Помощь студентам в учебе
МЕНЯЮЩИЕСЯ КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И УРОЖАЙНОСТЬ АГРОЦЕНОЗОВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1. СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ
УСЛОВИЙ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ 6
1.1. Климатические изменения 6
1.2. Агроклиматические условия произрастания сельскохозяйственных
культур 9
1.2.1. Теплообеспеченность вегетационного периода 11
1.2.2. Влагообеспеченность периода вегетации 18
1.3 Опасные агроклиматические явления 24
2. АГРОКЛИМАТИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ РЕГИОНА 36
2.1. Агроклиматическое районирование России 36
2.2. Характеристика агроклиматических районов 40
2.3. Агроклиматическое районирование Белгородской области в начале
XXI века 45
3. ИЗМЕНЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО
ПРОИЗВОДСТВА 52
3.1. Влияние погодных условий на рост и развитие растений 52
3.2. Изменения урожайности сельскохозяйственных культур 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ
УСЛОВИЙ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ 6
1.1. Климатические изменения 6
1.2. Агроклиматические условия произрастания сельскохозяйственных
культур 9
1.2.1. Теплообеспеченность вегетационного периода 11
1.2.2. Влагообеспеченность периода вегетации 18
1.3 Опасные агроклиматические явления 24
2. АГРОКЛИМАТИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ РЕГИОНА 36
2.1. Агроклиматическое районирование России 36
2.2. Характеристика агроклиматических районов 40
2.3. Агроклиматическое районирование Белгородской области в начале
XXI века 45
3. ИЗМЕНЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО
ПРОИЗВОДСТВА 52
3.1. Влияние погодных условий на рост и развитие растений 52
3.2. Изменения урожайности сельскохозяйственных культур 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Сельское хозяйство является одной из приоритетных отраслей народного хозяйства. Предпринимаются важные меры, как со стороны государства, так и со стороны предпринимателей для его устойчивого развития в целях обеспечения продовольственной безопасности. Но, к сожалению, не всё зависит от человека. Капризы погоды в сельском хозяйстве как нигде сказываются на производительности труда и эффективности отрасли.
Погодные условия не могут быть одновременно идеальными для производства всех и даже для нескольких сельскохозяйственных культур, которые выращиваются в данном климате. Для каждой конкретной выращиваемой культуры оптимальными являются немного различающиеся условия среды. Именно поэтому очень важна правильная ориентировка сельского хозяйства. Культуры должны дополнять друг друга, чтобы в условиях, неблагоприятных для одной из них, была возможность компенсации потерь урожайности за счет другой.
Оценка агроклиматических условий с точки зрения сельского хозяйства складывается в основном из оценки обеспеченности растении теплом, светом и влагой, а также из условий перезимовки растении.
Территория Белгородской области, располагает плодородными почвами и благоприятными климатическими условиями, характеризуется большим количеством распаханных земель и высокоразвитым сельским хозяйством.
Область является одним из крупнейших производителей продуктов растениеводства в Российской Федерации. Основными
сельскохозяйственными культурами являются пшеница, рожь, сахарная свекла (больше распространена в западной половине области), подсолнечник, кукуруза. Широко культивируется также овес, просо, ячмень, гречиха. Много плодовых культур. Все перечисленные культуры достаточно обеспечены теплом. Сумма температур выше 10°С колеблется от 2450°С на севере области до 2700 °С на юге [1].
Степень хозяйственного использования земель в области отражает структура землепользования. Из общей земельной площади области в 2713,4 тыс. гектаров, сельхозугодья составляют 2145,2 тыс. га (79%), в том числе пашня - 1654,7 тыс. га (77,2%). Площадь сельхозугодий на душу населения составляет 1,4 га, в том числе пашни - 1,1 га. Многолетние насаждения занимают 1,6%, кормовые угодья -21,3%, леса - 11% [45].
Изменение климата последних десятилетий сильно повлияло на структуру сельского хозяйства не только России, но и Белгородской области. Наиболее важными аспектами изменения климата для сельского хозяйства области являются:
• изменение повторяемости, продолжительности и интенсивности засух;
• изменения повторяемости суровых и теплых зим;
• изменения тепло- и влагообеспеченности вегетационного
периода;
• изменение континентальности климата.
Анализ и оценка агроклиматических условий в условиях изменения климата является актуальной и достаточно сложной задачей.
