Оценка направленности водно-солевого процесса в почвах Северного Прикаспия и возможность их выборочного орошения

Сотнева, Наталья Ивановна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Оценка направленности водно-солевого процесса в почвах Северного Прикаспия и возможность их выборочного орошения
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Оценка направленности водно-солевого процесса в почвах Северного Прикаспия и возможность их выборочного орошения"

ФГОУ ВПО

Московский государственный университет природообустройства

На правах рукописи

СОТНЕВА НАТАЛЬЯ ИВАНОВНА

ОЦЕНКА НАПРАВЛЕННОСТИ ВОДНО-СОЛЕВОГО ПРОЦЕССА В ПОЧВАХ СЕВЕРНОГО ПРИКАСПИЯ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ВЫБОРОЧНОГО ОРОШЕНИЯ

Специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена на кафедре мелиорации и рекультивации земель Московского государственного университета природообустройства

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки РФ, академик АВН, доктор технических наук, профессор А.И.Голованов

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук Н.И.Парфенова Кандидат технических наук А.И.Корольков

Ведущая организация:

ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ»

Защита состоится «12» октября 2004 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.045.01 в Московском государственном университете природообустройства в ауд.201/1 по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета природообустройства.

Автореферат разослан «10» сентября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного Совета,

Д.19.

кандидат технических наук

Т.И.Сурикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Первый аспект темы - описание направленности водно-солевых процессов в целинных почвах Северного Прикаспия. Эта весьма актуальная научная проблема до настоящего времени в данном регионе не рассматривалась, хотя в последние годы она привлекает наибольшее внимание исследователей и имеет не только научное, но и практическое значение. К настоящему времени накоплено большое количество данных о генезисе, свойствах, эволюции и особенностях засоления почв Северного Прикаспия. Данных же о направленности процесса рассоления-засоления целинных почв Северного Прикаспия на современном этапе их развития немного. В основном эти данные базируются на эмпирических сведениях - на сравнениях характеристик засоленности почв по отдельным или серии разрезов, полученных разными авторами в разные годы.

Второй актуальный аспект темы связан с решением проблемы рационального использования земель Северного Прикаспия. Она имеет давнюю историю, тем не менее до настоящего времени остается не решенной. В разные исторические периоды данную проблему пытались решать по-разному. В ХУШ в. земледелие основывалось на богарном использовании больших падин - плоских неглубоких депрессий (до 1-1,5 м) с незаселенными черноземовидными темноцветными почвами и пресными грунтовыми водами. В падинах размещались посевы зерновых культур, бахчи и плодовые сады. Однако падины составляют около 10-15% всей территории. Потребность в расширении посевных площадей обусловила освоение межпадинных пространств, которые вследствие комплексности их почвенного покрова и господства солончаковых солонцов, требуют предварительной мелиорации. Апробация различных направлений мелиорации почв солонцовых комплексов в XX в. не дала четкого представления, какое из них является наиболее рациональным. В работе делается попытка обосновать возможный путь рационального использования земель Северного Прикаспия с целью повышения продуктивности растительной биомассы естественных пастбищных угодий и создание кормовой базы, способствующей развитию животноводства на основе выборочного орошения больших падин.

Цель работы. Основной целью исследований является описание водно-солевых процессов в целинных почвах Северного Прикаспия на основе математического моделирования и обоснование одного из способов рационального использования земель Северного Прикаспия. В соответствии с основной целью работы решались следующие задачи.

Задачи работы:

1. Изучить на основе литературных и фондовых материалов особенности природных условий и опыт земледельческого использования земель Северного Прикаспия.

2. Оценить на основе литературных и фондовых данных метеостанции Джа-ныбек климатические показатели и их изменения за первую и вторую половины XX в.

3. Идентифицировать ".".ТИТГ"'"1""" и проверить адекватность двумерной модели вл

шггрп для моде.у]

ах микрокомплекса.

СПетсрб рт л I 09 Я» «»¡Ь

4. Оценить направленность и дать количественный прогноз водно-солевым процессам в целинных почвах солонцового комплекса и почвах падцн с учетом разной степени увлажненности изучаемой территории.

5. Оценить возможность выборочного (локального) орошения почв падин с точки зрения водно-солевого режима.

Научная новизна. Впервые установлены особенности миграционных процессов в почвах микро- и мезокатен ландшафта Северного Прикаспия: стабилизация галогеохимической емкости ландшафта Северного Прикаспия наступает примерно через 100 лет после начала перераспределения солей при стабильных внешних условиях. Результаты моделирования подтвердили ранее зафиксированный факт подъема уровня грунтовых вод на 2 м [Соколова и др., 2000, 2001, 2003; Топунова, 2003 и др.] в результате изменения климатических условий (увеличение общей увлажненности) на исследуемой территории, начиная с конца 70-х гг. XX в. Эти изменения привели не только к подъему уровня грунтовых вод, но и увеличению суммарного испарения на всех элементах рельефа, что вызвало перераспределение солей внутри ландшафта. Результаты моделирования на конец XX в. показывают, что происходит тенденция засоления нижней почвенно-грунтовой толщи аккумулятивно-элювиальных фаций на фоне рассоления верхней метровой толщи почв элювиальной (солончаковых солонцов) и трансэлювиалыюй фаций (светло-каштановых почв). Прогнозные результаты на 2040 г. показывают, что при существующих погодных условиях, и соответственно при глубинах грунтовых вод примерно 5-5,5 м, будет происходить дальнейшая тенденция глубинного засоления ранее незаселенных аккумулятивно-элювиальных фаций. Верхняя 1 м почвенная толща элювиальной и трансэлювиальной фаций будет рассоляться.

На основе математического моделирования изучены водно-солевые процессы в условиях выборочного (локального) орошения почв падин, количественно выявлена роль «сухого» дренажа при орошении падин разной площади и предложен режим орошения этих почв.

Практическая значимость работы заключается в разработке предложений по сельскохозяйственному использованию земель Северного Прикаспия на основе прогностического моделирования водно-солевого режима в условиях выборочного (локального) орошения. Предложен режим орошения, при котором не допускается вторичное засоление почв и подъем уровня грунтовых вод до критических глубин (среднемноголетняя оросительная норма - 3000 м3/га, в сухие годы она может достигать 5200 м3/га при поливной норме 50-55 мм). Результаты моделирования орошения почв падин с разной площадью показали нецелесообразность орошения очень больших падин - более 80 га или 25% площади мезокатены, т.к. это может привести к негативным эколого-мелиоративным последствиям.

реждений «Молодые ученые - сельскому хозяйству России» (Москва, 2004); IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004); на ежегодной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2004), а также на заседаниях отдела «Генезиса и мелиорации засоленных почв» Почвенного института им.В.В.Докучаева (2001-2004 гг.). Результаты исследований использованы в отчетах по проектам РФФИ (проекты №01-04-48093), а также в проектах MAC в рамках проекта РФФИ (№02-04-06513, №03-04-06674).

Публикации: По результатам исследований подготовлено и опубликовано: 12 статей, из них 7 в печати, 2 тезиса.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов и приложения; изложена на 214 страницах машинописного текста, включая 28 страниц приложения, содержит 43 таблицы и 43 рисунка. Список использованной литературы включает 153 наименований, в том числе 18 иностранной.

Автор выражает глубокую признательность руководителю работы д .т.н., проф. А. И. Голованову. Автор искренне благодарен за ценные советы, поддержку и критические замечания главному научному сотруднику отдела генезиса и мелиорации засоленных почв Почвенного института им. В.В.Докучаева д.с.-х.н. Е.И.Панковой, а также начальнику Джаныбекского стационара Института лесоведения РАН к.б.н. МЛ.Сиземской; сотруднику Джаныбекского стационара к.б.н. М.К.Сапанову за предоставленную возможность сбора материала и использования неопубликованных данных; зав. отдела генезиса и мелиорации засоленных почв Почвенного ин-та им.В.В.Докучаева д.с.-х.н. Н.Б.Хитрову и другим сотрудникам Почвенного ин-та им.В.В.Докучаева, оказавшим содействие в сборе и обсуждении материала диссертации. Автор благодарен мл.н.с. ИЛ РАН, к.б.н. А.В.Колесникову, Н.Н.Бычкову, к.б.н. И.В.Топуновой за помощь в проведении полевых исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе «Мелиорация и рациональное использование земель Северного Прикаспия» на основе обобщения опубликованных и фондовых материалов анализируется опыт земледельческого использования земель Северного Прикаспия с XVIII в. до настоящего времени. Анализ исторического опыта земледельческого использования Северного Прикаспия для создания кормовой базы животноводства позволяет выделить в исторической последовательности 4 направления: 1. выборочное локальное падинное земледелие с обвалованием больших падин для задержания поверхностного стока; 2. богарное земледелие на основе мелиоративной вспашки почв солонцового комплекса; 3. агролесомелиорация, посев трав и других культур на межполосных пространствах; 4. регулярное орошение и обводнение территории волжской водой. Каждое из указанных направлений земледелия имело свои положительные и отрицательные стороны, которые подробно рассмотрены в диссертации.

Анализ данных гидромелиоративных служб, характеризующих состояние Палласовской оросительно-обводнительной системы за 1970-2001 гг. показал, что наиболее сложные экологические последствия на территории Северного

Прикаспия вызвало регулярное орошение почв солонцовых комплексов, которое привело к подъему грунтовых вод и активному проявлению вторичного засоления (рис.1).

Рис 2 Динамика площадей наличных поливных (1), фактически политых земель (2) и земель с закрытым горизонтальным дренажем (3) при регулярном орошении на

Палласовской ООС.

Современный технический уровень не позволяет пока решить положительно вопрос о широком внедрении регулярного орошения в регионе.

Нам представляется наиболее рациональным и экологически безопасным пастбищное использование данной территории. Для этого наряду с мероприятиями по повышению продуктивности естественных кормовых угодий необходимо обводнение территории, организация выборочного (локального) орошения преимущественно на больших падинах для создания страховых запасов кормов,

экологическое обустройство территории (локальное осуществление агролесомелиорации). Обоснование выборочного (локального) орошения рассматривается в нашей работе.

Во второй главе «Природные условия Джаныбекской равнины Северного Прикаспия» на основании многочисленных литературных источников и собственных полевых наблюдений характеризуются географическое положение, геолого-геоморфологическое строение, макро-, мезо- и микрорельеф, климатические условия, гидрографические условия, растительный и почвенный покровы, а также морфологическая структура ландшафта.

Сравнительный анализ среднегодовых климатических показателей за 19141940 (по данным А.А.Роде, 1959) и фондовым материалам метеостанции Джа-ныбек за 1952-1998 гг. показал близкие величины за анализируемые периоды, что позволяет говорить об общей устойчивости погодных условий. Вместе с тем более детальный анализ информации о климате по метеостанции Джаныбек за 47 лет (1952-1998 гг.) позволил выделить 2 подпериода: засушливый (1952-1977 гг.) и более влажный (1978-1998 гг.). Эти подпериоды качественно коррелируют с изменениями уровня Каспийского моря и грунтовых вод на территории Северного Прикаспия. За второй подпериод выявлено увеличение осадков за теплый сезон на 50 мм, уменьшение испаряемости на 70 мм за теплый сезон, а также потепление зимне-весеннего сезона на 1,3 °С. Таким образом, период 19781998 гг. характеризуется как более влажный и теплый, чем предыдущий 19521977 гг. Выявленное сокращение числа декад с малыми суммами осадков и увеличение числа с умеренными и сильными за 1978-1998 гг., по сравнению с 19521977 гг., позволяет говорить об увеличении поступления в почву эффективных осадков.

Анализ морфологической структуры ландшафта Джаныбекской равнины позволил представить водораздельное пространство солонцовых комплексов как доминантное урочище с дробной фациальной дифференциацией. В его составе находятся следующие фации (название по М.А.Глазовской, 2002): элювиальные на микроповышениях с солончаковыми солонцами; трансэлювиальные - микросклоны со светло-каштановыми почвами; аккумулятивно-элювиальные - микропонижения или западины с темноцветными почвами. Ряд вышеперечисленных фаций микроформ рельефа можно рассматривать как ландшафтную микро-катену. Помимо доминантного урочища в данном ландшафте существуют «вложенные» в них субдоминантные урочища - падины, лиманы и прилегающие к ним склоны, площадь которых 10-15%. Ряд ландшафтных звеньев от доминантного до субдоминантного урочища можно рассматривать как мезокате-ну.

В третьей главе «Объекты и методы исследований» в кратком изложении представлены характеристика объектов и описаны методы исследований.

Объектом наших исследований являются доминантные урочища - водораздельные пространства с солонцовым комплексом и субдоминантные урочища -большие падины полупустынь Северного Прикаспия в районе Джаныбекского стационара Института лесоведения РАН, который находится на границе между Российской Федерацией (Палласовский р-н Волгоградской обл.) и Республикой

Казахстан (Джаныбекский р-н Западно-Казахстанской обл.). Полевые работы проводились на Джаныбекском стационаре в течение полевых сезонов 20012003 гг. под руководством и при непосредственном участии начальника Джа-ныбекского стационара, к.б.н. МЛ.Сиземской.

В 2001-2002 гг. исследовались целинные почвы сопряженных фаций (элювиальной, трансэлювиальной и аккумулятивно-элювиальной) доминантного урочища вблизи объектов «Новый опыт» и «Госфонд», представляющих собой варианты агролесомелиоративных систем. Изучено 2 разреза на элювиальной и аккумулятивно-элювиальной фациях и 15 скважин на разных фациях.

Засоление исследуемых почв оценивали по результатам анализов водных вытяжек традиционными методами [Воробьева, 1998]. Анализ водных вытяжек проводился непосредственно в лаборатории Джаныбекского стационара под руководством к.б.н. МЛ.Сиземской, все другие химические анализы - в лаборатории Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева и в отделе генезиса и мелиорации засоленных почв под руководством д.с.-х.н. Н.Б.Хитрова. Полученные результаты химического анализа обрабатывали статистически [Дмитриев, 1995]. Моделирование влаго-солепереноса в почвах доминантного и субдоминантного урочищах было выполнено с помощью математической модели «Джаныбек», которая была разработана проф. А.И.Головановым при участии Н.И.Сотневой и реализована в виде компьютерной программы, написанной в среде программирования MS VISUAL BASIC.

В четвертой главе «Засоленность почв солонцовых комплексов» по литературным данным описываются источники и эволюция засоления территории Прикаспийской низменности, а также дана солевая характеристика целинных почв солонцового комплекса на первую и вторую половины XX в.

По В.А.Ковде (1941, 1946, 1950) изложены основные четыре источника поступления солей на территорию Прикаспийской низменности. Краткая история развития севера Прикаспийской низменности после ухода Хвалынского моря (812 тыс. лет) дается на основании многочисленных публикаций [Ковда, 1941, 1946, 1950; Роде, Польский, 1961; Демкин, Иванов, 1985 и др.]. Изложена концепция Б.А.Зимовца (1989), касающаяся перераспределения солей в связи с формированием микрорельефа.

Солевая характеристика целинных почв солонцового комплекса на первую половину XX в. дается на основе осредненных данных анализа водных .вытяжек [Роде, Польский, 1961] по 6 скважинам элювиальных фаций, 2 скважинам трансэлювиальных фаций и 7 скважинам аккумулятивно-элювиальных фаций. Характеристика засоления почв по материалам А.А.Роде, М.Н.Польского на сухой период 50-60 х гг. XX в. показала, что почвы солонцового комплекса резко различаются по засолению. Грунтовые воды в этот период под всеми фациями располагались на глубине 6-7 м.

Солевая характеристика целинных почв солонцового комплекса на 2001 -2003 годы дается на основе собственных полевых наблюдений: по 3 скважинам, заложенным на элювиальной фации, 1 скважине - на трансэлювиальной фации и 3 скважинам - на аккумулятивно-элювиальной фации. Согласно разделению Е.И.Ивановой и Л.П.Будиной (1964), солонцовые комплексы на 2001-2003 гг. в

отличие от комплексов на первую половину XX в., относятся к собственно лу-гово-степным, развивающихся при более близких грунтовых вод (4-5 м). При этом мы имеем два этапа эволюции комплекса: первый - с глубиной грунтовых вод около 6-7 м [Роде, 1963; Роде, Польский, 1961], второй - с глубиной 5 м. Из табл.1 видно, что на всех фациях солонцового комплекса по сравнению с 19501960 гг. произошел достоверно значимый подъем уровня грунтовых вод примерно на 2 м, что подтверждается многочисленными публикациями [Соколова и др., 2000, 2001,20034 Топунова, 2003].

Таблица 1. Глубины и минерализация грунтовых вод под различными фа-циямидоминантного урочища (доверительные интервалы при Р=0,9)

Фация Глубина грунтовых вод, м Минерализация грунтовых вод, г/л

1950-1960 гг.* 2001-2003 гг. 1950-1960 гг.* 2001-2003 гг.

Элювиальная 7,1±0,2; п = 6 5,1 ±0,4; п = 7 5,2 ±0,7; п = 6 5,2 ±1,7; п = 7

Трансэлювиал ьная Нет данных 5,1 ±0,9; п = 3 6,5; п = 2 3,2 ±0,8; п = 3

Аккумулятивно-элювиальная 6,8 ±0,4; п=6 4,8 ± 0,4; п = 8 1,4 ±1,6; п = 6 2,0+1,1; п = 8

* Данные А.А.Роде, М.Н.Польского (1961)

Подъем уровня грунтовых вод должен был как-то отразиться на солевом состоянии почв сопряженных фаций. По нашим данным из анализируемых скважин, повышение уровня грунтовых вод особенно ярко не отразилось на солевом состоянии почв. Мы склонны относить это за счет малого объема выборки и территориальной пестроты засоления в районе Джаныбекского стационара. По данным Т.А.Соколовой (2000, 2001, 2003), И.В.Топуновой (2003), в солончаковых солонцах происходит снижение суммарных запасов солей на фоне возрастания доли хлоридов и снижения доли сульфатов. По данным этих авторов в солончаковых солонцах происходит изменение химизма засоления. В темноцветных почвах, по да1шым Н.Н.Бычкова, МЛ.Сиземской (2004), наблюдается тенденция засоления нижних слоев почвенно-грунтовой толщи.

Приведенные в работе фактические и литературные материалы были использованы при проверке адекватности модели «Джаныбек».

В пятой главе «Оценка направленности водно-солевых процессов в замкнутых геосистемах солонцовых комплексов Северного Прикаспия на основе математического моделирования» приводятся обзор математических моделей влаго-солепереноса в почвах; схематизация природных условий объекта исследования; описание математической модели «Джаныбек»; определение параметров и оценка адекватности модели; обсуждение результатов моделирования влаго-солепереноса в замкнутых геосистемах солонцовых комплексов.

Литературный обзор математических моделей влаго-солепереноса в почвах включает краткое описание основных современных моделей, широко используемых как в России, так и зарубежом. Кратко описываются модели: LIBRA, LEACHM, MIKE SHE, ENVIRO-GRO, DRAINMOD, MACRO, EXPRESO, UN-

8ЛТСКЕМ, а также математические модели, разработанные на кафедре мелиорации и рекультивации земель МГУП под рукододством проф. А.И.Голованова.

В разделе схематизации природных условий приводятся основные допущения и положения, принятые при моделировании. При разработке модели влаго-солепереноса мы принимали во внимание следующие природные особенности этого региона. Западину, прилегающие к ней склоны и тяготеющую часть микроповышений, можно рассматривать как единичный комплекс фаций со своим влаго- и солеоборотом. Из анализа данных топосъемок [Мозесон, 1952, 1954, 1955] следует, что средняя площадь такого комплекса составляет примерно 300 м2 или круг с радиусом около 10 м. Аналогично, в виде единичного природного комплекса можно рассматривать одно субдоминантное урочище в виде относительно большой падины с прилегающими склонами и частью доминантного урочища. Имея в виду, что площадь большой падины равна 30...40 га и то, что падины составляют 10... 15% всей площади, мы приняли радиус этого единичного комплекса равным 1000 м и площадью - 314 га. Вышесказанное позволяет представлять оба комплекса в виде "пластов-бочек", как говорят гидрогеологи, с непроницаемыми боковыми границами и симметричными радиально-осевыми потоками воды и солей. Примерные радиусы этих "бочек" приведены выше. Верхней границей "бочек" является поверхность земли с существенно разными отметками, их превышение для микрокомплексов может составлять около 0,2...0,5 м на расстоянии около 10 м, а для мезокомплексов около 1... 1,5 м на расстоянии около 1000 м. В моделях надо иметь количественное описание этой поверхности. Принято, что на радиальном разрезе поверхность земли описывается гиперболическим тангенсом. Превышения поверхности над дном падины или западины на расстоянии от ее центра определялись по зависимости:

Д,=0,5Д0{1 + <%>(а,-а2£Ш (1)

где Д„ - глубина падины или западины; (р- относительная крутизна склона; - эмпирические коэффициенты, вместе с относительной крутизной склона они позволяют регулировать площади составляющих комплекса; Я - приведенный радиус комплекса.

Нижняя граница комплексов или общая мощность почв и грунтов, принятая при моделировании зависит от геологического строения. Рассматриваемая территория представляет собой хвалынскую равнину, с поверхности которой залегают морские хвалынские тяжелосуглинистые отложения, довольно однородные по своему составу. Повсеместно они подстилаются мощным (до'40...60 м) пластом хазарских песков. По косвенным признакам заметной гидравлической связи между ними (напорного питания или разгрузки верхнего водоносного слоя в нижний) не наблюдается, но само наличие песчаного слоя заставило нас предусмотреть в моделях возможное подпитывание расчетной толщи со стороны этого слоя или наоборот, что нашло свое отражение в виде соответствующей нижней границы по воде и по солям. Общая мощность расчетной толщи принята равной активной глубине в пласте в зависимости от фильтрационных возмущений. Для микрокатены она принята равной 8 м, а для мезокатены -14 м, учиты-

вая большее их влияние на фильтрационные потоки из-за большей их глубины и большему валовому увлажнению весной. Расчетная толща принята состоящей из нескольких генетических горизонтов.

Для описания совместного влаго-солепереноса на сопряженных фациях Северного Прикаспия нам пришлось усложнить задачу и рассматривать потоки влаги и солей истинно двумерными, к тому же - радиально-осевыми. В этом случае вся исследуемая толща разбивалась на элементарные слои к

./^Л^-!) переменной толщины, от 0,1 м вблизи поверхности до 1 м вблизи водоупора, Л0=Л№=0. Общее количество слоев было равно 28, включая и нулевой, т.е. Ш = 27. Помимо этого рассматриваемый «пласт-бочка» разбивался вертикальными цилиндрами для образования столбцов и расчетных блоков. Ширина этих блоков (по радиусу) принималась постоянной и равной для микрокомплексов 0,5 м, а для мезокомплексов 50 м, Ьл=ЬКг =0. Количество блоков в одном слое было равным 22, включая и нулевой, т.е. М-= 21. Центр блока находился на расстоянии от оси «пласта-бочки». Для удобства рассматривался не весь пласт, а только его секторная часть с центральным углом 360°/2.т. Тогда площадь блока равна /,=Ь/,, а его объем

Разное высотное положение частей рассматриваемых комплексов потребовало введение двух вертикальных координатных осей: локальной - для каждого столбца х1 = дгу1 +(/),_, +А/)/2, и обшей - для гравитационной составляющей напоров почвенной влаги Хц -х, + д<- Здесь принято, что плоскость отсчета напоров расположена в самой высокой точке профиля.

Вместо дифференциального уравнения передвижения почвенной влаги и подземных вод запишем сразу его конечно-разностный аналог по неявной схеме, исходя из баланса влаги в ¡Л блоке:

Сел,

Я »41 11Я Т1Я+1

Я,"

г / п* 1 I/ щ гги+1 IIя

& кк, ^с,, ¿/д:, (2)

где - напор на расчетный момент времени л+1, м; при отсчете напоров от поверхности земли в самой высокой точке профиля и оси^, направленной вниз:

"С'+С; (3)

- напор, эквивалентный каркасно-капиллярному давлению в зоне неполного насыщения (¡/■ео) и эквивалентный гидростатическому давлению в зоне полного насыщения, м;

Со>"У~ коэффициент влагоемкости, м3„/м4:

ен н;;;-н1

(4)

еы"*' - объемная влажность почвы, м^м (м „ - кубический метр почвенной влаги). При полном влагонасьпцении С„ = 0.

