Введение к работе
з
Актуальность темы. Влияние меняющегося климата на ландшафтную оболочку Земли, в особенности ответная реакция зональных ландшафтов на эти процессы, входит в число актуальных проблем современности. Повышение научного интереса к данному вопросу вызвано продолжающимся глобальным потеплением, существенным прогрессом в моделировании регионального климата, перспективными возможностями анализа наблюдаемых со спутников изменений показателей растительного покрова. Актуальность проблемы возрастает в связи с тем, что территория максимального потепления, как наблюдаемого, так и прогнозируемого, занимает значительную часть России (Оценочный доклад, 2008). В нее входят суббореальные равнинные ландшафты, и в частности, зона широколиственных лесов правобережья Волги. Функционирование этих ландшафтов будет существенным образом определяться типом ожидаемого антропогенного потепления - гумидным или аридным. Исследование динамики коэффициента увлажнения суббореальных ландшафтов с 1930-х годов и в первые годы XXI века свидетельствует о том, что в их увлажнении присутствовал значимый положительный тренд, что подтверждает гумидный тип современного потепления (Золотокрылин, Черенкова, 2011). В то же время повышение увлажнения происходило на фоне высокой повторяемости обширных засух, распространение и проявление которых в пределах широколиственных лесов правобережья Волги еще мало изучено.
В общих чертах засуха означает временное понижение влажности окружающей среды по отношению к ее среднему состоянию. Ввиду сложной природы засухи обычно ограничиваются изучением одной из ее сторон, проявляющейся или в атмосфере, или в почве.
В качестве тестового района выбраны трансформированные деятельностью человека ландшафты зоны широколиственных лесов правобережья Волги в пределах территории, ограниченной параллелями 53-57 с.ш. и меридианами 40-48 в.д.
Таким образом, актуальность работы определяется фундаментальным значением изучения региональных проявлений глобального потепления для построения детальных сценариев будущего изменения климата и реакции на эти изменения широколиственно-лесных ландшафтов правобережья Волги. Она состоит в важности понимания особенностей распространения засух на территории в условиях гумидного потепления.
Цель работы - оценка степени подверженности засухам широлиственно-лесных ландшафтов правобережья Волги в ситуации глобального потепления.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
- изучены теоретические и методические основания развития засух с
учетом современного глобального потепления;
- собрана, обработана и обобщена гидрометеорологическая информация по
исследуемой территории;
обоснованы пространственно-временные закономерности проявления засух с использованием различных показателей для широколиственно-лесной зоны правобережья Волги;
проанализированы особенности влияния засух на природно-зональные процессы;
исследованы особенности проявления засух на территории Мордовии и дана оценка их воздействия на сельскохозяйственные культуры.
Объект исследования - зона широколиственных лесов правобережья Волги.
Предмет исследования - пространственно-временные закономерности проявления засух и их влияние на динамику границ природных зон и урожайность сельскохозяйственных культур.
Научная новизна исследования состоит:
- в создании каталогов засух, определяемых разными методами, с учетом
ландшафтной дифференциации в разные климатические эпизоды;
- в построении серии электронных карт распространения засух и
отдельных гидрометеорологических показателей для исследуемой территории;
в определении статистических (пространственных и временных) связей частоты засух со средними климатическими показателями (среднемесячные поля температуры, осадков) для вычисления по ним частоты засух по модельным региональным сценариям климата;
в изучении влияния засух на растительный компонент ландшафтов с помощью спутниковых индикаторов.
Исходные материалы:
сетевые метеорологические данные (температура, осадки) с суточным шагом за период с 1936 г. по настоящее время;
спутниковые данные о состоянии подстилающей поверхности (месячные значения нормированного разностного вегетационного индекса, NDVI с разрешением 8X8 км);
карты: ландшафтная (М 1:4 000 000), физическая (М 1:5 000 000);
электронные карты, отражающие изменение климатических показателей и распространение засух (строились в программной среде ГИС Arc View 3.1).
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Прикладной характер работы нацелен на создание информационной базы по оценке реакции динамичных компонентов ландшафтов на изменения климата и увлажнения территории. Важным прикладным аспектом исследования является оценка тенденции опасных (катастрофических) засух и возможного опустынивания исследуемого района. Результаты внедрены в практической деятельности Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия и Главное управление МЧС России по Республике Мордовия. Материалы диссертационного исследования используются на кафедрах географического факультета Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева при чтении лекций, проведении лабораторно-практических занятий, подготовке курсовых и дипломных работ.
Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на итоговых научных конференциях:
5 географического факультета Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (Саранск, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 гг.), ВоГТУ (Вологда, 2005 г.), ГСХА (Кострома, 2008 г.), СГАУ (Саратов, 2008 г.), ВГУ (Воронеж, 2011, 2012 гг.), ИГРАН (Москва, 2012 г.), КГУ (Казань 2012 г.)
По материалам диссертации опубликована 21 печатная работа.
Декларация личного участия в выполнении работы. С 2003 по 2012 г. нами были обобщены литературные источники по теме диссертации, проведены обработка и анализ многолетнего материала по температуре и осадкам за период с 1936 по 2010 г., сформулированы выводы и практические предложения.
Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлена самостоятельно с использованием компьютерных программ SPSS 12.0 и Microsoft Excel 2000.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, состоящего из 200 наименований, приложения. Общий объем диссертации - 183 страницы текста, работа содержит 15 таблиц и 26 рисунков.
