Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Теоретические и методологические основы оценки агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных ландшафтов в аридных регионах

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Теоретические и методологические основы оценки агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных ландшафтов в аридных регионах"

На правах р к описи

ЕГТ^

с;,: ,

¡О 1 '

РЫЧКО Олег Константинович

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ В АРИДНЫХ РЕГИОНАХ

Специальность 11.00.11 — охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора географических нлутс

Москва - 1996

Работа выполнена в Институте водных проблем Российской академии наук

Официальные оппоненты:

доктор географических наук Н.И.Коронкевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.Н.Дуб«нок

доктор биологических наук, профессор Е.В.Шенн

Ведущая организация: Всероссийский паучно —исследовательский институт гидре опшки и мелиорации им. А.Н. Костикова

Защита диссертац1Ш состоится '13 " февраля 1996 г. в 13. часов па зассдашш диссертационного сонета Д 120.59.03 по защите диссертаций при Государственном университете по землеустройству на соискание, учепой степени доктора географических наук.

Адрсс: 103004. г. Москва, ул. Казакова, 15 Государственный университет по землеустройству.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Государственного университета по землеустройству.

Автореферат разослан * 12 " января 1996 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета.

кандидат технических наук

ВВЕДЯ. НИН И ОБЩАЯ ХАРАКТЪРИСТИ КА РАБОТЫ

Ахтуальность проблемы. Отимнзация взаимодействия природы я общества предполагает отологически обоснованную социально-хозяйственную деятельность населения о определенных фпзико -географических условиях конкретной территории. Важнейшим?» ллидшафтообразующи: :и компонентами природной среды являются ее почвенно—растительные и водно - тепловые условия и {»есурсы.

Сельскохозяйственные ландшафты (агроландшафты) г чаи территорий характеризуются вертикальной поясностью, сложностью »г разнообразием природных комплексов, определяемыми изменчивостью естественной увлажненности н притока тепла в зависимости от высоты расположения местности над уровнем моря, что вызывает необходимость как дифференцированного, так и комплексного умета гидрофито -метеорологических элементов, определяющих агроклиматические ресурсы заданных районов.

В аридных регионах ведущими факторами, обусловливающими гидротермическое н фнтофенологическое состояние сельско -хозяйственных ландшафте,», являются суммарная радиация, радиационный баланс, температура и влажность воздуха, атмосферные осадки, почвенные влагозапасы, суммарное испарение, величина подпитывания слоя почвы от ]руктовьас вод, при их близком залегании, фазы развития и другие фптоцеиотичеоси <? параметры растительности.

Процесс экологизации анроногенного ¡воздействия на природно — техногенные ландшафты, особенно в аридных регионах, требует получения информации о сложившихся и ожидаемых значениях указанных факторов. В частности, оценочные н измеренные зеличины агроклиматических ресурсов агроландгпафгов, полученные по региональным методикам, необходимы для обоснования, планирования и проектирования: техногенных нагрузок на природные ландшафть водосберегающпх технологий па сельскохозяйственных угодьях; агрогадрофитомелиораций в экологически неблагоприятных ' районах; мероприятий по защите фитоценозоз от болезней и вредителей па основе определена:*? темпов вегетяроваппя п накопления фтгтамассн растительности ц друпп целей. ;

При подготовке различной планово— прогнозной, норматива« -технической, инструктивно—руководящей додукеггггцзтп, регла — кевгшрующей степень воздействия социально г- экономических объектов

и мероприятий на природно - техногенную среду. требуется соответствующее научное и методологическо" обеоп чепце, содержаще« оценочно--расчетные методы и показатели.

Однако, несмотря на особую актуальность и большую практическую значимость, до настоящего момепга для аридных регионов остается насущной проблема разработки научных основ по формированию ^шверсалнзнргчанной методологии досгаточно надежно, заблаговременно, достоверно и комплексно учитывающей региональные географические особенности процессов формирования и npocrpiHCTBc:mo - ьременного распределения растительных и водно — тепловых компонентов природпо—хозяйственных комплексов.

Обозначенная проблема решается путем подготовки концепций и принципов создания системы, когорля включает специальные методики, методы и способы, базируется на оценочных и контрольно — диагностических м .елях, схемах, зависимостях и функционирует на основе использования реггрезеитатииной долгосрочной и оперативной информации о фитоценотических и гиАроагрометеорологическнх факторах, характер)' у.ющих агроклиматические ресурсы arpo — ландшафтов.

Ua&jLJtapaHiLJUXÁeffQeauuü- Целью работы является установление sttXouoMepiiocro,. формирования, внутрнсезоппой ы территориальной трансформации агроклиматических ресурсов как научно-теоретической основы их оценки в сельскохозяйственных ландшафтах.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

— нсследовагть процессы энерго- и массообмена в arpo — ландшафтах, влияющие на структуру, временное и пространственное распределение ра стнтелъиых в водно—тепловых ресурсов аридных территорий:

— определить главные агрометеорологические факторы, характеризующие фитофеиологическне н гидротермическне условия веге-пгрования агроцеыозов:

— изучить характер ы установить параметры изменчивости компонентов агроклиматических ресурсов под влиянием обуслокливающнх их факторов;

— установить закономерности внутрисезонного распределения в агролаядтафтах элементов растительных, тепловые и водных ресурсов в зависимости от их исходного состояния;

я

— исследован, ъ условиях вертикальной поясности климата н почиенно —растительного покрова горного региона процессы пространственной изменчивости ресурсов тепла и влаги;

— разработать методологичоасне основы создания системы методов оценки агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных ландшафтов.

Объект исследований. Агроклиматические (водные, тепловые, растительные) ресурсы сельскохозяйственных ландшафтов как одна из составляющих природных ресурсов географической среды а их многообразии пространственной и внутривегетационной изменчивости в зависимое™ от обусловливающих фитогидрометеорологнческях факторов. Основной географический район исследований — засушливая зона среднеазиатского региона с типичными агролдндшафтамн, представленными ведущими агроценозами.

Методика Поставленные задачи реша-мхеь как на

основе теоретико-методологических разработок и биофизиком «тематического моделирования, так и па Сазе специальных комплексных экспериментальных полевых и камеральных исследований, проведенных под руководством и при непосредственном участи автора. При этом использовались основные методики, стандартные приборы п оборудование, применяемые в системах Госкомгидромета, Мшшодхоза, Минсельхоза и Мингеолсгии.

йдаиая_лоа1Ш(а По материалам исследований получены следующие результаты, имеющие научную новизну!

выдвинута концепция системного влияния гидрометеорологических факторов и показателей на процессы телловлагообмена, гидротерми' ские элементы местности и построены физико-био — статистические модели формирования и трансформация агроклиматических ресурсов в агроладдтнафгах;

установлены имеющие региональную специфику особенности внуфисезонного и территориального распределения . гидро — метеорологических и фнтофенологических факторов, обусловливающих тепловые н водные ресурсы агроценозов, и разработана система методов их контроля и оценки;

определены оптимальные значения потребности основных вндоп агроценозов в тепле и влаге на базе сумм агрометеорологических факторов ы предложены методы их получения;

выявлены закономерности временного и внутрирегионального зонального распределения климатических и гидрологических

показателей иодшлк и тепловых ресурсов агролднлпмфгов в зависимости иг высоты местности над уроинсм моря и предложена усовершенствованная методика гндроклиматического районирования засушливых -территорий uo степени влагоо6еспе.че!шосш;

разработаны, на основе уч<ча агрометеорологических и фито — цемотнческих особенностей пронзрасгаашя растительности, методы, упрощающие оценку и контроль интегральных злт*мей Гидро — термического и фенологического режимов вегетирования агроценозов;

выявлены закономерности пространственной изменчивости ренрсзе1гтагипностн пунктов наблюдений за агрометеорологическими элементами агроклиматических ресурсов и усовершенствована методика выбора местоположения зональных базовых пунктов контроля;

сформулировл i более комплексно н детально ключевые понятия, определения и термины, характеризующие процессы формирования, пространственного н внутривегетационного распределения агроклиматических ре> рсоп сельскохозяйственных ландшафтов.

Полученные результат представляют собой расширение н углубление теоретической базы для создания системы новых' в у совершенств* ' ш существующих расчетных и оценочных методик, методов, спосиоов и прис- ;оа, позволяющих на основе стандартных агрометеорологических данных, боле« комплексно ы эффективно изучать динамику прнродно-техногенных процессов, выявлять закономерности падоплешш, трансформации п перераспределения растительных, водных п тепловых ресурсов, определггп. их сложившиеся и ожидаемые, качественные н количественные характеристики для заданной территории.

На защиту выносятся теоретические и методологические основы оценки сложившихся и ожидаемые агроклиматических ресурсов се-льскохозяйсгвешшгх ландшафтов за Бнутрявегетацноштые периоды г, аридных регионах, которые включа!От;

концепцию комплексного воздействия основных агро — метеорологических факторов па сезонную и территориальную изменчивость ресурсных компонентов аридных агроландшафггов;

обоснование выбор« необходим!« для оценки н кошраля тдротермичсских. сгрофизнческпх п фи гофеналошчеашх парамстроэ, Bpinrpsics и способов определения агроклиматических ресурсов;

методические положения по разработав tíicrcícj униф'чи-ponomtwx моделей, методой и показателей теплоалагообмена в географической средс квч основы для оценки гидрометеорологических, климатических, фптоцснсггиЧеских факторов, формирующих структуру

ь

водного и теилоного балансов аридных сельскохозяйствен!»« территорий и обусловливающих гидротермическоо и фитофеио-логнческое состоите агроценозов за различные межфазиые периоды;

схемы по формированию структуры, режимов функционирования п состава элементов в подсистемах корректировки предаычислешгых значений, упрощении расчетов и контроля агрометеорологических факторов, характеризующих агроклиматические ресурсы;

порядок подготовки методических и географических обоснований п принципов, необходимых тгри создании региональных информационных комплексов мониториша геоэкологического состояния агролаидшафтов.

