Совершенствование агроэкологической оценки и мониторинга мелиоративного состояния орошаемых земель сухостепной зоны Поволжья

• Автор: Янюк, Вячеслав Михайлович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 471 с. : ил.

Глава 1. Агроэкологическая оценка и мониторинг орошаемых земель в

системе управления и охраны плодородия почв

1.1 Земельно-информационные системы как инструмент управле

ния земельными ресурсами

1.2 Методология оценки плодородия орошаемых почв

1.3 Водный режим почв в системе агроэкологической оценки оро

шаемых земель

1.4 Учет засоления и осолонцевания почв при агроэкологической

оценке орошаемых земель

1.5 Анализ существующей системы мониторинга мелиоративного

состояния орошаемых земель Поволжья

Глава 2. Методология, состав, объекты и методы исследований
2.1 Основные концептуальные положения решения проблемы
2.2 Характеристика объектов исследований
2.3 Методика исследований
Глава 3. Агропроизводительная способность орошаемых почв
3.1 Основные положения и схема оценки агропроизводительной
способности орошаемых почв
3.2 Учет пространственного варьирования влагозапасов и полив
ной нормы при описании водного режима орошаемых почв
3.3 Модель формирования эффективного ресурса влаги (ЭРВ) на
орошаемых землях
3.4 Верификация модели формирования ЭРВ и примеры ее исполь
зования
Глава 4. Оценка гумусного состояния и воспроизводства плодородия
орошаемых почв
4.1 Оценка гумусного состояния орошаемых почв
4.2 Агрофизические свойства и баланс гумуса орошаемых почв:
результаты производственного опыта и прогнозные расчеты
4.3 Воспроизводство плодородия орошаемых почв
Глава 5. Разработка и апробация балансовой модели вертикального
влагообмена и равновесной засоленности орошаемых почв
5.1 Экспериментальное изучение водно-солевого баланса и пара
метров вертикального влагообмена
5.2 Разработка метода расчета вертикального влагообмена на базе
эмпирических зависимостей и балансовых соотношений
5.3 Результаты полевых исследований водно-солевого режима
орошаемых почв
5.4 Разработка и верификация модели равновесного солевого ба
ланса орошаемых почв

5.5 Обоснование объемов дренажного стока при проектировании
дренажа
Глава 6. Совершенствование методов диагностики мелиоративного 265 состояния орошаемых земель
^ I Пространственно-временная изменчивость показателей агро
экологической оценки орошаемых земель
6.1.1 Назначение и способы описания варьирования параметров
^ ^ 2 Пространственное варьирование засоления в пределах элемен- 274 тарного почвенного ареала
5 I 3 Пространственно-временная изменчивость показателей мелио-ративного состояния орошаемых земель
6.2 Диагностика переувлажнения орошаемых почв
6.3 Диагностика засоления орошаемых почв
5 4 Совершенствование шкалы оценки мелиоративного состояния 322 орошаемых земель
Глава 7. Методология стоимостной оценки и оптимизации информа
ции о качественных характеристиках земель при формировании земельно-информационных систем
7.1 Оптимизации информации при формировании земельно
информационных систем
7.2 Методология стоимостной оценки информации прикладного
почвоведения в системе управления и охраны плодородия почв
7.3 Потребительская стоимость и оптимизация информация мони
торинга мелиоративного состояния орошаемых земель
(ММСОЗ)
7.3.1 Производственные функции ущерба и потерь при использова- 359 нии информации ММСОЗ в экономической оценке орошаемых земель
7.3.2 Производственные функции ущерба и потерь при использова
нии информации ММСОЗ в управлении водоподачей
7.3.3 Производственные функции ущерба и потерь при использова
нии информации ММСОЗ в установлении платежей за загрязнение водных объектов
7.3.4 Оптимизация информации ММСОЗ локального уровня
Основные выводы
Предложения производству
Список литературы
Приложения

Актуальность исследований. Объективная необходимость решения комплекса социально-экономических и народно-хозяйственных задач обусловила широкое развитие мелиоративного комплекса в Поволжье. Изменения экономических условий в стране привели к негативным процессам в сельском хозяйстве и особенно в мелиоративно-водохозяйственном комплексе. Это проявляется в резком снижении общей площади орошаемых земель и в их продуктивности. Практически все орошаемые участки и системы построены в 70-х начале 80-х годов и требуют проведения ремонтновосстановительных работ, а около 40% - реконструкции. Учитывая современное экономическое состояние сельскохозяйственных предприятий, решение этого вопроса не возможно без самого активного участия государства. Вместе с тем, в настоящее время не разработана научно-методическая база, обеспечивающая приоритетность реализации технически и экологически более совершенных проектных решений. Эффективность использования в сельскохозяйственном производстве дополнительного ресурса влаги определяется как оптимальностью его соотношения с другими видами необходимых для производства ресурсов (тепловых, почвенных, материально-технических, финансовых, трудовых), так и сохранением экологической устойчивости агроландшафтов. Для оптимизации выбора объектов и видов мелиоративного воздействия необходима разработка интегральных показателей уровня технического состояния гидромелиоративных систем и моделей, адекватно отражающих прирост агропроизводительной способности почв и экологические издержки при орошении. Основным показателем услуг мелиоративноводохозяйственного комплекса становится прирост или восстановление плодородия почв сельскохозяйственных угодий, улучшение экологического состояния территории, сокращение затрат всех видов ресурсов на создание единицы полезной продукции.
Переход мелиоративно-водохозяйственного комплекса на экономические методы управления и реализация механизма устойчивого развития

Неблагоприятными по воздушному режиму принимались условия по снижению воздухосодержания в почве менее 5%.
Разрабатываемая на основе моделирования количественная оценка водно-воздушного режима имеет несомненные преимущества в сравнении с регрессионными методами, работающими по принципу эмпирической связи: свойство (характеристика) почв, климата - урожайность. Она дает возможность получить интегральную оценку почвенно-климатическим и инженерно-хозяйственным условиям в целом с позиций их комплексного влияния на водно-воздушный режим, как фактор, лимитирующий продуктивность растений, а не различных характеристик, каждая из которых по-своему влияет на урожайность.
Вместе с тем, для применения этого метода не только в единичных проектах мелиоративного улучшения, связанных с необходимостью разработки прогноза водно-солевого режима, но и в системе качественной оценки земель, необходимо решение ряда методических вопросов:
- стандартизация методов определения водно-физических параметров и гидрофизических функций, являющихся фундаментальными комплексными характеристиками почв;
- стандартизация методов расчета водно-воздушного режима, включая задаваемые граничные условия и интегральных показателей результатов расчета.
В строгом понимании большинство используемых в имитационном моделировании параметров и функций (наименьшая влагоемкость, влажность разрыва капиллярных связей, коэффициент фильтрации и другие) не являются характеристиками, потому что зависят как от свойств почв, так и от условий и методов определения. Это убедительно показали в своих работах И.И. Судницын (1979); H.A. Муромцев (1985); Б.А. Файбишенко (1986); Е.В. Шейн (1995); J.A. Field, J. С. Parker, N.L. Powell (1985) и другие.
В том случае, когда в моделях используются характеристики порового пространства и водопроницаемости почв, мы неизбежно сталкиваемся с не-