101980/13; заявл. 22.01.2001; опубл. 27.03.2003, Бгол. № 9. - с. 206.

25. Сухарев, Ю.И. Обоснование потребности мелиорации в Московской области [Текст] / Ю.И. Сухарев // Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности: Материалы международной научно-практ. конференции, В. 4 // под общей ред. В.Н. Пряхина. - М.: «Норма», 2003. - с.

16-17.- ISBN 5-85302-352-7.

26. Сухарев, Ю.И. Мелиоративная энциклопедия [Текст]. В 3 т., Т. 1 / Ю.И. Сухарев; [Составитель Б.С. Маслов; Министерство сельского хозяйства РФ]. - М.: ФГНУ «Росинформагротех»; 2003. - (с. 96, 235, 239, 241, 375, 377, 462, 590). - ISBN 5-7367-0424-2.

27. Голованов, А.И. Влияние ирригации и дренажа на функционирование агроландшафтов низовий реки Сырдарьи [Текст] / А.И. Голованов, С.И. Кошкаров, Ю.И. Сухарев // Межрегиональная конференция МКИД «Производство продовольствия и вода: социально-экономические проблемы ирригации и дренажа»: тезисы - М., 2004. -с. 78-79.

28. Голованов, А.И. Математическая модель влагопереноса в ландшафтных катенах [Текст] / А.И. Голованов, Ю.И. Сухарев // Природообуст-ройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России: сб. науч. трудов, Часть II.

- М.-. МГУП, 2005. - с. 3-11. - ISBN 5-89231-153-8.

29. Сухарев, Ю.И. Использование карт пластики и расчленения рельефа при обосновании водных мелиораций [Текст] / Ю.И. Сухарев // Приро-дообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России: сб. науч. трудов, Часть II. - М.: МГУП, 2005. с. 11-16. - ISBN 5-89231-153-8.

30. Голованов, А.И. Ландшафтоведение [Текст]: Учебник для студентов вузов по направлению «Природообустройство» / А.И. Голованов, Е.С. Кожанов, Ю.И. Сухарев; под ред. А.И. Голованова. - М.: КолосС, 2005.

- 216 с. - ISBN 5-9532-0183-4.

31. Голованов, А.И. Ландшафтное обоснование мелиорации сопряженных фаций [Текст] / А.И. Голованов, Ю.И. Сухарев // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика: Материалы XI Международной ландшафтной конференции. - М.: МГУ, 2006. с. 94-97. -ISBN 5-89575-104-0.

32. Голованов, А.И. Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов [Текст] / А.И. Голованов, В.В. Шабанов, Ю.И. Сухарев // Роль приро-дообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем: Материалы международной научно-практ. конференции, Часть I. - М.: МГУП, 2006. с. 26-41. - ISBN 5-89231-194-5.

33. Голованов, А.И. Генетическое обоснование слоя стока [Текст] / А.И. Голованов, Ю.И. Сухарев // Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем: Материалы международной научно-практ. конференции, Часть I. - М.: МГУП, 2006. с. 41-49.-ISBN5-89231-194-5.

34. Сухарев, Ю.И. Верификация модели функционирования сопряженных фаций ландшафтных катен [Текст] / Ю.И. Сухарев // Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем: Материалы международной научно-практ. конференции, Часть I. - М.: МГУП, 2006. - с. 203-209. - ISBN 5-89231-194-5.

35. Патент 2298305 Российская Федерация, МПК А01В 79/02 (2006.01). Способ возделывания зерновых колосовых культур на засоленных рисовых чеках [Текст] / Хаваев А.Б., Адьяев С.Б., Салдаев A.M., Бороды-чев В.В., Сухарев Ю.И. - № 2005126783/12; заявл. 24.08.2005; опубл. 10.05.2007, Бюл. № 13. - с. 171-172.

36. Патент 2299558 Российская Федерация, МПК A01G 25/02 (2006.01). Капельница [Текст] / Выборнов В.В., Салдаев A.M., Бородычев В.В., Шенцева Е.В., Сухарев Ю.И. - № 2005128433/12; заявл. 12.09.2005; опубл. 27.05.2007, Бюл. № 15. - с. 207.

37. Патент 2300875 Российская Федерация, МПК A01G 25/02 (2006.01). Водовыпуск [Текст] / Майер A.B., Выборнов В.В., Салдаев A.M., Шенцева Е.В., Сухарев Ю.И. - № 2005128434/12; заявл. 12.09.2005; опубл. 20.06.2007, Бюл. № 17 - с. 224.

38. Патент 2300877 Российская Федерация, МПК A01G 25/02. Капельница [Текст] / Выборнов В.В., Майер A.B., Салдаев A.M., Шенцева Е.В., Сухарев Ю.И. - № 2005128429/2; заявл. заявл. 12.09.2005; опубл. 20.06.2007, Бюл. № 17 - с. 225.

39- Голованов, А.И. Природообустройство [Текст] : Учебник для студентов вузов / А.И. Голованов, Ф.М. Зимин, Д.В. Козлов, И.В. Корнеев, И.С. Румянцев, Т.И. Сурикова, Ю.И. Сухарев, В.В. Шабанов; под ред. А.И. Голованова. - М.: КолосС, 2008. - 552 е.- (с. 510-542). - ISBN 9785-9532-0480-4.

40. Голованов, А.И. Оценка воздействия осушения на окружающую среду [Текст] : Учебное пособие / А.И. Голованов, Ю.И. Сухарев, В.В. Шабанов. - М.: МГУП, 2009. - 46 с. - ISBN 978-5-89231 -266-0.

Подписано в печать 26.10.2010 г. Тираж 100 экз. Формат 60x84/16. Объем 2,0 уч.-изд. л. Печать ротационно-трафаретная. Заказ № e/s

Редакционно-издателъский отдел МГУП Отпечатано в лаборатории множительной техники МГУП

127550, Москва, ул. Прянишникова, 19

Содержание диссертации, доктора технических наук, Сухарев, Юрий Иванович

Введение

Глава 1. Ландшафты и мелиорация земель.

1.1. Понятие «ландшафт». Свойства, структура и классификация ландшафтов.

1.2. Социально-экономическая функция ландшафтов.

1.3. Ландшафты и мелиорация земель.

1.4. Потребность в мелиорациях.

1.5. Оптимизация ландшафтов.

1.6. Агромелиоративные ландшафты.

1.7. Мелиорация и адаптивно-ландшафтные системы земледелия.

1.8. Ландшафтный подход к обоснованию мелиорации земель.

Выводы по главе

Глава 2. Характеристика ландшафтов Московской области

2.1. Характеристика ландшафтообразующих факторов и компонентов ландшафтов региона.

2.1.1. Рельеф земной поверхности.

2.1.2. Геологическое строение.

2.1.3. Подземные воды.

2.1.4. Поверхностные' воды.

2.1.5. Почвенный покров.

2.1.6. Растительность.

2.1.7. Климат Московской области.'.

2.2. Ландшафтно-географическое описание территории области.

2.3. Состояние ландшафтов Московской области.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка математической модели для прогнозирования передвижения влаги в ландшафтах.

3.1. Математическое моделирование передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтов.

3.2. Математическая модель передвижения влаги в ландшафтных катенах.

3.3. Постановка начальных и граничных условий.

3.4. Выбор формул для описания гидрофизических характеристик почв и грунтов.

3.5. Численная реализация математической модели.

Выводы по главе

Глава 4. Экспериментальная проверка математической модели передвижения влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен.

4.1. Условия, состав и методика проведения натурных исследований.

4.1.1. Природные условия района проведения натурных исследований.

4.1.2. Характеристика опытного участка.

4.1.3. Метеорологичепские условия вегетационных периодов в годы проведения исследований.

4.1.4. Определение физических и водно-физических свойств 225 почвенного покрова опытного участка.

4.1.5. Наблюдения за водным режимом почвы опытного участка.

4.2. Сопоставление результатов математического моделирования с "данными натурных наблюдений.

4.3. Проверка математической модели данными наблюдений за водным режимом ландшафтных катен Московской области.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Схематизация природных условий.

5.1. Использование тематических карт при построении расчетных схем.

5.2. Результаты картографического анализа ландшафтных районов Московской области.

5.3. Схематизация природных условий при расчетах водного режима почв и грунтов агроландшафтов.

Выводы по главе 5.

Глава 6. Обоснование водных мелиораций агроландшафтов

Московской области.

6.1. Обоснование потребности и интенсивности орошения и осушения в Московской области.

6.2. Результаты расчетов водного режима ландшафтных катен Московской области.

Выводы по главе 6.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Обоснование водных мелиораций агроландшафтов"

Актуальность проблемы. В соответствие с концепцией перехода Российской Федерации к устойчивому развитию и в целях реализации Федерального закона «О развитии сельского хозяйства» в нашей стране последовательно осуществляется выполнение государственной программы развития сельского хозяйства, федеральных целевых программ по устойчивому развитию сельских территорий, сохранению и восстановлению плодородия почв агроландшафтов, повышению продовольственной безопасности страны, сбалансированному решению социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в интересах настоящего и будущих поколений.

Теоретическое обоснование необходимости и интенсивности мелиорации земель в настоящее время базируется, преимущественно, на изучении водного и связанных с ним режимов почв на основе балансовых, нульмерных или одномерных математических моделей массопереноса; в пределах локальных участков, без достаточной изученности пространственных закономерностей формирования этих режимов в элементарных ландшафтах (фациях) и их сопряженных рядах - ландшафтно-геохимических катенах.

В соответствии с современными требованиями, мелиоративные мероприятия должны рассчитываться и проектироваться с учетом ландшафтных границ и ландшафтных особенностей конкретной территории; мелиоративные режимы, должны; обосновываться с учетом особенностей, функционирования природных и антропогенных ландшафтов;, необходим-; наиболее: полный, учет свойств и состояний элементов и компонентов агроландшафтов.