Связь между каркасно-капиллярным потенциалом и влажностью почвы принята в виде (А.И. Голованов):

" ' И у"

- = ехр

(5)

Р~а>м

где р - пористость; а>м - максимальная гигроскопичность; ht — высота капиллярного подъема, м; ц и п - безразмерные эмпирические коэффициенты; Д/-расчетный шаг по времени, сут; Д,', - вертикальное сопротивление потоку влаги между центрами i,j и i,j+1 блоков, сут;

Kt = 0.5(А, /Ka,j + hJtl /Kej,Jt,); (6)

R,'j - горизонтальное сопротивление потоку влаги между центрами i,j и i + l.y блоков, суг/м;

К, = (7)

KcotJ г; KaltiJ r(+0.5i, Ксо -коэффициент влагопроводности м3в/м2/сут, зависящий от объемной влажности почвы со, по А.И. Голованову:

K"=K*[j^r]; (8)

при полном влагонасыщении Ксо = Кф; Кф - коэффициент фильтрации.

Система уравнений (2) решалась методом матричной прогонки. В модели атмосферные осадки учитывались приращением запасов влаги в верхнем слое почвы в день их выпадения, т.е. принимались во внимание суточные количества осадков.

Расходование влаги на испарение принято зависящим от погодных условий, от влажности и засоленности почвы, оно разделялось на испарение с поверхности почвы, которое учитывалось как граничное условие, и на транспирацию, последняя распределялась по корнеобитаемому слою пропорционально влажности почвы и плотности корней и входила в уравнение в виде интенсивности влаго-отбора корнями растений из единичного объема почвы вц, м3в/м3/сут. С этой целью для каждой декады теплого периода по известным средней температуре воздуха Г, °С и относительной влажности воздуха а, % подсчитывалось потенциальное (при оптимальной влагообеспеченности) суммарное испарение (эва-потранспирация) Еро, по формуле H.H. Иванова (1948):

Е^ = 0,0061К6 (25 + Г)2(1 - 0,01а), мм/сут (9)

где Кб - биологический коэффициент, учитывающий особенности конкретного ценоза. Потенциальная эвапотранспирация разделялась на потенциальное испарение с поверхности почвы и потенциальную транспирацию Е'^ пропорционально затененности почвы растительным покровом fp, которая изменялась по декадам :££, = (1 -f^E^ и Е'^ = fpEры. Эти потенциальные виды испарения редуцировались на каждом временном шаге:

Е* =<,; с~гw,-wl; (Ю)

0,8р-а>м

при влажности поверхностного слоя почвы мощностью от 2 до 5 см fit, >0,8/7 е = 1; эти зависимости согласуются, например, с исследованиями А.И. Будагов-ского (1964) и др.

Г-е^Е^; (П)

где - ew=2wk-wl; wt = ; £. = ехр[-0,2(Z-)!J;приZ<Z^ s, = 1;

(йк - пз

Су, - коэффициент, учитывающий уменьшение транспирации при отклонении влажности почвы от оптимальной, вид этой зависимости соответствует исследованиям А.Р. Константинова (1968); щ - средняя влажность корнеобитаемого слоя почвы, переменная во времени; a'f - то же, оптимальная в данную декаду; ВЗ — влажность завядания; е, - коэффициент, учитывающий снижение транспирации из-за засоления почвы, вид этой зависимости принят подобным зависимости продуктивности сельскохозяйственных культур от засоления почвы [Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации, 1981; Мелиорация и водное хозяйство. 6. Орошение: Справочник, 1990]; Z и Zdo„ — фактическое и допустимое содержание солей в корнеобитаемом слое почвы.

Скорректированная величина транспирации Е' распределялась по глубине каждого столбца в заданном корнеобитаемом слое пропорционально влажности почвы и массы корней в виде интенсивности влагосггбора корнями растений из единичного объема почвы e,j,.

В рассматриваемом регионе формируются разнообразные по засолению почвы - от незаселенных (темноцветные) до солончаковых солонцов. В зависимости от особенностей засоления нужно применять разные модели передвижения солей. Мы рассмотрели только случай солончакового засоления и принимали во внимание сумму подвижных легкорастворимых несорбируемых солей с общей концентрацией их в почвенном растворе. Для этого случая общеизвестное уравнение передвижения легкорастворимых солей запишем в конечно-разностной форме для случая радиально-осевого двумерного потока: *>,>С,, = Dk. ¿-V.-C,,—т. сц -С„„ £и±.ч- ^

At 0jhj{h„+h,) 0,5hj(hj +hJtl) 4,J > hj 4,J Л

i.j

1»+1 /1И»1 1 (12)

+ Пк' 11 ■' Пк' •> ~ I (г +05А I1'' а' (г I 0 5Л>

где С"/ - концентрация легкорастворимых солей, кг/м3в или г/л в у-том блоке на конец расчетного шага по времени л+/; <г>~'- соответствующая ей влажность почвы в м3,/м3, являющаяся результатом расчета водного режима на этот момент времени; йк'1 и Вк^ - коэффициенты конвективной диффузии:

Вк1, = *%{Ом+к\Ч11); Ок'^ |); (13)

Им - коэффициент молекулярной диффузии, принят равным 0,000001 м2/сут; А - параметр дисперсии, для тяжелосуглинистых почв и грунтов прият равным 1,5 м;

¡7*, = ———---1- - вертикальный поток влаги, м3„/м2/сут; (14)

а' =-У-. горизонтальный поток влаги, М3в/м2/сут. (15)

В уравнении (12) учтены два механизма перемещения солей по профилю: конвективный - с движущейся влагой и диффузионный - за счет градиента концентрации, последний поток стремится выравнить концентрацию по профилю. Система уравнений (12) также решалась методом матричной прогонки.

Для непрерывного моделирования рассматриваемых процессов в многолетнем разрезе необходимо принять гипотезу передвижения влаги и солей в холодный период, т. е. при среднесуточных температурах менее О °С. Рассматриваемый регион характерен суровыми зимами (минимальная среднемесячная температура в январе -9,7 °С) и значительным промерзанием почв (до 0,5-1,0 м, по данным Роде, 1959). Мы предположили, что в этот период прекращается впитывание влаги в почву и ее испарение, идет снегонакопление, потоки влаги и солей в промерзающей почве постепенно затухают. Известны работы, в которых обсуждаются вопросы миграции влаги и солей в промерзшей почве, но мы сознательно не пошли на усложнение моделей в виду слабой изученности этих процессов.

Для оценки многолетнего тренда процессов засоления необходимы прогнозные расчеты большой длительности (100 и более лет). Из-за ограниченности длин рядов метеорологических наблюдений, составляющих 25 - 30 лет, мы повторяли эти ряды нужное количество раз, согласно искусственному делению 47-летнего периода на 2 подпериода (26 лет х 5 раз = 130 лет; 21 год х 3 раза = 63 года). Для моделирования водного и солевого режимов в почвах ландшафта Северного Прикаспия определялись показатели, характеризующие погодные условия (осадки, испаряемость), гидрофизические свойства почвы по генетическим-горизонтам (плотность, пористость, параметры для расчета ОГХ, коэффициент фильтрации, максимальная гигроскопичность, предельная полевая влагоем-кость), а также параметры, характеризующие растения (глубина корнеобитаемо-го слоя, биологический коэффициент, транспирация, распределение корней по глубине). Гидрофизические параметры были взяты из работ [Роде, 1963; Роде, Польский, 1961]. Характеристика растительного ценоза, транспирация, распределение корней взяты из работ [Каменецкая, 1952; Оловянникова, 1966, 1976]. Расчет влаго-солепереноса в замкнутых геосистемах солонцовых комплексов проводился при двух вариантах амплитуды микрорельефа - 0,5 и 0,25 м и при одинаковой площади геосистемы - 314 м2. Расчеты при меньших амплитудах (до 0,1 м) не проводились из-за нарушения условия замкнутости, геосистемы солонцовых комплексов.

Результаты первой серии расчетов (на основании климата 1952-1977 гг.) были выполнены с целью оценки стабилизации засоления и проверки модели на экспериментальных литературных данных 50-х гг. XX в. по следующим показателям для каждой фации: суммарному испарению, глубинам грунтовых вод, запасам солей. Суммарное испарение мы сравнивали с рассчитанными по балансовым уравнениям из работы А.А.Роде (1963) (рис. 3).

Рис. 3. Сравнение измеренного [Роде, 1963] (1) и рассчитанного (2) суммарного испарения с элювиальной (а), трансэлювиальной (б), аккумулятивно-элювиальной (в) фаций. Это сравнение показало удовлетворительную сходимость теоретических (модельных) и рассчитанных показателей, коэффициент корреляции составил 0,60-0,65.

Глубины грунтовых вод сравнивали по измеренным на водно-балансовых площадках на определенные даты [Роде, 1963] с расчетными средними по фациям глубинами грунтовых вод на эти же даты, т.к. модель рассчитывает суточные значения глубин грунтовых вод для каждой фации (рис. 4). Сравнение теоретических (модельных) и измеренных глубин грунтовых вод показало также удовлетворительную сходимость, коэффициент корреляции равен 0,65-0,70.

Запасы солей на разных фациях на период 50-70 х гг. XX в. сравнивали с данными Роде, Польского (1961), на период конца XX в. - по собственным полевым материалам и опубликованным данным [Соколова и др., 2000, 2002, 2003; Топунова, 2003].

Рис 4 Сравнение измеренных [Роде, 1963] (1) и рассчитанных (2) глубин грунтовых вод

элювиальной (а), трансэлювиальной (б), аккумулятивно-элювиальной (в) фаций Выявленная разница в запасах солей на разные временные периоды достаточна мала и статистически определить ее сложно. Запасы солей на аккумулятивно-элювиальной фации варьируют в зависимости от размера западины, на других фациях вариация запасов солей связана отчасти из-за большой территориальной пестроты засоления в районе Джаныбекского стационара, а отчасти и от объема выборки. В целом, оценка адекватности модели по экспериментальным данным на 50-60-е гг. XX в. и конец XX в. дала хорошие результаты.

Вторая серия расчетов (на основании климата 1978-1998 гг.) была выполнена с целью вторичной проверки модели частично на современных полевых материалах 2001-2003 гг., а частично по опубликованным материалам [Соколова и др., 2000, 2001, 2003; Топунова, 2002, 2003] и для прогнозирования количественных процессов на 2040 г.

Моделирование процесса засоления выполнялось с непрерывным шагом во времени, т.е. конечная эпюра солей на последний день последнего повтора 1 этапа являлась начальной для первого дня первого повтора 2 этапа. Такая методика расчетов позволила нам выявить влияние изменения климата на процесс засоления. Результаты моделирования водно-солевого режима при амплитуде микрорельефа 50 см представлены в табл. 2. Рассмотрим результаты водно-солевого режима на период 50-х гг. и конца 70-х гг. XX в., которые близки между собой, что позволяет сделать вывод о стабилизации солевых процессов при стабильных погодных условиях и установившихся в многолетнем разрезе глубин грунтовых вод.

Сезонно-годовая динамика уровня грунтовых вод под всеми элементами микрорельефа складывается из трех фаз: весеннего подъема, летнего спада и осенне-зимней стабилизации. Во влажные годы весной формируются микрокупола под западинами, которые растекаются под другие элементы, что приводит к повышению уровня грунтовых вод под склонами и микроповышениями [Роде, 1963]. Такое явление описывает модель и количественно подтверждается боковым оттоком влаги с аккумулятивно-элювиальной фации в сторону трансэлювиальной фации, который в зависимости от амплитуды рельефа в среднем равен 614 мм/год, но в отдельные годы может отсутствовать (-42=19 мм). Отсутствие бокового оттока в отдельные сухие годы отмечал А.А.Роде (1963) и объяснял это следующим образом. В засушливые годы, когда сумма осенне-зимних осадков не превышает 50-70 мм сезонно-годовой режим грунтовых вод отличается меньшей амплитудой колебаний и более слабым весенним подъемом или его отсутствием. Так, в конце апреля уровень грунтовых вод под всеми фациями оказывается таким же, как и осенью предыдущего года, либо ниже на 10-15 см. Весенний, в основном майский, подъем уровня грунтовых вод не превышает в среднем 0,15-0,20 м. При этом под различными фациями отмечается сравнительно одинаковая скорость подъема, без формирования микрокуполов под западинами.

Грунтовые воды элювиальной фации находятся на глубине 6-6,2 м, на трансэлювиальной и аккумулятивно-элювиальной фациях с учетом амплитуды микрорельефа, соответственно, 5,7-5,8 м, что подтверждается экспериментальными данными на 50-70-е гг. XX в. Характеристика степени засоления почв сопряженных фаций согласуется с литературными данными на 50-70-е гг. XX в. В целом, результаты моделирования описывают реальный природный водно-солевой режим в микрокатенах на период 50-х и 70-х гг. XX в. Расчетные величины на период конца XX в. показывают иную картину водного и солевого режимов - при изменении климатических условий принципиально меняется водно-солевой режим почв микрокатены. Годовой боковой отток влаги из аккумулятивно-элювиальной фации меняет знак (-8 -5- -0,5), что говорит об обратном процессе, т.е. оттока влаги из аккумулятивно-элювиальной фации в сумме за год не происходит, соответственно, не происходит и бокового притока влаги на трансэлювиальную фацию. Модельные данные суточных глубин грунтовых вод показывают, что весной купол грунтовых под аккумулятивно-элювиальной фацией все-таки образуется, но разница уровней грунтовых вод под элювиальной

Таблица 2. Результаты моделирования водного и солевого режимов почв сопряженных фаций доминантного урочища при амплитуде микрорельефа 50 см (среднемноголетние показатели, пределы изменения)___________

Фация Весеннее увлажнение, мм Осадки за теплый сезон, мм Боковой, приток, мм Боковой отток, мм Промывае-мость, мм Суммарное испарение, мм Средняя ГТВ по фации, м Запасы солей в слоях, кг/м3 Сумма солей в 1 м слое, %

8м 5м

На период 50-х гг. XX в

Элювиальная 49 31+80 166 56+290 16 -11++49 - -13 -69++97 233 173+278 6,2 5,8+6,3 142 139+145 104 101+108 0,66 0,5+0,8

Трансэлювиальная 98 58+183 166 56+290 8 -39++49 44 -24++104 20 -24++143 255 190+307 5,7 5,3+5,9 67 66+69 42 41+43 0,15 0,12+0,19

Аккумулятивно-элювиальная 196 98+253 166 56+290 ■ 8 -38++47 15 -81++160 322 250+392 5,7 5,3+5,8 41 39+44 13 12+14 0,03 0,03+0,04

На период 70-х гг. XX в.

Элювиальная 49 31+80 166 56+290 15 -13++48 - -12 -70++98 232 173+276 6,2 5,8+6,3 147 145+149 110 107+113 0,71 0,5+0,85

Трансэлювиальная 98 58+183 166 56+290 6 -43++47 31 -27++101 20 ' -25++143 255 190+307 5,7 5,3+5,8 66 65+69 43 42+44 0,17 0,13+0,21

Аккумулятивно-элювиальная 196 98+253 166 56+290 - 6 -42++45 14 -85++158 324 258+393 5,7 5,3+5,8 36 35+38 12 11+13 0,03 0,03+0,04

На период конца XX в

Элювиальная 53 35+83 215 68+374 14 -4++47 - -8 -113++130 280 197+340 5,7 4.7+6,1 150 148+151 112 108+115 0,60 0,33+0,79

Трансэлювиальная 105 66+155 215 68+374 •8 -81++56 30 -8++101 35 -82++165 294 211+362 5,2 4,2+5,6 67 64+68 44 43+47 0,13 0,07+0,18

Аккумулятивно-элювиальная 210 111+261 215 68+374 - -8 -77++54 9 -185++152 394 309+554 5.2 4,2+5,6 36 35+39 13 12+17 0,04 0,03+0,06

На прогнозный 2040 г.

Элювиальная 53 35+83 215 68+374 15 -1++53 - -13 -114++130 286 205+342 5.7 4.7+5,9 150 148+151 109 106+112 0,57 0,32+0,74

Трансэлювиальная 105 66+155 215 68+374 -9 -79++58 33 -2++112 33 -79++165 296 212+354 5,2 4,2+5,2 66 65+68 43 42+45 0,12 0,06+0,15

Аккумулятивно-элювиальная 210 111+261 215 68+374 -9 -76++55 4 -183++152 399 314+552 5,2 4,2+5,5 43 42+45 19 18+21 0,06 0,04+0,08

и аккумулятивно-элювиальной фациями уже не столь большая, всего 0,005 м или 5 мм. Таким образом, смена климатических условий привела к изменению режима грунтовых вод под фациями микрокатены.

Уменьшается промываемость аккумулятивно-элювиальной фации (с 15-20 до 9-13 мм). Это можно объяснить увеличением осадков за теплое время года и, как следствие, увеличение суммарного испарения с аккумулятивно-элювиальной фации (с 315-322 мм до 387-394 мм), которое в отдельные годы может достигать до 554 мм, что повлекло за собой засоление ранее незасолен-ных темноцветных почв в нижней части зоны аэрации, главным образом из-за капиллярного подпитывания минерализованными грунтовыми водами. Запасы солей в 5 м толще аккумулятивно-элювиальной фации увеличиваются в среднем в 1,1 раза, а содержание солей в 1 м слое - в 1,3 раза. Более заметное увеличение запасов солей (в 1,5 раза) аккумулятивно-элювиальной фации, по сравнению с концом XX века, произойдет в прогнозном 2040 г. Так, запасы солей в 5 м толще увеличиваются до 19 кг/м , сумма солей в 1 м слое увеличивается до 0,06%.

Изменения водно-солевого режима происходят и на других фациях. Отмечается увеличение суммарного испарения на трансэлювиальной (с 255 до 294 мм) и на элювиальной фациях (с 232 до 280 мм). Увеличение суммарного испарения, по-видимому, происходит главным образом за счет большей влажности почв. Содержание солей в 1 м слое уменьшается: на почвах трансэлювиальной фации с 0,17 до 0,13%, на почвах элювиальной - с 0,71 до 0,60%.

Такое изменение в солевом состоянии почв сопряженных фаций связано с начавшимся в конце 70-х гг. XX в. перераспределением солей внутри этой замкнутой геосистемы. Поэтому, если на элювиальной и трансэлювиалыюй фациях происходит уменьшение запасов солей, то они не удаляются из рассматриваемой области, а под влиянием горизонтальной миграции поступают на соседнюю аккумулятивно-элювиальной фацию. Анализ пространственного распределения солей по фациям показал, что при изменении общей увлажненности территории происходит увеличение глубины солевого горизонта почв, главным образом, на элювиальной и трансэлювиальной фациях. На аккумулятивно -элювиальной фации происходит, напротив, поднятие верхней и нижней границ глубины солевого горизонта. Можно предположить, что существующая пресная линза грунтовых вод аккумулятивно-элювиальной фации, которая определяла низкую минерализацию (1-3 г/л) грунтовых вод, в результате изменения общей увлажненности территории, исчерпалась благодаря заметному увеличению, как было указано выше, суммарного испарения, в результате чего обнажились нижележащие минерализованные воды [Бычков, Сиземская, 2004]. Увеличение глубины солевого горизонта трансэлювиальной и элювиальной фаций можно объяснить следующим образом. Увеличение температуры воздуха за 2-ой климатический подпериод за холодный сезон на 1,3 °С привело к уменьшению глубины промерзания почв этих фаций и, как следствие, улучшению впитываемо-сти почв весенней влаги и лучшей промываемости верхней метровой толщи почв от солей.

Прогнозные результаты на 2040 г, сделанные на основании 2-го климатического подпериода, дают право говорить, что при существующих современных

погодных условиях на исследуемой территории будет происходить процесс рассоления верхней 1 м толщи элювиальной и трансэлювиальной фаций на фоне некоторого глубинного засоления аккумулятивно-элювиальной фации.

Таким образом, моделируя длительные процессы засоления-рассоления при стабильных внешних воздействиях - при постоянном климате и базисе эрозии, мы выявили наступление стабильного солевого состояния примерно через 100 лет после начала перераспределения солей по микрорельефу. Как показали результаты моделирования, изменение солеемкости замкнутых геосистем солонцовых комплексов прежде всего зависит от климатических условий, хотя значение самой емкости при повышении общей увлажненности практически не меняется, изменения происходят лишь внутри емкости, между сопряженными фациями, что очень важно при прогнозировании почвенно-геохимического состояния ландшафта в целом и назначении мероприятий по рассолению земель.

В шестом главе «Пути использования земель Северного Прикаспия» изложено обоснование выборочного (локального) орошения больших падин. Для обоснования выборочного (локального) орошения больших падин было выполнено моделирование целинного водно-солевого режима в мезокатенах с описанием водно-солевых процессов на субдоминантном урочище, представленном падиной, прилегающими к ней склонами и комплексными почвами доминантного урочища на водораздельном пространстве. Были рассмотрены 4 варианта падин разной площади при общей расчетной площади 314 га: большая (38 га), которая составляет 12% площади катены, и очень большие (79 га, 154 га и 227 га), которые составляют, соответственно, 25%, 49% и 72% всей площади кате-ны. Это было вызвано желанием выявить роль сухого дренажа (склон и доминантное урочище) и допустимости орошения падин с большими площадями.

Оценив по результатам моделирования направленность целинного водно-солевого процесса в падинах разных размеров, мы наложили на него орошение. Моделирование проводилось на базе модели «Джаныбек» с увеличением радиуса окружности до 1000 м и проходило в 3 этапа, что, как уже было сказано, связано с изменением погодных условий на территории Северного Прикаспия во второй половине XX века.

Результаты моделирования на период конца 50-х гг. XX в. подтверждают сделанный нами ранее вывод о стабилизации солевых процессов при стабильных погодных условиях примерно через 100 лет. Результаты моделирования показывают, что с увеличением площади падины и соответственно уменьшением других элементов мезокатены происходит увеличение запасов солей на всех трех элементах, главным образом, за счет снижения удельной промываемости и увеличения путей фильтрационных потоков.

Результаты моделирования на период конца XX в., проведенные на основании 2 климатического подпериода показали, что изменения в водно-солевом режиме произошли, главным образом, за счет увеличения увлажненности территории (увеличения весеннего увлажнения на 10 мм и осадков теплого сезона на 50 мм). Увеличение общей увлажненности территории сказалось на увеличении суммарного испарения, повышении уровня грунтовых вод, уменьшении суммарного запаса солей на почвах падин на фоне увеличения запасов солей на

прилегающих склонах и на доминантном урочище. При существующих погодных условиях на исследуемой территории описанные выше изменения показателей водно-солевого режима сохранятся до 2040 г.

При обосновании режима орошения (поливной период, оросительные и поливные нормы и т.д.) падин мы опирались на немногочисленные литературные материалы по орошению этих почв. Первым идею об орошении больших падин высказал А.Ф.Большаков (1983), как о возможном использовании данной территории.

Моделирование орошения почв падин проводилось на основании 2-го климатического подпериода (1978-1998 гг.) после стабилизации водно-солевых процессов, протекающих в этом климатическом подпериоде. Результаты многолетнего прогнозирования (42 года) водно-солевого режима при орошении падин и его влияние на другие элементы мезокатены представлены в табл. 3. При моделировании оросительные нормы составили: во влажный год (вероятность превышения 10%) - 550 м3/га; в средний год (вероятность превышения 50%) - около 3000 м3/га; в среднесухой (вероятность превышения 75%) - 3750 м3/га; в отдельные засушливые годы (вероятность превышения 95%) оросительная норма может достигать 5200 м3/га. Надо сказать, что такие низкие оросительные нормы зависят от предполивной влажности. В расчетах принималось: предполив-ная влажность 0,75 ППВ, оптимальная - 0,85 ППВ. Такая предполивная влажность согласуется с литературными данными по орошению пастбищ в Поволжье [Ларионов, 1976]. Поливная норма назначалась в пределах 50 -55 мм. Результаты моделирования орошения падин с разной площадью показывают, что про-мываемость темноцветных почв падин с увеличением площади снижается и на падине площадью 227 га в отдельные годы вовсе отсутствует; боковые оттоки влаги из падин в сторону склонов снижаются с ростом площадей падин; содержание суммы солей в 1 м слое колеблется в пределах 0,05% на почвах падины площадью 38 га, далее с увеличением площади падин содержание солей увеличивается и достигает 0,25% в почвах падины площадью 227 га, что дает основание говорить о слабом засолении почв падины такой площади. Таким образом, анализ основных показателей водно-солевого режима (ГТВ, промываемости, бокового оттока, содержания суммы солей в 1 м слое) показал, что падины площадью больше 80 га орошать нецелесообразно, т.к. происходит повышение уровня грунтовых вод до критических глубин и тенденция вторичного засоления почв падин. Доминантное урочище и, главным образом, склоны при орошении являются «сухим» дренажем, причем, чем больше процент сухого дренажа (т.е. сумма площадей доминантного урочища и склонов), тем меньшую мелиоративную нагрузку они испытывают от орошения.

В работе мы провели дополнительный расчет орошения по следующей схеме: в течение 21 года орошение, затем 21 год перерыв, далее в течение 21 года снова орошение. Основные результаты моделирования при перерыве во втором повторе (21 год) орошения представлены в табл. 4, из которой видно, что лишившись антропогенной нагрузки - орошения, почвы падины за 21 год перерыва восстанавливают водный и солевой режим, свойственный целинным почвам,

Таблица 3. Результаты многолетнего прогнозирования водного и солевого режимов мезокатен при разном площадном распределении эле-

Элемент мезока-тены Весен увлажнение, мм Осадки за теплый сезон, мм Бок. приток мм Бок. отток мм Промы-ваемость, мм Суммар. испарение, мм Оросительная норма, мм Средняя ГТВ по эл. мезокате-ны, м Запасы солей в слоях, кг/м2 Сумма солей в 1 м слое, %

14 м 5м

Площадь' падины 38 га (12%), склонов 57 га (18%), межпадинной равнины 219 га (70%)

Субдоминантное урочище-падина 158 98+233 215 68+374 - 34 13+43 36 -31++96 612 459+744 275 50+514 3,4 3,1+3,7 69 67+71 6 5+6 0,06 0,04+0,07

Субдоминантное урочище — склон 98 61+144 215 68+374 24 9+29 9 -10++17 -15 -121++101 334 244+395 - 4,1 3,6+4,4 161 161+162 66 63+68 0,48 0,31+0,61

Доминантное урочище 98 61+144 215 68+374 2 -3++4 - -2 -105++150 321 248+388 - 5,8 4,7+6,3 194 193+194 66 64+68 0,13 0,09+0,15

Площадь: падины 79 га (25%), склонов 75 га (24%), межпадинной равнины 160 га (51%)

Субдоминантное урочище-падина 126 79+186 215 68+374 - 23 3+30 24 -51++70 615 458+743 293 50+523 3,1 2,8+3,4 90 89+91 9 8,9+9 0,08 0,06+0,09

Субдоминантное урочище - склон 98 61+144 215 68+374 24 3+31 8 -9++14 -16 -114++101 327 237+379 - 4,2 3,7+4,5 210 209+211 107 104+110 0,87 0,57+1

Доминантное урочище 98 61+144 215 68+374 4 -4++7 - -4 -108++148 315 241+379 - 5,8 4,8+6,3 197 196+198 70 68+72 0,13 0,1+0,2

Площадь- падины 154 га (49%), склонов 73 га (23%), межпадинной равнины 87 га (28%)

Субдоминантное урочище-падина 113 70+166 215 68+374 - 12 0,1+16 13 -36++67 617 457+754 300 50+543 2,8 2,5+3,2 125 124+125 21 20+21 0,16 0,13+0,18

Субдоминантное урочище - склон 98 61+144 215 68+374 25 0,2+34 8 -15++16 -17 -118++100 328 239+387 ■ 4,3 3,8+4,6 209 207+211 97 93+101 0,66 0,44+0,82

Доминантное урочище 98 61+144 215 68+374 7 -13++13 ь> -6 •102++146 317 245+376 - 5,7 4,6+6,1 233 231+235 105 102+109 0,25 0,18+0,29

Плйщадь- падины 227 га (72%), склонов 57 га (18%), межпадинной равнины 31 га (10%)

Субдоминантное урочище-падина 107 67+158 215 68+374 • -6 -4++11 6 -45++63 615 450+732 296 50+529 2,8 2,4+3,2 146 145+146 34 34+35 0,28 0,24+0,33

Субдоминантное урочище - склон 98 61+144 215 68+374 23 -15++43 4 -25++16 -18 •109++103 329 242+375 - 4,4 3,8+4,7 247 244+250 132 126+136 0,92 0,62+1,1

Доминантное урочище 98 61+144 215 68+374 7 -45++30 - -7 -105++144 318 244+372 - 5,4 4,5+5,7 263 259+265 128 121+135 0,43 0,27+0,56

Таблица 4 Результаты многолетнего прогнозирования водного и солевого режимов при орошении падин 38 га по повторам продолжительностью 21 год (2 повтор- перерыв в орошении) (среднемноголетние показатели и пределы изменения)__

Весеннее увлажнение мм Осадки за теплый сезон, мм Боковой приток, мм Боковой отток, мм Промыва-емость, мм Суммарное испарение, мм Оросительная норма, мм Средняя ГГВпо эл мезокате-ны, м Запасы солей в слоях, кг/м2 Сумма солей в 1 м слое, %

14 м 5м

Субдоминантное урочище (падина) 38 га

158 98+233 215 68+374 - 43 19+57 52 -2++40 619 463+750 295 50+537 3,2 3,0+4,1 73 70+75 5 4,6+5 0,04 0,02+0,06

158 98+233 215 68+374 - 25 8+35 20 -36++88 358 256+453 Нет 4,2 3,6+4,5 67 65+70 4 4+5 0,03 0,02+0,05

158 98+233 215 68+374 - 42 18+54 50 -3++178 620 464+750 293 50+536 3,2 3,0+3,8 62 60+64 4 4+5 0,04 0,02+0,06

Субдоминантное урочище (склон) 57 га

98 61+144 215 68+374 30 13+39 10 -8++17 -17 13+39 329 239+394 - 4,1 3,6+4,5 162 161+162 61 57+64 0,43 0,30+0,58

98 61+144 215 68+374 17 5+24 7 -14++14 -12 5+24 324 236+393 - 4,5 4,1+4,8 161 160+162 65 64+67 0,44 0,26+0,55

98 61+144 215 68+374 29 12+37 10 -7++18 -16 12+37 327 237+392 - 4,1 3,6+4,3 161 160+162 70 67+72 0,52 0,34+0,68

Доминантное урочище 219 га

98 61+144 215 68+374 3 -2++4 - -0,1 -110++147 312 238+383 - 5,9 4,9+6,4 193 192+193 65 62+67 0,11 0,08+0,13

98 61+144 215 68+374 2 -4++4 - -3 -127+150 314 239+399 - 6,0 5,0+6,5 194 193+194 67 63+69 0,12 0,08+0,14

98 61+144 215 68+374 3 -2++5 - -2 -108+147 313 239+382 - 5,9 4,9+6,4 195 194+196 67 65+70 0,12 0,09+0,14

что доказывает «щадящий» режим орошения и сохранение, в целом, направленности природных процессов. Таким образом, 21-летний перерыв в .орошении возвращает эти почвы в природные или близкие к природным условиям, далее, при возобновлении орошения, на этих почвах происходит некоторое ослабление влияния орошения на солевое состояние. Следовательно, орошение небольших падин площадью 38 га или 12 % площади всей катены экологически безопасно, т.к. перерыв в орошении в течение 21 года восстанавливает природный водно-солевой режим темноцветных почв.

В разделе, посвященном изменению темноцветных почв падин под влиянием орошения, дается краткий литературный обзор влияние орошения чернозе-мовидных почв на их физико-химические свойства. Для предотвращения негативных последствий, главным образом процессов осолодения и осолонцевания, при орошении почв падин нужно, в первую очередь, четко соблюдать нормы и сроки поливов, а также использовать систему «переложного» прерывистого орошаемого земледелия, результаты которого были представлены выше.

Нам представляется целесообразным орошать естественные ценозы на почвах падин с некоторым их улучшением (подсев травосмесей из культурных растений). Основное назначение орошения почв падин - обеспечение скота кормами и создание запас кормов в зимний период. Ориентировочные расчеты показали, что одна падина площадью 38 га может обеспечить сеном в стойловый период 680 овец.

Техническое осуществление поливов почв падин осложняется тем обстоятельством, что падины разбросаны по степи, однако возможно использование существующих проводящей и регулирующей сетей регулярного орошения с дополнительным строительством подводящих трубопроводов и подкачкой подливной воды с помощью насосных станций. Использование подземных вод морских четвертичных отложений, а именно хвалынско-хазарских отложений, которые широко распространены на данной территории, для орошения падин использовать нельзя. Это обусловлено тем обстоятельством, что пресные подземные воды на данной территории являются исчерпаемым источником. Для орошения почв падин можно использовать ДМ «Фрегат». Для орошения падины площадью 38 га с использованием ДМУ-А308-30 «Фрегат» необходима подача воды 30 л/сек.

ВЫВОДЫ

1. Обобщение опубликованных и фондовых материалов по характеристике природных условий и опыту земледельческого использования территории Северного Прикаспия показало, что территория севера Прикаспийской низменности Заволжья (Джаныбекская равнина) - сложный природный объект, земли которого целесообразно использовать как пастбищные угодья, но для этого необходимо создание кормовых резервов на базе орошения. Согласно литературным данным в регионе в течение 18-20 вв. были апробированы различные направления мелиорации земель: а) выборочное локальное падинное земледелие с обвалованием больших падин для задержания поверхностного стока; б) богарное земледелие на основе мелиоративной вспашки почв солонцового комплекса; в)

агролесомелиорация, посев трав и других культур на межполосных пространствах; г) регулярное орошение и обводнение территории волжской водой.

2. Анализ фондовых материалов гидромелиоративных служб, характеризующих состояние Палласовской оросительной системы за 1970-2001 гг., выявил, что наиболее сложные экологические последствия вызвало на территории Северного Прикаспия регулярное орошение почв солонцовых комплексов, которое привело к подъему грунтовых вод и активному проявлению вторичного засоления. Этот процесс был приостановлен только после сокращения орошаемых площадей и вывода засоленных и переувлажненных земель из орошения. Современный технический уровень не позволяет пока решить положительно вопрос о широком внедрении регулярного орошения в регионе, поэтому ставится вопрос о выборочном (локальном) орошении падин.

3. Солевая характеристика почв солонцовых комплексов за вторую половину XX в., как по собственным полевым наблюдениям, так и по литературным данным показала, что химизм солончаковых солонцов несколько смещается в сторону хлоридно-сульфатного типа. Это связано с влиянием поднявшегося уровня грунтовых вод и накоплением хлорид-иона. Суммарный запас солей снижается. Солевой профиль светло-каштановой почвы становится менее четким. Резкой дифференциации солей в профиле почв не наблюдается. Наблюдается тенденция к засолению нижней части профиля темноцветных почв.

4. Разработанная проф. А.И.Головановым при участии Н.И.Сотневой двумерная радиально-осевая модель влаго-солепереноса позволяет учесть геохимические связи и раскрыть особенности миграционных процессов между сопря-жешшми фациями солонцовых комплексов и в почвах мезокатен. Проверка модели на адекватность расчетных результатов с экспериментальными показала удовлетворительную сходимость, коэффициент корреляции равен 0,65-0,70.

5. Результаты моделирования позволяют заключить, что при стабильных погодных условиях происходит стабилизация галогеохимической емкости ландшафта примерно через 100 лет

6. При изменении погодных условий, в данном случае при повышении общей увлажненности территории с 1978 г, по результатам моделирования происходит подъем уровня грунтовых вод под всеми фациями доминантного урочища в среднем на 0,5 м (с глубины 6,2 на 5,7 м с амплитудой по годам от 4,7 до 6,1 м), увеличение суммарного испарения, некоторое глубинное засоление аккумулятивно-элювиальных фаций на фоне рассоления верхней метровой толщи почв элювиальной и трансэлювиальной фаций. Повышенная увлажненность на фоне потепления зимне-осеннего сезона на 1,3 °С способствует лучшей промываемо--ста солончаковых солонцов элювиальной фации и светло-каштановых почв трансэлювиальной фации. Прогнозные результаты на 2040 г. целинного водно-солевого режима показали, что при существующих погодных условиях будет происходить некоторое глубинное накопление солей в аккумулятивно-элювиальных фациях на фоне рассоления солончаковых солонцов элювиальной фации и светло-каштановых почв трансэлювиальной фации.

