Обоснование водных мелиораций агроландшафтов (на примере Московской области) (13.09.2010)

Автор: Сухарев Юрий Иванович

СУХАРЕВ Юрий Иванович

УДК 631.6

ОБОСНОВАНИЕ ВОДНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ АГРОЛАНДШАФТОВ

(НА ПРИМЕРЕ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 06.01.02 – мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва – 2010

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

Официальные оппоненты:

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

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

доктор технических наук, профессор Никитенков Борис Федорович (Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет природообустройства»)

Ведущая организация:

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

Защита состоится ______________ 2010 г. в ______ часов на заседании диссертационного совета Д 220.045.01 при ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 19.

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

Автореферат разослан ________________ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук Сурикова Т.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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

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

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

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

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

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

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

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

Задачи исследований:

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

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

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

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

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

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

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

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

Методология и методика исследований. Общей методологией исследований является материалистическая теория научного познания, которая основой познания и критерием истины признает общественно-историческую практику, обобщает методы и приемы науки (эксперимент, моделирование, анализ и синтез).


загрузка...