Помощь студентам в учебе
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В СТЕПНОЙ И ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНАХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ ДЛЯ АДАПТАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА К ИЗМЕНЕНИЯМ КЛИМАТА
|
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. МИРОВОЙ ОПЫТ ИЗУЧЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 9
1.1. Глобальные изменения климата 10
1.2. Концепции адаптации растениеводства изменениям климата 16
1.3. Метеорологический мониторинг в растениеводстве 20
ГЛАВА 2. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И АГРОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕПНОЙ И ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОН АЛТАЙСКОГО КРАЯ 25
2.1. Физико-географические условия степной и лесостепной зон
Алтайского края 25
2.2. Агроэкологическое и агроклиматическое районирование степной
и лесостепной зон Алтайского края 39
ГЛАВА 3 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ 47
3.1. Международный опыт измерений и анализа метеорологических
элементов 47
3.2. Методы статистического анализа метеорологических данных для
выявления изменений в лесостепной и степной зонах Алтайского края 51
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СТЕПНОЙ И ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОН АЛТАЙСКОГО КРАЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО АДАПТАЦИИ К ИЗМЕНЕНИЯМ КЛИМАТА 56
4.1. Региональные климатически тренды температур воздуха и осадки
за период 1960-2018 гг. 56
4.2. Изменение региональных агрометеорологических параметров за
период 1960-2018 гг. 63
4.3. Рекомендации по адаптации растениеводства к изменениям климата
в степной и лесостепной зонах Алтайского края 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 77
ПРИЛОЖЕНИЯ
ГЛАВА 1. МИРОВОЙ ОПЫТ ИЗУЧЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 9
1.1. Глобальные изменения климата 10
1.2. Концепции адаптации растениеводства изменениям климата 16
1.3. Метеорологический мониторинг в растениеводстве 20
ГЛАВА 2. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И АГРОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕПНОЙ И ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОН АЛТАЙСКОГО КРАЯ 25
2.1. Физико-географические условия степной и лесостепной зон
Алтайского края 25
2.2. Агроэкологическое и агроклиматическое районирование степной
и лесостепной зон Алтайского края 39
ГЛАВА 3 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ 47
3.1. Международный опыт измерений и анализа метеорологических
элементов 47
3.2. Методы статистического анализа метеорологических данных для
выявления изменений в лесостепной и степной зонах Алтайского края 51
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СТЕПНОЙ И ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОН АЛТАЙСКОГО КРАЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО АДАПТАЦИИ К ИЗМЕНЕНИЯМ КЛИМАТА 56
4.1. Региональные климатически тренды температур воздуха и осадки
за период 1960-2018 гг. 56
4.2. Изменение региональных агрометеорологических параметров за
период 1960-2018 гг. 63
4.3. Рекомендации по адаптации растениеводства к изменениям климата
в степной и лесостепной зонах Алтайского края 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 77
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность выбранной темы магистерской диссертации обусловлена глобальными изменениями климата, которые влияют на сельскохозяйственное производство. Разнообразие агроклиматических условий в России усложняет поиск унифицированных региональных рекомендаций по адаптации сельского хозяйства к изменениям климата. В первую очередь речь идет о выборе сельскохозяйственных культур в севообороте и по существу речь идет о пересмотре границ существующих схем агроклиматического и агроэкологического районирования. Сельскохозяйственные угодья в Российской Федерации составляют более 57 % площади лесостепной (в том числе пашня - около 40%) и свыше 73% степной зоны (в том числе пашня - около 47%) (Государственный..., 2018, с. 190). При этом 2% земель Российской Федерации находится в оптимальных условиях увлажнения. Основная доля сельскохозяйственной продукции( в стоимостном выражении) производится в засушливой зоне, где сосредоточено более 78% пашни (Государственный., 2018, с. 195). По существу, основная доля сельскохозяйственной продукции производится именно в степной и лесостепной зонах, что подтверждает необходимость поиска адаптационных механизмов к климатическим изменениям именно для этих зон России в целом и Алтайского края в частности.
Агроэкологическое районирование технологий возделывания культур определяется характером наименее регулируемых в земледелии факторов первого порядка - ресурсами тепла и влаги. Плодородие почв и рельеф являются факторами второго порядка, поскольку они регулируются антропогенным воздействием (Гаркуша, 2000; Суховеркова, 2006; Власенко, 2009; Гнатовский, 2010). В этой связи при обосновании решений по выбору культур и севооборотов необходимы непрерывные долгосрочные наблюдения за метеорологическими параметрами.
Учитывая вышесказанное целью данного исследования является анализ изменений в ходе агрометеорологических параметров в степной и лесостепной зонах Алтайского края за период 1960-2018 гг. на фоне глобальных изменений климата.
Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:
- Провести анализ современного состояния проблемы глобальных изменений климата и адаптации сельского хозяйства к этим изменениям;
- Дать физико-географическую характеристику лесостепной и степной зон Алтайского края как природной основы организации сельскохозяйственного производства;
- Описать основные методы измерений и обработки климатических данных в России и за рубежом;
- Произвести расчет ряда агроклиматических показателей по данным метеорологических станций Росгидромета для выявления региональных изменений климата, которые оказывают влияние на сельскохозяйственное производство в степной и лесостепной зонах Алтайского края.
- Разработать рекомендации по адаптации к возможным климатическим изменениям растениеводства в степной и лесостепной зонах Алтайского края.
Объектом исследования выступает - климат лесостепной и степной зон Алтайского края.
Предмет - выявление динамики региональных метеорологических параметров в лесостепной и степной зонах Алтайского края в период с 1960-2018 гг. для адаптации сельского хозяйства к изменениям климата.
Основными методами для написания научной работы стали статистические методы расчета данных с помощью пакета MS Excel, а также теоретический и аналитический методы исследования.
Особое внимание в исследовании данной темы сосредоточено на анализе агрометеорологических параметров степной и лесостепной зон Алтайского края для дальнейшего изучения климатических факторов, влияющие на рост и развитие сельскохозяйственных культур.
Агроэкологическое районирование технологий возделывания культур определяется характером наименее регулируемых в земледелии факторов первого порядка - ресурсами тепла и влаги. Плодородие почв и рельеф являются факторами второго порядка, поскольку они регулируются антропогенным воздействием (Гаркуша, 2000; Суховеркова, 2006; Власенко, 2009; Гнатовский, 2010). В этой связи при обосновании решений по выбору культур и севооборотов необходимы непрерывные долгосрочные наблюдения за метеорологическими параметрами.
Учитывая вышесказанное целью данного исследования является анализ изменений в ходе агрометеорологических параметров в степной и лесостепной зонах Алтайского края за период 1960-2018 гг. на фоне глобальных изменений климата.
Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:
- Провести анализ современного состояния проблемы глобальных изменений климата и адаптации сельского хозяйства к этим изменениям;
- Дать физико-географическую характеристику лесостепной и степной зон Алтайского края как природной основы организации сельскохозяйственного производства;
- Описать основные методы измерений и обработки климатических данных в России и за рубежом;
- Произвести расчет ряда агроклиматических показателей по данным метеорологических станций Росгидромета для выявления региональных изменений климата, которые оказывают влияние на сельскохозяйственное производство в степной и лесостепной зонах Алтайского края.
- Разработать рекомендации по адаптации к возможным климатическим изменениям растениеводства в степной и лесостепной зонах Алтайского края.
Объектом исследования выступает - климат лесостепной и степной зон Алтайского края.
Предмет - выявление динамики региональных метеорологических параметров в лесостепной и степной зонах Алтайского края в период с 1960-2018 гг. для адаптации сельского хозяйства к изменениям климата.
Основными методами для написания научной работы стали статистические методы расчета данных с помощью пакета MS Excel, а также теоретический и аналитический методы исследования.
Особое внимание в исследовании данной темы сосредоточено на анализе агрометеорологических параметров степной и лесостепной зон Алтайского края для дальнейшего изучения климатических факторов, влияющие на рост и развитие сельскохозяйственных культур.
Оценка происходящих изменений климата с точки зрения их влияние на сельское хозяйство не является однозначной. С одной стороны, существуют алармистские прогнозы, которые указывают на нарастание аридизации и опустынивания важнейших для сельского хозяйства областей, так и «идеалистичные» представления о благоприятном влиянии роста среднегодовых температур для территорий с низкой теплообеспеченностью.
Специализация Алтайского края на растениеводстве, которое получило интенсивное развитие вследствие ряда земельных реформ и кампаний в 20 веке, всегда определяла повышенный интерес к изучению регионального климата. Глобальные изменения климата спровоцировали рост исследований в данном направлении. Накопленные до настоящего времени метеоданные и варианты их интерпретаций в целом указывают на то, что климат Алтайского края воспроизводит фиксируемые на глобальном уровне тенденции.
В результате проделанной работы были получены следующие выводы:
1. Анализ данных сети РОСГИДРОМЕТ Алтайского края за период 1960-2018 гг. выявил существенные изменения температурного режима и ряда базовых агроклиматических показателей (сумма активных температур, длительность вегетационного периода, даты устойчивого перехода температур воздуха через 0°С, +5°С, +10°С и количество дней с заморозками).
2. Наблюдается тенденция к повышению среднегодовых температур воздуха с ожидаемым приростом 0,21- 0,32°С в 10 лет.
3. Произошло увеличение сумм активных температур в современный период по сравнению с 1960-1979 гг. от 2100°С для лесостепной территории до 2400°С и более для степной зоны Алтайского края.
4. Статистически значимых различий в значениях суммы годовых осадков и сумм осадков за вегетационный период между настоящим временем и периодом 1960-1979 гг. не выявлено.
5. Продолжительность вегетационного периода на участках степной и лесостепной зонах увеличилась от 6 до 15 дней.
6. Анализ ГТК Селянинова показал, что в окрестностях ГМС «Барнаул», «Бийск-Зональная» и «Змеиногорск» климатические условия характеризуются как условия «обеспеченного увлажнения» (1,0-1,3), а в окрестностях ГМС «Славгород» (0,7), «Камень-на-Оби» (0,8), «Рубцовск» (0,8) и «Ребриха» (0,9) - как засушливые. Отмеченные климатические тенденции в целом благоприятны для возделывания теплолюбивых культур в лесостепи и степи.
7. В последнее десятилетие (2010-2018 гг.) возросла вероятность возникновения поздних весенних заморозков (после 20 мая), а также увеличилось количество дней с заморозками на фоне раннего наступления вегетационного периода (12-19 апреля). Полученные результаты в целом свидетельствуют об изменении базовых агроклиматических параметров, которые влияют на полевые работы в весенний период.
8. Происходящие изменения климата в степной и лесостепной зонах Алтайского края следует признать в целом благоприятными для выращивания теплолюбивых культур; в случае внедрения ресурсосберегающих технологий земледелия, которые снижают риск деградации почв и повышают эффективность использования потенциала атмосферной и почвенной влаги.
СПИСОК
Специализация Алтайского края на растениеводстве, которое получило интенсивное развитие вследствие ряда земельных реформ и кампаний в 20 веке, всегда определяла повышенный интерес к изучению регионального климата. Глобальные изменения климата спровоцировали рост исследований в данном направлении. Накопленные до настоящего времени метеоданные и варианты их интерпретаций в целом указывают на то, что климат Алтайского края воспроизводит фиксируемые на глобальном уровне тенденции.
В результате проделанной работы были получены следующие выводы:
1. Анализ данных сети РОСГИДРОМЕТ Алтайского края за период 1960-2018 гг. выявил существенные изменения температурного режима и ряда базовых агроклиматических показателей (сумма активных температур, длительность вегетационного периода, даты устойчивого перехода температур воздуха через 0°С, +5°С, +10°С и количество дней с заморозками).
2. Наблюдается тенденция к повышению среднегодовых температур воздуха с ожидаемым приростом 0,21- 0,32°С в 10 лет.
3. Произошло увеличение сумм активных температур в современный период по сравнению с 1960-1979 гг. от 2100°С для лесостепной территории до 2400°С и более для степной зоны Алтайского края.
4. Статистически значимых различий в значениях суммы годовых осадков и сумм осадков за вегетационный период между настоящим временем и периодом 1960-1979 гг. не выявлено.
5. Продолжительность вегетационного периода на участках степной и лесостепной зонах увеличилась от 6 до 15 дней.
6. Анализ ГТК Селянинова показал, что в окрестностях ГМС «Барнаул», «Бийск-Зональная» и «Змеиногорск» климатические условия характеризуются как условия «обеспеченного увлажнения» (1,0-1,3), а в окрестностях ГМС «Славгород» (0,7), «Камень-на-Оби» (0,8), «Рубцовск» (0,8) и «Ребриха» (0,9) - как засушливые. Отмеченные климатические тенденции в целом благоприятны для возделывания теплолюбивых культур в лесостепи и степи.
7. В последнее десятилетие (2010-2018 гг.) возросла вероятность возникновения поздних весенних заморозков (после 20 мая), а также увеличилось количество дней с заморозками на фоне раннего наступления вегетационного периода (12-19 апреля). Полученные результаты в целом свидетельствуют об изменении базовых агроклиматических параметров, которые влияют на полевые работы в весенний период.
8. Происходящие изменения климата в степной и лесостепной зонах Алтайского края следует признать в целом благоприятными для выращивания теплолюбивых культур; в случае внедрения ресурсосберегающих технологий земледелия, которые снижают риск деградации почв и повышают эффективность использования потенциала атмосферной и почвенной влаги.
СПИСОК
Подобные работы
- МОНИТОРИНГ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В СУХОЙ СТЕПИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ
Магистерская диссертация, география. Язык работы: Русский. Цена: 4940 р. Год сдачи: 2020