По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 551.4:631:617 DOI:10.33920/sel-04-2312-04

Показатели снегозапасов, стока талых вод и водопоглощения в Центральной лесостепи

Дубенок Н.Н. д-р с.‑х. наук, профессор, академик РАН, заведующий кафедрой сельскохозяйственных мелиораций, лесоводства и землеустройства, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА им. К.А. Тимирязева», E-mail: ndubenok@mail.ru
Петелько А.И. д-р с.‑х. наук, член-корр. РАЕ, главный научный сотрудник Новосильской зональной агролесомелиоративной опытной станции — филиала Федерального научного центра агроэкологии Российской академии наук, E-mail: zaglos@mail.ru
Выпова А.В. директор Новосильской зональной агролесомелиоративной опытной станции — филиала Федерального научного центра агроэкологии Российской академии наук, E-mail: vypova-av@vfanc.ru
Калиниченко Р.В. канд. с.‑х. наук, доцент, и. о. старшего научного сотрудника отдела физики, гидрологии и эрозии почв, ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт имени В.В. Докучаева», E-mail: kalinichenko_rv@mail.ru

В статье рассмотрены показатели снегозапасов, стока талых вод и водопоглощения в Центральной лесостепи. На стационарном опыте в опытном хозяйстве Новосильской зональной опытной станции — филиала Федерального научного центра агроэкологии Российской академии наук проводили наблюдения за главными природными факторами: снегоотложением, промерзанием и влажностью почвы. На стоковых площадках со стокорегулирующей лесной полосой комбинированной конструкции с низкорослым кустарником спиреи до 50 см изучали закономерности характера снегоотложения с целью предотвращения глубокого промерзания почвы в зимний период. Исследования показали, что низкорослый кустарник способствовал накоплению снежного покрова. Перед снеготаянием слабопромерзшая почва, независимо от увлажнения, обладала высоким водопоглощением. В защитной лесной полосе происходило перераспределение снежных запасов, что предохраняло почву от глубокого промерзания. В результате трехлетних наблюдений поверхностный сток талых вод в 2018 г. сформировался на контроле слабый — 11,8 мм, а на других агрофонах с комбинированной стокорегулирующей лесной полосой очень слабый, интенсивность которого составила 6,2–7,5 мм, т. е. почти в 2 раза меньше [9]. В 2019, 2020 гг. весеннего стока на всех вариантах не было. Таким образом, слабопромерзшая почва способствовала просачиванию всей талой воды в нижележащие горизонты. Водопоглощение в 2019 г. — 110,0–127,0 мм, а в 2020 г. — 34,0–67,0. Смыва и размыва почвы в период снеготаяния не наблюдалось. Стокорегулирующая лесная полоса комбинированной конструкции с низкорослым кустарником способствовала снегонакоплению и его перераспределению, что предохраняло почву от глубокого промерзания. Эффективность защитных лесополос, а также перераспределение снегозапасов тесно связаны с размещением лесонасаждений относительно господствующих направлений метельных ветров. Также необходимо учитывать и другие факторы (осадки, наличие оттепелей, агрофон, конструкцию, качественный состав лесонасаждений и т. п.). Сложившиеся погодные условия прошедших зим способствовали снегонакоплению и впитыванию влаги в почву. Этому также способствовало правильное расположение защитных лесных насаждений. Зная закономерности основных природных факторов, можно управлять эрозионно-гидрологическим процессом. Работа выполнена в рамках госзадания ФНЦ агроэкологии РАН, по вопросу № FNFE-2022–0012 «Теоретические основы эрозионно-гидрологического процесса на водосборных бассейнах, концептуальные направления, пути и принципы создания высокоэффективных экологичных систем управления этим процессом с целью полного предотвращения эрозии почв».

Литература:

1. Барабанов А.Т. Поверхностный сток и инфильтрация в почву талых вод на пашне в лесостепной и степной зонах Восточно-Европейской равнины / А.Т. Барабанов, С.В. Долгов, Г.И. Коронкевич [и др.] // Почвоведение. — 2018. — № 1. — С. 62–69.

2. Гаршинев Е.А. Эрозионно-гидрологический процесс. Теория и модели. — Волгоград, 1999. — 196 с.

3. Дюнин А.К. В царстве снега. — М.: Наука, 1983. — 161 с.

4. Качинский Н.А. Замерзание, размерзание и влажность почвы в зимний сезон в лесу и в полевых участках. — М.: Изд-во МГУ, 1927. — 168 с.

5. Небольсин С.И. Элементарный поверхностный сток / С.И. Небольсин, П.П. Надеев. — Л. — М.: Гидрометеоиздат, 1937. — 63 с.

6. Пат. 2248116С1 Российская Федерация, МПК А01С23/00, А01В79/02. Способ регулирования снегоотложений для защиты почв от эрозии на склонах / А.Т. Барабанов (RU), Е.А. Гаршинев (RU), М.М. Кочкарь (RU). Заявитель ГУ ВНИАЛМИ. — № 2003122810/12, заяв. 21.01.2003; опубл. 20.03.2005. — 3 с.

7. Петелько А.И. Агролесомелиорация в адаптивно-ландшафтном земледелии в лесостепи Центрального Нечерноземья: автореф. дис… доктора с.‑х. наук. — Волгоград, 2012. — 39 с.

8. Петелько Н.Е. Влияние противоэрозионной лесомелиорации на свойства смытых серых лесных почв Центральной лесостепи. Лесомелиорация склонов. Сборник научных трудов. — Волгоград, 1985. — Вып. 3 (86). — С. 23–43.

9. Субботин А.И. Сток талых и дождевых вод. — М.: Гидрометеоиздат, 1966. — 376 с.

10. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 254 с.

11. Шаров И.А. Увлажнение и сток. — М., 1923. — Вып. 27. — 36 с.

12. A.I. Petelko, A.T. Barabanov and Melihov. surface flow of melted water the central Russian upland (2022) 10p Conference Series: Earth and Environmental Science, 965 (7), статья № 1. 2016. DOI: 1088/1755/965/1/012016.

Стационарный опыт со стоковыми площадками заложен в д. Одинок Новосильского района Орловской области. Склон юго-западной экспозиции, крутизна склона 3-4о. Почвы участка серые лесные, средне- и сильносмытые, смытость увеличивается сверху вниз по склону. На полевом опыте в нижней части склона расположена 4‑рядная лесополоса 1960 г. посадки. Схема посадки Б-Т-Т-Б, размещение 2,5 х 1 м. Возле лесополосы проведена посадка низкорослого кустарника из спиреи.

Схема опыта: стоковая площадка № 1 (контроль) — зяблевая вспашка поперек склона без лесной полосы; стоковая площадка № 2 — зяблевая вспашка поперек склона + стокорегулирующая лесная полоса комбинированной конструкции с низкорослым кустарником по верхней опушке; стоковая площадка № 3 — зяблевая вспашка поперек склона + стокорегулирующая лесная полоса комбинированной конструкции с низкорослым кустарником по нижней опушке; стоковая площадка № 4 — зяблевая вспашка поперек склона + стокорегулирующая лесная полоса комбинированной конструкции с низкорослым кустарником по верхней и нижней опушкам (рис. 1, 2, 3, 4).

Цель научной работы заключалась в том, чтобы выявить закономерности снегоотложения в комбинированной стокорегулирующей лесной полосе с низкорослым кустарником для управления эрозионно-гидрологическим процессом. Научные исследования проводили по программе и методике, разработанной главным научным сотрудником, доктором сельскохозяйственных наук, заведующим лабораторией защиты почв от эрозии А.Т. Барабановым. Использовали и другие методики, методические указания, рекомендации и другие материалы [4, 5]. В качестве основного был принят балансовый метод стоковых площадок, обеспечивающий высокую точность результатов. Этот метод использовали в своих исследованиях И.А. Шаров [11], С.И. Небольсин, П.П. Надеев [5], Г.П. Сурмач [10], И.А. Субботин [9], А.Т. Барабанов [1], Е.А. Гаршинев [2], А.И. Петелько [7], Н.Е. Петелько [8] и другие.

Перед началом снеготаяния высоту снега на стоковых площадках измеряли по двум снегомерным ходам через 2–4 м в 3–5‑кратной повторности. Плотность снега определяли весовым снегомером ВС-43 на каждой стоковой площадке в 6 точках в 2‑кратной повторности. Запасы воды в снеге вычисляли по формуле: Q = 10Hd, где H — высота снежного покрова, см, d — плотность снега, г/см3. Глубину промерзания почвы определяли по наличию кристаллов льда при бурении. Образцы почвы на влажность отбирали в 3‑кратной повторности с глубин 0–3, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100 см. Применяли термостатно-весовой метод. В период снеготаяния наблюдения за оттаиванием почвы проводили при помощи металлической шпильки в 5‑кратной повторности в верхней, средней и нижней части стоковых площадок. В период прохождения поверхностного стока талых вод замеры воды на пороге водосливов проводили линейкой с миллиметровыми делениями через каждый час в дневное время, так как в ночные часы стока не было.

Для Цитирования:
Дубенок Н.Н., Петелько А.И., Выпова А.В., Калиниченко Р.В., Показатели снегозапасов, стока талых вод и водопоглощения в Центральной лесостепи. Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2023;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: