Анализ и прогноз трансформации климатических характеристик и учет их динамики в задачах управления агропромышленным комплексом : на примере центральной части Северного Кавказа

• Автор: Бисчоков, Руслан Мусарбиевич
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 363 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Климатические характеристики Земли

1.2. Коэвалюционные связи климата, почв и сельского хозяйства

1.3. Проблемы адаптации сельского хозяйства к изменениям климата

Выводы к главе 1

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВО ВРЕМЕННЫХ РЯДАХ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

2.1. Методы анализа временных рядов

2.2. Комплексный анализ динамики изменения метеорологических параметров приземного слоя атмосферы и почвы 5

2.2.1. Анализ динамики изменения метеопарамегров статистическим методом

2.2.2. Фрактальный анализ динамики изменения метеопараметров
2.2.3. Анализ динамики изменения метеопараметров методами отклонений от климатической нормы и скользящих средних
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ
3.1. Методологические основы прогнозирования изменения климата
3.2. Оценка надежности климатических моделей
3.2.1. Оценка погрешности изменений осадков
3.2.2. Оценка погрешности изменений температуры воздуха
3.3. Результаты прогнозирования динамики атмосферных осадков
3.4. Результаты прогнозирования изменений средней температуры воздуха
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ И ПРОГНОЗ ИЗМЕНЕНИЙ
АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ТЕРРИТОРИИ КБР
4.1. Изменение климата и меры по адаптации сельского хозяйства к этим изменениям в КБР

4.2. Анализ изменения урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от динамики природных факторов
4.3. Прогноз урожайности сельскохозяйственных культур с учетом динамики природных факторов
Выводы к главе 4
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ ДЛЯ АНАЛИЗА РИСКОВ В АГРАРНОМ СЕКТОРЕ
5.1. Метод нечеткой логики в агрометеорологии
5.2. Адаптивные методы прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур с учетом влияния климатических особенностей
Выводы к главе 5
6. АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ПРИРОДНЫХ ЗОНАХ КАБАРДИНО-БАЛКАРИИ
6.1. Яровые однолетние двудольные культуры в весенне-летних и летне-осенних сроках выращивания
6.2. Анализ влияния изменения климатических характеристик на культуры короткого срока вегетации на каштановых почвах (в аридных условиях) Центрального Предкавказья
Выводы к главе 6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Успех агропромышленного производства (АПК) значительной степени зависит от климатических особенностей региона. При этом одной из ключевых позиций устойчивого развития АПК является получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур при сокращении совокупного ущерба от погодных аномалий. Решение этого вопроса невозможно без учета изменения природно-климатических факторов региона, а также ожидаемых погодных условий на предстоящий сельскохозяйственный год. Происходящие в климатической системе процессы глобального потепления у поверхности земли, резкие перепады значений климатических характеристик оказывают существенное влияние на агропромышленное производство и другие отрасли экономики, а также и сферы социальной жизни. В целях адаптации к изменениям климата необходимо комплексное исследование характера и тенденций изменения всех компонентов климата, их влияние на вегетацию и урожайность сельскохозяйственных культур. Техногенная нагрузка на компоненты биосферы приводит к заметным изменениям параметров, составляющих в совокупности климат [2].
Как обратная связь, изменение режима теплообеспеченносги и связанного с ним режима выпадения осадков и таяния ледников в горных местностях, вызываемое изменениями химического состава атмосферы, сказывается на продуктивности и качестве естественных и антропогенных экосистем, в том числе на сельскохозяйственном производстве пищевой продукции [83].
Наиболее радикальным и рациональным путем предотвращения
отрицательного влияния режима абиотических факторов биосферы на
продуктивность и качество выращиваемых культур является достижение устойчивого
состояния всех ее компонентов в процессе их развития. К примеру, если в числе
компонентов биосферного комплекса южной территории России характерно
размещение полей с культурными растениями на определенной площади, то
трансформация их в естественные угодья любого вида или выведение из

Для определения потенциального урожая (ПУ) можно использовать формулу, предложенную М.К. Каюмовым [147]:
у 10*^ш1£ф°е.' (1.1)

где У „у - потенциальный урожай товарной продукции; (ц/га); г] - КПД ФАР культуры или сорта в оптимальных метеорологических условиях, (%); Кт -коэффициент хозяйственной эффективности урожая или доля основной
продукции в общей биомассе; ИОфаг - суммарный за период вегетации приход ФАР, (кДж/см2); д - калорийность урожая, (кДж/кг).
Перевод сухой биомассы на основную продукцию (зерно, клубни, корнеплоды и др.) К,„ рассчитывают по формуле:
К = АУК, (1.2)

где Ч)—доля товарной продукции в общей массе (принимают равной единице);
^ а - сумма частей в соотношении основной продукции и побочной.
ФАР является одним из важнейших факторов продуктивности сельскохозяйственных растений и на его изменение они реагируют достаточно адекватно. По степени реакции на величину ФАР все формы растительности подразделяются на светолюбивые и теневыносливые. Например, большое количество пасмурных дней и недостаточная освещенность при посеве обусловливает слабую дифференциацию тканей соломин зерновых культур, что способствует их полеганию; в загущенных посевах кукурузы из-за малой интенсивности солнечной радиации ослабляется образование початков на растениях.
ФАР влияет не только на урожайность, но и на качество сельскохозяйственной продукции посредством изменения химического состава растений. Например, содержание белка в зерне пшеницы тесно связано с числом солнечных дней. Для определения прихода ФАР по данным прямой и рассеянной радиации предложено следующее выражение [116]: