Введение 4
Глава 1. Агроклиматические ресурсы и их использование в сельском хозяйстве 7
1.1 Агроклиматические ресурсы 7
1.2 Использование агроклиматических ресурсов в сельском
хозяйстве 11
Глава 2. Физико-географические особенности территории Алтайского края 17
2.1 Рельеф Алтайского края 17
2.2 Климатические условия Алтайского края 19
2.3 Водные ресурсы Алтайского края 23
2.4 Агроклиматическое районирование Алтайского края 25
2.5 Основные показатели оценки состояния ресурсов 31
Глава 3. Оценка агроклиматических показателей и прогноз продуктивности агрофитоценозов в условиях меняющегося климата 34
3.1 Анализ территориальных изменений температуры в Алтайском
крае 34
3.2 Оценка изменения режима увлажнения изучаемой территории 40
3.3 Влияние агроклиматических показателей на урожайность яровой
пшеницы 45
Заключение 56
Список использованной литературы и источников
Актуальность работы. По всей территории России наблюдается изменения климата, характер этих изменений будет сохраняться в будущем. В настоящее время мировое сообщество обеспокоено проблемами изменения климата. Анализ работ А.В. Кислова [36], М.И. Будыко [9,10], Г.В. Грузы [21], К.Я. Кондратьева [38], Е.П. Борисенко[7] и многих других ученых указывает на то, что наблюдаемые изменения природных процессов, в дальнейшем, будут приводить к несовместимым последствиям в хозяйственной деятельности человечества. Поэтому, исследование потенциальных последствий модификации климата с целью приспособления к ним социально-экономической среды, принимает насущный характер [34]. Вследствие этого, изучение влияния климата на жизненный процесс растений принимает все набольшее значение в связи с растущим вниманием к проблеме получения высокоурожайных растительных сообществ. Для стабильного ведения хозяйственной деятельности, необходима многомерная оценка агроклиматических ресурсов.
Для того чтобы проследить связь климата и сельского хозяйства нужно воспользоваться агроклиматическими показателями, которые основываются на знании климата как ресурса [19]. К рассматриваемым агроклиматическим показателям будут относиться характеристики теплообеспеченности и влагообеспеченности.
Глобальные изменения климата отразились и на территории Западной Сибири. С 1976 по 2006 года средняя скорость потепления на территории Западной Сибири составила 0,32°С/10 лет [59]. Климатические изменения на территории также были отмечены увеличение количества атмосферных осадков (годовое количество осадков за период с 1976 по 2006 гг. составило 1,16 мм/месяц за 10 лет) [48,60], ростом толщины снежного покрова [11] и т.д.
Данные региональные изменения климата являются актуальными, и определяют необходимость исследования и уточнения влагообеспеченности и теплообеспеченности на территории Алтайского края, и влияния данных изменений на урожайность сельскохозяйственных культур.
Все вышеизложенное определило тему нашего исследования: влияние агроклиматических показателей на урожайность основных сельскохозяйственных культур по зонам Алтайского края и прогноз продуктивности агрофитоценозов в условиях меняющегося климата.
Объектом исследования является продуктивность агрофитоценозов в зависимости от агроклиматических ресурсов.
Предмет исследования - пространственно-временные особенности изменения урожайности (яровой пшеницы и зерновых культур) на территории Алтайского края в зависимости от агроклиматических ресурсов.
Исходя из темы нашей работы, целью исследования является выявление специфики влияния изменений агроклиматических показателей на урожайность основных сельскохозяйственных культур Алтайского края.
Для достижения поставленной цели исследования были определены следующие задачи:
- рассмотреть агроклиматические ресурсы и их использование в сельском хозяйстве;
- провести физико-географическое описание территории Алтайского края;
- проанализировать динамику количества атмосферных осадков на территории Алтайского края;
- выполнить анализ многолетней динамики среднегодовой температуры воздуха на территории Алтайского края;
- оценить влияние изменений агрометеорологических показателей на урожайность основных сельскохозяйственных культур.
Методы исследования: аналитический, статистический анализ, математический анализ, графический метод, картографический метод с применением метода интерполяции, анализ литературы.
Научная новизна данной работы заключается в том, что были проведены исследования изменения агроклиматических показателей и урожайности основных сельскохозяйственных культур по зонам Алтайского края в условиях глобального изменения климата.
Практическая значимость результатов работы. Полученные материалы могут быть полезны при рациональном использовании агроклиматических ресурсов Алтайского края, при прогнозировании урожайности агропромышленными предприятиями. Также материалы могут быть использованы для дальнейших исследований пространственно-временного влияния агроклиматических показателей на урожайность основных сельскохозяйственных культур на рассматриваемой территории.
В ходе проведенного исследования мы рассмотрели влияние агроклиматических показателей агроклиматических показателей на урожайность основных сельскохозяйственных культур по зонам Алтайского края. Был решен ряд поставленных нами задач:
1. в ходе работы было рассмотрено состояние изученности оценки агроклиматических ресурсов. Большинство современных работ по данной тематике совершенствуют уже существующие методики. Основными составляющими схемы оценки агроклиматических ресурсов исследуемой территории являются оценка радиационных условий, продолжительности вегетационного периода и дат устойчивого перехода температуры через 10°С, условий увлажнения и влагообеспеченности, условий теплообеспеченности. Комплексные методики оценивания рекомендуют учитывать почвенно-климатические условия, опасные для сельского хозяйства явления, а так же условия холодного периода. Изучение влияния климатических условий на результаты деятельности человека в Алтайском крае актуально, поскольку здесь агрометеорологические показатели характеризуются межгодовой изменчивостью и определяют средней в целом уровень урожайности и значительные ее колебания по годам.
2. Алтайский край расположен на юге Западной Сибири, на стыке двух геологических структур, Алтайской горной системы и Западно-Сибирской низменности. Характеризуется разнообразными формами рельефа. Для края характерен умерено-континентальный климат. Со значительным количеством атмосферных осадков, и как следствие развитой гидрографической сетью. Исходя из показателя термических ресурсов и дат перехода температуры воздуха через 10°С весной и осенью, край делится на 5 районов. Оценка влагообеспеченности вегетационного периода выполняется по ГТК Селянинова. По данному показателю территория края делится на 7 частей. С учетом перечисленных показателей на территории региона выделено 9 агроклиматических подрайонов.
3. в Алтайском крае за период с 1988 по 2017 гг. наблюдалась тенденция увеличения атмосферных осадков. Коэффициент линейного тренда в среднем по региону составил 1,10 мм/месяц за 10 лет, вклад тренда в суммарную дисперсию равен 3,1%, но такой рост распределен неоднородно по территории Алтайского края.
4. рост среднегодовой температуры приземного воздуха за период с 1988-2017 гг. в среднем по Алтайскому краю составил 0,07 °С/10 лет. Суммарное изменение температуры воздуха в крае за 30-ий период колеблется в пределах от 0,02 до 0,38°С. В среднем по краю температура воздуха выросла на 0,20 °С.
5. при анализе коэффициентов корреляции урожайности яровой пшеницы с ГТК Селяниновым за вегетационный период и ГТК Селяниновым (май-август) было установлено, что для большинства метеостанций характерна средняя (положительная) корреляция. На большей части метеостанций корреляция яровой пшеницы с ГТК Селянинова (май-август) имеет наибольшие значения, чем с ГТК Селянинова за вегетационный период. Для Кулундинской степной зоны отмечены самые высокие показатели корреляции по всей территории Алтайского края. Лесостепь предгорий Салаира характеризуется слабой корреляционной связью. В целом на территории Алтайского края наблюдается большая неоднородность в коэффициентах корреляции яровой пшеницы с ГТК Селянинова за вегетационный период и ГТК Селянинова (май-август).
6. из результатов расчетов коэффициентов корреляции урожайности яровой пшеницы с суммами среднесуточных температур воздуха (май-август) и с суммами среднесуточных осадков (май-август), нами было выяснено, что коэффициенты корреляции с температурой имеют отрицательную корреляцию, а с осадками положительную. В природных зонах коэффициенты корреляции яровой пшеницы с температурами (май-август) выше, чем с осадками (май-август). В Кулундинской степной зоне зафиксированы высокие показатели корреляции яровой пшеницы среди всех зон, как по корреляции с температурами (май-август), так и по корреляции с осадками (май-август).
7. проанализировав полученные коэффициенты корреляции урожайности зерновых культур с ГТК Селяниновым за вегетационный период и ГТК Селяниновым (май-август), было установлено, что для большинства районов края характерна слабая (отрицательная) корреляция. Показатели корреляции варьировались в пределах от (-0,10) до (-0,40). Положительные показатели корреляции изменялись в пределах от (0,15) до (0,54). Коэффициент корреляции урожайности зерновых культур с ГТК Селянинова (май-август) показал, что в большинстве районов (отрицательная) слабая взаимосвязь. Ее показатели варьируют от (-0,16) до (-0,53). Наблюдается статистически значимая корреляционная связь, но данная связь является отрицательной. На территории края, также наблюдается неоднородность в коэффициентах корреляции урожайности зерновых культур с ГТК Селяниновым за вегетационный период и ГТК Селяниновым (май- август).
В заключение можно сделать вывод, что за последние 30 лет, на территории Алтайского края проходили климатические изменения, которые характеризовались увеличением количества атмосферных осадков, ростом среднегодовых температур атмосферного воздуха. Урожайность яровой пшеницы с ГТК Селянинова (за вегетационный период и май-август) показала хорошую статистически значимую корреляционную взаимосвязь.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