8. С увеличением площади падин (с 38 га до 227 га) в целинных условиях происходит увеличение засоления падин, склонов, а также доминантного уро-

чища, что связано с уменьшением удельной промываемости и увеличением пути фильтрационных потоков.

9. Результаты моделирования орошения падин показали, что оно возможно без дренажа на падинах площадью менее 80 га, т.к. не ожидается вторичное засоление. Орошение падин большей площади экологически небезопасно, т.к. это вызовет подъем уровня грунтовых вод до критических отметок (2-2,5 м), а также вторичное засоление темноцветных почв падин. Доминантное урочище и, главным образом, склоны при орошении падин являются «сухим» дренажем. Средние оросительные нормы для естественного ценоза на почвах падин равны 3000 м3/га, в сухие годы - 5200 м3/га. Перерыв в орошении падин возвращает темноцветные почвы в природные или близкие к природным условиям, далее, при возобновлении орошения, на этих почвах происходит некоторое ослабление влияния орошения на солевое состояние

10. Для осуществления поливов падин можно использовать существующую сеть оросительно-обводнительных каналов с дополнительным строительством сети подводящих трубопроводов, рекомендуемая техника поливов - дождевальные машины «Фрегат». Ориентировочные расчеты показали, что одна падина площадью 38 га может обеспечить сеном в стойловый период 680 овец.

По материалам диссертации опубликованы и подготовлены следующие

работы:

1.Сотнева Н.И. Натрий в водной вытяжки как устойчивый показатель засоления почв полупустыни Северного Прикаспия. Сборник материалов научно-технической конференции (23-25 апреля 2002 г.) «Природоохранное обустройство территорий». Москва, 2002 С. 13-14.

2. Сотнева Н.И. Оценка засоления почв солонцового комплекса по токсичным солям (на примере почв Джаныбекского стационара). Бюллетень Почвенного ин-та им.В.В.Докучаева. Вып.56.2002. С. 14-21.

3. Хитров Н.Б., Сотнева Н.И. Оценка современных тенденций изменения микрорельефа солонцового комплекса Северного Прикаспия. Зб1рник наукових прац нацюнального утверситету Франка, 2003. С.423-427.

4. Голованов А.И., Панкова Е И., Сотнева Н.И. Мелиорация и рациональное использование земель Северного Прикаспия. Известия АН, сер.географическая. №6. 2003. С.66-76.

5. Панкова Е.И., Сотнева Н.И. Экспресс-методы оценки засоления почв для целей экологического мониторинга. Материалы Международной научной конференции «Экология и биология почв». Ростов-на-Дону, 2004. С.209-213.

6. Сотнева Н.И. Опыт земледельческого использования территории Севера Прикаспия. Бюллетень Почвенного ин-та им.В.В.Докучаева. В печати.

7. Сотнева Н.И. Пути использования земель Северного Прикаспия. Сборник материалов Всероссийской конференции «Молодые ученые - сельскому хозяйству». В печати.

8 Сотнева Н.И. Динамика климатических условий второй половины XX века района Джаныбекского стационара Северного Прикаспия. Известия АН, сер.географическая. №5. 2004. В печати.

9. Сотнева Н.И. Динамика климатических показателей второй половины XX века Северного Прикаспия (на примере Джаныбекской равнины). Сборник материалов Всероссийской конференции «Проблемы научного обеспечения развития эколого-экономического потенциала России». МГУП. В печати.

10. Панкова Е.И., Сотнева Н.И. Применение экспресс-методов для оценки и группировки почв по степени засоления. Бюллетень Почвенного ин-та им.В.В.Докучаева. В печати.

11. Голованов А.И., Сотнева Н.И. Оценка направленности солевых процессов в замкнутых геосистемах солонцовых комплексов Северного Прикаспия. Сборник материалов Всероссийской конференции «Проблемы научного обеспечения развития эколого-экономического потенциала России». МГУП. В печати.

12. Голованов А.И., Сотнева Н.И. Моделирование солевых процессов в замкнутых геосистемах солонцовых комплексов Северного Прикаспия. Тезисы докладов IV съезда ДОП. Новосибирск, 2004. В печати.

Московский государственный университет природообустройства (МГУП) Зак№ 362 Тираж 100

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Сотнева, Наталья Ивановна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МЕЛИОРАЦИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ СЕВЕРНОГО ПРИКАСПИЯ.

1.1. Локальное падинное переложное земледелие.

1.2. Богарное земледелие на фоне глубокой мелиоративной вспашки.

1.3. Агролесомелиорация.

1.4. Регулярное орошаемое земледелие.

1.5. Обводнение земель Северного Прикаспия.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ДЖАНЫБЕСКОЙ РАВНИНЫ СЕВЕРНОГО ПРИКАСПИЯ.

2.1. Географическое положение.

2.2. Геолого-геоморфологическое строение.

2.3. Рельеф.

2.4. Климат.

2.5. Гидрографические условия.

2.6. Растительный и почвенный покровы.

2.7. Морфологическая структура ландшафта.

2.8. Выводы.

ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Объекты исследований.

3.2. Методы исследований.

ГЛАВА 4. ЗАСОЛЕННОСТЬ ПОЧВ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ.

4.1. Источники и эволюция засоления почв на территории Прикаспийской низменности.

4.2. Солевая характеристика почв солонцовых комплексов на первую половину XX века.

4.3. Солевая характеристика почв солонцовых комплексов по данным 20012003 гг.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА НАПРАВЛЕННОСТИ ВОДНО-СОЛЕВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗАМКНУТЫХ ГЕОСИСТЕМАХ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ СЕВЕРНОГО ПРИКАПИЯ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

5.1. Обзор математических моделей влаго-солепереноса в почвах.

5.2. Схематизация природных условий.

5.3. Описание математической модели влаго-солепереноса «Джаныбек».

5.4. Определение параметров и оценка адекватности модели влаго-солепереноса «Джаныбек».

5.5. Обсуждение результатов моделирования водно-солевого режима в замкнутых геосистемах солонцовых комплексов.

5.6. Выводы.

ГЛАВА 6. ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ СЕВЕРНОГО ПРИКАСПИЯ.

6.1. Обсуждение результатов моделирования водно-солевого режима в целинных мезокатенах.

6.2. Обоснование выборочного (локального) орошения почв падин.

6.3. Изменение темноцветных почв падин под влиянием орошения.

6.4. Орошаемые кулыуры на почвах падин.

6.5. Техническое обеспечение режима орошения.

6.6. Выводы.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Оценка направленности водно-солевого процесса в почвах Северного Прикаспия и возможность их выборочного орошения"

Актуальность темы. Первый аспект темы - описание направленности водно-солевых процессов в целинных почвах Северного Прикаспия. Эта весьма актуальная научная проблема до настоящего времени в данном регионе не рассматривалась, хотя в последние годы она привлекает наибольшее внимание исследователей и имеет не только научное, но и практическое значение. К на-^ стоящему времени накоплено большое количество данных о генезисе, свойствах, эволюции и особенностях засоления почв Северного Прикаспия. Данных же о направленности процесса рассоления-засоления целинных почв Северного Прикаспия на современном этапе их развития немного. В основном эти данные базируются на эмпирических сведениях - на сравнениях характеристик засоленности почв по отдельным или серии разрезов, полученных разными авторами в разные годы.

Второй актуальный аспект темы связан с решением проблемы рационального использования земель Северного Прикаспия. Она имеет давнюю историю, тем не менее до настоящего времени остается не решенной. В разные исторические периоды данную проблему пытались решать по-разному. В XVIH в. земледелие основывалось на богарном использовании больших падин - плоских неглубоких депрессий (до 1-1,5 м) с незаселенными черноземовидными темноцветными почвами и пресными грунтовыми водами. В падинах размещались посевы зерновых культур, бахчи и плодовые сады. Однако падины составляют около 10-15% всей территории. Потребность в расширении посевных площадей обусловила освоение межпадинных пространств, которые вследствие ком-% плексносш их почвенного покрова и господства солончаковых солонцов, требуют предварительной мелиорации. Апробация различных направлений мелиорации почв солонцовых комплексов в XX в. не дала четкого представления, какое из них является наиболее рациональным. В работе делается попытка обосновать возможный путь рационального использования земель Северного Прикаспия с целью повышения продуктивности растительной биомассы естественных пастбищных угодий и создание кормовой базы, способствующей развитию животноводства на основе выборочного орошения больших падин.

Задачи работы:

1. Изучить на основе литературных и фондовых материалов особенности природных условий и опыт земледельческого использования земель Северного

Прикаспия.

2. Оценить на основе литературных и фондовых данных метеостанции Джаныбек климатические показатели и их изменения за первую и вторую половины XX в.

3. Идентифицировать основные параметры для моделирования и проверить адекватность двумерной модели влаго-солепереноса в почвах микрокомплекса.

4. Оценить направленность и дать количественный прогноз водно-солевым процессам в целинных почвах солонцового комплекса и почвах падин с учетом разной степени увлажненности изучаемой территории.

5. Оценить возможность выборочного (локального) орошения почв падин с * точки зрения водно-солевого режима.

Научная новизна. Впервые установлены особенности миграционных процессов в почвах микро- и мезокатен ландшафта Северного Прикаспия: стабилизация галогеохимической емкости ландшафта Северного Прикаспия наступает примерно через 100 лет после начала перераспределения солей при стабильных внешних условиях. Результаты моделирования подтвердили ранее зафиксированный факт подъема уровня грунтовых вод на 2 м [Соколова и др., 2000, 2001, 2003; Топунова, 2003 и др.] в результате изменения климатических условий (увеличение общей увлажненности) на исследуемой территории, начиная с конца 70-х гг. XX в. Эти изменения привели не только к подъему уровня грунтовых вод, но и увеличению суммарного испарения на всех элементах рельефа, что вызвало перераспределение солей внутри ландшафта. Результаты моделирования на конец XX в. показывают, что происходит тенденция засоления нижней почвенно-грунтовой толщи аккумулятивно-элювиальных фаций на фоне рассоления верхней метровой толщи почв элювиальной (солончаковых солонцов) и трансэлювиальной фаций (светло-каштановых почв). Прогнозные ре-9 зультаты на 2040 г. показывают, что при существующих погодных условиях, и соответственно при глубинах грунтовых вод примерно 5-5,5 м, будет происходить дальнейшая тенденция глубинного засоления ранее незасоленных аккуму-лятивно-элювиальньгх фаций. Верхняя 1 м почвенная толща элювиальной и трансэлювиальной фаций будет рассолятъся.

Апробация. Основные положения диссертации доложены на научно-технических конференциях МГУП в 2002- 2004 годах; Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы научного обеспечения развития эколого-экономического потенциала России» (Москва, 2004), Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений «Молодые ученые - сельскому хозяйству России» (Москва, 2004); IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004); на ежегодной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2004), а также на заседаниях отдела «Генезиса и мелиорации засоленных почв» Почвенного института им.В.В.Докучаева (2001-2004 гт.). Результаты исследований использованы в отчетах по проектам РФФИ (проекты №01-04-48093), а также в проектах MAC в рамках проекта РФФИ (№02-04-06513, №03-04-06674).

Публикации: По результатам исследований подготовлено и опубликовано: 12 статей, из них 7 в печати, 2 тезиса.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Сотнева, Наталья Ивановна

ВЫВОДЫ

4. Разработанная проф. А.И.Головановым при участии Н.И.Сотневой двумерная радиально-осевая модель влаго-солепереноса позволяет учесть геохимические связи и раскрыть особенности миграционных процессов между сопряженными фациями солонцовых комплексов и в почвах мезокатен. Проверка модели на адекватность расчетных результатов с экспериментальными показала удовлетворительную сходимость, коэффициент корреляции равен 0,65-0,70.

