Диссертация (Обоснование необходимости развития водных мелиораций в Московской области по агроклиматическим показателям), страница 8

Отчетливо выделяютсяв рельефе коренных пород отдельные участки Клинско – Дмитровскойвозвышенности. Однако, полного совпадения древних и современных формрельефа не наблюдается. В целом рельеф местности имеет равнинный характер.На севере и западе области находится Смоленско - Московская возвышенность, свысотной отметкой достигающей 285 метров, холмистая часть расположена впределах Клинско - Дмитровской среды. Заболоченная территория находится вМещерской низменности на востоке области.

Кроме реки Волги и реки Оки впределах области протекают реки Клязьма и Москва. Около 40% площадиобласти покрыто лесами.Климат Московской области занимает промежуточное положение междумягким приморским и резко континентальным Сибирским, он оценивается какумеренно-континентальный с морозной, снежной зимой и относительно влажными теплым летом. Среднегодовая температура воздуха изменяется в пределах от 2,8до 5,0⁰С. На территории области самый холодный месяц является январь со37среднемесячной температурой -10…-11 ⁰С. В зимний период в отдельные годытемпература воздуха понижается до -45 (абсолютный минимум). Снежный покровсохраняется от 135 до 153 суток и продолжается с конца октября - начало ноябрядоконца марта – начало апреля.

Максимальная высота снежного покрова,которая отмечается в марте, составляет 30…45 см. Глубина промерзания почвыизменяется в пределах 60…80 см., а в отдельные годы доходит до 150 см.Почвенный покров полностью оттаивает в конце апреля. Среднесуточнаятемпература воздуха переходит через +5 ⁰С с середины апреля до первый декадымая. Эта температура для большинства сельскохозяйственных культур являетсяначалом вегетационного периода, а при переходе через +10 ⁰С наступает началоактивной вегетации, продолжительность которой колеблется в пределах от 125 до140 суток.В летний период самым теплым месяцем является июль со среднемесячнойтемпературой 17- 19⁰ С. В летние месяцы в июле – августеотмечаетсякратковременные повышения температуры воздуха достигающие 39 ⁰С.Залетние период выпадает примерно 250 мм осадков или около 1\3 годовогоколичества.

Активная вегетация заканчивается в первой - второй декаде сентября.Среднесуточная температура воздуха в октябре опускается ниже -5⁰ С.В Московской области годовое количество осадков изменяется в пределах600-800 мм в зависимости от зоны и особенностей года. Наибольшее количествоосадков выпадает в северо-западных районах , а наименьшее – в юго-восточных.Максимальное количество осадков приходится на июль месяц, а минимальныезначения -на март.Территория области характеризуется густой речной сетью и большимколичеством озер. Общая протяженность речной сети в области достигает 10тысяч километров. На севере области протекают реки Лама, Яхрома, Дубна,Сестра. Основными водными артериями региона являются река Ока, с притокамиПротва, Нара, Лопасня, Цна, Осетр, а также река Москва с притоками Руза, Пахра,Истра, Яуза и река Клязьма с основными притоками Угра, Воря, Шерна.38Основным типом растительности на территории Московской областиявляются леса.

Они расположены в трех растительных поясах – еловых и елово –широколиственных лесов, широколиственных лесов и лесостепи.СложнаягеологическаяисториятерриторииМосковскойобластиопределила большое разнообразие почвообразующих пород, которые могут бытьобъединены в 5 основных групп: 1) покровные суглинки; 2) флювиогляциальныеи древнеаллювиальные пески; 3) морена; 4) неоднородные толщи наносов; 5)современные аллювиальные отложения.В пределах Московской области выделяются три основные почвенные зоны:1)южно-таежнаяподзонадерново-подзолистыхпочв;2)среднерусская-провинция серых лесных почв; 3) среднерусская лесостепная провинцияоподзоленных, выщелоченных и типичных среднегумусных и тучных мощныхчерноземов и серых лесных почв.Основной фонд почвенного покроваМосковской области составляютподзолистые почвы (рис 2.1).

Они формируются в условиях преобладания осадковнад испаряемостью, при промывном типе водного режима. Подзолистые почвыподразделяются на два подтипа: собственно - подзолистые и дерновоподзолистые, которые занимают 54,9% площади почв области.Преобладающими почвами в области являются дерново-подзолистые,которые формируются на моренных, водно-ледниковых и аллювиальныхнаносахразличногохарактеризуютсягранулометрическогонизкиместественнымсостава.плодородием,Подзолистыебедныпочвыгумусомиэлементами минерального питания. Дерново-подзолистые почвы более богатыгумусом и более плодородны. В северной и восточной частях областираспространены болотные и болотно-подзолистые почвы. Эти почвы отличаютсяповышенной кислотностью, низким плодородьем при высоком содержаниипитательных веществ.

Они переувлажнены и для повышения их плодородиянуждается в проведении осушительной мелиораций. Общая площадь таких почвсоставляет 20,2 %.39Рис 2.1. Почвенная карта Московской области (http://www.cemba.ru/na-tom-stoim...-vidipochv-moskovskoie-oblasti.html)Серые лесные почвы формируются под широколиственными лесами вусловиях лесостепи. Они занимают 8,2% площади и распространены только вюжной ее части. Другие типы почв занимают незначительные площади.

К нимследует отнести черноземы, пойменные аллювиальные почвы и др. Так,например, черноземы (выщелочные, оподзоленные,включая лугово- черноземные)занимают площадь менее одного процента, которые расположены вюжнойоконечности области (Серебряно –прудский район).Вдольруселрекрасположенынаиболееплодородныепойменныеаллювиальные почвы, которые занимают площадь порядка 4,4%.Для прогнозирования мелиоративных мероприятий и оценки природныхпроцессов требуется анализ естественной тепло-влагообеспеченноститерриторииМосковскойобласти.Однимизважныхпопоказателейвлагообеспеченности является дефицит водного баланса, который определяетсяпо разнице между испаряемостью и осадками[23].40Таким образом, в Московской области для оценки в потребности вмелиорациях необходимо изучить природную тепло-влагообеспеченность, еесвязь с урожайностью сельскохозяйственных культур.2.2.

Оценка достаточности длины ряда методом скользящей среднейДля оценки продукционных процессов и прогноза продуктивных запасоввлаги в почве, а также относительной урожайности сельскохозяйственныхкультур необходимо иметь длительные ряды метеорологических наблюдений.Данные измерений метеорологических показателей, таких как атмосферныеосадки, температура воздуха, относительная влажность воздуха и дефицитвлажности воздуха нами были получены за достаточно длительный периоднаблюдений – 47 лет (1966-2012гг.). Точность результатов метеорологических игидрологическихизмеренийпродолжительность которыхоцениваетсядлительностьюрядов,должна быть не менее 40 лет. Построенныехронологические ряды показателейметеоданныхза 47-ти летний периодсвидетельствуют о достаточности данных для их использования.Следует отметить, что данные по радиационному балансу нами полученытолько за 20-ти летний период с 1994 по 2013 гг, поэтому для дальнейшегоиспользования этих данных для прогнозных расчетов необходимо определить ихдостаточность.

С этой целью нами был использован метод скользящей среднейдля обработки данных на основе использованиязаконараспределения. Какотмечают, авторы [103] число лет наблюдений, при которых значение скользящейсредней не выходит за установленные пределы следует считать достаточной подлительности наблюдений.Рассмотрим алгоритм расчета скользящей средней радиационного балансадля установления времени его стабилизации.

Расчеты проводим по каждой декадеза теплый период (IV –IX) рассматриваемых лет. В табл.2.1. приведен алгоритмрасчета скользящей средней радиационного баланса за первую декаду апреля вмноголетнем разрезе.41Таблица 2.1. Расчет скользящей средней радиационного баланса за первую декаду апреля,кДж/см 2Порядковый номер(номергода)1Календарные годыРадиационныйбаланс (R) за Iдекаду апреляНакопленныесуммы (Σ R)RскользящиеRср.мн.Rср.мн.+0,42234567Rср.мн.-0,428119943,6153,615219952,2215,8362,9184,3804,8003,960319965,06310,8993,6334,3804,8003,960419975,83716,7364,1844,3804,8003,960519984,48221,2184,2444,3804,8003,960619993,85125,0694,1784,3804,8003,960720006,17131,244,4634,3804,8003,960820015,12536,3654,5464,3804,8003,960920024,65241,0174,5574,3804,8003,9601020031,5942,6074,2614,3804,8003,9601120046,78849,3954,4904,3804,8003,9601220053,81253,2074,4344,3804,8003,9601320063,98357,194,3994,3804,8003,9601420075,61862,8084,4864,3804,8003,9601520086,11168,9194,5954,3804,8003,9601620094,34773,2664,5794,3804,8003,9601720106,1179,3764,6694,3804,8003,9601820113,38482,764,5984,3804,8003,9601920122,90185,6614,5084,3804,8003,9602020132,01387,6744,3844,3804,8003,960При заданной точности измерения радиационного баланса в диапазоне ±0,42кДж/см2происходит стабилизация.

Полученные скользящие средних закаждую декаду апреля приведены на рисунках 2.2, 2.3 и 2.4. Из этих данныхследует, что стабилизация значений Rср начинается с 3-го, 8-го и 14 –го годовнаблюдений соответственного для первой, второй и третьей декад апреля.426,0005,0004,000Ряд13,000Ряд2Ряд32,0001,00012112010200920082007200620052004200320022001200020992098199719961995191919940,000Рис.2.2 График скользящих средних радиационного баланса за первую декаду апреля6,0005,0004,000Ряд13,000Ряд2Ряд32,0001,00011122020090807060504030201009998979695102020202020202020202020191919191919940,000Рис.2.3 График скользящих средних радиационного баланса за вторую декаду апреля8,5008,0007,500Ряд17,000Ряд2Ряд36,5006,0005,5001994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012Рис.2.4 График скользящих средних радиационного баланса за третью декаду апреляРезультаты расчетов по другим декадам теплого периода приведены вприложении 1 в виде таблиц и графиков.Данные расчетов времени стабилизации радиационного баланса за теплыйпериод (апрель – сентябрь), с 1994 по 2013 гг.