Цель диссертационной работы - дать характеристику меняющихся агроклиматических условий на территории Белгородской области и оценить их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Систематизировать современные тенденции изменения
агроклиматических условий
2. Уточнить агроклиматическое районирование Белгородской области и
построить серию карт с применением ГИС- технологий.
3. Проанализировать зависимость урожайности агроценозов от агрометеорологических условий.
Объект исследования - агроклиматические условия региона.
Предмет исследования - меняющийся климат и урожайность сельскохозяйственных культур.
Исходные материалы - работа была написана при использовании фондовых материалов Белгородского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, научных исследований Отдела земледелия агрономического факультета Белгородского государственного
агрономического университета им. В.Я.Горина, данных Федеральной службы государственной статистики по Белгородской области, научных монографий и периодики.
Методы
-научно-поисковый;
-сравнительный анализ;
-статистический;
-картографический;
Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения, содержит список использованной литературы, включающий 57
наименований.
Погодные условия не могут быть одновременно идеальными для производства всех и даже для нескольких сельскохозяйственных культур, которые выращиваются в данном климате. Для каждой конкретной выращиваемой культуры оптимальными являются немного различающиеся условия среды. Именно поэтому очень важна правильная ориентировка сельского хозяйства. Культуры должны дополнять друг друга, чтобы в условиях, неблагоприятных для одной из них, была возможность компенсации потерь урожайности за счет другой.
Оценка агроклиматических условий с точки зрения сельского хозяйства складывается в основном из оценки обеспеченности растении теплом, светом и влагой, а также из условий перезимовки растении.
Территория Белгородской области, располагает плодородными почвами и благоприятными климатическими условиями, характеризуется большим количеством распаханных земель и высокоразвитым сельским хозяйством.
Область является одним из крупнейших производителей продуктов растениеводства в Российской Федерации. Основными
сельскохозяйственными культурами являются пшеница, рожь, сахарная свекла (больше распространена в западной половине области), подсолнечник, кукуруза. Широко культивируется также овес, просо, ячмень, гречиха. Много плодовых культур. Все перечисленные культуры достаточно обеспечены теплом. Сумма температур выше 10°С колеблется от 2450°С на севере области до 2700 °С на юге [1].
Степень хозяйственного использования земель в области отражает структура землепользования. Из общей земельной площади области в 2713,4 тыс. гектаров, сельхозугодья составляют 2145,2 тыс. га (79%), в том числе пашня - 1654,7 тыс. га (77,2%). Площадь сельхозугодий на душу населения составляет 1,4 га, в том числе пашни - 1,1 га. Многолетние насаждения занимают 1,6%, кормовые угодья -21,3%, леса - 11% [45].
Изменение климата последних десятилетий сильно повлияло на структуру сельского хозяйства не только России, но и Белгородской области. Наиболее важными аспектами изменения климата для сельского хозяйства области являются:
• изменение повторяемости, продолжительности и интенсивности засух;
• изменения повторяемости суровых и теплых зим;
• изменения тепло- и влагообеспеченности вегетационного
периода;
• изменение континентальности климата.
Анализ и оценка агроклиматических условий в условиях изменения климата является актуальной и достаточно сложной задачей.
Цель диссертационной работы - дать характеристику меняющихся агроклиматических условий на территории Белгородской области и оценить их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Систематизировать современные тенденции изменения
агроклиматических условий
2. Уточнить агроклиматическое районирование Белгородской области и
построить серию карт с применением ГИС- технологий.
3. Проанализировать зависимость урожайности агроценозов от агрометеорологических условий.
Объект исследования - агроклиматические условия региона.
Предмет исследования - меняющийся климат и урожайность сельскохозяйственных культур.
Исходные материалы - работа была написана при использовании фондовых материалов Белгородского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, научных исследований Отдела земледелия агрономического факультета Белгородского государственного
агрономического университета им. В.Я.Горина, данных Федеральной службы государственной статистики по Белгородской области, научных монографий и периодики.
Методы
-научно-поисковый;
-сравнительный анализ;
-статистический;
-картографический;
Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения, содержит список использованной литературы, включающий 57
наименований.