6Д м), увеличение суммарного испарения, некоторое глубинное засоление аккумулятивно-элювиальных фаций на фоне рассоления верхней метровой толщи почв элювиальной и трансэлювиальной фаций. Повышенная увлажненность на фоне потепления зимне-осеннего сезона на 1,3°С способствует лучшей промы-ваемости солончаковых солонцов элювиальной фации и светло-каштановых почв трансэлювиальной фации. Прогнозные результаты на 2040 г. целинного водно-солевого режима показали, что при существующих погодных условиях будет происходить некоторое глубинное накопление солей в аккумулятивно-элювиальных фациях на фоне рассоления солончаковых солонцов элювиальной фации и светло-каштановых почв трансэлювиальной фации.

7. С увеличением площади падин (с 38 га до 227 га) в целинных условиях происходит увеличение засоления падин, склонов, а также доминантного урочища, что связано с уменьшением удельной промываемости и увеличением пути фильтрационных потоков.

8. Результаты моделирования орошения падин показали, что оно возможно без дренажа на падинах площадью менее 80 га, т.к. не ожидается вторичное засоление. Орошение падин большей площади экологически небезопасно, т.к. это вызовет подъем уровня грунтовых вод до критических отметок (2-2,5 м), а также вторичное засоление темноцветных почв падин. Доминантное урочшце и, главным образом, склоны при орошении падин являются «сухим» дренажем. Средние оросительные нормы для естественного ценоза на почвах падин равны 3000 м3/га, в сухие годы - 5200 м3/га. Перерыв в орошении падин возвращает темноцветные почвы в природные или близкие к природным условиям, далее, при возобновлении орошения, на этих почвах происходит некоторое ослабление влияния орошения на солевое состояние

9 . Для осуществления поливов падин можно использовать существующую сеть оросительно-обводнительных каналов с дополнительным строительством сети подводящих трубопроводов, рекомендуемая техника поливов — дождевальные машины «Фрегат». Ориентировочные расчеты показали, что одна падина площадью 38 га может обеспечить сеном в стойловый период 680 овец.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Сотнева, Наталья Ивановна, Москва

1. Аверьянов С.Ф., Дзя-Да-лин. К теории промывки засоленных орошаемых земель //Доклады ТСХА. М.: 1960. Вып.56. С. 15-19.

2. Аверьянов С.Ф. Некоторые вопросы предупреждения засоления орошаемых земель и меры борьбы с ним в Европейской части СССР // В кн.: Орошаемое земледелие в Европейской части СССР. М.: Колос, 1965. С.90-151.

3. Аверьянов С.Ф., Голованов А.И., Никольский Ю.Н. Evaluation of water and salt regimes on reclaimed areas // Доклад в Тр. МАГИ. Стамбул, 1973. С.

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

5. Абатуров Б.Д. Млекопитающие как компонент экосистем (на примере растительноядных млекопитающих в полупустыне). М.: Наука, 1984. 287с.

6. Абатуров Б.Д. Изменение мелких форм рельефа и водно-физических свойств тяжелосуглинистых почв полупустыни под влиянием пастьбы животных // Почвоведение. 1991.№8.С.6-17.

7. Абатуров Б.Д. Экологические последствия пастьбы копытных млекопитающих для экосистем полупустыни // Экологические процессы в аридных биогеоценозах. XIX чтения памяти академика В.Н.Сукачева. М. Изд-во РАН, 2001. С.57-83.

8. Абатуров Б.Д., Зубкова Л.В. Роль малых сусликов (Citellus pygmaeus Pall.) в формировании западинного микрорельефа и почв Северного Прикаспия // Почвоведение. 1972. №5.С.59-67.

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

10. Атлас расчетных и гидрологических карт и номограмм (Приложение 1 к «Пособию по определению расчетных гидрологических характеристик») Ленинград: Гидрометеоиздат, 1986. 28 листов.

11. Базилевич Н.И, Панкова Е.И. Опыт классификации почв по засолению // Почвоведение, 1968. №11. С.3-16.

12. Базилевич Н.И., Панкова Е.И. Опыт классификации почв по содержанию токсичных солей и ионов // Бюллетень Почвенного института им.В.В.Докучаева, вып.5,1972. С.36-40.

13. Базовые шкалы свойств морфологических элементов почв. М.: Почв, ин-т им .В .В .Докучаева, 1982. 58 с.

14. Базыкина Г.С., Оловянникова И.Н. Мелиоративное влияние системы лесных полос на разных этапах ее функционирования в полупустыне Северного Прикаспия // Почвоведение, 1996, №5. С.679-688.

15. Базыкина Г.С., Титова Н.А. Изменение органического вещества почв солонцового комплекса Северного Прикаспия под влиянием лесомелиорации // Почвоведение, 1993. №1. С.19-25.

16. Болыпаков А.Ф. Исследования Джаныбекского стационара // Тр. комиссии по ирригации. M.-JL, 1937. Вып. 10.С.187-219.

17. Большаков А.Ф., Боровский В.М. Почвы и микрорельф Прикаспийской низменности // Солонцы Заволжья, M.-JL, 1937. С.134-169.

18. Болыпаков А.Ф. Водный режим почв комплексной степи Прикаспийской низменности // Тр.Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1950. Т.32 С.369-396.

19. Большаков А.Ф. Опыт мелиорации солончаковых солонцов северо-западной части Прикаспийской низменности // Тр.Комплексной научной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения. М.: Изд-во АН СССР. Т.П. Вып.З. 1952. С.64-101.

20. Большаков А.Ф., Иванова Е.Н., Роде А.А. Перспективы орошения северной части Прикаспийской низменности // Почвоведение, 1967. №3. С.3-11.

21. Большаков А.Ф, Эрперт С.Д, Шейнин Л.Б. Пути сельскохозяйственного освоения полупустыни. М.: Наука, 1983. 72с.

22. Большаков А.Ф. Природные особенности и развитие земледелия в полупустыне // Пути сельскохозяйственного освоения полупустыни. М.: Наука, 1983. С.9-19.

23. Бондарев А.Г. Агрофизические свойства и водный режим почв сухостепной зоны Нижнего Поволжья, их изменение и оптимизация в условиях орошения. Автореферат дис.доктора с.-х.наук. М., 1985. 32с.

24. Биогеоценотические основы освоения полупустыни Северного Прикаспия. М.: Наука, 1974. 360 с.

25. Будаговский А.И. Испарение почвенной влаги. М.: Наука, 1964. 244с.

26. Будина Л.П. Типы солонцовых комплексов // Почвы комплексной равнины Северного Прикаспия и их мелиоративная характеристика. М.: Изд-во Наука, 1964. С. 196-259.

27. Буяновский М.С. Прикаспийская низменность и пути преобразования ее природы в целях развития сельского хозяйства // Изв. АН СССР. Сер. географ. М., 1961, №5. С.49-59. .

28. Буяновский М.С., Доскач А.Г., Фридланд А.Г. Природа и сельское хозяйство Волго- Уральского междуречья. М.: Изд-во АН СССР, 1956.232 с.

29. Бреслер Э., Макнил Б.Л., Картер Д.Л. Солончаки и солонцы: Принципы, динамика, моделирование. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 296 с.

30. Веригин Н.Н. Некоторые вопросы химической гидродинамики, представляющие интерес для мелиорации и гидротехники // Известия АН СССР, ОТН, 1953, № 10. С.1369-1382.

31. Вомперский С.Э., Оловянникова И.Н., Базыкина Г.С., Сапанов М.К., Сизем-ская M.JI. Основные итоги биогеоценотических исследований и лесомелиорации в полупустыне Северного Прикаспия // Почвоведение. 2000. №11. С.1305-1317.

32. Воробьева JI.A. Химический анализ почв. М.: Изд-во МГУ, 1998. 272 с.

33. Воробьева JI.A., Кречетова Е.В., Гороненкова Е.Е. Карбонатные равновесия и щелочность почв Джаныбекского стационара // Вестн.Моск. ун-та. Сер. 17, Почвоведение, 1991, №4. С.18-24.

34. Габченко М.В. Характеристика грунтовых вод больших падин территории Джаныбекского стационара (по материалам 2002 года) // Бюллетень Почвенного ин-та им.В.В.Докучаева. В печати.

35. Гедройц К.К. Избранные сочинения. Т.2. М.: ГИСХЛД955. 615 с.

36. Гидрогеология СССР. Т.Х111. Поволжье и Прикамье. М.: Изд-во «Недра», 1970. 800 с.

37. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов. Смоленск: «Ойкумена», 2002. 287 с.

38. Гордеева Т.К., Ларин И.В. Естественная растительность полупустыни Прикаспия как кормовая база животноводства. М.-Л.: Наука, 1965. 160с.

39. Голованов А.И., Новиков О.С. Математическая модель переноса влаги и растворов солей в почвах на орошаемых землях. // Тр. МГМИ. М., Вып.36, 1974.6 с.

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

41. Голованов А.И., Панкова Е.И., Сотнева Н.И. Оценка направленности и интенсивности процесса соленакопления (на примере почв юга Западной Сибири). // Почвоведение, № 5, 2002. С. 531-544.

42. Губер А.К., Шеин Е.В., Ван Ицюань, Умарова А.Б. Экспериментальное обеспечение математических моделей переноса воды в почвах, оценка адекватности и надежности прогноза//Почвоведение, 1998, №9. С.1127-1138.

43. Девятых В.А. Генетические особенности почв солонцового комплекса северо-западного Прикаспия. Диссер.канд. биол. наук. М., 1970.

44. Демкин В.А., Иванов И.В. Развитие почв Прикаспийской низменности в голоцене. Пущино, ОНТИ, НЦБИ, АН СССР, 1985, 165 с.

45. Динесман JI.Г. Изменение природы северо-запада Прикаспийской низменности. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 160 с.

46. Динесман Л.Г. Биогеоценозы степей в голоцене. М.: Наука, 1977. 60 с.

47. Зимовец Б.А. Проблемы мелиорации, плодородия и экология почв аридной зоны //Почвоведение, 1991, №9. С.87-86.

48. Зимовец Б.А. Изменение почвенно-мелиоративных условий при орошении земель в Волгоградском Заволжье //Бюлл. Почвенного ин-та им.В .В. Докучаева, 1973, вып.УП, с. 14-47.

49. Иванов Н.Н.Ландшафтно-климатические зоны Земного шара // Зап. ВГО, нов.сер. 1948. Вып.1. 224 с.

50. Иванова Е.Н. Солонцы каштановой зоны междуречья Волги-Урала // Почвы комплексной равнины Северного Прикаспия и их мелиоративная характеристика. М.: Изд-во Наука, 1964. С. 114-156.

51. Иванов И.В. Эволюция почв степной зоны в голоцене. М.: Наука, 1992. 142 с.

52. Иванов И.В., Демкин В.А. Проблемы генезиса и эволюции степных почв: история и современное состояние // Почвоведение, 1996. №3. С.324-334.

53. Иванов И.В., Демкин В.А Почвоведение и археология // Почвоведение, 1999. №1. С.106-113.

54. Каменецкая И.В. Естественная растительность Джаныбекского стационара // Тр.Комплексной экспедиции по полезащитному лесоразведению АН СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1952. Т.2. Вып. 3. С.101-162.

55. Карамбиров Н.А. Сельскохозяйственное водоснабжение. М.: Колос, 1978. 445 с.

56. Киссис Т.Я., при участии М.Н.Польского. Водный режим темноцветной черноземовидной почвы большой падины под древесными насаждениями // Водный режим почв полупустыни. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С.84-126.

57. Классификация и диагностика почв СССР. М.:Колос, 1977. 222 с

58. Классификация почв России. М.: Почвенный институт им. В.В.Докучаева, 2000. 235 с.

59. Ковда В.А. Вопросы засоления и рассоления почв Каспийской низменности в связи с ее ирригацией // Почвоведение, 1941. №5. С.3-19.

60. Ковда В.А. Происхождение и режим засоленных почв. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1946. Т.1. 568 с.

61. Ков да В. А. Почвы Прикаспийской низменности (северо-западной части). М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1950. 255 с.

62. Константинов А.Р. Испарение в природе. Л.: Гидрометеорологическое изд-во, 1968. 532 с.

63. Кошелева Н.Е. Моделирование почвенных и ландшафтно-геохимических процессов. М.: МГУ, 1997. 108 с.

64. Кригер Р.Э. Лиманное орошение в Заволжье. М.-Л.: Изд-во АН СССР,1954. 79 с.

65. Ландшафтная карта СССР М1:4000000. Науч. ред. д.г.н. А.Г.Исаченко, 1988.

