Риск возникновения новых ЧС в условиях глобального потепления. Адаптация

агросферы.

А.И. БелолюбцевА.И. Белолюбцев

КЛИМАТИЧЕСКАЯ ДОКТРИНА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Стратегическая цель - обеспечение безопасного и устойчивого развития Российской Федерации в условиях изменяющегося климата и возникновения соответствующих угроз и вызовов.

Основные задачи :

 – укрепление и развитие информационной и научной основы политики Российской Федерации в области климата,

– разработка и реализация оперативных и долгосрочных мер по адаптации к изменениям климата;

…

Основные направления :

…

 – научное обеспечение разработки и реализации мер по адаптации и смягчению антропогенного воздействия на климат;

– кадровое обеспечение разработки и реализации мер по адаптации и смягчению антропогенного воздействия на климат.

- - увеличилась продолжительность вегетационного периода;

- значительно выросли суммы активных температур;

- существенно повысилась экстремальность климата;

- наблюдается тенденция роста засушливости периодов вегетации

сельскохозяйственных культур и его подпериодов;

- стали мягкими зимы с большим числом интенсивных оттепелей, что

является важным фактором, определяющим условия перезимовки

растений и опасность развития почвенно-деградационных процессов.

Изменения в температурном режиме и режиме осадков

привели к важным для сельского хозяйства последствиям:

7

Рис.5. Общая схема влияния изменения климата на земледелиеРис.5. Общая схема влияния изменения климата на земледелие

Агроклимат

Естественные факторы

Антропоген ные факторыИзменение климата

Производственная урожайность

Сельскохозяйственная экономика

Агротехноло гии

Свойства почв

Потенциал продуктив

ности

Площадь с/х угодий и их структура

8

Перечень социально-экономического ущерба Перечень социально-экономического ущерба для сельского хозяйства,для сельского хозяйства,

в результате глобального изменения климата в результате глобального изменения климата

• потери плодородия почв за счет эрозии и дефляции;

• уплотнение, минеральное голодание, засоление и загрязнение почв;

• перестройка почвенной биоты, снижение продуктивности земель;

• рост числа засушливых явлений в регионах;

• опустынивание и снижение биологической продуктивности в аридном поясе;

• увеличение паводков и наводнений в регионах с избыточным увлажнением;

• изменение состава возбудителей болезней и сорняков, а также их распространение и

миграция;

• снижение продуктивности и повышение заболеваемости домашних животных.

9

Уровень солнечной радиации

Температура воздуха Осадки

Глубина промерзания

Степень промерзания

Влажность почвы

Мощность снежного покрова

Оттаивание почвы

Водопроницаемость

Поверхностный сток талых вод

11

Рис 6. Взаимосвязь факторов стока

Рис. 7. Тренд количества зимних осадков и максимальных запасов воды в снеге.

y = 2,8377x + 107,39R2 = 0,2117

50

100

150

200

250

1980-8

1

1981-8

2

1982-8

3

1983-8

4

1984-8

5

1985-8

6

1986-8

7

1987-8

8

1988-8

9

1989-9

0

1990-9

1

1991-9

2

1992-9

3

1993-9

4

1994-9

5

1995-9

6

1996-9

7

1997-9

8

1998-9

9

1999-0

0

2000-0

1

2001-0

2

2002-0

3

2003-0

4

2004-0

5

Год

мм

max запасы воды в снеге осадки

12

Рис. 8. Начало и продолжительность стока талых вод. 1981-2009 гг.

22

13

20.02 01.03 10.03 20.03 01.04 10.04

Календарные сроки

1981

1985

1989

1993

1997

2001

2005

Год

зимний период начало и продолжительность стока

3. Величина поверхностного стока (мм) по вариантам обработки и элементам ландшафта в различные по устойчивости зимы

Вариант обработки

Зимний период Отклонения 1991-2005 к 1981-

1990 гг., %устойчивый

(1981-1990гг)неустойчивый(1991-2005гг)

Склон крутизной 80

Вспашка (контроль) 27,9 17,3 62

Вспашка + щелевание 16,7 16,5 99

Поверхностная 34,2 18,8 55

Склон крутизной 40

Вспашка (контроль) 11,8 6,7 57

Вспашка + щелевание 6,0 7,2 120

Поверхностная 12,5 8,1 65

14

Вариант обработки

Зимний период Отклонения1991-2005 к

1981-1990 гг., %

устойчивый(1981-1990гг)

неустойчивый(1991-2005гг)

Склон крутизной 80

Вспашка (контроль) 0,342 0,403 118

Вспашка + щелевание 0,140 0,295 211

Поверхностная 0,538 0,401 75

Склон крутизной 40

Вспашка (контроль) 0,068 0,149 219

Вспашка + щелевание 0,026 0,102 392

Поверхностная 0,069 0,147 213

4. Эрозионные потери почвы (т/га) в зависимости от характера зимних периодов

15

y = 0,003x + 1,433

R2 = 0,1247

y = 0,0019x + 1,4257

R2 = 0,0538

1,30

1,40

1,50

1,60

1,70

1981 1986 1991 1996 2001

Год

г/см

3

склон 4 гр склон 8 гр

Рис. 9. Тренд плотности почвы, г/см3

16

y = -0,0297x + 2,8822

R2 = 0,2312

y = -0,0419x + 2,6569

R2 = 0,40910,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

1981 1986 1991 1996 2001

Год

Кст

склон 4 гр склон 8 гр

Рис. 10. Cтруктурное состояние почвы в зависимости от крутизны склона.

2

17

5. Продуктивность культур зернотравяного севооборота в разных погодно-климатических 5. Продуктивность культур зернотравяного севооборота в разных погодно-климатических условиях его функционирования, условиях его функционирования, т.корм.ед/га.

Вариант обработки

Период, гг Отклонения1991-2004 к

1981-1990 гг., %

1981-1990 1991-2004

Склон крутизной 80

Вспашка (контроль) 3,54 2,95 83

Вспашка + щелевание 3,65 3,05 84

Поверхностная 3,55 2,94 83

Склон крутизной 40

Вспашка (контроль) 3,57 2,92 82

Вспашка + щелевание 3,70 2,96 80

Поверхностная 3,68 2,75 75

18

6. «Критические» периоды онтогенетического развития

у различных сельскохозяйственных культур

Культура "Критический период"

Озимая пшеница и рожь Трубкование-колошение

Яровая пшеница, ячмень, овес Трубкование колошение

Кукуруза Цветение-молочная спелость

Просо и сорго Выметывание метелки- налив

Подсолнечник Образование корзинки-цветение

Картофель Цветение-формирование клубней

Томаты Цветение -формирование плодов

Бахчевые Цветение-созревание

… эффективное использование адаптивного потенциала с/х растений и обеспечение его соответствия условиям среды;

Экологическая адаптация к изменению климата19

7. Развитие процессов эрозии почв в годы7. Развитие процессов эрозии почв в годы применения мульчирующей обработки применения мульчирующей обработки

Вариант обработки

Глубина промер зания почвы перед стоком, см

Запасы воды в снеге перед

стоком +осадки во время

стока, мм

Стокмм

Смыв почвы,т/га

при мульчирова

нии

в среднем за период

(1991-2005 гг.)

Склон крутизной 80

Вспашка (контроль) 27 75,8 9,3 0,24 0,40Вспашка + щелевание 24 71,2 9,7 0,17 0,29Поверхностная 21 72,6 13,4 0,26 0,40

Склон крутизной 40

Вспашка (контроль) 22 73,2 1,3 0,01 0,15Вспашка + щелевание 22 71,7 1,2 0,01 0,10Поверхностная 18 74,4 1,7 0,01 0,15

20Экологическая адаптация к изменению климата

… совершенствование агротехнологий через систему севооборотов, приемов обработки почвы, удобрений и средств защиты растений;

S = 0.25 m + 0.7, при i = 0.14

S = 0.20 m - 1.0, при i = 0.07

21

Экологическая адаптация к изменению климата

...широкое внедрение средств мелиорации;

Рис. 11. Зависимость поверхностного стока от размеров поливной нормы

Вариант обработки

Глубина промер зания почвы перед

стоком,см

Запасы воды в снеге

перед стоком +осадки во

время стока,мм

Продолжительност

ьстока,

сут

Сток,мм

Коэффициентстока,

Кст

Смыв почвы,

т/га

Склон крутизной 80

Вспашка (контроль) 20 58 5 9,6 0,17 0,01Вспашка + щелевание 21 57 5 8,2 0,14 0,01 Поверхностная 16 56 3 6 0,11 0,01

Склон крутизной 40

Вспашка (контроль) 15 57 0 0 0 0Вспашка + щелевание 15 58 0 0 0 0 Поверхностная 13 59 0 0 0 0

8. Сток талых вод (мм) и смыв почвы (т/га) при применении снежных мелиораций

22Экологическая адаптация к изменению климата

... широкое внедрение влагосберегающих технологий;

Экологическая адаптация к изменению климата

повышение видового биоразнообразия эгроэкосистем, генетической неоднородности сортов и гибридов, максимально адаптированных к почвенно-климатическим и погодным условиям местности;

сохранение и восстановление биоразнообразия агроландшафтов;

изменение структуры посевных площадей;

учет микро- и фитоклиматических особенностей при построении севооборотов и планировании агротехнических приемов и др.

23