Положения разработанной методики оценки сложившегося и ожидаемого оптимального суммарного испарения (водопотребления) агроценозов и гадроагрометеоролошческнх факторов, его обусловливающих, за сезонные и виутривегетационные периоды в аридных районах использованы в Руководящем документе (РДИ 33 -13 -84) "Инструкция по прогнозированию сроков и норм полипа для оперативного управления поливами" (198-1) и "Рекомендациях по оперативному упроглепню водным режимом поля иа основе прогноза погодныз условий" (1989) -- базовых нормативно—методических документах, регламентирующих процесс и порядок составления прогнозов влагообеспеченностя н режимов орошения земель в засушливых зонах.

Предлагаемая методика предвычнслетт н диагностики влагообеспеченносга, оптимального суммарного испарения, почвенных влагозапасоп испаряемости и фаз развития растительности принята к внедрению в системах Мннсельхоза и Минводхоза Кнргазсгана в качестве методологической основы при разработке рекомендаций, нормативных п руководящих документов по рациональном; водопользованию н водоооерегающнм технологиям, при прогнозах водно —тепловых ресурсов, экологически обоснованных оросительных норм и режимов орошения сельскохозяйственных угодий, при планировании освоения новых земель з аридных зонах, при разработке рекомендаций по долгосрочному п оперативному прогнозированию п расчетам объемоз, сроков и приоритетности проведения агротехнически!: и мелиоративных мероприятий,

Проведенные исследования и полученные результаты по разработке п отбору методов п схем оценки п режимов контроля

гндротермического состояния природно—техногенных ландшафтов позволили разработать "Концепцию единой экологической информационной системы и ее генеральной схемы для регионов Киргизской ССР", использованную Госкомприродой Киргизстана для подготовки методических и технологических основ создания республиканской системы г*»о^кол. , ичсского мониторинга.

Методологические основы созданной системы диагностики, оценки и уточнения оценочных значении тепловых ресурсов, суммарного испарения, почленных влагозапасов , фенофаз агроценозов приняты к внедрению и используются в Государственном агентстве по гид, «метеорологии при Правительстве Киргизстана для разработки новых и усовершенствования существующих региональных методик наблюдения, оцени" долгосрочного и краткосрочного прогнозирования гидро- и агрометеорологических факторов, характеризующих водно -тепловые ресурсы и темпы вегетироваяня природной и сельскохозяйственной пастигельности аридных регионов.

Материалы и результаты исследований по вопросам методологии прогнозирования и оценки геоэкологического состояния географически , реды. создания, функционирования и взаимодействия систем мониторинга и структур экологической экспертизы природно — техно! ешшх ландшафтов и их компонентов, обоснования и планирования проведошя агрогидрофитомалиораций в аридных зонах, мелиоратшшо — географического обоснования земле— и водо- ^ сберегающих технологий используются в системе Министерства народного образования Киргизии в курсах вузовских лекций 'Мониторинг природной среды и экологическая экспертиза", "Мелиоративная география", "Основы мелиорации и орошаемого земледелия", "Агрометеорология и агроклиматология".

Результаты исследований по оценке и прогнозированию увлажненности сельскохозяйственных угодий использованы Министерством мелиорации и водного хозяйства СССР при разработке Типовых технологаческих схем, принципов и порядка создания н алгоритмов функционирования автоматизированных информационно — измерительных систем прогнозирования водопотреблення орошаемых земель.

Разработанные методологические и технологические основы формирования структуры и моделей функционирования систем эколошческого мониторинга .географической среды горных территорий (базирующихся па выявленных гндро - и агрометеорологических

закономерностях н принципах) использованы Госкомприродой СССР в Техническом задании на разработку "Генеральной схемы создания единой геоэкологической информационной системы Советского Союза".

АЩЮ&ЯЦЧЯ Основные положения диссертации изложены более чем в 50 научных трудах автора общим объемом свыше 75 печатных листов. Результаты работы были доложены и получили положительную оценку на следующих совещаниях, конференциях, симпозиумах.

Республиканская научно — практическая конференция по проблемам агрономии и орошаемого земледелия (Фрунзе, 1978), Реа.у оликанское совещание по мелиорации и орошаемому земледелию (Киев, 1900), Всесоюзная научно —техническая конференция ".Автоматизация гидромелиоративных систем" (Фрунзе, 1981), Республиканская научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов по водному хозяйству (Ташкент, 1981), Всесоюзная конференция Тидрометеоро — логическое обеспечение мероприятий по выполнению Продовольственной программы" (Днепропетровск, 1983),

Республиканская конференция "Режим орошения при прогрессивных способах полива и разработка АСУ ТП в мелиорации" (Кишинев, 1983),-Зональное совещание по земельным и водным мелнорациям на неблагополучные землях (Волгоград, 1987), Региональная конференция республик Прибалтики н Белоруссии по проблемам - защиты растений (Минск, 1987), Республиканская научно—теоретическая конференция "Геофафнческие исследования и рациональное природопользование" (Фрунзе, 1989), Всесоюзная научно-теоретическая конференция "Экологические проблемы природопользования" (Ленинград, 1990), Республиканская научно—техническая конференция по охране и рациональное использованию природных ресурсов (Фрунзе, 1990), Пятый с£езд Географического общества Киргизской ССР (Пржевальск, 1990), Всесоюзный симпозиум "Комплексный мониторинг, оптимизация н прогноз состояния природной среды" (Москва, 1991), Республиканская научная конференция по проблемам воздействия- природно — техногенных катастроф на социально—хозяйственные комплексы горных регионов (Бишкек, 1994), Международный конгресс "Вода! экология и технология" (Москва, 1995).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, голи глав, выводов и приложения, изложена на 213 страницах машинописного текста, содержит 15 рисунков, 20 таблиц, 29 приложений и список литературы нз 264 наименований. ,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Характеристика и анализ существующих способов учета агроклиматических ресурсов применительно к их оценке

В прнродпо-хозяйственных условиях среднеазиатского региона наиболее актуальными являются проблемы оценки основных гндроагрометеорологичеашх факторов, определяющих гидро' термическое и фитофснологаческое состояние сельскохозяйственных ландшафтов. Такоными для аридных территорий являются учет и предвычисление сроков наступления фенофаз развития агроценозов, тепловых и водных ресурсов агроландшафтов.

При решешш указанных проблем одинмл из важных являются вопросы обооюва« это выбора способов и параметров, пригодных для оценки сложившихся или ожидаемых агроклиматических ресурсов агр ландшафтов, и типизация понятийно-терминологического аппарата, для этого н< ¿ользуемого. В связи с чем, автором п новых пли уточненных формулировках излагаются основные понятия, термшш и определения, характеризующие исследуемые процессы, комплекта! н факторы гц.лродно-техногенного ландшафта, такие как "агроклиматические рес>рсы", "климатически обусловленный всгегарюнный период", "сельскохозяйсгвешпяй ландшафт" и другие.

Выполненный в данной главе анализ наиболее распространенных п известных способов определения фитофенологических и 1 гидротермичеашх условий и параметров показывает, что большинство из существующих методов и расчетных схем сложны, громоздки, по отличаются необходимыми комплексностью, точностью, оперативностью или долгосрочносгью, используют нестандартную агрометеоро — логическую информацию, получение которой требует организации специальных наблюдений, не учитывают региональных особенностей протекания фитоклиматичези» процессов в конкретных ландшафтах или не предусматривают самостоятельного расчета ожидаемых значений заданных факторов, ввиду чего мало пригодны для решешш задач по оценке сложившихся в ожидаемых агроклиматических ресурсов агрол&идшафгов в аридных регионах Средней Азии за вегетационные и впутривегетационные (подекадные к межфазные) периоды агроценозов.

По результатам анализа произведен выбор зависимостей, оггаспх применимых для оценки сложившихся агроклиматических ресурсов, ; при условии обязательной идентификации содержащихся в таких расчетных схемах эмпирических параметров относительно природно —

Хозяйственных у слои ни засушливых зон. Это способы учета, в которых необходимые растителыше и водно-тепловые ресурсные характеристики определяются как инструментально измеренные или рассчитанные по фактическим значениям обусловливающих их агрометеорологических факторов,

Установлено, что требуют усовершенствования, или разработки а качестве новых, методы, позволяющие оценивать за вегетационные, межфазные, подекадные периоды ожидаемые значении или контролировать такие компоненты агроклиматических р. урсо» как: оптимальные сроки посева или возобновления вегетации и сроки наступления фенофаз агроценозов, глубина распространения их корневой системы (мощность корнеобитаемого слоя почвы), площадь листьев и относительная площадь листовой поверхности за межфазные периоды развития растительности; тепловые ресурсы, оптимальное суммарное испарение, испаряемость, величина подпитывания корнеобитаемого слоя почвы от грунтовых вод, водные ресурсы почвы, степень естественного увлажнения агроландшафтов.

Указанные методы и были идентифицированы, унифицированы . пли вновь разработаны автором на основе системных теоретических и экспериментальных исследований примешттелыго к сельскохозяйственным ландшафтам аридных территорий.

Глава 2. Природно—хозяйственные условия региона исследований и методика полевых экспериментов

Для решения поставленных проблем и задач были организовать комплексные воднотеилобалансовые и фитофенологачесяие исследования на опытно—производственных участках с посевами орошаемых сельскохозяйственных культур. Эта участки располагались » районах, типичных по геоботаническим, агроклиматическим, гидрогеологическим и другим географическим условиям для аридно, зоны среднеазиатского региона, что подтверждается их детальной прнродиохозяйстпенной характеристикой, В частности, главными характерными особенностями зоны экспериментальных исследований, присущими всему региону, являются вертикальная поясность тадротермичеекпх условий н почвешю - растительного покрова, отмечаемые с изменением высоты местности над уровнем моря, а также — общая засушливость я континентальность климата.

Полевые эксперименты проводились на массивах озимых и яровых зерновых, сахарной свеклы, кукурузы на зерно и люцерны (трав) 2—3

годе произрастания, в течение всего их вегетационного периода, от посева (возобновления вегетации) до уборки. Указанные культуры возделывались по общепринятой агротехнике и при оптимальном увлажнении с помощью поливов дождеванием.

Программой эксперименто- предусматривались следующие исследования я типы наблюдений: определение элементов водного баланса — атмосферных осадков, фактических поливных норм, уровней грунтовых вод, величины подпитывания кориеобитаемого слоя почвы от грунтовых вод, влажности ы влагоэаиасов почвы в 1,5-метровом слое почвы; определение элементов теплового балапса: радиационного балансе, тсплопотока в почву, турбулентного потока в атмосферу, оптимального суммарного испарения; фитофенологические наблюдения: определялись фен .>аза, густота, высота, глубина распространения корневой системы растительности, площадь листьев фитоценозов, степень затенения ими поверхности почвы: фиксировались виды и сроки проведения агрс .»хтгческих мероприятий и поливов. '

Результатами данной главы показано, что применявшиеся мето — дихи указанного комплекса наблюдений за основными гидрометеорологическими, фитоцеиопгическими и фенологическими факторами орошаемых агроценозов являются стандартными, а регион проведения палевых экспериментов — типичным для аридных агроллндшафтов.

Глава 3. Зональное деление аридных территорий для оценки 1 агроклиматических ресурсов

Получение достоверных оценок агроклиматических ресурсов требует детального учета региональных географических особенностей агроландшафта на основании - данных характерных пунктов их сбора. Это достигается географичесхим районированием я обоснованием репрезентативности необходимой агрометеорологической информации, получаемой от зональных базовых гидрометеостанций (ГМС).

Автором, с учетом недостатков существующих методов зонального деления природно —техногенных ландшафтов, для целей оценки в пред — вычисления водно—тепловых ресурсов, выполнено по комплексной усовершенствованной схеме гадроклиматкческое районирование Чуйского аридного региона как наиболее характерного для засушливой зоны.

Районирование проведено по результатам Внутрирегиона -ыюй Г дифференциации я на основе установленных среднезональных значений показателя естественного увлажнения, элементов водных и тепловых ресурсов за климатически обусловленный вегетационный

период по зависимостям, подобным (1), (2), с использованием идентифицированных нами для аридных условий уравнений расчета почвенных вллгозапасов, испаряемости, величины подпитывания слоя почвы от грунтовых вод, при их близком залегании.

Еа 1 1 '

В«Е0-Х + (У„-УЯ)+ПГ. (2)

где X — атмосферные осадки; Ун, — начальные и конечные влагозгимсы заданного корнеобитаемого слоя почвы; Пг — подпитывание корнеобитаемого. слоя почвы от грунтовых вод; Я0 -испаряемость или оптимальное суммарное испарение агроценоза.

Для упрощения определения испаряемости, в том числе при расчетах показателя тепловллгообеснеченности и гидроклнмэтическом районировании, автором установлена зависимость между ее значениями по уравнению А.И. Будаговского (1964), довольно сложному для широкого практического применения, и значениями температуры воздуха, которая описывается уравнением:

Я0 = 0,30<( (3)

здесь Е0 - испаряемость за климатически обусловленный вегетационный период, мм; I — сумма среднесуточных температур воздуха (тепловые ресурсы) за тот же период, °С.

Величина подпитывания от грунтовых вод (П,) нами определялась по формуле С.И. Харченко (1975), с идентифицированием содержащихся в ней параметров:

Пг-4£г. (4)

е

здесь Пг — в мм за расчетный период; — испаряемость по (3) за тоже период, мм; е — основание натурального логарифма; С — глубина залегания грунтовых вод, м; т - эмпирический коэффициент (зависящий от агрофизического состава почво — грунтов, вида агроценоза и глубины корнеобитаемого слоя почвы в конкретных агроклиматических условиях), значения которого I найдены нлмп экспериментально для условий аридного региона.

Результаты районирования типичного аридного региона по значениям основных тндроклиматических факторов, характеризующих вертикальную поясность гадро-термических условий п ресурсов, показывают хорошо прослеживаемое изменение с нарастанием высоты

местности значений элементов тепловых и водных ресурсов, а также показателя естественного увллжнешш и оросительной нормы, что позволяет, и соответствии с вертикально — пространственным распределением указаштых параметров, для целей оценки сложившихся и ожидаемых агроклиматических ресурсов лгролгшдшафгов, разделить заданную территорию па три гидроклиматически однородные зоны:

1. Сухая - простирается с севера репюна на юг в пределах высот 550 — 700 м; отличается самой высокой испаряемостью, незначительными атмосферными осадками, малыми начальными почвенными влагогапасами и подпитыванием от грунтовых вод; почвы представлены светлыми сероземами, местами полугодроморфного и гидроморфпого типа: оросительная норма за климатически обусловленный вегетационный перг \ составляет 725 мм (7250 м3 /га),

2. Засушливая - занимает верхнюю равнинную часть региона и часть предгорного пояса до высоты 1000 м; с мальем количеством атмосферных осадков ч начальных почвенных илагозапасов, ^большой испаряемостью и значительным подпитыванием от грунтовых вод, составляющим свыше 20 % от естественных водных ресурсов; почвь/ — сероземы обык! венные, в нижней части зоны — сероземно— лугового и лугово - сероземного типа' оросительная норма равняется 535 мм (5350 м3 /га).

3. Умеренно - засушливая - расположена почти целиком в предгорном поясе, до высоты 1400 м, со значительными начальными ^ почвенными вллго запасами ы испаряемостью; подпитывание от грунтовых вод отсутствует из-за глубокого их залегания, вследствие чего естественное увлажнение (водные ресурсы) обеспечивается в основном атмосферными осадками (до 70%); почвы — сероземы обыкновенные, сменяемые в верхней части светло—каштановыми; оросительная норма составляет 345 мм (3450 м3 /га).

Наряду с этим, для каждой из выделенных зон получено средневзвешенное внутрисезокное подекадное распределение испаряемости, вычисленной по (3), атмосферных осадков и их разности как показателя атмосферного увлажнения заданной зоны.

Большинство авторов при оценке репрезентативности ГМС в экстраполяции ее информации на окружающую территорию используют корреляционные отношения, меру рассеяния, а такж у — <• показатель репрезентативности гидрометеорологических данных по сравниваемым пунктам.

На основании указанных критериев и признаков произведен выбор зональных базовых ГМС, дающих максимально репрезентативную агрометеорологическую информацию для зон их расположения.

По результатам исследований составлена карга - схема расположения выделешмх на территории типичного аридного региона базовых зональных ГМС и гндроклиматнческнх зон (рис. 1), границы которых проводились с учетом материалов анализа и статистической обработки сравнения агроклиматических и гидрометеорологических данных ГМС, характеризующих выделенные зоны.

Разработанная автором комплексная усовершенствованная методика зонального гидроплиматнческого деления аридной территории, результаты проведенного районирования и обоснования ренре — зентативности базовых зональных ГМС позволяет: уточнить существующую географическую зональность; повысить оправды — ваемость и надежность расчетов и предвычнсле1ШЙ агроклиматических ресурсов сельскохозяйствешшх угодий и гидрометеорологических факторов, их обусловливающих; оценивать условия естественной тепловлагообеспеченности агроклиматических зон и прогнозировать оросительные нормы сельскохозяйственных посевов; обосновывать п назначать необходимые ресурсосберегающие, природоохранные и мелиоративные мероприятия по оптимизации функциошчроеания окружающей среды и возделывания агроценозов; обоснованно размещать ведомственные базовые зональные пункты экологического мониторинга природных комплексов, воднотеплобалансовые станции и участки, что существенно сократит объем и трудоемкость необходимых наблюдений; проводить зональное и региональное планирование и проектагрова1 че водопотреблешм, водоподачи п водораспределения в пределах конкретных агроландшафгов.

Глава 4. Методология оценки сложившихся и ожидаемы. агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных ландшафтов в аридных регионах

В связи с тем, что в горных странах пространственно - временная изменчивость фнтоклиматическиз: условий более значима, чем в равнинных районах, требуется лая оперативный, так и эаблаго — временный детальный учет территориального и внутрисезонного распределения растительных и водно—тепловых ресурсов или факторов их характеризующих, что вызвало необходимость разработки соответствующей методологии.

КАЗАХСТАН

Рис. 1. Схема районирования Чуйского аридного региона по степени вяагообеспеченности

V Условные обозначения: • зональная базовая ГМС; • насаленный пункт;

- гранида зон; 1~3 нумерация зон;

—" граница Киргизской Республики

На рис. 2 в <лсгемном виде представлена впервые разработанная автором методология оценки агроклиматических ресурсов-сельскохозяйственных ландшафтов в аридных регионах, теоретической основой которой являются установленные закономерности и асинхронны© спяаи между уже сложившимися фитогидро — метеорологическими условиями формирования агроклиматических ресурсов, характеризуемыми предоценочными признаками (предикторами), и последующим их виутрисеэошшм распределением.

Методология базируется на выявленных зависимостях полученных количественных и качественных показателях тепло— и влагооОмена в системе почва-растительность—воздух и включает комплексные физико — био — статистические модели, методики, методы, способы и процедуры, позволяющие осуществлять контроль, учет и оценку сложившихся и ожидаемых агроклиматических ресурсов за вегетационные и различные внутривегетационные периоды агроценозов.

Предлагается система методов учета и оценок сроков наступления фенофаэ, тепловых ресурсов, оптимального суммарного испарения, испаряемости, почвенных влагозапасов и других компонентов агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных ландшафтов за различные периоды вегетароваяия основных агроценозов среднеазиатского региона.