66. Ларионов А.Г. Особенности выращивания кормовых культур при орошении в Поволжье // В кн.: Биологические основы орошаемого земледелия. М.: Колос, 1976. С. 93-99.

67. Ларионов А.Г., Кошелев Ю.С. Состав травосмесей и удобрений орошаемых культурных пастбищ в Поволжье //В кн.: Биологические основы орошаемого земледелия. М.: Колос, 1976. С. 100-102.

68. Линдеман Г.В., Оловянникова И.Н., Сапанов М.К. Экологическая оценка лесоразведения в полупустыне // Доклады на XIX чтениях памяти акад. В.Н.Сукачева «Экологические процессы в аридных биогеоценозах». М.: РАН, 2001. С.84-111.

69. Максимюк Г.П. Экспериментальное изучение процесса промывки солончаковых солонцов.// Тр. первого делегатского съезда почвоведов (1217 мая 1958 года), вып.1, 1959. С.18-28.

70. Максимюк Г.П. Солевой режим и солевой баланс мелиорируемых солончаковых солонцов в культурных биогеоценозах // Биогеоценотические основы освоения полупустыни Северного Прикаспия. М.: Наука, 1974. С. 147-206.

71. Маслов Б.С., Колганов А.В., Гулюк Г.Г., Гусенков Е.П. История мелиорации в России. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. Том, 1. 508 с. Том 2. 528 с. Том 3. 260 с.

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

73. Мироненко Е.В., Пачепский Я.А., Понизовский А.А. Моделирование массо-обмена фаз почв на основе термодинамических уравнений физико-химических равновесий. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1981. Вып.5. 52 с.

74. Моделирование процессов засоления и осолонцевания почв. М., «Наука», 1980, 262 с.

75. Мозесон Д.JI. Микрорельеф северо-западной части Прикаспийской низменности и его влияние на поверхностный сток // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1955. Т.25. С.55-65.

76. Мозесон Д.Л. Первые итоги изучения микрорельефа комплексной степи северо-западной части Прикаспийской низменности // Тр.Комплексной научной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения. М.: Изд-во АН СССР. Т.П. Вып.З. 1952. С. 10-34.

77. Мозесон Д.Л. Западинный микрорельеф северной части Прикаспийской низменности и его влияние на перераспределение стока. Автореферат дисс. на соиск. уч.степени к.г.н. М.: 1954. 16 с.

78. Никитин М.Р. О роли временного поверхностного стока в возобновлении запасов соленых грунтовых вод Прикаспийской низменности // Вопросы оценки взаимосвязи поверхностных и подземных вод и качества воды. М.: Изд-во МГУ, 1972. С.99-111.

79. Николаев В.А. Ландшафтоведение. Семинарские и практические занятия. М.: Изд-во МГУ, 2000. 94 с.

80. Пачепский Я.А. Математические модели процессов в мелиорируемых почвах. М.: МГУ, 1992. 86 с.

81. Пачепский Я.А. Математические модели физико-химических процессов в почвах. М.: Наука. 1990. 188 с.

82. Польский М.Н. Агрофизические особенности солончаковых солонцов как объекта мелиорации // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1958. Т.38. С.59-73.

83. Повышение продуктивности полупустынных земель Северного Прикаспия. М.: Наука, 1989. 197 с.

84. Полубаринова- Кочина П.Я., Пряжинская В.Г., Эмих В.Н. Математические методы в вопросах орошения. М.: Наука, 1969. 414 с.

85. Почвы комплексной равнины Северного Прикаспия и их мелиоративная характеристика. М.: Наука, 1964. 292 с.

86. Приклонский В.А., Окнина Н.А. К вопросу о диффузии солей в глинистых породах // Сб. науч. тр. лаборатории гидрогеол. проблем им.акад.Ф.П.Саваренского. 1959, Т.22. С.41-45.

87. Рекс JI.M. Определение параметров переноса солей // Теория и практика борьбы с засолением орошаемых земель. М.: Колос, 1971. С.116-130.

88. Рекомендации по мелиорации и богарному освоению почв полупустынного комплекса северной части Прикаспийской низменности. М.: ВАСХ-НИЛ, 1977.

89. Роде А.А. Джаныбекский стационар, его задачи и организация // Тр. Комплексной научной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения. М.: Изд-во АН СССР, 1952. Т.11, вып.З. С.5-9.

90. Роде А.А. К вопросу о происхождении микрорельефа Прикаспийской низменности//Вопросы географии. 1953. Т.ЗЗ. С.249-260.

91. Роде А.А. Пять лет работы Джаныбекского стационара института леса Академии наук СССР // Научные основы освоения полупустыни СевероЗападного Прикаспия.М.: Изд-во АН СССР, 1958.T.38.C.3-11.

92. Роде А.А. Климатические условия района Джаныбекского стационара // Сообщения Лаборатории лесоведения АН СССР. 1959. Вып. 1 .С.3-40.

93. Роде А.А., Польский М.Н. Почвы Джаныбекского стационара, их морфологическое строение, механический и химический состав и физические свойства // Тр.Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева. 1961. Т.56. С.3-214.

94. Роде А.А. К вопросу об условиях влагообеспеченности древесных насаждений в северо-западной части Прикаспийской низменности // Сообщения комплексной научной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения. М.: Изд-во АН СССР, 1952, вып.2. С.52-95.

95. Роде А.А. при участии Польского М.Н. Водный режим и баланс целинных почв полупустынного комплекса // Водный режим почв полупустыни. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 5-78.

96. Романенков В.А. Изменение почвенно-поглощающего комплекса солончаковых солонцов при мелиорации // Повышение продуктивности полупустынных земель Северного Прикаспия. М.: Наука, 1989. С.48-58.

97. Российская газета, №131, 10.07.97.

98. Руководство по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв. М.: Почвенный институт им.В.В.Докучаева, 1990. 235 с.

99. Сажин А.Н. Природно-климатический потенциал Волгоградской области. Научное исследование природно-климатических ресурсов области за 100-летний период. Волгоград: Изд-во ВСХИ, 1993. С. 1-28.

100. Сапанов М.К. Основные принципы создания адаптированных колочно-западинных насаждений в глинистой полупустыне // Лесное хозяйство, 1998, №5. С.29-30.

101. Сапанов М.К. Экология лесных насаждений в аридных регионах. Москва, 2003.247 с.

102. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации / Под ред. Е.С.Маркова. М.: Колос, 1981. 375 с.

103. Сиземская МЛ. Мелиорируемые солонцы Северного Прикаспия и подходы к их классификации // Почвоведение, 1991, № 9, С.97 108.

104. Сиземская МЛ. , Соколова Т.А., Соколова О.Б. Изменение гипсовых новообразований в ходе длительной мелиорации солончаковых солонцов // Повышение продуктивности полупустынных земель Северного Прикаспия. М.: Наука, 1989. С.29-48.

105. Собрание Постановлений и Распоряжений Совета Министров СССР и ЦК ВКП (б), 26 ноября 1948, №6, С.102-147.

106. Соколова Т.А., Сиземская М.Л., Сапанов М.К., Толпепгга И.И. Изменение содержания и состава солей в почвах солонцового комплекса Джаныбекско-го стационара за последние 40-50 лет // Почвоведение. 2000. №11. С. 13281339.

107. Славный Ю.А Галогенез почв Нижнего Поволжья // Почвоведение, 2003, №1. С.3-12.

108. Сысуев В.В. Физико-математические основы ландшафтоведения. М. Географический факультет МГУ, 2003. 175 с.

109. Титкова Т.Б. Изменение климата полупустынь Прикаспия и Тургая в XX в. // Известия АН, сер. географическая, 2003, № 1. с. 106-112.

110. Толпешта И.И, Соколова Т.А, Сиземская М.Л. Активность ионов и электропроводность водных вытяжек целинных и мелиорированных почв Джаныбекского стационара// Почвоведение, 2000, №11.С.1365-1376.

111. Топунова И.В. Солевое состояние целинных и мелиорируемых солончаковых солонцов Северного Прикаспия в условиях подъема уровня грунтовых вод (на примере почв Джаныбекского стационара). Автореферат на со-иск.уч. степени к.б.н. М., 2003. 21 с.

112. Физическое и математическое моделирование в мелиорации. Сборник статей. Под ред. Акад. ВАСХНИЛ С.Ф. Аверьянова. М.: Колос, 1973. 432 с.

113. Шашко Д.И. Агроклиматическое районирование СССР. М.: Колос, 1967. 335 с.

114. Шеин Е.В., Пачепский Я.А., Губер А.К., Чехова Т.И. Особенности экспериментального определения гидрофизических и гидрохимических параметров математических моделей влаго-и солепереноса в почвах // Почвоведение, 1995, № 12. С.1479-1486.

115. Шнитников А.В. Изменчивость общей увлажненности материков северного полушария // Зал.Геогр.о-ва СССР. Нов.сер., 1957, Т.16. С.1-337.

116. Andreu L., Jarvis N.J., Moreno F., Vachaud G. Simulating the impact of irrigation management on the water and salt balance in drained marsh soils (Maris-mas, Spain) // Soil Use and Management, 1996, № 12. p.109-116

117. Brenner H. The diffusion model longitudinal mixing in beds of finite length // Chem.Eng. Sci., 1962, vol. 17, p.229-243.

118. Destouni G. Applicability of the steady state flow assumption for solute ad-vection in field scale // Water Resour. Res. 1991. №27. p. 2129-2140.

119. Destouni G. Stochastic modeling of solute flux in the unsaturated zone the field scale // J. ofHydrology. 1993. №143. p. 46-61.

120. He X., Veprashas M.J., Skaggs R.W, and Lindbo D.L. Adapting a drainage model to simulate water table levels in coastal plain soils // Soil Sci. Soc.Am.J. Vol.66. 2002. P. 1722-1731.

121. Hutson J.L. and R.J. Wagenet A Multiregion Model Describing Water Flow and Solute Transport in Heterogeneous Soils // Soil Sci.Soc.Am.J. Vol. 59. 1995. p.743-751

122. Hutson J.L. and Wagenet R.J. The LEACHM (Version 3). Technical Description. 1992.

123. Jarvis N.The MACRO Model (Version 3.1). Technical Description and Sample Simulations. Uppsala. Swedish University of Agricultural Sciences. Department of Soil Sciences. 1994. 51 p.

124. Jarvis N.J., Villholth K.G., Ulen B. Modelling particle mobilization and leaching in macroporous soil // European Journal of Soil Science, December, 1999, 50. p. 621-632.

125. Leij F.J., Toride N. Analytical solutions for non equilibrium transport models. // Physical non equilibrium in soils: modeling and application. Ed. By H.Magdi Selim, Liwang Ma. Ann Arbor Press, Chelsea, Mich. 1988. p.115-117.

126. MIKE SHE. Technical Description. 1997.27 p.

127. Pang X.P. and Letey J. Development and Evaluation of ENVIRO-GRO, an Integrated Water, Salinity, and Nitrogen Model // Soil Sci.Soc.Am.J. Vol. 62. 1998. P. 1418-1427

128. Richards L. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils // Handbook, 1954, №60. 160 p.

129. Rieu M., Vaz R., Cabrera F, Moreno F. Modelling the concentration or dilution of saline soil-water systems // European Journal of Soil Science, March, 1998,49. p.53-63

130. Suarez D.L.and Simunek J. UNSATCHEM: Unsaturated Water and Solute Transport Model with Equilibrium and Kinetic Chemistry // Soil Sci.Soc.Am.J. Vol.61, № 6. 1997. p.1633-1646.

131. Toride N., Leij F J., van Genuchten M. Th. A comprehensive set of analytical solutions for non-equilibrium solute transport with first-order decay ans zeroorder production // Water Resour Pes. 1993 №29, p.2167-2182.

132. Young M.H., Karagunduz A., Simunek J., and Pennell K.D. A modified upward infiltration method for characterizing soil hydraulic propertties // Soil Sci.Soc. Am.J. Vol. 66, 2002. P.57-64.

Информация о работе

Сотнева, Наталья Ивановна
кандидата технических наук
Москва, 2004
ВАК 06.01.02

Диссертация

Оценка направленности водно-солевого процесса в почвах Северного Прикаспия и возможность их выборочного орошения - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы