Московский экономический журнал 10/2021

Posted by redaktor
image_pdfimage_print

Научная статья

Original article

УДК 631.432.24 (571.51)

doi: 10.24412/2413-046Х-2021-10623 

ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТЬ АГРОЛАНДШАФТОВ МИНУСИНСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

MOISTURE PROVISION OF AGRICULTURAL LANDSCAPES OF THE MINUSINSK FOREST-STEPPE

Бадмаева Юлия Владимировна, доцент кафедры кадастра застроенных территорий и геоинформационных технологий ФГБОУ ВО «Красноярский государственный университет», Россия, г. Красноярск, badmaeva3912@mail.ru

Морев Игорь Олегович, аспирант кафедры кадастра застроенных территорий и геоинформационных технологий ФГБОУ ВО «Красноярский государственный университет», Россия, г. Красноярск, badmaeva3912@mail.ru

Badmaeva Yulia Vladimirovna, Associate Professor, Department of Cadastre of Built-Up Territories and Geoinformation Technologies, FSBEI HE «Krasnoyarsk State University», Russia, Krasnoyarsk, badmaeva3912@mail.ru

Morev Igor Olegovich, Post-graduate student of the Department of Cadastre of Built-Up Territories and Geoinformation Technologies, FSBEI HE «Krasnoyarsk state agrarian university», Russia, Krasnoyarsk, badmaeva3912@mail.ru

Аннотация. Представлены результаты исследований влагообеспеченности агроландшафтов Минусинской лесостепи на примере Назаровского агроландшафта. Это денудационно – эрозионные структурные, холмисто – увалистые и волнистые низкогорья и равнины между ними, сложенные терригенно – карбонатными породами, с разнотравно – злаковыми луговыми степями и остепененными лугами, и сельскохозяйственными угодьями на выщелоченных черноземах в сочетании с мелколиственными лесами на серых лесных почвах. Климатические условия характеризуются повышенным количеством атмосферных осадков – до 500 мм в год, суммами активных температур выше 100 от 1400 до 16000 С, средними температурами января – 180С, июля от 16 до 180 С. В Назаровской равнине расчетные средние многолетние значения слоя весеннего стока с агроландшафтов составляет 19 мм. В зависимости от года расчетной обеспеченности слоем стока эта величина варьирует в широких пределах. Установлены максимальные расходы воды и объемы стока, формирующиеся при выпадении ливневых дождей на полевых участках Назаровского агроландшафта. Приведены расчетные значения минимального летнего суточного расхода воды различной обеспеченности на малых безлесных водотоках и реках Назаровского агроландшафта с определенной площади водосбора.

Abstract. The article presents the results of studies of the moisture supply of agricultural landscapes in the Minusinsk forest-steppe using the example of the Nazarovsky agricultural landscape. These are denudation — erosional structural, hilly — ridged and undulating low mountains and plains between them, composed of terrigenous — carbonate rocks, with forb — cereal meadow steppes and steppe meadows, and agricultural lands on leached chernozems in combination with small-leaved forests on gray forests. Climatic conditions are characterized by an increased amount of atmospheric precipitation — up to 500 mm per year, the sums of active temperatures above 100 from 1400 to 16000 C, average temperatures in January — 180 C, July from 16 to 180 C. In the Nazarovskaya Plain, the calculated average long-term values of the layer of spring runoff from agricultural landscapes is 19 mm. Depending on the year of the estimated supply of the runoff layer, this value varies within wide limits. The maximum water flow rates and runoff volumes have been established, which are formed during heavy rainfall in the field plots of the Nazarovsky agricultural landscape. The calculated values of the minimum summer daily water consumption of different availability on small treeless watercourses and rivers of the Nazarovsky agricultural landscape from a certain catchment area are given.

Ключевые слова: агроландшафт, лесостепь, водообеспеченность, весенний сток, летний сток, максимальные расходы, обеспеченность, слой стока

Keywods: agrolandscape, forest-steppe, water availability, spring runoff, summer runoff, maximum costs, supply, runoff layer

Между Западным и Восточными Саянами находится Минусинский межгорный прогиб с лесостепными и степными котловинами и горными пермычками между ними. Абсолютные высоты местности в котловинах сильно варьируют — от 350 до 850 м. Минусинский межгорный прогиб отрогами делится на котловины: Назаровскую, Чулымо – Енисейскую, Сыдино – Ербинскую и Южно – Минусинскую. В Чулымо – Енисейской котловине сформировано три агроландшафта: Ужурский занимает западную часть котловины Балахтинский – Восточную и Кома – Кульчекский расположен на правом берегу Енисея [1, 2].

Сложность геологического строения и большое разнообразие геоморфологических комплексов обуславливает значительную пестроту условий экзогенного рельефообразования в разных агроландшафтах Минусинского межгорного прогиба, и здесь чередуются как низкогорные, так и равнинные агроландшафты. Отмечаются закономерности в размещении агроландшафтов – располагаясь с юга на север в широтном направлении, агроландшафты различаются в зональном плане. В Южно – Минусинской котловине, в ее юго – западной части, преобладают сухие степи, а в Назаровской котловине – лесостепи. В котловинах агроландшафты в зональном плане размещаются концентрически: в центре – степные агроландшафты, ближе к периферии – лесостепные, а по окраинам, в предгорьях – подтайга [3, 4].

Агроландшафты степей и лесостепей в межгорном прогибе различаются по структуре, строению и климатическим параметрам.

Горные сооружения, между которыми расположен Минусинский прогиб, придают ветрам более определенное направление. Особенно это характерно для Южно — Минусинской котловины, куда прежде всего попадают воздушные массы, вырывающиеся из узкого коридора между Кузнецким Алатау и Западным Саяном. Господствующими ветрами в Южно – Минусинской котловине почти во все времена года являются юго – западные. В конце зимы и весной небольшую часть времени (20%) дуют западные ветры. В летнее время наблюдаются частично северные и северо – восточные ветры. Наиболее сильные ветры приходятся на весенний и осенний период [5].

Сложность геологического строения и большое разнообразие геоморфологических комплексов обусловливают значительную пестроту условий экзогенного рельефообразования в разных агроландшафтах Минусинского межгорного прогиба. В его пределах чередуются как низкогорные, так и равнинные агроландшафты. С экологической точки зрения нельзя не отметить, что на распаханных территориях Минусинского прогиба часто возникают «черные бури», которые наносят существенный ущерб сельскому хозяйству.

Агроландшафты Минусинского межгорного прогиба по своему строению и структуре сильно различаются. Отмечены две закономерности в размещении агроландшафтов. Первая закономерность – располагаясь с юга на север в широтном направлении, агроландшафты различаются в зональном плане. В Южно – Минусинской котловине, в ее юго – западной части, преобладают сухие степи, а в Назаровской котловине – лесостепи. В котловинах агроландшафты в зональном плане размещаются концентрически: в центре котловины степные агроландшафты, ближе к периферии – лесостепные, а по окраинам, в предгорьях – подтайга [6].

Агроландшафты Назаровской котловины по строению и структуре делятся на Назаровский котловинно – равнинный и Холмогорский низкогорный.  Это денудационно – эрозионные структурные, холмисто – увалистые и волнистые низкогорья и равнины между ними, сложенные терригенно – карбонатными породами, с разнотравно – злаковыми луговыми степями и остепененными лугами, и сельскохозяйственными угодьями на выщелоченных черноземах в сочетании с мелколиственными лесами на серых лесных почвах. Здесь часто чередуются куэстовые низкогорья и холмогорья с межкуэстовыми понижениями. Пониженные местности вовлечены в сельскохозяйственное производство. Низкогорья грядовые, с узкими водоразделами, с конусовидными и куполовидными вершинами, с березово – осиновыми и пихтовыми крупнотравяными лесами на серых лесных почвах. Климатические условия характеризуются повышенным количеством атмосферных осадков – до 500 мм в год, суммами активных температур выше 100 от 1400 до 16000 С, средними температурами января – 180С, июля от 16 до 180 С [7].

Агроландшафт Назаровский  равнины слабовсхломленные с овражно – балочной сетью, с осиново – березовыми разнотравно – злаковыми колками на серых лесных почвах, с разнотравно – ковыльными степями и сельскохозяйственными угодьями на черноземах выщелоченных и обыкновенных. Расположен в котловине между кряжами Арга и Солгонским. По природным условиям котловина относится к типичной северной лесостепи. Западная часть котловины полностью опущена по отношению к восточной, где расчлененность  территории значительна. Территория сложена широкими плосковершинными увалами с S-образными склонами. Почвообразующие породы агроландшафта представлены покровными и леесовидными суглинками. Лесистость агроландшафта составляет около 15%.

Почвенный покров образуют черноземы среднегумусные среднемощные выщелоченные  и черноземы обыкновенные в сочетании с серыми лесными почвами. Леса в основном мелколиственные, но иногда встречаются сосновые леса по песчаным террасам и темнохвойные по поймам небольших речек. Распаханность агроландшафта составляет 70%.

Водные ресурсы как одна из составляющих ландшафта (агроландшафта) должна находиться в оптимальном единстве со всеми другими его компонентами. В условиях лесостепи весенний сток наблюдается в третьей декаде марта и в апреле с наступлением положительных температур воздуха. В Назаровской равнине расчетные средние многолетние значения слоя весеннего стока с агроландшафтов составляет 19 мм. В зависимости от года расчетной обеспеченности слоем стока эта величина варьирует в широких пределах. В год 10 % обеспеченности этот показатель составляет 42 мм, в 90 % — 3 мм. Так, например, максимальные расходы воды и объемы стока, формирующиеся при снеготаянии в весенний период на полевых участках составляют с площади 200 га: при 10% обеспеченности максимальный расход воды составляет 0,295 м3/сек, а объем стока – 84 тыс.м3; при 50% обеспеченности максимальный расход воды – 0,0722 м3/сек, объем стока – 28 тыс.м3; при 90% обеспеченности – соответственно 0,0126 м3/сек и 6 тыс.м3 . Коэффициент вариации во времени принят равным 0,90 при соотношении Сs/Сv=2.

Поверхностный сток с дождевых вод не является ежегодно повторяющимся элементом поверхностного стока на агроландшафтах лесостепной зоны Красноярского края. В некоторые годы дождевой сток наблюдается на небольших открытых водосборах от 1 до 3 раз за летний период. В то же время в значительно большем количестве лет дождевой сток на малых водосборах не наблюдается. Ввиду кратковременности дождевых потоков в условиях открытых агроландшафтов (от нескольких минут до одного-двух часов) слой стока и объем дождевых вод невелики [8].

Установлено, что интенсивность редукции максимального дождевого стока в 2 – 6 раз превышает интенсивность редукции при формировании максимального стока от снеготаяния. Поэтому при уменьшении площади водосбора или размера сельскохозяйственного поля максимальные дождевые расходы воды сокращаются гораздо быстрее максимальных весенних расходов талых вод. Максимальные расходы воды и объемы стока, формирующиеся при выпадении ливневых дождей на полевых участках Назаровского  агроландшафта с площади 200 га составляют: при 10% обеспеченности максимальный расход воды составляет 0,593 м3/сек, а объем стока – 4,16 тыс.м3; при 50% обеспеченности максимальный расход воды – 0,0101 м3/сек, объем стока – 0,502 тыс.м3.  При определении этих параметров при малых водосборах используют метод интерполяции.

Сток малых водосборов и рек с площадью водосбора до 500 км2 используются в сельскохозяйственном производстве, поэтому только на водосборах, превышающих некоторый площадной предел F1(км2), формируется «полный» минимальный сток, равным зональным значениям, обусловленный зональными природно – климатическими условиями бассейнов. На водотоках и малых реках с площадью водосбора менее критической (F ≤ F1) значение модуля минимального летнего суточного расхода воды уменьшается по мере увеличения мощности верхнего слоя почвы. В зависимости от условий увлажнения и определенного размера водотока (площади водосбора F0, км2) модуль Мmn.л.с. достигает нулевого значения, что фактически означает пересыхание [9].

Расчетные значения минимального летнего суточного расхода воды различной обеспеченности на малых безлесных водотоках и  реках Назаровского агроландшафта с площади водосбора   500 км2 составляют: при 5% обеспеченности расчетные значения минимального суточного расхода воды составляют 0,665 м3/с, а при  50 и 95% обеспеченности соответственно – 0,305 и 0,108 м3/с. Средний зональный модуль минимального стока равен 0,67 л/с км2, коэффициент вариации – 0,52.

Таким образом, основной поверхностный сток формируется за счет весеннего снеготаяния. 

Список источников

  1. Бадмаева С.Э., Меркушева М.Г. Научные основы рационального использования орошаемых агроландшафтов Восточной Сибири /Красноярск – Изд-во КрасГАУ,2014. 412 с.
  2. Бадмаева С.Э., Оптимизация агроландшафтов по показателям тепловлагоообеспеченности// Наука и образование: мат. Международной научно-практ. конференции.Красноярск, 2020. – С. 3 – 5.
  3. Бадмаева С.Э., Евтушенко С.В. Условия формирования и свойства пойменных ландшафтов// Проблемы современной аграрной науки: мат. Межд. заочной научн. конф. Красноярск, 2012. С.37 – 43.
  4. Бадмаева С.Э., Кудрин В.С., Морев И.О. Условия формирования агроландшафтов Ачинской лесостепи Красноярского края// Астраханский Вестник экологического образования. 2021. № 1(61). С. 89 – 92.
  5. Бадмаева Ю.В., Цугленок Г.И. Экологическая устойчивость агроландшафтов при орошении в степной зоне юга Красноярского края// Вестник КрасГАУ. 2012. № 2. С.146 – 148.
  6. Бадмаева Ю.В. Структура агроландшафта Новоселовского района// Научные революции как ключевой фактор развития науки и техники. Сб. статей по итогам Межд. научно – практ. конф. Стерлитамак, АМИ. 2020. С. 242 – 244.
  7. Демиденко Г.А. Роль ландшафтной основы при экологической оценке сельскохозяйственных земель// Вестник КрасГАУ. 2018. №6. – С. 3 -6.
  8. Демиденко Г.А. Использование ландшафтной основы земель в агропромышленном комплексе юга Красноярского края// География и геоэкология на службе науки и инновационного образования: материалы XII Международной научно-практической конференции посвященной году экологии в России, Вып.12. — Красноярск. – 2017. С.182-184.
  9. Демиденко Г.А., Безруких В.В. Формирование агроландшафтов в сельскохозяйственных зонах Средней Сибири. //Вестник КрасГАУ. № 4.2013. С. 131-137.

References

  1. Badmaeva S.E`., Merkusheva M.G. Nauchny`e osnovy` racional`nogo ispol`zovaniya oroshaemy`x agrolandshaftov Vostochnoj Sibiri /Krasnoyarsk – Izd-vo KrasGAU,2014. 412 s.
  2. Badmaeva S.E`., Optimizaciya agrolandshaftov po pokazatelyam teplovlagooobespechennosti// Nauka i obrazovanie: mat. Mezhdunarodnoj nauchno-prakt. konferencii.Krasnoyarsk, 2020. – S. 3 – 5.
  3. Badmaeva S.E`., Evtushenko S.V. Usloviya formirovaniya i svojstva pojmenny`x landshaftov// Problemy` sovremennoj agrarnoj nauki: mat. Mezhd. zaochnoj nauchn. konf. Krasnoyarsk, 2012. S.37 – 43.
  4. Badmaeva S.E`., Kudrin V.S., Morev I.O. Usloviya formirovaniya agrolandshaftov Achinskoj lesostepi Krasnoyarskogo kraya// Astraxanskij Vestnik e`kologicheskogo obrazovaniya. 2021. № 1(61). S. 89 – 92.
  5. Badmaeva Yu.V., Czuglenok G.I. E`kologicheskaya ustojchivost` agrolandshaftov pri oroshenii v stepnoj zone yuga Krasnoyarskogo kraya// Vestnik KrasGAU. 2012. № 2. S.146 – 148.
  6. Badmaeva Yu.V. Struktura agrolandshafta Novoselovskogo rajona// Nauchny`e revolyucii kak klyuchevoj faktor razvitiya nauki i texniki. Sb. statej po itogam Mezhd. nauchno – prakt. konf. Sterlitamak, AMI. 2020. S. 242 – 244.
  7. Demidenko G.A. Rol` landshaftnoj osnovy` pri e`kologicheskoj ocenke sel`skoxozyajstvenny`x zemel`// Vestnik KrasGAU. 2018. №6. – S. 3 -6.
  8. Demidenko G.A. Ispol`zovanie landshaftnoj osnovy` zemel` v agropromy`shlennom komplekse yuga Krasnoyarskogo kraya// Geografiya i geoe`kologiya na sluzhbe nauki i innovacionnogo obrazovaniya: materialy` XII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii posvyashhennoj godu e`kologii v Rossii, Vy`p.12. — Krasnoyarsk. – 2017. S.182-184.
  9. Demidenko G.A., Bezrukix V.V. Formirovanie agrolandshaftov v sel`skoxozyajstvenny`x zonax Srednej Sibiri. //Vestnik KrasGAU. № 4.2013. S. 131-137.

Для цитирования: Бадмаева Ю.В., Морев И.О. Влагообеспеченность агроландшафтов Минусинской лесостепи // Московский экономический журнал. 2021. № 10. URL: https://qje.su/rekreacia-i-turizm/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-10-2021-45/

© Бадмаева Ю.В., Морев И.О., 2021. Московский экономический журнал, 2021, № 10.