Из многочисленных, в т.ч. наших, публикаций следует, что возобновление вегетации озимых зерновых, многолетних трав и люцерны, посевы яровых зерновых, трав, люцерны и сахарной свеклы происходят в сроки, близкие к дате устойчивого перехода температуры воздуха через 5 °С весной (Д5), оптимальным сроком посева кукурузы является дата устойчивого перехода температуры воздуха через 10 °С (Дю), что позволяет использовать Д£ и Д10 в качестве предикторов яри расчетах дат посева или возобновления вегетации.

Связь Д5 и Д)0 с оптимальными сроками посева или возобновлена вегетации (С) для основных агроценозов аридной зоны характеризуется следующими уравнениями:

— для трав, люцерны, озимых и яровых зерновых:

С=*0,09Д5 + 4,18, , (5)

здесь С, Д5 отсчитав аготся в сутках от 1 января; • ; г = 0,86± 0,03; п - 36; Еу = 5,55 суток;

1 " , ■

- для сахарной свеклы:

Рве. 2. Структурная схема системы оценки сложившихся и ожидаемых агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных ландшафтов

С -- 0,85Д5 ► 37,61, (6)

здесь С и отсчнтмваются ь сутках от 1 января;

г - 0,8-1 ± 0,03; л = 35; Еу = 5,00 суток;

— для кукуручм:

С= 0,66Д10 +35,95, (7)

ядесь С и Д10 отсчтывадотся в сутках от 1 марта;

г = 0,78 ± 0, Об; п = 42; Яг = 4,54 суток;

где г — коэффициент корреляции, п - число членов, Ву — ошибка уравнения.

Дата перехода через 5 "С может быть получена по даппым наблюдений, расчетом по долгосрочному прогнозу температуры воздуха или предвычнслена по уравнениям вида:

Д5 = 0,53Д0 + 45,16, (3)

г = 0,76 ± 0,05; п = 50; Еу = 5,54 суток;

гАе До — дата перехода через 0 °С весной, отсчитываемая от 1 января, сутки.

Дата перехода через 5 °С тесно связана с Д10, что позволяет использовать Д5 дня предвычисления срока наступления Д10 по уравнениям типа:

Д!0 = 0,69Д5-18,51, (9)

г = 0,74 ±0,06; л = 50; Еу = 5,73 суток;

здесь Д10' отсчнтывается от 1 марта, сутки.

Для определения сроков наступления фенофаз агроценозов автором в качестве предикторов используются даты возобноплегаь вегетации или оптимальные сроки посева сельхозкультур, ввиду установленных зависимостей с фазами ах развитая. При оценке тепловых ресурсов агроландшафтсв (через суммы активных температур воздуха) за вегетационные и различные внутрпсезонхше периоды, га главный предиктор принята Д5, имеющая тпаше связи с суммами тепловых ресурсов, накопленными за различные по продолжительности внутрнсезонные периоды (рис. 3).

1 Результаты выполненных исследований позиолягот,- прп учете и оценке основных элементов агроклиматических ресурсоа —

"Ve

600"

б)

Vе

500-

400-

300

1500-

1300'

noo-

900-

i-Г

80 100 Д 5

У 'С

2400-

2200-

2000-

1800-

100 А & 60 . 80 100 Д 5

Ряс. 3. Зависимость между датой перехода температуры воздуха через S% весной (Д6) и подекадно нарастающими суммам* тепловых ресурсов длщ а) четырех (У4); б) дойми (Г3); в) двенадцэтп (К13); г) шестнадцати (УЦ А®КДЛ от As

оптимального суммарного испарения, испаряемости, тепловых ресурсов и сроков наступления фснофаз сельхозкультур, в качество ведущих агрометеорологических предикторов и расчетных факторов использовать даны устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 5 °С весной, суммы активных температур воздуха и оптимальные сроки посева или возобновления вегетации агроцсиозов, близкие к соответствующим (5 "С или 10 °С) температурным пределам.

При разработке методов оценки фенологических и фитоцено-тичесхих элементов агроклиматических ресурсов за базовы- принимались фенофазы, в которые агроценозы проходят главные этапы роста н развития, такие как формирование листьев, стебля, репродуктивных органов и т.д. Здесь также учтены критические, по реакции на влагоснабжение, стадии развития сельхозкультур, обычно совпадающие с ' максимальными для растительности фитомассой, суммарным испарением и водопотребностью, впервые отмеченные П.И.Броуновым (1957) и выявленные нами для основных агроценозов — табл. 1.

Таблица 1

Критические по водопотребносги периоды развития основных агроценозов

Вид агроцёиоза Критический по водопотребности' период

яровые и озимые зерновые кукуруза сахарная свекла травы (люцерна) * выход в трубку — колошение выметывание метелки — цветение початка всходы — максимальное развитие растений выход в трубку (стеблевание) — колошение (бутонизация)

Кроме этого, для сахарной свеклы отдельно выделены стадии "максимальное развитие растений", наступающая вслед за стади. . "закрытие междурядий", после набора суммы тепловых ресурсов в 700 °С, и "техническая спелость", следующая за стадией "пожелтение нижних листьев", при наборе суммы тепловых ресурсов в 320 °С, и характеризующая оптимальные сроки уборки.

При оценках сроков наступления фаз развития растительности их можно определять как дату накопления полученных нами норм в виде сумм оптимального суммарного испарения, тепловых ресурсов или дефицитов влажности воздуха, необходимых для прохождения конкретных фенофаэ агроценозов.

■го

Для расчета оптимальных сроков посева или возобновления вегетации люцерны, трав, сахарной свеклы, кукурузы, озимых и яровых зерновых используются уравнения (5) — (7), увеличивающие заблаго — временность фенологических оценок и позволяющие учесть агрометеорологические особенное* текущего года.

Оценки водных ресурсов почвы и величины подпитывания почвы от грунтовых вод, наряду с другими данными, требуют информации о мощности (глубине) корнеобитаемого слоя почвы, тесно связанного с фазой развития фитоценоза. Подобная связь для сахарной свеклы представлена в табл. 2.

Таблица 2

Глубина корнеобитаемого слоя почвы сахарной свеклы (Я) в зависимое . от фазы (стадии) развития

Фаза (стадия) развития И, см

начало роста корнеп _,>да 22

смыкание растений в рядках 42

закрытие междурядий 60

максимальное' развитие растений 80

пожелтение нижних листьев 82

При оценках урожайности, оптимального суммарного испарения, фотосинтетнческого потенциала агроценозов н других факторов возни — 11 кает необходимость определения площади листовой поверхности распх — тельпосш. Для определения относительной площади листьев (ОПЛ) — отношение площади листовой поверхности растительности к площади,, занимаемой агроценозом, впервые разработан метод, использующий сь-'.ччш затенения почвы растениями (К %) как показатель ОПЛ.

Так ОПЛ сахарной свеклы оценивается но следующим уравнениям:

ОПЛ = 0,06 АГ-0,78 (10)

при N £ 75 %; г = 0,98 ± 0,01; а = 1,43,

ОПЛ = 0,0038 ЛГ2 - 0,57 N - 24,98 (11)

при N>75%; г = 0,86 ±0,05; а = 0,56,

где а — среднее квадратическое отклонение. Здесь N измеряемся с г'" помощью мерной линейки способом Е.А. Лопухина (1951).

Площадь отдельных листьев конкретного фитоценоза, например, сахарной свеклы, может быть оценена по зависимости типа:

S = 0,79(i л), (12)

где 5 — площадь листа, см2; ] — длина листа, см; л — ширина листа, см.

Сложившиеся тепловые ресурсы оцениваются по фактическим суммам активных температур воздуха за конкретные подекадные или межфазные периоды в пределах вегетационного периода агроценоза.

Оценка фактического оптимального суммарного испарения агроценозов осуществляется по расчетным зависимостям, аналогичным предложенным A.M. Алпатьевым (1954), М.И. Будыко (1956), X. Пенманом (1968), вида:

£ = я.о(t,d,Q.R,E0) , (13)

где Е — значение оптимального суммарного испг ешш лгроценоза за расчетный период (мм), определяемое по фактическим за подекадные или межфазные периоды суммам температуры воздуха (, дефицита влажности воздуха d, суммарной радиации Q, радиационного баланса Я, испаряемости £0; Kv Kd, KQ, КR, А'э — фитоклиматические коэффициенты оптимального суммарного испарения агроценоза, учитывающие региональные агроклиматические и фитофенологические особенности агроллндшафта, соответственно, по температуре воздуха (мм/°С), дефициту влажности воздуха (мм/мб), суммарной радиации и радиационному балансу (мм/кал), испаряемости, полученные нами экспериментально для основных агроценозов аридных регионов (табл. 3, 4).

При оценках оптимального суммарного испарения и влагообеспе — ченносга агролапдшафтов используется характеристика потенциально возможного испарения (испаряемости), которая для теплого периода года может, наряду с формулой (3), определяться из уравнешй:

Е0 = 0,700, (14)

Е0 = 1.00Л, (15)

где Е0 — испаряемость, в мм за расчетный период; Q, R — суммы соответственно, суммарной радиации и радиационного баланса, в кал, за тот же период.

Для повышения оперативности и упрощения контроля и оценки необходимых сложившихся гидроагрометеорологических факторов, характеризующих гидротермическое состояние агроценозоз и водно — тепловые ресурсы агроландшафтов, разработан комплекс экспресс— методов. Так, упрощение оценки оптимального суммарного испарения различных агроценозов возможно через его расчет на основе значений испарения базового агроценоза с помощью зависимостей типа:

Таблица 3

Фитоклиматические коэффициенты оптимального суммарного испарения сахарной свехлы по основным гидрометеорологическим факторам

Сумма активных температур воздуха от даты посева, °С Значения коэффициента

А« «я ■ «о к, к*

0-200 0,35 0,52 0,67 0,17 0,32

200 - 400 0.39 0,57 0,76 0,19 0,36

400 - 600 0,43 0,62 0,82 0,21 0,38

600 - 800 ^ 0,47 0,70 0,89 0,23 0,42

800 - 1000 0,54 0,78 0,95 0,26 0,49

1000 - 120л 0.58 0.85 0.99 0,28 0.51

1200 - 1400 0,60 0.89 1,04 0,29 0,53

1400 - 1600 0,62 0,93 1,06 0,30 • 0,57

1600 - 1800 0,66 0,98 1,01 0.32 0,59

' 1800 - 2000 0,65 0.98 1,00 \ 0,32 0,58

2000 - 2200 0,63 0,92 0.96 0,31 0,56

2200 - 2400 0,59 0,89 0.92 0,29 0,51

2400 - 2600 0,55 0.81 0.90 0.28 0,48

2600 - 2800 0,53 0.77 0,86 0.26 0,46

.2800 - 3000 0,48 0.71 0,80 0.23 0,41

3000 - 3200 0,45 0,70 0,80 0,22 0.40

3200 - 3400 0,44 0,68 0,80 0,22 0,39

Среднее 0,53 0,78 0,90 0,26 * 0,47 -ч'

i

г.

Таб/ тца 4

Температурные фито климатические коэффициенты оптимального сум зрпого испарения основных агроденозов в) по фазам развития и б) за межфазные периоды

Сахарная свекла

Значения Фазы развития

коэффициента вторая пара начало роста смыкание закрытие максимальное пожелтение техническая

листьев корнеплода в рядках междурядни развитие нижних !стьеа спелость

а) пофазно 0,20 0,23 0,26 0,30 0,32 0,26 0,23

б) от даты посева 0.19 0,20 0,21 0,23 0,26 0,2о 0,26

Кукуруза

Значения Фазы развития I

коэффициента третий .лист тринадцатый выметывание цветение молочная восковая 1

лист метелки початка спелость спелость I

а) пофазно 0,20 0,27 0,32 0,33 - 0,31 0,25 •

б) от даты посева 0,19 0,22 0,25 0,26 0,26 0.26 1

го о

1 Озимая пшен и ц а

Значения коэффициент ч Фазы развития

выход в трубку колошение молочная спелость восковая спелость

а) пофазно б) от даты возобновления вегетации 0,26 0,26 0,37 0,32 0,36 0,34 0,23 0,33

Е = КрЕ\ (16)

здесь Е — оптимально . суммарное испаренч е искомого агроценоза; Кр -редукционный . коэффициент оптималыю1 суммарного испарения искомого агроценоза; Е' — испарение базового агроценоза.

Величина оптимального суммарного испарения агроценозов . за различные внутривегетационные периоды удовлетворительно характеризуется произведением среднесуточных значений температуры (f) и дефицита влажности воздуха (d), измеренных на высоте два метра над деятельной поверхностью агроландшафта. Так, оптимальное суммарное испарение посева сахарной свеклы вычисляется с помощью уравнения:

Е = 0,02 (td)n, (17)

здесь Е — в мм/сут. или мм/пер.; f — в °С; d — в мб; п — количество суток.

Для получения суточных значений суммарного испарения и других гидроагрометеорологических факторов наблюдения за ними достаточно проводить в три дневных срока, вместо типовых восьми срочных или ежечасных измерений, что' значительно упрощает получение такой Информации. Так, в пределах вегетационного периода основных агроценозов суточные значения'суммарного испарения рассчитываются по формуле:

Я = 4,1(£10 + Я13 + Я,6). (18)

где Е — суточное суммарное испарение, мм; £10, £13, Я16 — значения испарения, соответственно в сроки 10, 13, 16 часов, мм.

Среднесуточные значения (Уср) температуры, дефш; .та и

пределах агролапдшафтов

(19)

где К10, К13, К] 6 — средние значения рассчитываемого фактора, наблюдаемые, соответственно, в сроки 10, 13, 16 часов; Р — эмпирический коэффициент, составляющий в среднем за вегетационный периодг для температуры воздуха 0,79; для дефицита влажности воздуха 0,61; для относительной влажности воздуха 1,49.

Другие элементы водных ресурсов агролдвдшафтов оцениваются, соответственно: атмосферные осадки — инструментальные измерения; начальные и конечные почвенные влагозапасы заданного расчетного слоя почвы — инструментальные измерения или расчет по уравнению

относительной влажности воздуха в определяются по уравнениям вида:

v - plkliklik

з

псли шна подпитывания расчетного слоя почвы от грунтовых вод — по уравнению (4}, идентифигтюванпому автором для использования в аридных условиях среднеазиатског региона.

Методы оце'"ш ожидаемых агроклиматических ресурсов позво — ляют в период от посева (возобновления) и до о ончания вегетации с заблаговрем^нносты" • : одного до шести месяцев предвычислять ожидаемые значения дат наступления фенофаз к другие фитоцепотпчг кие параметры ведущих орошаемых агроценозов, их т тловые и водные ресурсы в пределах агроландшафтов за различные под кадные и межфазные периоды.

Предвычисление ведется по оперативным данным гидрометеостанции или любого пункта наблюдений, репрезентативного для территории, по которой производится оценка. '

Схема предвышеления имеет вид:

Д5 -» С Ф, (20)

Д5->Т-»В, (21)

где С — оптимальный сток посева или возобновления вегетации агроценозов, рассчитываемый по (5) —(7): Ф — предвычнеляемые фитоценотнческие параметры и даты наступления фенофаз агроценозов, отсчитываемые от оптимального срока посева (возобновления вегетации); Д5 — дата устойчивого V перехода среднесуточной температуры воздуха через 5°С весной, отсчитываемая от 1 января; Т — сумма тепловых ресурсов агролапдшафта за предвычисляемый период; В — водные ресурсы агроландшафта за предвычисляемый период.

Разработанные методы оценки ожидаемых фитофенологаческих элементов агроклиматических ресурсов предусматривают предвычисление оптимальных сроков посева пли возобновления вегетации сельхозкультур, сроков наступления их фенофаз, глубины корпеобитаемого слоя почвы и других факторов.

Даты наступления фенофаз агроценозов могут предг'лулсляться с помощью данных об оптимальном сроке посева (илк аозоЗаовления вегетации) сельхозкультур по уравнениям табл. 5.

Другие фитоценотнческие параметры растительных ресурсов агроландшафтов предвычисляются в соответствии с уравнениями и зависимостями, приведенными ранее — (5) —(7), табл. 2 и др. — путем замены содержащихся в них фактических данных их ожидаемыми значениями.

Зависимость между оптимальным сроком посева (С) и датами наступления фаз развития сахарной свеклы ( У)

Таблица 5

Статистические параметры при п = 40

коэффициент среднее квадрата — коэффициент уравнение ошибка уравнения

корреляции часков отклонение, СуТКВ вариации, % регрессии регрессии, сутки

посев — всходы (У,) . -0,84 ± 0,03 4,76 34 Ц = —0,53С + 70,01 • 2,57

посев — вторая пара листьев (У]) -0,73 ± 0,05 5,15 17 У2 = -0,55С + 83,32 3,63

посев — начало роста корнеплода (У3) -0,68 ± 0,06 6,38 14 У, = -0,65С +112,86 4,7В °

посев — смыкание в рядках Г -0,68 ± 0,06 7,32 12 У4 = -0,78С +14132 5,39

тюсев - ьггие междур {У5) -0,69 ± 0,06 7,67 10 У5 = -0.77С+ 158,74 5,74

посев — пакстсяль — вое развалит 'Уе) -0,70 ±0,05 9,35 8 У, = -0,92С + 202,37 6,42

посев — пожелтение нижних листьев (У?) -0,72 ± 0,05 10,70 7 Г, = -1,170 + 268,53 7,34

посев — техническая спелость (У,) -0,74 ± 0,05 12,09 7 У, =-1,27С +300,99 8,30

Сценка ожидаемых тепловых ресурсов агроландшафтов и оптимального суг .»арного игч рения сельскохозяйственных культур ведется по дате устойчивого пе; хода среднесуточной температуры воздуха через 5 °С весной за различные от Д5 подекадно нарастающие или межфазные периоды.

Предвычн слени г- т пловьпг ресурсов выполняется по уравнениям табл. 6. По уравнениям (1) —(4), (13)-(19) предвычисляются компоненты водных ресур< ч> аридных территорий.

В соответствии с (20), (21) и блок-схемой рис, 4 агр. миметические ресурсы агроландшафта могут оцениваться по следующим равнозначным вариантам:

1) по (8) определяется дата перехода температуры воздуха через 5 °С весной (Д5); на основе Д5 по табл. 6 оценивается подекадно нарастающая величина ожидаемых тепловых ресурсов за расчетный период (Т); на основе (Т) за тот же период предвычисляется оптимальное суммарное испарение (Е); с учетом величины естественного увлажнения по (1), (2) определяются водные ресурсы агроценоза (В);

2) на оспове Д5 по (5) — (7) предвычисляется дата возобновления вегетации или оптимального срока посева (С); по (С) на основе уравнений, аналогичных представленным в табл. 5, определяются ожидаемые даты наступления фенофаз агроценоза (Ф); сравнением подекадных ожидаемых (Т), полученных по варианту 1, с ожидаемыми (Ф) определяются (7) за межфазные и внутрифазные периоды; по (7) и межфазным (пофазным) фитоклимати че ским коэффициентам оптимального суммарного испарения табл. 4 оцениваются (£) и (В) соответствующего межфазного периода вегетирования агроценоза.

При этом величина атмосферных осадков определяется по прогнозу Гидрометцентра России, начальные влагозапасы расчетного слоя почвы предвычисляются по (2) или оцениваются термосгатно — весовым методом, значения подпитывания расчетного слоя почвы от грунтовых вод предвычисляются по уравнению (4).

Значения тепловых ресурсов, суммарного испарения а других гидротермических факторов за более короткие, чад; ог пос<т,а (возобновления вегетации) межфазные или подекадное периоды рассчитываются по уравнениям типа:

Я = Я2-£„ (22)

где £ - значение заданного фактора за искомый период; Я2 — значение фактора на последующий срок; Я, — то же на предыдущий срок.

Таблица б

Зависимость между Д5 и подекадно нарастающими суммами тепловых

ресурсов (У,

Число и Статистические параметры при л = 50

обозначение декад от коэффициент корреляции среднее квадрата-чесхое отклонение, °с коэффициент вариации, % уравнение регрессии ошибка уравнения регрессии, "С

У, 0,60 ± 0,07 20,10 24 У,= 1,22Д5 + 2,08 15,48

>2 0,62 ± 0,07 35,28 20 У2 = 2,20Д5 +13,20 27,17

0,68 ± 0,07 65,21 19 У3 = 4,14Д5 + 18,71 43,55

>4 0,73 ± 0,06 79,38 18 У4 =6,02Д5+32,44 55,57

п 0,77 ± 0,06 99,60 16 У6 = 7,75А5+12,72 62,75

0,79 ± 0,06 117,91 15 У6 = 9,32Д6 +32,29 74,28

0,82 ± 0,05 134,97 14 У7 = Ц47Д5 +57,55 75,58

п 0,83 ± 0,05 146,25 12" У„ = И,34Д6 +219,58 81,90

г» 0,84 ± 0,05 148,44 9 У„ = 1Я01Д5 +42268 83,13

Чо 0,84 ± 0,05 160,00 9 ^0 = 1292Д5 +563,74 89,60

Уц 0,83 ± 0,05 169,98 8 У„ = 13,80Д5+ 72360 95,19

>12 0,81 ± 0,05 169,74 7 Уи-13,14^ + 1013,44 95,05

0,80 ± 0,06 179,57 7 У1Э - 13,80 Да +1202,85 • ..3 13

0,79 ± 0,06 169,28 6 Уи - 13,41Д5 + 1474,4-1 106,65

>15 0,77 ± 0,06 159,57 5 Уи 12,39 Дз + 1769,40 100,30

Уи 0,75 ± 0,06 147,44 5 Г1(-Н00Д,+ 2086,20 92,89

Г,? 0,72 ± 0,07 135,97 4 Уп ш 9,68 А, + 2350,45 95,18

0,69 ± 0,07 127,50 4 У„ - 8,67 Дз + 2587,56 89,25

4« 0,65 ± 0,07 128,85 4 15, = 8,45 Д, + 2762,73 99,21

"*20 0,65 ± 0,07 130,07 ' 4 У!0 - 7,92Дз + 2911, 100,75

Ркс.4. Елок—схема оценки ожидаемых агроклиматических ресурсов сельскохозяйственного ландшафта за внутривегетационные периоды

Порядок оценки ожидаемых агроклиматических ресурсов агроландшафта — массива сахарной са?члы за межфазный период "посев — смыкание в рядках" по вариаш у 2, при Д£ = 10 марта, и величине естественного увлажнения за счет . f (VH - V,) + Пг = 180 мм.

Приводим Д5 к единому календарному ряду (отсчетом от 1 января), что дает Д5 = 69. По уравнению (6) вычисляется 'оптимальный срок посева (С) сахарной свеклы:

0,85.69 + 37,61= 96,

• что диет срок посева 6 апреля.

По уравнению 4 табл. 5 предвьгшсляется дата наступления t фенофазы (Ф) "смыкание в рядках":

(Ф), К4 = -0.78-96 + 141.32 = 66,

- т.е. заданная (Ф) наступит через 66 суток после оптимального срока посева — 11 июня.

. Далее, по Д5 с помощью уравнения 9 табл. 6 определяются ожидаемые тепловые ресурсы (Т) за 9 декад — с 10 марта по И июня:

(7), К9 = 12-69+ 42268 = 1251 (°С);-

затем определяются тепловые ресурсы от Д5 до даты посева — уравнение (2) табл. 6:

(7), Y2 ±= 2,20 • 69 + 13,20 = 165 (°С);

тогда в соответствии с (22) тепловые ресурсы от срока посева до даты наступления фенофазы "смыкание в рядках" составят:

1251 - 165 = 1086 (°С).

Умножив оцененные тепловые ресурсы на соответствующий фитоклиматагческий коэффициент табл. 4, получим ожидаемое

оптимальное суммарное испарение сахарной свеклы за межфазный период "посев - смыкание в рядках":

1086 • 0,21 = 228 (мм).

Дз уравнения (2) ожидаемый баланс водных ресурсов массива сахарной свеклы за тот же расчетный период составит:

'Е0-[X+(VH-VK) + Пг] = 228- 180=48 (мм) = 480 v ,3/га).

Это показывает, что ожидается дефицит водных ресурсов в необходимо будет произвести орошение посевов сахарной свеклы в межфаэяьгй период "посев — смыкание в рядках" нормой в 48 мм, или 480 м3 / га.

L с.лгвчтсгаии с уравнением (1) ожидаемая степень естественного увлажнения arpo: :ноза (сахл> юй свеклы) за расчетный период составит.

Х + (VH — V.) + П. 180 „л

--Л.-Sí-- = _ = 79 % от оптимальной,

Е 228

т.е. от велячипы г >д) хх рег рсов. необходимых для нормального вегешрования агроценоза.

Аналогнч о вышеизложенной схеме оцениваются ожидиемые su чения агроклиматических ресурсов других агроценозов я сельскохозяйственных ландшафтов.

С помощью предлагаемой методики предвьгчислялись значения компонентов агроклиматических ресурсов я оперативных гидрометеорологических условиях аридной зоны со средней оправдыпаемосгью свыше 75 %.

Для повышения оперативности, точности и достоверности результатов оценок ожидаемых значений агроклиматических ресурсов шервые разработана система методов уточнения (корректировки) щеночных данных. Сущпость предлагаемой методики заключается в ¡олее комплексном и детальном учете, в пределах климатически обус— овлённого вегетационного периода природио—техногенных факторов атмосферных осадков, вегетационных поливов, площади листовой оверхности растительности и др.), влияющих на статистические и зчносгные параметры заданных гидро— и агрометеорологических оказателей применительно к агроценозам аридной зоны.

Корректировка производится с помощью уточняющих »ффициентов, усовершенствованных методов и зависимостей или по »ультатам фактических наблюдений.

Уточнение оценок ожидаемых тепловых ресурсов для смежных кзд производится по коэффициентам (V) — табл. 7. К примеру, весгяо значение тепловых ресурсов агроландшафт дл« третьей кады, начиная от Д5, равное 125 "С, тогда те пловы з ресурса« четвертой коды от As с учетом корректировки будут равны:

125 • 1,14 = 142 ("С) и т.д.

По предвычиелейным или наблюденным срокам прохождения гдыдущих феиофаз агроценозов с помощью уравнений, аналогичных вставленным в табл. 5, уточняются оцененные даты наступления 'ледующих смежных фенофаз.

Для уточнения оценок ожидаемых значений оптимального -мерного испарения основных агроценозов в периоды после

Таблица 7

Корректировочные коэффициенты (7") декадных значений тепловых ресурсов

Значения Номер декады от Д5

коэффициента 1 2 3 4 5 6 7

Т' 1,40 1,23 1,19 1.14 1,10 1,09 1,07

Продолжение табл. 7

Значения Номер декады от Д6

коэффициента 8 9 10 И 12 13 14

Т' 1,05 1,05 1,04 1,04 1,01 0,98 0,96

Продолжение габл. 7

Значения Номер декады от Д5

коэффициента 15 16 17 18 19 20

Г 0,93 0,90 0,89 0,88 0,85 0,79

в. пад.ш.я осадков или проведения поливов используются соответствующие скорректир^-' ванные (в зависимости от степени увлажнения, межфазного периода i времени после увлажнения) фито — климатические коэффициенты, аналогичные представленным в табл. 4 и полученные для температуры воздуха, су-'марной радиации, радиационного баланса, ?фицитп влажности воздуха, испаряемости.

Уточнение значештй оптимально» j суммарного испарения и других элементов агр климатических ресурсов производится также с помощью зависимостей (»)—(4), (13)—(19) путем замены оценочных величин сод >жагцихся в них показателей их фактическими значениями,

Влагоэапасы корпеобитаемого слоя почвы агроцепоза, как элемент водных ресурсов, могут определяться по расчетным схемам, содержащим данные лишь по влажности почвы репрезентативного слоя, что, наряду, с повышением оперативности корректировки, значительно снижает трудоемкость контроля почвенного увлажнения.

В аридных агроландшафтах со среднесуглинистыми почвами для трав, люцерны, озимых и яровых зерновых, сахарной свеклы и кукурузы с заданной в начале вегетации глубиной корнеобитаемого слоя почвы (Н), равной 0-50 см, репрезентативный по влажности слой почвы (Л) располагается: для трав, люцерны, озимых и яровых зерновых — между 30 в 40 см, для сахарной свеклы н кукурузы — между 20 и 30 см. В связи с чем влагозапасы слоя почвы 0—50 см рассчитываются по следующим уравнениям:

—для трав, люцерны, озимых и яровых зерновых

Н0-50 = 5(0,91Л + 1,44) (мм), (23)

где Л — влажность почвы в репрезентативном слое 30 —40 см (в мм); —для сахарной свеклы и кукурузы

Hq-S0 = 5(0,91Л + 1,64) (мм), (24)

где h — влажность почвы в репрезентативном слое 20 —30 см (в мм).

Влагозапасы корнеобитаемого слоя почвы 0—100 см в более поздние фазы развитая этих же агроценозов аналогично рйссда'"ываются по уравнениям:

—для трав, люцерны, озимых и яровых зерновых

н0-100 = «КО,62А + 8,21) (мм), (25)

где й — влажность почвы в репрезентативном слое 40 — 50 см (в мм); —для сахарной свеклы и кукурузы

«0-100 = 10(0,80Л + 3,85) (мм), (26)

где Л — влажность почвы в репрезентативном слое 30 —40 см (в мм).

Разработанная система методов корректировки позволяет повысить оправдывав чость оценок ожидав 1ых значений растительных и водно—тепловых компонентов агроклимат 1еских ресурсов в среднем на 10 %.

Разработанная впервые методология оценки сложившихся и ожидаемых агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных < ландшафтов в аридных - регионах имеет преимущества перед существующими способами, ввиду значительной ее универсальности, заключающейся в использовании стандартных агрометеорологических данных о доступных и высокоинформативных исходных показателях и параметрах, комплексности, многовариантности . и несложности • расчетных схем, требуемой оперативности, заблаговременносга и точности оценки заданных факторов, что предполагает широкое применение созданной системы методов при различных формах -и масштабах природопользования.

Глава 5. Основные направления рационального использования оценок сложившихся и ожидаемых агроклиматических ресурсов

Решение проблем рационализации природопользования требует разработки необходимого методологического и информационного обеспечения по различным направлениям хозяйственной деятельности населения.

Предпосылкой экологически обоснованного функционирования сельскохозяйственно - мелиоративных и социально—экологических систем, особенно в аридных регионах, является получение и эффективное использование оценок состояния и распределения природных, в том числе агроклиматических, ресурсов.

Такие оценки применяются в качестве характеристик степени соответствия сложившихся и ожидаемых фитогидротермических . условий территории требованиям социально—хозяйственных комплексов или объектов.

Согласно нашим данным сельскохозяйственно —мели ора- 1вное применение оценок компонентов агроклиматических ресурсов агроландшафтоц, с целью обоснования и предвычисления оптимальных режимов орошения сельхозкультур, позволяет, вследствие оптимизирования водного режима посевов в аридных регионах, экономить до 20 % ресурсов оросительной воды и повысить урожайность агроценозов на 20 %.

N . очисленньгми исследованиями также установлена определенная эффективность с рациональ., го использования гидрсггермических характеристик агроклиматических ресурсов. Так, их применение с целью оптимизации водного режима агроценозов способно повышать продуктивность последних в 2—2,5 раза (или не допускать ее снижения), улучшать качество урожая сельхозкультур. Оценки Воднотепловых ресурсов или их отдел, лых компонентов служат основой для прошозир звания, обоснования и планирования: различных видов гидромелиорации — осушения, орошения, обводнения; режимов про; рдения полевых работ в земледелии и животноводстве; сроков и объемов внесения удобрений, которые, в зависимости от конкретных гидротермических условий, могут уменьшаться или увеличиваться на 40—60 %; мероприятий по предотвращению таких неблагоприятных явлений, как аридизация территорий, образование почвенной корки, переувлажнение, вторичное засоление или эрозия почвы

По данным рода авторов неучет оптимального срока посева сельхозкультур или отклонение (до 10 дней) от него фактических дат посева агроценозов может привести к значительному (от 10 до 20 % по травам, кормовым н зерновым, 25 % по сахарной свекле и другим техническим) недобору урожая сельхозкультур, к снижению эффективности минеральных удобрений в среднем на 23 %, к снижению содержания белка в зерне на 1—3 %, более сильному повреждению агроценозов болезнями п вредителями. То же самое наблюдается вследствие неучета сроков наступления фенофаэ сельхозкультур при проведении агротехнических работ и мероприятий по защите растительности от болезней и вредителей.

Весьма важны оценки растительных и водно—тепловых компонентов ландшафта при разукрупнении объектов природо—пользования,

«

в связи с тем, что крупные массивы земле— н водопользования, как правило, уступают небольшим в оптимизации п экологизации технологий-и режимов, обеспечивающих получение продукции или управления использованием природных ресурсов конкретной террпторгсч.

Эколого—социальные направления нспользопак«- ¡,-^ультгтсз учета' п предвычисленнй агроклиматических ресурсам салъсг..» — хозяйственных н других ландшафтов многообразны. Так, подобв-ые оценки необходимы при разработке принцнпоз зхоезеггмпого водопользования (эколога зацнн недопотребления н резяимов орошения на богарных и поливных землях, внедрения водосберегающнх технологий выращивания сельхозкультур п выполнения водоохранных

мероприятий), гидролого — экологических основ создания и функционирования вод ©хозяйственны - и гидроэнергетических комплексов, для обоснования мерс ,шитый, предотвращающих деградацию земель и неблагоприятные явл1 .ия воздушной и почвенной засухи сельскохозяйственных угодий, при оценке термических условий выгорания природных и культурных фитоценозов' в остро—аридных зонах и диагностике теплового загрязнения шпропогенньгх ландшафтов.

Количественные и качественные характеристики растительных или водно—тепловых факторов природно—техногенных ландшафтов используются для разработки теоретических и методологических основ формирования эколого —экономических систем и социально — , экологических комплексов горных территорий в части оценки их природно—ресурсного потенциала, при создании усовершенствованных методов ресурсосбережения и природоохранных технологий эксплуатации природных ресурсов, в частности - эколого — экономических принципов формирования территориальных комплексных схем охраны окружающей среды и систем платности за природные ресурсы и возмещения ущербов за их нерациональное использование, а также - при оценке интенсивности функцно — вировашш, биоклиматического потенциала агроландшафтов и биологической продуктивности фитоцеиозов.

Данные о территориальной и внутривегетационпой изменчивости агроклиматических ресурсов применяются в качестве информационной базы: для разработки методических и технологических основ органи — зации и функционировав»! географических информационных систем (при обоснова!Ши размещения зональных базовых нушпос мо1.м'|,',рикга и режимов наблюдения за агрометеорологическим» факторам*!, при создании комплексов сбора, обработки и передачи полученных данных и подготовке диагностической и прогностической информации о необходимых агрометеорологических параметрах гидротермического и фнтоценотического состояния конкретных территорий и объектов); при разработке схем и графиков географически обоснованного рокр' щи — онного обслуживания населения; для решения задач по предотвращению или исключению ущербов от арндизации и недополучения дохода от реализации потенциальной сельскохозяйственной продукт I; при унификации методического обеспечения систем агрометеорологического и гидромелиоративного обслуживания сельскохозяйственных, лесо — хозяйственны^ и водохозяйственных комплексов, а также, — географических наук, наиболее тесно связанных с природопользованием.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Выполнены комплексн ■ и детальные исследования процессов . тепловлагообмена между ресурисыми компонентами сельско — хозяйственных лан; тфтов, усганоалены мехаш1змы их взаимовлияния;

изучены региональные и зональные особ< поста суточной и сезонной д1шамнки . нд^отерми лскит и фитофенолошческих показателей агроклиматических ресурсов и установлены их взаимосвязи;

определеи.-" и обосновапы фенофазы и стадии вегетирования ос: огшых агроценозоз и продолжительность внутрпвегетационных базовых оценочных периодов;

вскрыт механизм взаимодействия пороговых предоцепочных значений температуры воздуха с внутрнвегетационным накоплением тепло — пых ресурсов и выявлены основные предикторы для их предвычисления;

выявлены закономерности внутрисезонного распределения интегральных показателей тепловых ресурсов и установлена их зависимость от исходных значений выбранных предикторов.

2. Проведено обобщение и анализ материалов о взаимодействии компонентов водно—тепловых ресурсов агроландшафтов с обусловливающими их фактора?® при разных гидро — и arpo -метеорологических условиях;

обоснована возможность использования гидро— и агрометеорологических факторов в качестве интегральных показателей водно — тепловых условий вегетирования сельскохозяйственной растительности;

осуществлен выбор, из числа стандартно наблюдаемых гндроагрометеорологичеашх элементов, . номенклатуры предвы — чпеляемых и контролируемых факторов агроклиматических ресурсов, выявлена пригодность существующих методов и расчетных схем для их оценки и учета в аридных регионах;

3. Исследованы процессы взаимодействия расчетного садя почвы с грунтовыми водами н их влияние па содержание влгг::, и оптимальное суммарное пепареяпе, с учетом урочня дадзе-^ных £од, гидрофизических свой ста почвы, испаряемости, вида и фазы вегетации растительности;

ндеитпфнцпроваяы и уточнены для аридных условий элементы зависимости по определению величины подпяггазапзя расчетного слоя почвы от грунтовых вод;

показана возможность определения оптимального суммарного . пепаренля агроценозов по значениям испаряемости, суммарной

радиации, радиационного баланса, температуры и дефицита влажности воздуха на основе установленных между им ми взаимозависимостей;

выполнено обоснование применимое-^ идентифицированных для аридных условий существующих гидрокль лтических зависимостей и коэффициентов, пригодных для индикации степени естественной и искусственной увлажненности агроландша фтов и характеристики влагообеспеченносга агроценозов.

4. Вскрыты закономерности и определены параметры внутрисезонной и территориальной изменчивости компонентов гидротермических ресурсов в зависимости от их начального значения и гипсометрических условий местности;

получены количественные характеристики территориального распределения и внутривегетацнонного хода компонентов водных ресурсов — атмосферных осадков, испаряемости, показателя атмосферного увлажнения, подпитывания расчетного слоя почвы от фунтовых вод, почвенных влагозапасов, оптимального суммарного испарения различных агроценозов, и оценено их влияние на структуру водного баланса аридных регионов;

выявлены региональные гипсометрические, ' гидро — и агроклиматические особенности, разработаны методические и географические принципы обоснования местоположения зональных базовых пунктов мониторинга гидрометеорологических характеристик агроклиматических ресурсов и режимов их контроля и оценки;

установлены, для основных агроценозов за межфазные периоды их развития, значения сумм тепловых ресурсов, оптимального суммарного испарения, дефицитов влажности воздуха как харакг> истики теплообеспеченносга и нормативные показатели оптимально Л! увлажнения растительности.

5. Разработана методология создания систем, моделей и схем районирования, контроля и оценки водно—теплового и фито -фенологического состояния природно — техногенных ландшафтов.

На основе усовершенствованных моделей получены экспресс -методы;

оценки испаряемости и оптимального суммарного испарения агроценозов по температуре и дефициту влажно^и воздуха, радиационному балансу, суммарной радиации за вегетационные ь различные внутривегетационные периоды;

к гж)0ля, по сокращенному числу наблюдений, оптимального суммарного испар"'шя, темпер, ры, дефицита влажности и относительной влажности воздуха за с^гочгче, декадные и сезонные периоды;

учета влагозапасов заданного слоя почвы по контролю влагосодержания на выявленной репрезентативной глубине, в зависимости от типа почлы, вида и фазы развития растительности;

расчета площади листовой лове; поста растительности по фотометрическим и геометрическим параметрам в различные фазы развития, 6, Создан^ система специальных методов оценок ожидаемых агроклиматических ресурсов:

тепловых и водных ресурсов агроландшафтов различного масштаба; фаз развития, темпов вегетирования агроценозов, сроков возобновления их вегетации и оптимальных сроков посева;

испаряемости заданных участков и регионов, оптимального суммарного испарения сельскохозяйственных фитоценозов;

глубины корнеобитаемого слоя почвы в зависимости от фенофазы агроценоза,

" ?. Разработана методика корректировки предвычислений агроклиматических ресурсов, основанная на выявленных взаимосвязях фитофенологичеекпх и воднотепловых элементов агроклиматических ресурсов за предшествующий корректировке и последующий периоды. .

8. Определены состав и уровень детализации необходимых районообразующих показателей естественной увлажненности, установлены характеристики тепловых и водных ресурсов агроландшафта и выполнено нл основе усовершенствованной методики комплексное гидроклиматическое районирование аридных регионов по степени влагообеспеченносги.

9. Предлагаемая методология позволяет на основе использования стандартной гндро — и агрометеорологической информации самостоятельно и с достаточной точностью, заблаговременно и оперативно оценивать заданные фитофенолотические, гидрологические, метеорологические элементы основных агроценозов кедярегак« подекадные или межфазные промежутки климатичеекк чбуслозленно/о вегетационного периода.

Разработанные методологические основы и схемы опенки агроклиматических ресурсов могут применяться для разработки концепций формирования географических информационных систем, а также при создании новых н унификации существующих методов контроля оценки н прогнозирования величин ресурсоформирующих

фитогидротермическнх компонентов . окружающей среды, для планировония и реализации нео ходимых природоохранных мероприятий и ресурсосберегающих технологий.

Основное'содержание работы изложено в следующих публикациях.

1. Зависимость испарения от влажноеги по.чвы свекловичного поля,— Сб.: Вопросы агрономии, Фрунзе: Киргизский сельскохозяйственный институт, 1978, с. 45 — 48 (соавтор Торопова А.Г.).

2. К вопросу определения площади листьев сахарной свеклы. — Сб.: Вопросы агрономии, Фрунзе: Киргизский сельскохозяйственный институт, 1978, с. 48 — 52.

3. К обоснованию сроков и норм освежительных поливов. — . ЦБНТИ Мннводхоза СССР, "Строительство и эксплуатация

водохозяйственных объектов", 1980, № 12. — 6 с.

4. Оценка погрешности прогноза водопотреблеыия на орошаемых землях в Чуйской долине. - Сб.: Автоматизация гидромелиоративных систем, Фрунзе: ВСМО "Союзводсистемавтоматнка", 1981, с. 221—226 (соавтор Коспок В.И.),

5. Диагностика сроков полива. — Сельское хозяйство Киргизии, 1981, Иа 1, с. 23-24 (соавтор Костюк В.И.)

6. Определение корцеобитаемого слоя почвы по фазам развития сахарной свеклы. — Сб.: Внедрение НИР в водное хозяйство, Ташкент, САНИИРИ, 1981, с. 5-6.

7. Способ прогнозирования водоиотребления орошаемых культур по фазам развития растений. — Сб.: Внедрение НИР в водное хозяйство, Ташкент, САНИИРИ. 1981, с. 24-26.

8. Определение площади листьев свеклы по косвенным (] хктораы. - Сахарная свекла, 1982, N5 1, с, 31 -32.

9. Районирование Чуйской долины Киргизии по показателям естественного увлажнения для прогнозирования водопотреблешш орошаемых полей. — Сб.: Вопросы автоматизации процессов водорасяределения, орошения и комплексной мелиорации в Киргизии, Фрунзе: ВСМО "Союзводсипгемавтоматика", 1982, с. 127 — 134.

10. Долгосрочное планирование режимов орошения сельскохозяйственных культур при разработка АСУ ТП в мелиорации. — Сб.: Рржим орошения при прогрессивных способах полива и разработка АСУ технологическим процессом в мелиорации, Кишинев: Штишэд ^ 1983, с. 102-103.

11. Прогноз Еодопотребленшг орошаемых кулатур в Чуйской долине Киргизской ССР. - Труды САНИИ Госкомгадромета СССР, 1983, вып. 97 (17С), с. 73-91..

1 'нструкцпя по прогнозированию сроков и норм полива для оперативного упрЧлешш пол -i ми (РДИ 33 — 13 — 84) — Фрунзе: Мпнводхоз Киргизской ССР, ,»81. -62 с. (соавторы Горбачева Р.И., Коспок В.И.).

13. Прогнозирование суммарного псилренчя сельскохозяйственных культур за межфтные периоды в Северной Киргизии. — Труды САНИИ Госжомгидр.- СССР, J85, ын. 93 (174), с. 59- 67.

14. Мего\ы прогнозов теплообеспече.'шости, фаз развитая и оптимальных р< 'симов орошения сельскохозяйственных культур в Ki¡tjrT!3CKoft ССР. — М.: Гидрометцентр СССР, 1985. — 7.4 с.

15. Автоматизированная система управления технологическими процессами программирования урожаев сельскохозяйствешнкх культур па орошаемых землях. — Материалы Всесоюзной научно — технической конференции по совершенствованию автоматизации оросительных систем. M.: ММ п ВХ СССР, 1987, с. 91-97 (соавторы Бабич В.Л., Волеваха С.Н.)

16. Упрощение оценки основных агромелиоративных факторов на посевах сельскохозяйственных культур, ЦБНТИ Минводхоза СССР, " Мелиорация и водное хозяйство", 1937, вып. 6. — 9 с.

17. Методы долгосрочных прогнозов тсплообеспеченносга, фаз развития и оптимального суммарного испарения сельскохозяйственных культур в Киргизской ССР. — Труды САНИИ Госкомгндромета СССР, 1988, вып. 130 (211), с. 96-103 (соавтор Мумннов Ф.А.),

18. Уточнение долгосрочных прогнозов основных агрометеорологических факторов, формирующих поливные режимы сельскохозяйственных культур в Киргизии. Труды САНИИ Госкомгндромета СССР, вып. 130 (211), с. 107 — 111. (соавтор Мумннов Ф.А.).

19. Географическое обоснование оросительных мелиорации в Киргизии. — Фрунзе: Киргизский Госуниверситет, 1989. — 60 с.

20. Методика агрометеорологической оценки мелиоратпвно -геологического состояния географической среды п <?i vîmîWhwi под ЗЛПЯП21СМ орошения. — Сб.: ПрсЗлсмы я природопользования горных территорий, Фрунзе: Илзм, VJÍÜ, с. CÜ~C¡?.

21. Прапцшш организации п функцпоплровання зколспггссТчОЛ комплексной овтомзтп:нрсэ TKnc:ví информационной cacrcr-ai s Киргизской CC?. — Сб.: Страна л р<щяонллы:с£ п&толг.-се.-шкя водныз: ресурсов, атмосферного бассейна п стходся производства, Фрупге: Плнм, 1990, с. 204-215,

22. Разработка концепции единой .жологической информационной системы и ее генсх^мы для регионов Киргизской ССР. — М.: ВНИИЦ "Экология" Госком!фироды СССР, Ii 0. — 115 с. (соавторы Стрыков А.И., Суюнбаев М.Н.).

23. Агрометеорологические основы под ©сберегающих технологий на сельскохозяйственных угодьях Средней Азии. - М., 1991, — 26 с. — Ден. в ВИНИТИ 11.12.1991, № 4581 - в 91.

24. Состояние и аспекты гидро— и агрометеорологического обоснования и долгосрочного прогнозирования оросительных мелкораций в Средней Азии. — Труды САНИГМИ Госкомгидромета СССР, 1991, вып. 139 (220), с. 86 - 90.

25. Методы определения фенологических факторов фитоценозов в ' зоне орошаемого земледелия Киргизстана. — Информационный листок

КиргНИИНТИ, Бишкек, 1991, вьщ. 91-50. - 4 с.

26. Основные концепции создания государственной экологической информационной системы. — Материалы Всесоюзного симпозиума "Комплексный мониторинг, оптимизация и прогноз состояния природной среды", М.: МФГО, 1991, с. 53—56 (соавтор Степаненко Н.П.).

27. Принципы создания географических информационных систем для горных территорий, — Информационный листок КиргНИИНТИ, Бишкек, 1991. - 4 е., № 170 (4845).

28. Научно—методические и технологические основы создания и функционирования автоматизированной системы экологического мониторинга географической среды в Киргизсгане. — Бишкек, 1992. — 94 с. - Деп. в КиргНИИНТИ 12.02.1992, № 542 (соавтор Суюнбаев М.Н.).

29. Методологические основы прогнозирования тепло — влагообеспеченности и фенологических условий вегешре]!ат*ия природных и агросистем в аридных регионах Средней Азии. — Бишкек, 1992. - 56 с. - Деп. в КиргНИИНТИ 23.06.1992, №566.

'30. Эколого—экономические основы системы платности за водные ■ ресурсы. Бишкек, 1993,- 33 с. - Деп. в КиргНИИНТИ 10.03.1993, N» 29.

31. Теоретические и методологические принципы формирования эколого — экономической системы горного региона. — Бишкек, И) 3. — 30 с. - Деп. в КиргНИИНТИ 10.03.1993, №30.

32. Методрлогия оценки и прогнозирования влагообеспеченности агротехнических систем в аридных регионах Киргизсган . — Бишкек: Изд. АН Киргизстана, 1994, - 62 с.