Оценка последствий влияния изменений климата на продуктивность сельского хозяйства России представляет собой чрезвычайно актуальной для обеспечения продовольственной безопасности и обоснования аграрной политики [3]. В последние десятилетия происходят заметные климатические изменения, проводятся социально-экономическая перестройка в аграрном секторе страны, кроме того, осуществлен переход государственной статистической отчетности на урожайность в доработанном весе [35].
Из всех отраслей экономики сельскохозяйственное производство, и особенно земледелие, несет наибольшие убытки от неблагоприятных гидрометеорологических условий [36]. Исследование показало, что природные условия и современные агроклиматические ресурсы Белгородской области потенциально благоприятны для возделывания зерновых и зернобобовых культур. Однако вследствие значительной изменчивости агрометеорологических условий во времени и пространстве урожайность зерновых культур испытает значительную вариабельность по годам и административным районам области.
Белгородская область является аграрной областью, и озимые зерновые культуры занимают значительный удельный вес в структуре посевных площадей 442,9 тыс. га. Изучение агроклиматического потенциала Белгородской области и изменения условий произрастания озимых культур в зависимости от вариации климата необходимо для выработки мер адаптации сельскохозяйственного производства к меняющемуся климату. Научно обоснованные мероприятия по увеличению эффективности использования агроклиматических ресурсов могут существенно повысить продуктивность сельскохозяйственного производства.
Как известно, начало современных климатических изменений специалисты соотносят с 70-ми годами прошлого века. Наблюдается увеличение годового количества осадков, но за счет холодного периода, а в летний период наблюдается их изменчивость. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,7°С. Но в первые десятилетия периода климатических изменений наблюдалось потепление по так называемому «зимнему типу». В конце XX века изменение циркуляционных механизмов атмосферы привело к изменениям тепло- и влагообеспеченности вегетационного периода.
Произошли существенные изменения в агроклиматическом районировании. Если сравнивать районирование, представленное в справочной литературе с районированием за период 1971-2000 гг. и 1980— 2010гг., то можно проследить произошедшие изменения. В последний 30¬летний период не наблюдается первый агроклиматический район, первый заменился вторым районом, появился третий агроклиматический район. На территории области стало возможным выращивать более южные сорта сельскохозяйственных культур. Учитывая мало изменившуюся продолжительность периода активной вегетации, следует отдавать предпочтение теплолюбивым культурам с коротким сроком созревания.
Происходящие климатические изменения привели к повышению теплообеспеченности территории, что в целом положительно для агропромышленного комплекса. Но следует отметить, что рост активных температур происходит на фоне снижения показателей увлажнения на 10%.
В конце XX века на западе и северо-востоке области показатель увлажнения по Сапожниковой составлял 1,03 — 1,06, что отражало
оптимальные условия увлажнения. В начале XXI века оптимальное увлажнение наблюдается только в отдельных районах области в 10-30% случаев. Средние условия увлажнения региона характеризуются как слабо засушливые. Наблюдаемый рост засушливости при активном росте температур в летний период может в дальнейшем негативно сказаться на биоклиматическом потенциале территории.
Подобная ситуация не очень благоприятна для сельскохозяйственного производства, так как отражает нестабильные погодные условия и межгодовую изменчивость основных агрометеорологических показателей.
В последнее время в Центрально-Черноземном регионе из-за климатических и погодных условий происходит смена срока сева многих культур, происходят резкие скачки температур в зимний и весенний периоды, а это губит зерновые культуры, которые были посеяны под зиму.
Изменение климата привело к снижению урожайности (с 25 до 20 ц/га) озимой ржи и со временем она выпадет из севооборота. Видна тенденция к увеличению урожайности других сельскохозяйственных культур (озимая пшеница, ячмень, сахарная свекла, подсолнечник) в среднем на 10-15% за последние 30 лет.
Для сахарной свеклы климатические изменения наиболее благоприятны. При низких значениях ГТК снижается урожайность, но у корнеплодов возрастает сахаристость.
К 2020 г., при сохранении существующих тенденций, предполагаемые изменения климата приведут к существенным изменениям агроклиматических условий возделывания сельскохозяйственных культур в регионе. Повысится теплообеспеченность (суммы активных температур возрастут на 350-400°С), но увеличится аридность климата. Увеличится продолжительность вегетационного и безморозного периодов года на 10-20 дней, что приведет к улучшению условий проведения сельскохозяйственных работ и к уменьшению потерь продукции при уборке урожая. В перспективе необходимо более широко использовать наиболее продуктивные и выносливые сорта зерновых культур.
Из всех отраслей экономики сельскохозяйственное производство, и особенно земледелие, несет наибольшие убытки от неблагоприятных гидрометеорологических условий [36]. Исследование показало, что природные условия и современные агроклиматические ресурсы Белгородской области потенциально благоприятны для возделывания зерновых и зернобобовых культур. Однако вследствие значительной изменчивости агрометеорологических условий во времени и пространстве урожайность зерновых культур испытает значительную вариабельность по годам и административным районам области.
Белгородская область является аграрной областью, и озимые зерновые культуры занимают значительный удельный вес в структуре посевных площадей 442,9 тыс. га. Изучение агроклиматического потенциала Белгородской области и изменения условий произрастания озимых культур в зависимости от вариации климата необходимо для выработки мер адаптации сельскохозяйственного производства к меняющемуся климату. Научно обоснованные мероприятия по увеличению эффективности использования агроклиматических ресурсов могут существенно повысить продуктивность сельскохозяйственного производства.
Как известно, начало современных климатических изменений специалисты соотносят с 70-ми годами прошлого века. Наблюдается увеличение годового количества осадков, но за счет холодного периода, а в летний период наблюдается их изменчивость. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,7°С. Но в первые десятилетия периода климатических изменений наблюдалось потепление по так называемому «зимнему типу». В конце XX века изменение циркуляционных механизмов атмосферы привело к изменениям тепло- и влагообеспеченности вегетационного периода.
Произошли существенные изменения в агроклиматическом районировании. Если сравнивать районирование, представленное в справочной литературе с районированием за период 1971-2000 гг. и 1980— 2010гг., то можно проследить произошедшие изменения. В последний 30¬летний период не наблюдается первый агроклиматический район, первый заменился вторым районом, появился третий агроклиматический район. На территории области стало возможным выращивать более южные сорта сельскохозяйственных культур. Учитывая мало изменившуюся продолжительность периода активной вегетации, следует отдавать предпочтение теплолюбивым культурам с коротким сроком созревания.
Происходящие климатические изменения привели к повышению теплообеспеченности территории, что в целом положительно для агропромышленного комплекса. Но следует отметить, что рост активных температур происходит на фоне снижения показателей увлажнения на 10%.
В конце XX века на западе и северо-востоке области показатель увлажнения по Сапожниковой составлял 1,03 — 1,06, что отражало
оптимальные условия увлажнения. В начале XXI века оптимальное увлажнение наблюдается только в отдельных районах области в 10-30% случаев. Средние условия увлажнения региона характеризуются как слабо засушливые. Наблюдаемый рост засушливости при активном росте температур в летний период может в дальнейшем негативно сказаться на биоклиматическом потенциале территории.
Подобная ситуация не очень благоприятна для сельскохозяйственного производства, так как отражает нестабильные погодные условия и межгодовую изменчивость основных агрометеорологических показателей.
В последнее время в Центрально-Черноземном регионе из-за климатических и погодных условий происходит смена срока сева многих культур, происходят резкие скачки температур в зимний и весенний периоды, а это губит зерновые культуры, которые были посеяны под зиму.
Изменение климата привело к снижению урожайности (с 25 до 20 ц/га) озимой ржи и со временем она выпадет из севооборота. Видна тенденция к увеличению урожайности других сельскохозяйственных культур (озимая пшеница, ячмень, сахарная свекла, подсолнечник) в среднем на 10-15% за последние 30 лет.
Для сахарной свеклы климатические изменения наиболее благоприятны. При низких значениях ГТК снижается урожайность, но у корнеплодов возрастает сахаристость.
К 2020 г., при сохранении существующих тенденций, предполагаемые изменения климата приведут к существенным изменениям агроклиматических условий возделывания сельскохозяйственных культур в регионе. Повысится теплообеспеченность (суммы активных температур возрастут на 350-400°С), но увеличится аридность климата. Увеличится продолжительность вегетационного и безморозного периодов года на 10-20 дней, что приведет к улучшению условий проведения сельскохозяйственных работ и к уменьшению потерь продукции при уборке урожая. В перспективе необходимо более широко использовать наиболее продуктивные и выносливые сорта зерновых культур.