Использование геосистемного, ландшафтного подхода при- обосновании необходимости и интенсивности: мелиоративных мероприятий на территории агроландшафтов позволяет рассматрива ть все природные компоненты в их неразрывности и взаимосвязи и- является, актуальной проблемой и актуальным направлением:исследований. .

Вопросы; устойчивого сельскохозяйственного производства, оптимизации природных ландшафтов® агроландшафтов особенно; актуальны, для центра европейской; части территории- России, где сконцентрированы основной про-мышлегшо-экономический. потенциал страны, ее научные, культурные и образовательные структуры. .

Цель исследований. Цель работы заключается в разработке методологии научного обоснования, на основе ландшафтного, катенарного подхода необходимости и интенсивности водных мелиораций (орошение, осушение) агроландшафтов, обеспечивающих, высокую продуктивность сельскохозяйственных культур, с учетом влияния на.природную среду,,и применении ее в условиях Московской области; в создании имитационной системы моделирования в виде комплекса компьютерных программ, позволяющей моделировать процесс передвижения влаги в элементарных ландшафтах (фациях) ландшафтных катен и рассчитывать значения составляющих водного баланса элементарных ландшафтов.

Задачи исследований:

1. Анализ природных условий рассматриваемого региона с использова нием ландшафтно-географического подхода, определение численных значений климатического дефицита увлажнения за теплый период года и вероятности их превышения (обеспеченности) по данным метеостанций региона за представительный ряд лет.

2. Разработка методики построения расчетных схем ландшафтных катен для моделированшгводного режима мелиорируемых агроландшафтов.

3. Разработка двумерной математической1 модели передвижения'влаги в почвах и грунтах ландшафтных катен, позволяющей рассчитывать значения составляющих водного баланса в сопряженных элементарных ландшафтах.

4. Проверка двумерной; математической модели передвижения влаги в почвах И' грунтах сопряженных элементарных ландшафтов результатами экспериментальных исследований.

5. Разработка методики расчета-значений составляющих водного баланса в сопряженных элементарных ландшафтах (супераквальном, трансаккумулятивном, трансэлювиальном, элювиальном) ландшафтных катен.

6. Разработка методики расчета водообмена (промываемости) почвенного слоя и нижележащих горизонтов ландшафтных катен.

8. Проведение-численных экспериментов с использованием разработанной математической модели для определения влияния мелиоративных мероприятий (орошения, осушения) на составляющие водного баланса элементарных ландшафтов расчетных ландшафтных катен.

Научная новизна работы заключается в применении ландшафтного, ка-тенарного подхода к решению проблемы обоснования необходимости и интенсивности водных мелиораций агроландшафтов, разработке методики расчета передвижения«влаги в почвах и грунтах сопряженных элементарных ландшафтов (супераквальном, трансаккумулятивном, трансэлювиальном, элювиальном) ландшафтных катен на основе* двумерной математической модели нестационарного влагопереноса в почвах.

Предложена новая методология изучения мелиоративных воздействий на агроландшафты, заключающаяся в комплексном рассмотрении взаимосвязанных потоками вещества, а также единством происхождения сопряженных элементарных: ландшафтов, позволяющая изучить взаимное их функционирование. Это повышает обоснованность проектных решений, в-том числе и их экологическую допустимость, дает методическую основу для постановки исследований мелиорируемых агроландшафтов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

2. Геоморфологическая схематизация ландшафтных катен в условиях Московской области.

6. Новая методика расчета водообмена (промываемости) почвенного слоя и ниже лежащих горизонтов.

Практическая ценность и значимость работы. Ценность для практики заключается в:

3. Определении расчетных значений дефицита водного баланса и вероят ности их превышения за теплый, период по данным метеостанций московского региона.

4. Разработке новой методики обоснования необходимости- и интенсивности водных мелиораций (орошения, осушения) с учетом взаимодействия сопряженных элементарных ландшафтов ландшафтных катен.

Степень достоверности полученных результатов. Достоверность полученных результатов; и основных выводов подтверждается большим: объемом экспериментального и теоретического материала; обобщенного и проанализированного автором.в работе;, апробированными исходными положениями и математическими методами, принятыми в теоретических: исследованиях, а также: хорошей* сходимостью? результатов; полученных, численным путем, с экспериментальными данными.

Реализация работы; Разработанные подходы, и методики предназначены для; использования их при проектировании и эксплуатации гидромелиоративных: систем, а также, для применения в научно-исследовательской и педагоги-ческойдеятельности. ' '

Результаты:исследований вошли в пособие к СНиН 2.06.03-85 «Проектирование осушительных систем на слабопроницаемых грунтах» (Союзводпро-ект, М., 1990). Материалы исследований вошли в учебники для ВУЗов: «Ланд-шафтоведение» (М.: КолосС, 2005), «Природообустройство» (М.: КолосС, 2008), допущенные Министерством сельского хозяйства РФ-в качестве.учебников для студентов, высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки «Природообустройство» и «Водные ресурсы и водопользование». За написание учебника для ВУЗов «Ландшафтоведение» (КолосС, М., 2005) диссертанту в составе-авторского коллектива был присужден диплом I степени на Всероссийском конкурсе «Аграрная учебная книга - 2005».

Разработанная методика расчета водного режима почв и подстилающих грунтов, с учетом рельефа земной поверхности была использована научно-производственной корпорацией «Проектводстрой» при подготовке проектной документации.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены," обсуждены и одобрены на научно-технической конференции СевНИИГиМ (г. Ленинград, 1987 г.), научно-технических конференциях МГУП (г. Москва, 1991, 1997 гг.), Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы научного обеспечения развития эколого-экономического потенциала России» (г. Москва, 2004 г.), Межрегиональной конференции Международного Конгресса по ирригации и дренажу (МКИД) «Производство продовольствия и вода:'социально-экономические проблемы ирригации и дренажа» (г. Москва, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Природообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России» (г. Москва, 2005 г.), Международной научно-практической конференции «Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем» (г. Москва, 2006 г.), XI Международной ландшафтной конференции «Ландшафтоведе-ние: теория, методы, региональные исследования, практика» (г. Москва, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов» (г. Москва, 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Нанобиотехнологии в сельском хозяйстве» (г. Москва, 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России» (г. Москва, 2009 г.), Международной ежегодной научно-практической конференции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (г. Москва, 2009 г.), Международной научно-практической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства» (г. Москва, 2010 г.), а также на заседании Научного »Совета РАСХН по агроландшафтам и адаптивно-ландшафтному земледелию (г. Москва, 2010 г.).

Разработки по теме диссертации* демонстрировались на выставках «Наука на службе мелиорации» (г. Москва, 1987, 1988 гг.), удостоены серебряной медали ВДНХ СССР (1987 г.).

Публикации. По» теме* диссертации опубликовано 40 печатных работ, в том числе 11 работ в изданиях согласно Перечню ВАК РФ.

Личный вклад автора в решение проблемы. В диссертации представлены результаты самостоятельных многолетних исследований автора в области обоснования водных мелиорации агроландшафтов, выполненных автором в Московском государственном университете природообустройства (ФГОУ ВПО МГУП). I

Постановка проблемы и задач исследований, их решение теоретическими и экспериментальными методами, теоретические и экспериментальные исследования, анализ и обобщение полученных результатов и формулировка окончательных выводов выполнены лично автором.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов и приложений; она изложена на 358 страницах, содержит 52 таблицы, 30 рисунков. Список использованной литературы включает 410 источников, в том числе 39 зарубежных.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Сухарев, Юрий Иванович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ опубликованных теоретических исследований в области мелиорации агроландшафтов показал, что в настоящее время для обоснования необходимости и интенсивности водных мелиораций в агроландшафтах применяются, в основном, нульмерные, балансовые или одномерные уравнения передвижения влаги в почвах и подстилающих грунтах. В этих уравнениях не учитываются важные элементы и компоненты природных и антропогенных ландшафтов. Практически- не отражен в литературе вопрос учета рельефа земной поверхности при расчетах передвижения почвенной влаги в-агроландшафтах, а также вопрос расчета элементов водного баланса в сопряженных элементарных ландшафтах (фациях) ландшафтных катен.

2. Для. совершенствования методов расчета мелиоративных мероприятий необходимым является разработка методов расчета передвижения- влаги в почвах и грунтах элементарных ландшафтов ландшафтных катен с наиболее полным учетом действующих природных и антропогенных факторов, с учетом единства гидрохимических потоков на водосборах.

Наиболее точно расчет мелиоративных . режимов в условиях агроландшафтов можно выполнить на основе моделирования' передвижения почвенной влаги и прогноза водного режима в элементарных ландшафтах ландшафтных катен с помощью двумерной математической модели влагопереноса.

5. Показано, что круговороты. воды в сопряженных элементарных ландшафтах существенно связаны между собой, т.к. элементарные ландшафты не существуют изолированно. Обоснование мелиорации элементарных ландшафтов невозможно без учета этой связи, так как отток воды с возвышенных элементарных ландшафтов в пониженные коренным образом меняет соотношение статей водного баланса.

Представлены результаты расчетов водного режима ландшафтных катен по ландшафтным районам Московской области. Составлены водные балансы по элементарным ландшафтам, в которых, учтены атмосферные осадки, испарение, отток и приток воды в элементарные ландшафты, отток в реку, сток в дренаж, оросительные нормы, изменение влагозапасов в почвах и грунтах.

Представлены результаты расчетов водообмена почвенного слоя с нижележащими горизонтами (промываемости почвенного, слоя) - одного из главных критериев: экологической' и- природоохранной оценки мелиоративного? режима.

6. Определены оросительные нормы для; многолетних; трав применительно: к ландшафтным районам Московской области? с учетом геоморфологических, гидрогеологических и почвенных параметров расчетных катен. ■• ;., .

7. Еазработаннаяшоваяшетодйкафасчёта водного; режимашочв и грунтов агроландшафтов может быть использована:: для: обоснования необходимости: применения' мелиоративных мероприятий (орошения; осушения) на территории агроландшафтов и их интенсивности; для оценки промываемости почвенного слоя, как одного; из- важнейших показателей; устойчивости природных и антропогенных ландшафтов; как основа- при прогнозах.водного и гидрохимического режимов- почв; и грунтов; агроландшафтов;, для оценки продуктивности растительного покрова элементарных ландшафтов и, влияния на нее мелиоративных мероприятий; для проведения численных экспериментов и сценарных исследований; влияния, мелиоративных мероприятий на составляющие водного? баланса сопряженных, элементарных ландшафтов ландшафтных катен и функционирование агроландшафтов; для обоснования; расчетных и эксплуатационных мелиоративных режимов агроландшафтов; для системы поддержки принятия решений применительно к водным мелиорациям; для системы расчетного мониторинга мелиорируемых агроландшафтов.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора технических наук, Сухарев, Юрий Иванович, Москва

1. Аверьянов С.Ф: Борьба с засолением орошаемых земель. — М.: Колос, 1978. -288 с.

2. Аверьянов С.Ф., Голованов А.И., Никольский Ю.Н. Расчет водного режима мелиорируемых земель. // Гидротехника и мелиорация, 1974, №3, с. 34-41.

3. Агроклиматический справочник по Калининской области. Калинин.: Ка-лининиздат, 1958. - 168 с.

4. Агроклиматический справочник по Московской области. Л.: Гидрометео-издат, 1954. - 193 с.,

5. Агроклиматический «справочник по Московской области. М.: Московский рабочий, 1967. - 136 с.

6. Агрометеорологический ежегодник за 1987 год. Выпуск 8.Москва и Московская область. М.: МосЦГМС, 1988. - 193 с:

7. Айдаров И.П. Перспективы развития комплексных мелиораций в России. -М.: МГУП, 2004. 137 с.

8. Айдаров И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель. М.: Агропромиздат, 1985. - 304 с.

9. Айдаров И.П., Арент К.П., Голованов А.И. и др. Концепция мелиорации сельскохозяйственных земель в стране (проект).- М.: МГМИ, 1992. — 45 с.

10. Айдаров И.П., Голованов А.И., Никольский Ю.Н. Оптимизация мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных земель (Рекомендации). -М.: Агропромиздат, 1990. 59 с.

11. Алексанкин A.B., Дружинин Н.И. Мелиорация земель в Нечерноземной зоне РСФСР. М.: Колос, 1980. - 288 с.

12. Алексеевский В.Е. О мелиоративно-гидрогеологическом районировании осушаемых земель.- // Гидротехника и мелиорация, М.: 1970, № 10. с. 2736.

13. Алексеенко В.А. Геохимия ландшафта и окружающая среда. М.: Недра,1990. 142 с.

14. Алтунина Г.С., Ларионова* Л.В. Агроландшафты и мелиорация. Научно-технический обзор. М.: ГУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2001. - 158 с.

15. Андриишин М.В., Сохнич А.Я. Оценка структурных изменений в ландшафтах под влиянием мелиоративных мероприятий. // В сб. «Неоднородность ландшафтов и природопользование». М.: МФГО, 1983. - с. 34-40.

16. Анненская Г.Н., Жучкова В.К., Калинина В.Р., Мамай И.И. и др. Ландшафты Московской области и их современное состояние. Смоленск: СГУ, 1997. -296 с.

17. Анненская Г.Н., Мамай И.И., Цесельчук Ю.Н. Ландшафты Рязанской Мещеры,и возможности их освоения. М.: МГУ, 1983. — 246 с.

18. Аношко B.C. Мелиоративная география. Минск: Вышэйшая школа, 1987. -255-е.

19. Антипова Т.Н. Научное обоснование принципов управления природно-агромелиоративными системами. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М.: ВНИИГиМ, 1997. - 66 с.

20. Арефьев Н.В. Управление природно-техногенными комплексами: введение в экоинформатику. Учебное пособие. — СПб.: Изд-во>СПбГТУ, 2000. 251 с.

21. Арманд Д:Л. Наука о ландшафте (основы теории и логико-математические методы). М.: Мысль, 1975. - 288 с.

22. Атлас запасов влаги под озимыми и ранними яровыми зерновыми, культурами на Европейской части СССР. / Отв. ред. Гольцберг И.А. М.: ВНИИСХМ, ГУГК, 1987. - 76 с.

23. Атлас Московской-области. / Отв. ред. Галиуллина Э.Г., Юрченко В.И. М.: ГУГК, 1976.-40 с.

24. Атлас Московской области. Масштаб 1:100000. М.: Роскартография, АСТ-ПРЕСС, 2004. - 184 с.

25. Атлас расчетных гидрологических карт и номограмм (Приложение 1 к «Пособию по определению расчетных гидрологических характеристик»). Л.:

26. Гидрометеоиздат, 1986. — 28 с.

27. Афанасик Г.И., Скворцов Н.Г. Моделирование и приближенное решение задач движения влаги в насыщенной и ненасыщенной зонах при дренаже и подпочвенном увлажнении. //В кн.: Мелиорация переувлажненных земель.- Минск, Урожай, 1975, вып. 23. с. 3-17.

28. Багров М.Н., Кружилин И.П. Оросительные системы и их эксплуатация. -М.: Агропромиздат, 1988. 254 с.

29. Бадов В.В., Киселев A.A. Совместное движение грунтовых вод и влаги в зоне аэрации. Водные ресурсы, 1982, № 1.-е. 16-26.

30. Базилевич Н.И., Гребенщиков О.С., Тишков A.A. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. М.: Наука, 1986. -297 с.

31. Бауэр Л., Вайничке X. Забота о ландшафте и охрана природы. М.: Изд-во «Прогресс», 1971. - 264 с.

32. Безднина С.Я. Оптимальные параметры мелиоративного режима почв /Гидротехника и мелиорация, 1986, №11. С. 58-63.

33. Берг JI.C. Предметы и задачи географии. М.: РГО, 1945, том 51, вып. 9, с. 463-477.

34. Березин П.Н., Воронин А.Д. Применение седиграфа для гранулометрического анализа почв и грунтов. // Почвоведение, № 5, 1981.-е. 56-63.

35. Берлянт A.M. Образ пространства. Карта и информация. М.: Мысль, 1986.- 240 с.

36. Берлянт A.M., Востокова A.B., Кравцова В.И. и др. Картоведение. М.: Изд-во «Аспект Пресс», 2003. - 477 с.

37. Бескин Л.И., Евсеев Ю.К., Маслов В.П. Краткое руководство по контролю влагозапасов орошаемых земель нейтронными влагомерами. М.: ВНИИ-ГиМ, 1982. — 56 с.

38. Бондаренко Н.Ф. Физические основы мелиорации почв. Л.: Колос, 1975. -258 с.

39. Бородычев В.В. Аэрозольное орошение сельскохозяйственных культур: -М.: Росагропромиздат, 1989. 71 с.

40. Бородычев В.В., Генералов В:И., Тульников В .И. Возделывание семенной; люцерны с применением ресурсосберегающего способа орошения- // Вестник сельскохозяйственной науки, 1986, №8:-С.99-105;

41. Бочаров; М:М. Природа Калининской области:; — Калинин: Калининиздат, ; 1951. " 125 с. • 'v > '' . . ■ ;'••,.'■■■ ■" ■■■'.•' : /■.■'"

42. Бронгулеев В.В.,. Жидков М.П., Макаренко< А.Г. Экзогеодинамические режимы Московского региона // Геоморфология, 2001, № 3. С. 34-47.

43. Брудастов А.Д. Осушение болот; и-регулирование водоприемников. М.: Новый агроном; 1928: - 447 е.,

44. Брудастов:А.Д. Осушение*минеральных и болотных земель.- Mi: Гос.изд-во сельскохозяйственношлитературы, 1955: — 443 с. ;

45. Будаговский А.И1 Испарение почвенной влаги;.- М1:'Наука, 1964; 244. С.

46. Будыко М.И. Климат и жизнь. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 472 с. • ;

47. Будыко М.И. Тепловой баланс земной.поверхности. JL: Гидрометеоиздат, 1956.-255 с. ' ■ ' ,

48. Булдей В.Р., Вознюк О.Т. Осушительные мелиорации и охрана природы. -Львов: Вища школа, 1987. 160; е. :

49. Бэр Я., Заславски Д., Ирмей С. Физико-математические.основы фильтрации воды. М.: Мир, 1971. - 452 с.

50. Вадюнина А.Ф., Корчагина 3 .А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986.-416 с.

51. Василенков В;Ф. Моделирование процессов стекания грунтовых вод с вогдосбора и методы расчетов сельскохозяйственного дренажа. Брянск: Изд-во БГСХА, 1995.-250 с.

52. Василенков В.Ф., Василенков C.B., Козлов Д.В. Водохозяйственная радиология: учебное пособие. М.: МГУП, 2009. - 413 с.

53. Ведерников В.В. Исследование и расчет инфильтрации воды в почвогрун-тах естественного сложения при орошении. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. М.: МГМИ, 1975. - 24 с.

54. Ведерников В.В. Теория фильтрации и ее применение в области ирригации и дренажа. — M.-JL: Госстройиздат, 1939. 248 с.

55. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. — 576 с.

56. Вернадский В.И. Начало и вечность жизни. / Сост. М.С. Бастракова и др. — М.: Советская Россия, 1989. 704 с.

57. Викторов A.C. Основные проблемы математической морфологии ландшафта. М.: Наука, 2006. - 252 с.

58. Вильяме В.Р. Почвоведение. М.: Сельхозгиз, 1947. - 456 с.

59. Возрождение Волги шаг к спасению России. Книга 2. Субъекты Федерации и города бассейна. /Под ред. Комарова И.К. г М.: Экология, 1997. - 511 с.

60. Возрождение Волги шаг к спасению России. Книга 3. Роль Московского региона в возрождении Волги. Часть II. Московская область. / Под ред. И.К. Комарова. -М.: Экология, 1996. - 464 с.

61. Волобуев В.Р. Введение в энергетику почвообразования. М.: Наука, 1974. - 128 с.

62. Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: Изд-во МГУ. 1986. - 244х.

63. Воронин А.Д., Губер А.К., Шеин Е.В. Использование почвенно-гидрологических констант для расчета параметров гидрофизических характеристик. // Почвоведение, 1996, № 5. с. 630-634.

64. Высоцкий Г.Н. Избранные сочинения.- М.: АН СССР, 1962, т. 1. 499 с.

65. Галямин Е.П. Оптимизация оперативного распределения водных ресурсов ворошении. JI.: Гидрометеоиздат, 1981. - 272 с.

66. Ганжара Н.Ф. Почвоведение. М.: Агроконсалт, 2001. - 392 с.

67. Ганжара Н.Ф., Байбеков Р.Ф., Бойко О.С., Колтыхов Д.С., Арешин A.B. Геология и ландшафтоведение. М.: Т-во научн. изданий КМК, 2007. - 380 с.

68. Геоинформационный набор данных на территорию Московской области: слои рельеф и гидрография. Масштаб 1:200000. — М.: Роскартография, 2002, ИКС ВЕКТОР, 2006.

69. Геологический очерк Калининской области. // Ученые записки МГУ, вып. 31,М., 1940.-с. 29-108.

70. Геология СССР. Т. IV. Центр Европейской части СССР. Геологическое описание. М.: Недра, 1971. - 742 с.

71. Гидрогеологическая карта СССР. Масштаб 1:200000. Серия Московская. -М.: ГУГК Министерства геологии СССР. 1966-1976.

72. Гидрогеология СССР. Том 1. Московская, Калининская, Ярославская, Владимирская, Рязанская, Тульская, Калужская, Смоленская области. М.: Недра, 1966. - 423 с.

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

74. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. , М.: Высшая школа, 1988. - 328 с.

75. Глазовская М.А. Общее почвоведение и география почв. М.: Высшая школа, 1981.-400 с.

76. Глобус A.M. Почвенно-гидрофизическое обеспечение агроэкологических математических моделей. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 427 с.

77. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М.: Наука, 1977. - 440 с.

78. Голованов А. И. Водообмен и оросительные нормы // Природообустройст-во. 2008, №3. - с. 5-14.

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

80. Голованов А.И. Методология мелиорации. // Природообустройство, 2009, №4.-с. 5-16.

81. Голованов А.И. Обоснование состава и детальности почвенных и гидрогеологических изысканий по стадиям проектирования. // Отчет НИС МГМИ, гос. per. № 75052423. М., 1975. - 289 с.

82. Голованов А.И., Балан А.Г., Ермакова В.Е., Ефимов И.Т. Мелиоративное земледелие. М.: Агропромиздат, 1986. — 328 с.

83. Голованов А.И., Зимин Ф.М., Козлов Д.В. и др. Природообустройство. — М.: КолосС, 2008. 552 с.

84. Голованов А.И., Кожанов Е.С., Сухарев Ю.И. Ландшафтоведение. М.: КолосС, 2005, 216 с.

85. Голованов А.И., Кошкаров С.И., Сухарев Ю.И. Влияние ирригации и дренажа на функционирование агроландшафтов (на примере низовий р. Сыр-дарьи) // Мелиорация'И водное хозяйство. М-., 2004, №4. - с. 11-15.

86. Голованов А.И., Новиков О.С. Математическая модель переноса влаги и растворов солей в почвогрунтах на орошаемых землях. // В сб.: Сельскохозяйственная мелиорация. Т. 36. М.: МГМИ, 1974. - с. 87-95.

87. Голованов А.И., Сурикова Т.И., Сухарев Ю.И., Зимин Ф.М. Основы приро-дообустройства. М.: Колос, 2001. - 264 с.

88. Голованов А.И., Сухарев Ю.И., Зейлигер A.M. Методика расчета междрен-ных расстояний на ЭВМ при осушении слабоводопроницаемых почвогрун-тов (пособие к ВТР-П-8-76). -М.: Главнечерноземводстрой, 1985. — 57 с.

89. Голованов А.И., Сухарев Ю.И., Шабанов В.В. Комплексное обустройство территорий — дальнейший этап мелиорации земель // Мелиорация и водное хозяйство М., 2006. № 2. - с. 25-31.

90. Голованов А.И., Сухарев Ю.И., Шабанов В.В ^Оценка воздействия осушения на окружающую среду. Учебное пособие. М.: МГУП, 2009.46 с.

91. Головатый В.Г., Добрачев Ю.П., Юрченко И.Ф. Модели управлёния про- дуктивностью мелиорируемых агроценозов:.М::ВНИИГиМ< 2001. 166 с.96: Горелик A.M. Программирование на современном Фортране. М.: Финансы и статистика, 2006. - 352 с.

92. Гостшцев Д.П., Казакова Л.Г. Ресурсосберегающие технологии в процессе . утилизации ТБО и рекультивация нарушенных земель (монография).'— М.:1. МГУП, 2009. -466 с.

93. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (новая серия). Лист N-37 (38) Москва., Объяснительная записка. -СПб: Изд-воВСЕГЕИ, 1999. - 344 с.

94. Государственный; (национальный) 'доклад о состоянии и использовании земель в Российской Федерации^в 2007"году; — М.: Федеральное агентство кадастра объектов недвижимости, 2008. — 61 с.

95. Григоров М.С. Внутрипочвенное орошение. М. Колос, 1983. - 129 с.

96. Григоров М.С., Чумакова Л.Н., Аржанухина Е.В., Колядина И.П. Инфильт-рационные. потери воды- на полях кормовой свеклы и- люцерны. // Мелйора-ция и водное хозяйство, 2002, № 6. — С. 37-38.

97. Губер А.К., Шеин Е.В. Адаптация и идентификация математических моделей переноса влаги в почвах // Почвоведение, 1998, № 9. С. 1107-1119.

98. Губер К.В. Дождевальные машины и их применение. М.: Россельхозиздат, 1975.

99. Губер K.B. Ресурсосберегающие технологии и конструкции оросительных систем при дождевании. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М.: ВНИИГиМ, 2000. - 48 с.

100. Губер К.В. Технологии управления агробиоценозами на основе комплексной мелиорации. // В кн. «Современные проблемы мелиораций и пути их решений». М.: Изд-во Стэптон. — 1999.

101. Губер К.В., Храбров М.Ю., Максименко В.П. и др. Современное районирование способов орошения агроландшафтов (рекомендации). М.: ВНИИГиМ, 2004. - 24 с.

102. Гулюк Г.Г., Шуравилин A.B. Эффективное функционирование дренажных систем на минеральных землях Нечерноземной зоны России (монография). — М*.: Росинформагротех, 2007. 376 с.

103. Гумбаров А.Д. Комплексные мелиорации в дельте реки-Кубань. Краснодар: Изд-во «Советская Кубань», 2001. — 180 с.

104. Данильченко Н.В., Аванесян И.М., Богатова Л.Г. и др. Рекомендации по режимам орошения сельскохозяйственных культур в Московской области. -Коломна: ВНИИМиТП, 1982. 20 с.

105. Данильченко Н.В., Сикидин В.А., Данильченко А.Н. и др: Разработка научно обоснованных норм и режимов орошения сельскохозяйственных культур для Московской области (Рекомендации). Коломна: Госэкомелиовод, 2002. 74 с.

106. Джерард А. Дж. Почвы и формы рельефа. Комплексное геоморфолого-почвенное исследование: Пер. с англ. Л.: Недра, 1984. — 208 с.

107. Димо В.Н., Бондарев А.Г., Кузнецова И.В. Агрофизическая характеристика почв Московской области. // В кн. «Агрофизическая характеристика почв Нечерноземной зоны Европейской части СССР». М.: Колос, 1976. — с. 226293.

108. Добрачев Ю.П., Живлов А.И., Ильина Т.А. Перспективы использования имитационного моделирования для оценки продуктивности сельскохозяйственных культур. M.: ВНИИТЭИСХ, 1984. - 66 с.

109. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв: Учебник. М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004. - 460 с.

110. Докучаев В.В. К учению о зонах природы. // Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР. 1947. - с. 480-506.

111. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь. // Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР. 1947. - с. 317-437.

112. Дорофеев A.A. Физико-географические районы Тверской области. /Эколо-' гические проблемы природопользования. Тверь, 1992. - с. 86-106:

113. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.

114. Дубенок H.H. Ресурсосберегающие и ландшафтоулучшающие технологии орошения склоновых земель. М.: Агробизнесцентр, 2006. - 312 с.

115. Дубенок H.H., Сухарев В.И. Водный баланс агроландшафтов Центрального Черноземья и его регулирование. -М.: Колос, 2010. — 188 с.

116. Дубенок H.H., Шуляк A.C. Землеустройство с основами геодезии. М.: КолосС, 2003.-320 с.

117. Дубенок H.H., Шумакова К.Б. Практикум по гидротехническим сельскохозяйственным мелиорациям. М.: Колос, 2008. — 440 с.

118. Дьяконов1 К.Н., Аношко В.С. Мелиоративная география1. М.: МГУ, 1995: -254 с.

119. Дьяконов К.Н., Касимов Н.С., Тикунов B.C. Современные методы географических исследований. М.: Просвещение, 1996. - 207 с.

120. Ерхов Н.С. Мероприятия по предупреждению ирригационной эрозии почв при дождевании. // Гидротехника и мелиорация, 1981, № 6. с. 54-57.

121. Железный Б.В., Ященкова Е.П. Методика определения гидрофизических характеристик почв на мембранном прессе // Почвоведение, 1993, № 2. С. 138-142.

122. Жучкова В.К., Раковская Э.М. Методы комплексных физико-географических исследований. Учеб. пособие для студ. вузов. М.: Изд. центр «Академия», 2004. - 368 с.

123. Зайдельман Ф.Р. Мелиорация заболоченных почв Нечерноземной зоны РСФСР. М.: Колос, 1981. - 168 с.

124. Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв (2-е издание). М.: МГУ, 1996. - 383 с.

125. Зайдельман Ф.Р. Особенности режима и мелиорации заболоченных почв. -М., 1969.-223 с.

126. Зайдельман Ф.Р. Режим и условия мелиорации заболоченных почв. М.: Колос, 1975.-320 с.

127. Зайдельман Ф.Р. Экологическая защита мелиорируемых почв и гумидных arpo ландшафтов. // Мелиорация и водное хозяйство, №2, 1993. с. 11-14.

128. Зайдельман Ф.Р. Эколого-мелиоративное почвоведение гумидных ландшафтов. М.: Агропромиздат, 1991. - 320 с.

129. Зальцберг Э.А. Режим и баланс грунтовых вод зоны избыточного увлажнения. Д.: Недра, 1980. - 207 с.

130. Зейлигер A.M. Способы расчета гидростатических и гидродинамических характеристик минеральных почв по данным о некоторых свойствах твердой фазы. // Комплексное мелиоративное регулирование. Сборник научных трудов. М.: МГМИ, 1985. - с. 113-128.

131. Зейлигер A.M. Структурные модели почв и их гидрофизические характеристики. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.б.н. — М.: МГУ, 1995.-38 с.

132. Зейлигер A.M., Сухарев Ю.И. Двумерная математическая модель влагопереноса в мелиорируемых почвах. // Теория и практика комплексного мелиоративного регулирования. Сборник научных трудов. — М.: МГМИ, 1983. -с. 83-91.

133. Зейлигер A.M., Сухарев Ю.И. Расчет параметров горизонтального дренажа на ЭВМ. // В сб. научных трудов «Мелиорация — агропромышленному комплексу». Л.: СевНИИГиМ; 1990. - с. 15-19.

134. Зекцер И.С. Закономерности формирования подземного стока и научно-методические основы его изучения. М.: Наука, 1977. - 172 с.

135. Зимовец Б.А., Хитров Н.Б., Кочеткова-Г.И., Чижикова Н.П. Оценка деградации орошаемых почв // Почвоведение, 1998, № 9. — С. 1119-1126.

136. Зубенок Л.И! Испарение на континентах. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 264 с.

137. Иванов Д.А. Ландшафтно-адаптивные системы земледелия (агроэкологиче-ские аспекты). Тверь: Изд-во «ЧуДо», 2001. - 304 с.

138. Идзон П.Ф. Водный баланс и ресурсы подземных вод в связи с вертикальным водообменом в верхней зоне земной коры // Известия АН СССР; серия географическая, 1962,' № 3. — С. 35-42.

139. Измаильский A.A. Влажность почвы и грунтовая вода в связи с рельефом местности и культурным состоянием поверхности почвы. Избранные сочинения. — М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949.-С. 83-324".

140. Изотермическое передвижение влаги в зоне аэрации. /Под ред. С.Ф. Аверьянова. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 160 с.

141. Исаева С.Д. Методология обоснования мелиорации с учетом экологической устойчивости геосистем. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М.: ВНИИГиМ, 2004. - 51 с.

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

143. Исаева О.Д. Устойчивость геосистем и оценка экологической опасности при мелиоративном и водохозяйственном воздействии. // Мелиорация и водное хозяйство, 2002, № 4. С. 15-19.

144. Исаченко А.Г. Ландшафтоведениё и физико-географическое районирование. -М.:: Высшая школа, 1991.

145. Исаченко А.Г. Оптимизация природной среды- (географический аспект). -М-:,Мысль, 1980. 264 с. - '

146. Исаченко А.Г. Экологическая? география-России. .- СПб.: Изд-во СПбГУ. 2001. —328 с! . , ; . . '

147. Кабанов AlHi Влияние сезонных изменений водно-физических свойств на V- водный режим осушаемых минеральных почв^.// Диссертация на соисканиеученой степени?к.т.н. М;: МГМИ;1981.;- 244 с.

148. Каган Б.М:", Тер-Микаэлян Т.М1 Решение инженерных задач; на цифровых вычислительных машинах. -М.-Л.: Энергия, 1965. 592 с.

149. Казаков Л;К. Ландшафтоведение с основами ландшафтного планирования. . -Mi: ИЦ «Академия»,.2008: 336 е.,

150. Каменский Г.Н.„Основы динамики подземных;вод; М.: Госгеоиздат, 1943. -248с. " . . . ■

151. Карманов И.И, Булгаков Д.С. Ландшафтно-сельскохозяйственная: типизация территории. Методическое пособие /Под ред. А.Н: Каштанова.и Л.Л. Шишова. М.: РАСХН, 1997. - 110 с.

152. Карпенко,Н.П. Повышение экологической безопасности функционирования техно-природных систем. // Автореферат диссертации на-соискание ученой степени д.т.н. М.: ВНИИГиМ, 2006. - 45 с:

153. Карта эрозионного расчленения территории СССР. Масштаб 1:2500000. /Под ред. Д.А. Тимофеева. М.: Институт географии РАН, 1985.

154. Касьянов А.Е. Мелиоративное обустройство ландшафтов.Учебное пособие.1. М.: МГУП, 2009. 179 с.

155. Касьянов А.Е. Оптимизация дренажных систем на тяжелых грунтах. // Автореферат диссертации, на соискание ученой степени д.т.н. М.: Совинтер-вод, 1992.-37 с.

156. Кац Д.М. Основы геологии и гидрогеологии. М.: Колос, 1981.-351 с.

157. Кац Д.М., Пашковский И.С. Мелиоративная гидрогеология. М.: Агро-промиздат, 1988. - 350 с.

158. Каштанов А.Н. Концепция устойчивого земледелия России // Земледелие, 2000, №3.-С. 10-11.,

159. Каштанов А.Н. Мелиорация в системе ландшафтного земледелия. // В сб. материалов совещания «Ландшафтный подход в мелиорации и вопросы землеустройства». М.: ВНИИМЗ, 1994. - с. 3-7.

160. Каштанов А.Н.' Почвозащитное земледелие на склонах. — М.: Колос, 1983. — 527 с.

161. Каштанов А.Н., Лисецкий Ф.Н., Швебс Г.И. Основы ландшафтно-экологического земледелия. М.: Колос, 1994. - 127 с.

162. Кизяев Б.М., Маммаев ЗМ. Культуртехнические мелиорации: технологии и машины. М.: Ассоциация Экост, 2003. - 399 с.

163. Кирейчева Л.В. Восстановление природно-ресурсного потенциала* агро-ландшафтов комплексными, мелиорациями- // Мелиорация и водное хозяйство, 2004, № 5. с. 32-35.

164. Кирейчева Л.В. Концепция создания устойчивых мелиорированных агро-ландшафтов. // Вестник РАСХН, № 5, 1997. с. 51-55.

165. Кирейчева Л.В. Технологии управления продуктивностью мелиорируемых • агроландшафтов различных регионов Российской Федерации. М.: ВНИИ-ГйМ, 2008. - 81 с.

166. Кирейчева Л.В. Экологические основы комплексных мелиораций агроландшафтов // Мелиорация и водное хозяйство, 2002, № 5. с. 3-8.

167. Кирейчева Л.В. Экологические принципы создания дренажных систем наорошаемых землях. // Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. М.: ВНИИГиМ, 1993. - 457 с.

168. Кирейчева JI.B., Белова И.В. Значение комплексных мелиораций для формирования продуктивного и устойчивого агроландшафта // Мелиорация и водное хозяйство, 2004, № 4. С. 23-26.

169. Кирюшин В.И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия. Пущино: Пущинский научный центр, 1993. - 64 с.

170. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. М.: Изд-во МСХА, 2000. - 473 с.

171. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996. — 367 с.

172. Климатологический справочник СССР. Выпуск 8. Ярославская, Калининская, Московская, Владимирская, Смоленская, Калужская, Рязанская, и Тульская области. Метеорологические данные за отдельные годы. Горький: УГМС, 1971.-251 с.

173. Ковалев Н.Г., Иванов-Д.А. Адаптация сельскохозяйственного производства к природным условиям осушаемых агр о ландшафтов // Мелиорация и водное хозяйство. 2004. № 4. С. 9-11.

174. Ковалев Н.Г., Иванов Д.А., Тюлин В.А. Введение в агроландшафтоведение. Учебное пособие. Москва-Тверь: ЧуДо, 2002. — 212 с.

175. Ковалев Н.Г., Иванов Д.А., Тюлин В.А., Сутягин В.П., Сутягина Т.И. Мето-. ды исследований в адаптивно-ландшафтном растениеводстве. Учебное пособие. Москва-Тверь: Изд. «Агросфера» ТГСХА, 2007. - 280 с.

176. Ковалев Н.Г., Тюлин В. А., Иванов Д. А., Карасева О .В., „Петрова Л.И. Изучение элементов ландшафтно-мелиоративных систем земледелия. // Мелиорация и водное хозяйство, 2000, с. 18-20.

177. Ковалев Н.Г., Ходырев A.A., Иванов Д.А., Тюлин В.А. Агроландшафтоведение. Учебное пособие. Москва-Тверь: ЧуДо, 2004. - 492 с.

178. Ковда В.А. Основы учения о почвах. М.: Наука, 1973. - книга 1 - 447 е.;книга 2 — 468 с.

179. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова JIM. Почвоведение с основами геологии. М.: КолосС, 2008. - 439 с.

180. Козлов Д.В. Основы гидрофизики. Учебное пособие. М.: МГУП, 2004. -246 с.

181. Колбовский Е.Ю. Ландшафтоведение: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М.: Изд. центр «Академия», 2006. - 480 с.

182. Константинов А.Р. Испарение в природе. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. -532 с.

183. Костяков А.Н. Избранные труды. М.: Сельхозгиз, 1961. - т. 1 - 807 е., т. 2- 743 с.

184. Костяков А.Н. Основы мелиораций. М.: Сельхозгиз, 1960. - 622 с.

185. Кошелева Н.Е., Пашковский И.С. Оценка потребности воды на орошение по расчетам влагопереноса в зоне аэрации. // Состояние и перспективы использования подземных вод для орошения. М.: Наука, 1988. — С. 44-48.

186. Кравчук A.B. Совершенствование параметров увлажнения агроэкологиче-ски сбалансированных режимов орошения кормовых культур сухостепного Заволжья // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. -Волгоград: ВГСХА, 2007. -40 с.

187. Краснощекое В.Н. Теория и практика эколого-экономического обоснования комплексных мелиораций в системе адаптивно-ландшафтного земледелия. М.: МГУП, 2001.-293 с.

188. Кружилин И.П. Мелиорация земель как фактор продовольственной и экологической безопасности // Мелиорация и водное хозяйство, 2004, № 2. — С. 18-20.

189. Кулик В.Я. Прикладные расчеты на ЭЦВМ влагопереноса в зоне аэрации. -М.: Недра, 1979.-161 с.

190. Ласточкин А.Н. Рельеф земной поверхности (принципы и методы статической геоморфологии). Л.: Недра, 1991. — 340 с.

191. Линник В.Г. Методы моделирования динамики и оптимизации геосистем Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1993. - 98 с.

192. Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в физической географии. Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 78 с.

193. Лукнер Л., Шестаков В.М. Моделирование геофильтрации. — М.: Недра, 1976.-407 с.

194. Львович М.И. Человек и воды. М.: Географгиз, 1963. - 568 с.

195. Мажайский Ю.А. Экологические факторы регулирования водного режима почв в условиях техногенного загрязнения агроландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 2001.-227 с.

196. Мажайский Ю.А., Евтюхин В.Ф., Резникова A.B. Экология агроландшафта Рязанской области. М.: Изд-во МГУ, 2001. — 95 с.

197. Маккавеев А.Н., Сетунская Л.Е., Волкова М.И. Расчлененность рельефа как показатель интенсивности эрозионных процессов // Геоморфология. 1993', №2.-С. 22-31.

198. Мамай И.И. Динамика ландшафтов (методология, методы, региональные проблемы). // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.г.н. М.: МГУ, 1994.-50 с.

199. Манукьян В.Д. Эколого-мелиоративная типизация агроландшафтов и оценка их продуктивности (на примере Тверской области). // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. М.: МГУП, 2002. - 25 с.

200. Манукьян Д.А., Карпенко Н.П. Теория и методология ведения мониторинга техноприродных систем. М.: МГУП, 2009. — 276 с.

201. Манукьян Д.А., Карпенко Н.П. Экологическая безопасность функционирования техноприродных систем: состояние, проблемы и пути решения (монография). М.: МГУП, 2007. - 294 с.

202. Манукьян Д.А., Харламов А.И. Принципы оценки эколого-мелиоративного состояния осушаемых агроландшафтов. // Вестник РАСХН, 1997, №1. с. 55-57.

203. Марков Е.С. Мелиорация пойм Нечерноземной зоны. М.: Колос, 1973. -320 с.

204. Марцинкевич F.H., Клицунова Н.К., Мотузко А.Н. Основы ландшафтоведе-ния. Минск: Вышэйшая школа, 1986. - 206 с.

205. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1980. - 536 с.

206. Маслов Б.С., Минаев И.В. Мелиорация? и-охрана природы. М.: Рбссель-. хозиздат, 1985.-271 с.

207. Маслов Б.С., Минаев И.В. Осушительные системы,XXI века. М.: Россельхозакадемия, 1999. - 80 с.

208. Мелиоративная энциклопедия. В З т. /Составитель Б .С. Маслов. М.: ФГНУ «Росинформагротех». - 2003-2004.

209. Мелиорация, и водное хозяйство. Т. 3. Осушение: Справочник/Под ред. Б.С. Маслова. М.: Агроиромиздат, 1985. - 447 с.

210. Мелиорация и водное хозяйство. Т. 6. Орошение: Справочник /Под ред. Б.Б. Шумакова. — М.: Агропромиздат, 1990. 415 с.

211. Мелиорация. Энциклопедический справочник. /Под общ. ред. А.И. Мураш-ко Минск: Белорусская Советская Энциклопедия, 1984. - 567 с.

212. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель (РД-АПК 3.00.01.00303). М.: Госэкомелиовод, 2002. - 133 с.

213. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия. /Ред. Каштанов А.Н., Щербаков А.П., Черкасов Г.Н. Курск, Тверь: Чу До, 2001. - 260 с.

214. Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты. М.: Мысль,1978. 86 с.

215. Мильков Ф.Н. Физическая география. Учение о ландшафте и географическая зональность. Воронеж, 1986; 328 с.

216. Михайличенко Б.П., Кутузова A.A., Новоселов Ю.К., Зотов A.A. и др. Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства. РАСХН, ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса, 1995. - 174 с.

217. Михно В.Б. Ландшафтно-экологические основы мелиорации. Воронеж: ВГПУ, 1995.-208 с.

218. Михно В.Б., Добров А.И. Ландшафтные основы проектирования мелиоративных систем. Воронеж: ВГПУ, 2002. — 197 с.

219. Мичурин Б.М. Энергетика почвенной влаги. JL: Гидрометеоиздат, 1975. -140 с.

220. Мичурин Б.М., Онищенко В.Г. Зависимость приведенного давления от содержания свободной влаги в почве. // Почвоведение, 1975, № 6. с. 76-86.

221. Московская область. Атлас /Отв. ред. Э.Г. Галиуллина, В.И. Юрченко. М.: Изд-во ГУГК, 1979. - 40 с.

222. Мотовилов Ю.Г. Расчет основной гидрофизической характеристики почв по данным о почвенно-гидрологических константах. // Метеорология и гидрология, 1980, № 12. с. 93-101.

223. Муромцев H.A. Использование тензиометров в гидрофизике почв. — Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 121 с.

224. Муромцев H.A. Мелиоративная гидрофизика почв. Л.: Гидрометеоиздат,1991.-272 с.

225. Нарциссов В.П. Научные основы систем земледелия. М.: Колос, 1982. -328 с.

226. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3, части 1-6, выпуск 8. Москва и Московская область. JI.: Гидрометеоиздат, 1990. - 256 с.

227. Никитенков Б.Ф. Методы построения и использования комплексных моделей почвенных процессов в мелиорации. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М.: МГУП, 2000. — 43 с.

228. Никитенков Б.Ф. Моделирование и модельный эксперимент в сельскохозяйственных мелиорациях. //В кн.: Методы полевых исследований по осушительным мелиорациям. М.: Колос, 1983. — с. 213-222.

229. Никитенков Б.Ф. Созданиекопытно-производственных систем.комплексного' мелиоративного регулирования факторов жизни растений. // Теория и практика комплексного мелиоративного регулирования: сб. научн. трудов. М.: МГМИ, 1983.-с. 48-56.

230. Никитин И.С., Панов Е.П., Соломина А.П. Режим орошения сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне РСФСР // Гидротехника и мелиорация, 1985, № 12. С. 40-43.

231. Николаев В:А. Ландшафтно-географические аспекты,изучения и оптимизации территориальной структуры сельскохозяйственных земель. // В сб. «Мелиорация ландшафтов». М.: МФГО, 1988. - с. 18-30.

232. Николаев В.А. Ландшафтоведение. Семинарские и' практические занятия. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Географич. факультет МГУ, 2006. - 208 с.

233. Никольский Ю.Н. Оптимизация водного режима осушаемых земель грунтового типа питания. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М.: МГМИ, 1988. - 4Г с.

234. Никольский Ю.Н., Сухарев Ю.И. К расчету водного режима набухающих глинистых почв. // Теория и практика комплексного мелиоративного регулирования: сб. науч. трудов. М.: МГМИ, 1991.-е. 48-56.

235. Новаковский Б.А., Симонов Ю.Г., Тульская Н.И. Эколого-геоморфологическое картографирование Московской области. М.: Научный мир. 2005. - 72 с.

236. О состоянии окружающей природной среды Московской области в 2000 году. Государственный доклад. /Под ред. Ишкова А'.Г. М.: НИА-Природа, 2001. - 114 с.

237. О состоянии-природных ресурсов и окружающей природной среды Московской области в 2004 году. Государственный доклад. /Под ред. A.C. Качан, Н.Г. Рыбальского. М.: НИА-Природа, 2005. - 378 с.

238. О состоянии природных ресурсов и окружающей среды Московской области в 2007 году. Информационный выпуск. /Под ред. Качан A.C., Рыбальского Н.Г. М.: НИА-Природа, 2008. - 402 с.

239. Овчинников A.C. Экологические основы и эффективность возделывания сельскохозяйственных культур с применением нетрадиционных органических удобрений в условиях орошения. — Волгоград: Нива, 2009. 235 с.

240. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1992. - 324 с.

241. Панов Е.П., Филенко P.A., Ильиных Н.И. Комплексное природно-мелиоративное районирование Нечерноземной зоны РСФСР. /Под ред. Маслова Б.С. и РазумихинаН.В. Л.': ЛГУ, 1980. - 232 с.

242. Парфенова Н.И., Решеткина Н.М. Экологические принципы регулирования гидрогеохимического режима орошаемых земель. СПб: Гидрометеоиздат, 1995.-359 с.

243. Пашковский И.С. Методы определения инфильтрационного питания по расчетам влагопереноса в зоне аэрации. — М.: Изд-во МГУ, 1973. 119 с.

244. Пегов С.А., Хомяков П.М. Моделирование развития экологических систем. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 222 с.

245. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафтов. М.: Астрея, 2000. -349 с.

246. Пестов Л.Ф., Сурикова Т.И. Физико-химические свойства почв и их улучшение. Учебное пособие. М.: МГУП, 2009. - 268 с.

247. Плюснин И.И., Голованов А.И. Мелиоративное почвоведение. М.: Колос, 1983.-318 с.

248. Пойкер X. Культурный ландшафт: формирование и уход. М.: Агропром-издат, 1983.- 176 с.

249. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М.: Наука, 1977. - 664 с.

250. Попов М.А., Румянцев И.С. Природоохранные сооружения. М.: КолосС, 2005. - 520 с.

251. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик /Под ред. Рождественского A.B., Лобановой А.Г. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 448 с.

252. Почвы Московской области и их использование /Коллектив авторов. В 2-х томах. -М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2002. Т. 1. 500 е.; Т. 2. - 300 с.

253. Почвы Московской области и повышение их плодородия. /Отв. ред. Л.И. Кораблева. М.: Московский рабочий. 1974. - 662 с.

254. Преображенский B.C. Ландшафты в науке и практике. М.: Знание, 1981. -220 с.

255. Природно-сельскохозяйственное районирование и использование земельного фонда СССР. /Под ред. Каштанова А.Н. М.: Колос, 1983. - 336 с.

256. Пронько H.A. Агромелиоративные основы производства и автоматизированная технология управления выращиванием полевых культур на орошаемых землях Поволжья. // Автореферат диссертации на соискание ученойстепени д.с-х.н. Саратов, 1999. - 44 с.

257. Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. Учебное пособие. М.: Academia, 2004. - 407 с.

258. Пчелкин В.В. Обоснование мелиоративного режима осушаемых пойменных земель. М.: КолосС, 2003. - 253 с.

259. Пчелкин В.В. Обоснование мелиоративного режима осушаемых пойменных земель (на примере Московской области). // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М.: МГУП, 2003. - 50 с.

260. Развитие исследований по теории фильтрации в СССР. — М.: Наука, 1969. -546 с.

261. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель. М.: Сельхозгиз, 1938. - 620 с.

262. Ревут И.Б. Физика почв. Л.: Колос, 1972. - 366 с.

263. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990. - 640 с.

264. Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. -М.: Россия молодая, 1994. — 367 с.

265. Рекс Л.М. Системные исследования и информатика деятельно-техно-природных систем. Учебное пособие. М.: ВНИИА, 2007. — 204 с.

266. Рекс Л.М. Системные исследования мелиоративных процессов и систем.-М.: Аслан, 1995.-192 с.

267. Рельеф среды жизни человека (Экологическая геоморфология) /Отв. ред. Лихачева Э.А., Тимофеев Д.А. М.: Медиа-ПРЕСС, 2002. - 640 с.

268. Ресурсы поверхностных вод СССР. Верхне-Волжский район. Том 10. Книга 1. /Под ред. Яблокова Ю.Е. М.: Московское отделение Гидрометеоиздата, 1973.-475 с.

269. Решеткина Н.М., Кирейчева Л.В. Развитие концепции и методологии мелиоративной деятельности. // Мелиорация и водное хозяйство, 1996, № 5-6, с. 4-6.

270. Роде A.A. Основы учения о почвенной влаге. JL: Гидрометеоиздат, 1965, 1969, т. 1.- 663 е., т. 2-288 с.

271. Роде A.A., Смирнов В.Н. Почвоведение. М.: Высшая школа, 1972. -480 с.

272. Рожков В.А. Оценка эрозионной опасности почв. // Бюл. Почвенного института им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2007, № 59. С. 77-91.

273. Рычагов -Г.Й- Общая геоморфология: учебник. — Mh Йзд-во МГУ*: Наука^ , 2006.-416 с. : •291». Самарский А;А. Теория разностных схем.-М.: Наука, ,1977.-656 с.

274. Самарский A.A., Гулин A.B. Численные методы: Mi: Наука, 1989. - 360 с.

275. Симонов ;Ю.Г. Геоморфология. Методология фундаментальных исследований:-С.-Петербург: Питер, 2005.—427 с. ,

276. Ситников А.Б. Динамика воды в ненасыщенных и тасыщенных грунтах зоны аэрации. Киев: Наукова Думка, 1978. - 153 с.

277. Скобельцын Ю.А., Гумбаров А.Д., Сенчуков Г.А. и др. Мелкодисперсное дождевание сельскохозяйственных культур. Учебное пособие. Краснодар: КСХИ, 1990. - 126 с. :

278. Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. М.: КолосС, 2003.- 157 с.

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

280. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. М.: Госстрой СССР, 1986. - 30 с.

281. Солнцев H.A. Учение о ландшафте (избранные труды). — М.: Изд-во МГУ, 2001. -384 с.

282. Со лыжин С.В. Инженерная защита вод в; природно-технических системах на техногенно-нагруженных территориях. // Автореферат диссертации на соискание ученойстепени д.т.н. С.-Петербург, 2007.- З2'с. ,

283. Состояние;окружающей!среды,Московской области:в 1996 году (Государственный доклад). /Сост.: Богородский С.М., Григорьян В.Т., Садов A.B. -М.: Мособлкомприрода, 1997. 220 с. ' .

284. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978; -319 с.

285. Сочава В.Б. Проблемы.физической географии и геоботаники. Избранные труды. Новосибирск: Наука, 1986. — 344 с.

286. Справочник по климату СССР. Выпуск 8. Ярославская, Калининская, Мое- ' . ковская, Владимирская, Смоленская^ Калужская, Рязанская и Тульская области. JI.: Гидрометеоиздат, 1966. - 360 с.

287. Справочник центральных областей Нечерноземной полосы Европейской территории СССР. /Под ред. С.И. Долгова. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. -262 с.

288. Средние многолетние и вероятностные характеристики запасов продуктивной влаги под озимыми и ранними яровыми зерновыми культурами. Справочник. Том 1.-Л.: Гидрометеоиздат, 1979: 293 с.

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

290. Степанов И.Н., Лошакова H.A. Московская область. Пластика рельефа. Почвы. Масштаб 1:350000. М.: Картографическое приложение к журналу «Лик». 1993.

291. Сухарев И.П. Регулирование и использование местного стока. — М.: Колос, 1976. -272 с.

292. Сухарев Ю.И. Вопросы обоснования мелиоративных режимов • агроланд-шафтов. // Природообустройство. М1, 2010; № 2. - с. 22-28.

293. Сухарев Ю.И. Геоморфологический анализ ландшафтных районов для целей мелиорации (на примере Московской области). // Мелиорация и водное хозяйство. М., 2007, № 1. - с. 41-44.

294. Сухарев Ю.И. Ландшафтный подход к обоснованию мелиораций. /Мелиорация и водное хозяйство.,- М., 2006, № 3. с. 17-23.

295. Сухарев Ю.И. Об одном способе определения основной гидрофизической характеристики почв. // Лесопользование и воспроизводство лесных, ресурсов: научные труды, вып. 289 -М.: Изд-во МГУЛ, 1998. с. 17-22.

296. Сухарев Ю.И. Обоснование мелиоративных режимов агроландшафтов /Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. — М., 2010, № 2. с. 33-34.

297. Сухарев , Ю.И. Распространенность- почв ландшафтных районов: Московской области. // Доклады РАСХН М., 2006, № 5. - с. 35-38.

298. Сухарев Ю.И. Расчет параметров;горизонтального дренажа на основе моделирования передвижения влаги в. междрен ном пространстве (в- условиях слабопроницаемых почв); // Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. М.: МГМИ, 1986. - 245 с.

299. Сухарев Ю.И. Схематизация природных условий: при расчетах водного;режима почво-грунтов. // Мелиорация и-водное хозяйство М., 2008; ,№ 3 :.- с. 31-33.

300. Сысуев В.В. Физико-математические основы ландшафтоведения. М.: МГУ, 2003. — 245 с. .

301. Ткачук В.Т., Молодых И.И. Комплексное природное районирование для целей мелиорации. // Гидротехника и мелиорация, 1972, №3. с. 4-11.

302. Толковый словарь по почвоведению. Физика почв. /Отв. редактор A.A. Роде, М.: Наука, 1972. 62 с.

303. Укрупненные нормы водопотребности для орошения по природно-климатическим зонам СССР. М.: Союзгипроводхоз, 1984. - 346 с.

304. Урусевская И.С. Почвенные катены Нечерноземной зоны РСФСР. // Почвоведение. № 9, 1990. с. 12-27.

305. Файбишенко Б.А. Водно-солевой режим грунтов при орошении.- М.: Агро-промиздат, 1986. — 303 с.

306. Федоров С.Ф. Исследование элементов водного баланса в лесной зоне Европейской .территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. — 264 с.

307. Финошина Е.Ю. Аналитический обзор информационных материалов отечественного и зарубежного опыта по вопросам экологии агроландшафтов и экспертных систем. М.: ЦНТИ «Мелиоводинформ», 1994. 124 с.

308. Хажметов. Л.М. Механико-технологическое обоснование технических средств для защиты плодовых насаждений в горном и предгорном садоводстве. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. Краснодар, 2010.-45 с.

309. Хитров Н.Б., Чечуева H.A. Влияние распашки и орошения на макроструктуру черноземов // Почвоведение, 1994, № 6. — С. 106-114.

310. Хомяков П.М., Конищев В.Н., Пегов С.А. и др. Моделирование динамикигеоэкосистем регионального уровня. -М.: Изд-во МГУ, 2000. 350 с.

311. Храбров М.Ю. Ресурсосберегающие технологии и технические средства орошения. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. -М.: ВНИИГиМ, 2008. 46 с.

312. Хубларян М.Г., Чурмаев О.М., Юшманов И.О. Численное решение гидродинамической задачи фильтрации и конвективной диффузии. // Водные ресурсы, № 1, 1979. с. 133-143.

313. Чайдлс Э. Физические основы гидрологии почв (перевод с англ.). JL: Гид-рометеоиздат, 1973. - 412 с.

314. Черников В.А., Алексахин P.M., Голубев A.B. и др. Агроэкология. М.: Колос, 2000. - 536 с.

315. Чупахин В.М. Анализ ландшафтно-экологических условий при организации сельскохозяйственного производства. // В сб. «Ландшафтный анализ природопользования». М.: МФГО, 1987. - с. 3-12.

316. Чупахин В.М. Разработка региональных схем комплексного хозяйственного развития на ландшафтно-экологической основе. // В сб. «Мелиорация ландшафтов». М.: МФГО, 1988. -с. 3-17.

317. Чупахин В.М., Андриишин М.В. Ландшафты и землеустройство. М.: Аг-ропромиздат, 1989, 255 с.

318. Шабанов В.В. Биоклиматическое обоснование мелиораций. Л.: Гидроме-теоиздат, 1973. - 165 с.

319. Шабанов В.В. Влагообеспеченность яровой пшеницы и ее расчет. Л: Гид-рометеоиздат, 1981.- 141 с.

320. Шабанов В.В. Комплексное мелиоративное регулирование в зоне избыточного и неустойчивого увлажнения. // В кн.: Комплексные мелиорации /ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1980. - С. 49-65.

321. Шабанов В.В. Теоретические основы комплексного мелиоративного регулирования // Мелиорация и водное хозяйство, 2004, № 4. С. 26-29.

322. Шарый П.А. Классификация точек земной поверхности в гравитационномполе полной системой кривизн. -М.: Пущино, ПНЦ РАН, 1992. 15 с.

323. Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР. JI.': Гидрометеоиздат, 1985.-247 с.

324. Швебс Г.И. Концепция парагенетических ландшафтов и природопользование. // География и практика науки. М.: 1988. - с. 107-120.

325. Шведовский П.В. Мелиорация и природная среда. Минск: Ураджай, 1984. -160 с.

326. Шеин Е.В., Гончаров В.М. Агрофизика. Ростов-на-Дону.: Феникс, 2006. — 400 с:358: Шестаков В.М. Динамика подземных вод. М.: Изд-во МГУ, 1979. - 368 с.

327. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. Учебник для вузов. М:: Энергоатомиздат, 1984. - 639 с.

328. Штыков В.И. Гидравлические основы водоохранных сооружений. С.т Петербург: ПГУПС-ЛИИЖТ, Ч. 2, 2005. - 56 с.363: Шульгин A.M. Мелиоративная география. М.: Высшая школа, 1980. - 288 с. . • ,

329. Шумаков Б.Б. Комплексная мелиорация земель в ландшафтном земледелии.: // В сб. материалов совещания «Ландшафтный: подход: в мелиорации и вопросы землеустройства». М.:ВНИИМЗ, 1994. - с. 8г20:

330. Шуравилин A.B., Кибека А.И Мелиорация. Учебное пособие. М.: ИКФ «ЭКМОС», 2006. - 994 с.

331. Шуравилин A.B., Муромцев H.A. Мониторинг режимов грунтовых вод и дренажного стока в долине среднего течения реки Москвы. //' Эколого-мелиоративные аспекты научно-производственного обеспечения АПК. М.:

332. Современные тетради, 2005. с. 262-266.

333. Щедрин В.Н. Стратегия использования орошаемых земель в современных условиях // Мелиорация и водное хозяйство, 2003, № 3. С. 28-30.

334. Экологическая карта Московской области. Масштаб 1:350000. /Отв. ред. Хомяков П.М.-М., 1993.

335. Юрченко И.Ф. Информационные технологии обоснования мелиораций. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М.: ВНИИ-ГиМ, 1995. - 64 с. '

336. Якиревич A.M. Обоснование параметров дренажа на основе моделирования процессов тепловлагопереноса в почвогрунтах. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. М*.: ВНИИГиМ, 1981. - 20 с.

337. Якушев В.П., Якушев В.В. Информационное обеспечение точного земледелия. Санкт-Петербург: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007. - 382 с.

338. Al-Souti R. A physically-based model for the agrohudrologic processes // Journal of Hudrology, 1987, v. 93, № 3-4, p. 199-219.

339. Bala B.K., Satter M.A., Halim M.A., Talukdar M.S.U. Simulation of crop-irrigation systems // Agricultural Systems, 1988, v. 27, № 1, p. 51-65.

340. Berdanier C.R., Ross S.J., Grossman R.B. Soil water capacity prediction // Ge-oderma, 1991, v. 49, № 1-2, p., 77-81.

341. Beven K.J., Kirkby M.J. (1979) A physically-based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrol. Sci. Bull., 24(1), 43-69.

342. Beven K.J., Kirkby M.J., Schofield N., Tagg A.F. (1984) Testing a physically-based flood forecasting model (TOPMODEL) for three UK catchments. J. Hydrology, 69, 119-143.

343. Boussinesq T. Studies on the movement of soils moisture. Bull. US Dep. Agrik. Bur. Soils, 1907, v. 38, 61 p.

344. Bouwer H., Dedrick A.R., Jaynes D.B. Irrigation management for groundwater quality protection // Irrigation and Drainage Systems, 1990, v. 4, № 4, p. 375

345. Buckingam E. Studies on the movement of soil moisture. Bull. US Dep. Agrik. Bur. Soils, 1907, v. 38, 61 p.

346. Cahoon J.E., Costello T.A., Ferguson J.A. Estimating pan evaporation using limited meteorological observations // Agricultural, and Forest Meteorology, 1991, v. 55, №3-4, p. 181-190.

347. Campbell G.S. A simple method for determining unsaturated conductivity from moisture retension data// Soil Science, 1974, v. 117, № 6, p. 311-314.

348. Gardner W.R. The penneability problem. Soil Science. 1974. v. 117. N 5. p'. 243-249:

349. Genuchten Rien, van. Calculating the unsaturated hydraulic conductivity with a new closed-form analytical model // Soil Science Society of American Journal, 1980, v. 44, № 5, p. 892-898. .

350. Granger R.J:, Gray:D.M. Evaporation from natural nonsaturated surfaces // Journal of Hudrology, 1989, v. Ill, № 1-4, p. 21-29.

351. Hallaire M. Y'eua et la production vegetable. I.N.R.A., № 9, 1964, 162 p.

352. Haverkamp R., Parlange J.V. Simple capillary hysteresis model applied to the Brooks and, Corey equation // Transaction of the 13 Congress of international Society of Soil Science, Hamburg 13-20 Aug., 1986, v. 2, s. 1, p. 75-76.

353. Hendricks J.M.H., Wierenga P.J., Nash M.S. Variability of soil water tension and soil water content // Agricultural Water Management, 1990, v. 18, N 2. p. 135148.

354. Jaynes D.B., Taylor E.J. Using soil physical properties to estimate hydraulic conductivity // Soil Science, 1985, v. 138, № 4, p. 298-305.

355. Klute A. The numerical method for solving the flow equation for water in un-sated materials. Soil Sci., v. 73,1952, p. 105-116.

356. Lee E.S., Raju K.S., Biere A.W. Dynamic irrigation scheduling with stochastic rainfall // Agricultural Water Management, 1991, v.19, №> 3. p. 253-270.

357. Low P. F. Water in clay-water systems II Adronomie, 1982. v. 2 (10). p. 909-914.

358. Martin D.L., Gilley J.R., Supalla RJ. Evaluation of irrigation planning decisions // Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 1989, v. 115, № 1, p. 58-77.

359. Mishra S., Parker J.C., Signal N. Estimation of soil hydraulic properties and their uncertainty from particle size distribution data // Journal of Hudrology, 1989, v. 108, № 1-4, p. 1-18.

360. Mygah J.O., Stewart J.I. A note on the effect of fallowing on water storage and loss as determined from a lisimeter for a tropical clay soil // Agricultural and Forest Meteorology, 1986, v. 38, № 1-3, p. 243-247.

361. Omar M.S., Hammad S.A., Gouda M. Evapotranspiration, water economy and efficiency of water use as affect by irrigation and fertilization // Egyptian Journal of Soil Science, 1989, v. 29, № 4, p. 425-434.

362. Philip J.R. Hydrostatics and hydrodynamics in swelling soil // Australian Journal of Soil Research, 1977. v. 15. p. 95-102.

363. Ram J., Gaikwad S.T., Doshi S.P. Relation between soil moisture constants and soil properties // Journal Maharashtra Agricultural Universities, 1987, v. 12, № 1, p. 1-2.

364. Rao N.H., Sarma P.B.S., Chander S. Irrigation scheduling under a limited water supply // Agricultural Water Management, 1988, v. 15, N 2. p. 165-175.

365. Rawls W.J., Brackensiek D.L., Saxton L.E. Estimation of soil moisture characteristics // Transaction of the ASAE, 1982, v. 25, № 5, p. 1315-1320.

366. Richards L.A. Capillary conduction of liquids through porous mediums. Physics, v. 1, № 5, 1931, p. 318-322.

367. Rubin I. Numerical method for analyzing hysteresis. // Soil. Sci. Soc. Am. Proc., v. 31, №81, 1967, p. 36-48.

368. Singh A.K. Modeling pF-curve of soils // Indian Society of Soil Science, 1989, v. 37, № 2, p. 216-222.

369. Towner G.D. A method for improving cheaply the time response of pressure transducer-tensiometer systems //Agricultural Water Management, 1982, v. 5, N 4. p. 285-293.

370. Tulu T. Estimation of crop coefficients for compilation of PET // International Journal of Tropical Agriculture, 1990, v. 8, № 1, p. 49-53.

371. Vauclin M., Haverkamp R., Vachand G. Resolution numerique d'une equation de diffusion non lineaire. Presse Universitaire de Grenoble, 1979, 183 p.

372. Wu Hengan, Xu Yojiu. Allocation of incremental irrigation benefits // Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 1988, v. 114, № 4, p. 664-673.

Информация о работе

Сухарев, Юрий Иванович
доктора технических наук
Москва, 2010
ВАК 06.01.02

Диссертация

Обоснование водных мелиораций агроландшафтов - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы