CC BY
88
Даха. {график естественного режима)
06.03.1 974 05.05.1 974 04.07.1 974 02.09.1 974 01 .11 .1 974
Дата (график режима зяпадвднмД
Рис. 8. Минерализация воды в устье р. Н. Тунгуска при заполнении водохранилища: 1 - створ 120 км; 2 - створ 59,5 км; 3 -расчет при условиях 1974 г. (отсутствие водохранилища)
Библиографический список
1. Зиновьев, А.Т. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2006611428 «Гидроледотермика-IDH (Полынья) / А.Т. Зиновьев, А.В. Кудишин, А. А. Атавин // Заявка № 2006610634. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 26.04.06.
2. Atavin, A.A. Mathematical modelling of hydrotechnical impact construction influence on hydrothermal and ice cover behavior of rivers / A.A. Ata-vin, A.T. Zinoviev, A.V. Kudishin // Advances in Hydro-Science and Engineering. Edited by Sam S.Y. Wang. - Washington. - 1993. - Vol. 1. - Part A. -1993 b.
3. Атавин, А.А. Планирование попусков в нижний бьеф Новосибирского гидроузла в условиях экстремальных гидрологических ситуаций /
А.А. Атавин, А.Т. Зиновьев, А.В. Кудишин // Ползуновский вестник. - 2005. - № 4. - Ч. 2.
4. Атавин, А.А. Гидроледотермический режим в бьефах Крапивинского гидроузла. Прогноз и вопросы управления / А.А. Атавин, А.Т. Зиновьев, А.В. Кудишин // Ползуновский вестник. - 2004. - № 2.
5. Зиновьев, А.Т. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2006610297 «Гидротермика-1DV» (HT1DV) / А.Т. Зи-
новьев // Заявка № 2005612513. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 16.01.06.
Статья поступила в редакцию 10.06.10
УДК 630.116.64
Е.Г. Парамонов, д-р сельскохоз. наук, гл. н.с. ИВЭП СО РАН; М.В. Ключников, канд. сельскохоз. наук, начальник управления лесами Алтайского края; А.А. Обидин, асп. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected]
АССОРТИМЕНТ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД В ЛЕСОПОЛОСАХ СУХОЙ СТЕПИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
Повышение температуры в приземном слое воздуха при стабильном количестве осадков усиливает аридизацию климата, что снижает жизнеспособность лиственных пород в защитных лесных насаждениях. В целях стабилизации процесса опустынивания следует вводить в лесополосы в условиях сухой степи такие древесные породы, как сосна обыкновенная и лиственница сибирская, отличающееся повышенными засухоустойчивостью и продолжительностью жизни.
Ключевые слова: сухая степь, лесные полосы, потепление климата, древесные породы.
Изменения климата, прогнозируемые на XXI век в существенной степени окажут влияние на растительность. В результате этого изменятся границы природных зон и продолжительность жизненного цикла отдельных древесных пород. Для России это выразится как в деградации многолетней мерзлоты, что вызовет появление новых проблем самого различного характера [1], так и в трансформации почвенного покрова в сухой степи и в частности в пределах Алтайского края. Влияние проявится в снижении содержания гумуса в плодородном слое и мощности последнего главным образом за счет эрозионных процессов.
Наблюдаемое в XX веке потепление климата проявилось во всех районах России и в целом оно составляет 0,4°С за каждое 10-летие, начиная с с 1970 г. Территориально этот процесс наиболее интенсивно проявляется к востоку от Урала. Он будет иметь самые серьезные социально-экономические и экологические последствия [2].
Анализу подверглись климатические показатели по метеостанциям, расположенными на юго-западе (Волчиха и Ключи) и северо-востоке края (Заринск, Барнаул). Расстояние между ними по меридиану около 400 км. Из климатических показателей анализировались среднегодовые и сезонные (ле-
2S0
то, зима) температуры воздуха и количество осадков. Они рассматривались по 10-летним периодам с 1960 по 1999 гг.
Оказалось, что во всех пунктах наблюдений происходит повышение среднегодовой температуры воздуха (табл. 1). Если в Барнауле повышение составило за период 19601999 гг. 1,05°С (рост 60,7 %), то на юге края, в Ключах, температура повысилась на 1,78°С, или на 77,0 %о. Достаточно значительное изменение отмечено для Заринска.
Таблица 1
Динамика основных климатических показателей
Наименование метеостанции Периоды, годы
1960- 1969 1970- 1979 1980- 1989 1990- 1999
Среднегодовая температура, °С
Заринск 1,01 1,20 1,88 2,42
Барнаул 1,73 1,65 2,26 2,78
Волчиха 1,42 1,47 2,23 2,61
Ключи 2,09 2,47 3,00 3,87
Среднегодовое количество осадков, мм
Заринск 421,2 461,5 424,2 423,9
Барнаул 441,1 396,6 412,1 430,2
Волчиха 357,4 334,4 348,2 323,3
Ключи 273,4 258,9 260,8 256,1
Повышение среднегодовой температуры за исследуемый период носит устойчивый характер. Это позволяет утверждать, что повышение среднегодовой температуры в Алтайском крае имеет закономерный характер.
В настоящее время на территории Алтайского края преобладают следующие термические условия: теплые с суммой температур больше 10°С (2000-2200) - 40 %, очень теплые (2200-2400°С) - 26 % и умеренно теплые (1800-2200) - 22 %. Через 25 лет они могут соответствовать жарким - 49 %, очень теплым - 31 % и теплым - 13 % термическим условиям [3]. Лесостепная зона может смениться засушливой степью, а последняя - сухостепной. На месте сухой степи возможно появление опустыненных степей.
Анализ осадков (табл. 1) в течение года по объектам наблюдений позволяет говорить о некоторой тенденции их изменения в сторону понижения. Если в Заринске количество осадков практически не претерпело изменений, то в более южных пунктах имеет место их устойчивое понижение, хотя в целом и незначительное.
Сезонные изменения температуры воздуха (табл. 2) оказались достаточно устойчивыми. На всех метеостанциях отмечено повышение температуры как летом на 1,6-3,3°С, так и зимой. Причем в последнем случае повышение температуры оказалось более существенным. Если по метеостанции За-ринск это повышение составило 16,5 %, то в Ключах на 22,4 %, то есть за последние 40 лет и лето и зима стали более теплыми. В отношении осадков имеет место аналогичная тенденция некоторого увеличения в летний период (2,6 %), и наиболее существенное - в зимний (31,4 %).
Климатические изменения непосредственно касаются урожайности сельскохозяйственных культур, которая в существенной степени находится под защитным влиянием полосных лесных насаждений, являющимися своеобразным барьером на пути суховейных ветров.
Таблица 2
Сезонная динамика климатических показателей
Наименование метеостанции Периоды Среднее
1960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1999
Температура воздуха, °С
Заринск: лето 17,8 17,5 17,7 18,2 17,8
зима 16,4 16,1 14,4 13,7 15,1
Барнаул: лето 18,0 19,2 18,0 18,6 18,5
зима 15,3 15,6 13,8 10,5 11,0
Волчиха: лето 18,7 18,3 18,7 19,0 18,7
зима 16,7 16,3 14,6 13,9 15,4
Ключи: лето 19,6 19,4 19,7 20,7 19,8
зима 16,1 15,8 13,8 12,5 14,5
Осадки, мм
Заринск: лето 54,0 59,3 43,2 46,1 50,6
зима 14,4 29,4 26,8 30,3 25,2
Барнаул: лето 48,7 55,3 48,1 52,4 51,1
зима 24,4 22,1 20,8 23,5 22,7
Волчиха: лето 41,1 42,5 39,4 45,1 42,0
зима 19,8 22,0 17,6 22,5 20,5
Ключи: лето 38,9 36,6 35,7 43,9 38,8
зима 10,2 12,6 11,7 14,0 12,1
За 80-летний период в крае создано около 200 тыс. га защитных лесных насаждений различного назначения, из которых к настоящему времени сохранилось 41 %. Эффективное воздействие лесных полос на межполосные поля начинается с 3-5 летнего возраста и продолжается до 40-45 лет. Последний возраст является критическим для основных лиственных пород в степной зоне Кулунды. В настоящее время (рис.) около 80 % лесополос имеют возраст от 350 до 35 лет и в ближайшие 10 лет они войдут в период критического возраста с по-
следующим массовым отмиранием [4]. В итоге площадь защитных лесных насаждений сократится на 10-15 % только по естественным причинам без учета антропогенного воздействия и составит около 73 тыс. га, а к 2025 г. она сократится до 55 тыс. га. Это повлечет за собой увеличение площади влияния каждым гектаром лесополосы на межполосные поля с 48 га (настоящее время) до 79 га (2025 г.), т.е. практически система защитных лесных насаждений перестанет функционировать.
го 20 1_
О
£ 15
-О
ч:
§■ 10
о
с
С 5
0 -
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Возраст, лет
4----2005 — -Ш — 2015 - - * - -2025
Рис. Возрастная структура защитных лесных насаждений в Алтайском крае
В полезащитном лесоразведении основным показателем для лесополос является их высота, от которой зависит площадь защищаемого поля. В исследуемом районе самой быстрорастущей древесной породой является тополь бальзамический, высота которого в 30-35 летнем возрасте достигает
15,3 м. За этот же период береза повислая имеет высоту 13,1 м, а клен ясенелистный - 5,9 м.
Хвойные древесные породы (сосна обыкновенная и лиственница сибирская) слабо внедрялись в защитное лесораз-
ведение по причине более медленного роста в высоту в первые годы жизни, но в возрасте 30-35 их размеры по высоте мало отличаются от березы и тополя, а по сохранности деревьев в лесополосах показатели даже выше (табл. 3). С учетом потепления климата и степени засухоустойчивости и долговечности хвойных пород, введение их в систему защитных лесных насаждений в степи становится необходимым мероприятием.
Характеристика лесополос из хвойных пород
Таблица 3
Местопроиз- ростание. Сосна обыкновенная Лиственница сибирская
А, лет Н, м сохранность.,0/) А, лет Н, м сохранность.,%
51-70 71 и > 51-70 71 и >
Сухая степь 35 12,4 61,6 38,4 40 13,0 58,3 41,7
Засушливая степь 30 12,0 57,7 42,3 44 14,5 53,5 46,5
Примечание: А - возраст, Н - высота.
Согласно «Субрегиональной программы...» [5], темпы опустынивания особенно в юго-западной части края остаются высокими. Этот процесс практически охватил уже всю территорию Кулундинской степи. Различными видами деградации и в различной степени подвержено 85,7 % площади степи, в т.ч. под влиянием эрозии находится 11,5 % площади сельскохозяйственных угодий, дефляции - 54,8 % и засоления -
19,4 %. Из 4559,0 тыс. га пашни в различной степени дегради-ровано 62,3 %.
Главная причина опустынивания заключается в нерациональной хозяйственной деятельности, которая в экстремальных почвенно-климатических условиях привела к разрушению природных степных экосистем, что способствует снижению плодородия степных почв и к созданию неблагоприятных экологических условий для людей.
Экологически безопасное функционирование природных экосистем и искусственных агрофитоценозов в степных условиях без стабилизации процесса деградации почв невозможно, а решение этой проблемы возможно только комплексом мер агротехнического и лесоводственного характера.
Таким образом, в условиях сухой степи при потеплении климата и постоянных юго-западных суховеях можно вести устойчивое природопользование с сохранением плодородия почвенного горизонта только на полях защищенных лесными насаждениями. На данной территории таких насаждений должно быть в 2 раза больше по площади по отношению к существующим. И если в настоящее время преобладают насаждения из березы, то при создании новых лесополос и при реконструкции существующих (утративших свое защитное влияние) следует более широко внедрять хвойные породы.
Библиографический список
1. Константинова, Т.С. Особенности климатических изменений на территории Республики Молдова / Т.С. Константинова, М.И. Недялкова // Изменения состояния окружающей среды в странах содружества в условиях текущего изменения климата. - М.: Медиа-Пресс, 2008.
2. Михайлова, Л.А. Использование ГИС-технологий для оценки современного состояния и возможных изменений различных природных комплексов / Л.А. Михайлова, Н.Ф. Харламова: Матер. междунар. конф. «Интер Карта / Интер ГИС 10: устойчивое развитие территории, геоин-формационное обеспечение и практический опыт». - Владивосток, 2004.
3. Михайлова, Л. А. Геоинформационная технология при изучении региональных климатических изменений / Л. А. Михайлова, Н.Ф. Харламова, Н.Н. Михайлов / Изменения состояния окружающей среды в странах содружества в условиях текущего изменения климата. - М.: Медиа-Пресс, 2008.
4. Парамонов, Е.Г. Кулундинская степь: проблемы опустынивания / Е.Г. Парамонов, Я.Н. Ишутин, А.П. Симоненко. - Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2003.
5. Субрегиональная национальная программа действий по борьбе с опустыниванием (НПДБО) для Западной Сибири (юг Кулунды Алтайского края, Новосибирская область). - Волгоград, 2000.
Статья поступила в редакцию 10.06.10
