ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ ЗАСУХА НА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЕ В ПЕРИОД ПОТЕПЛЕНИЯ СЕРЕДИНЫ ХХ СТОЛЕТИЯ: КЛИМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И АНАЛОГИ В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОГО КЛИМАТА
Попова В.В., Бокучава Д.Д., Матвеева Т.А. Экстремальная засуха на Восточно-европейской равнине в период потепления середины ХХ столетия: климатические характеристики и аналоги в условиях современного климата // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 3-11. | PDF
Беспрецедентные аномалии годового стока Волги и Северной Двины 1920-1940 гг. рассматриваются в контексте глобального потепления середины ХХ столетия и климатических экстремумов последних десятилетий. Изучение гидрологических и климатических характеристик показывает, что на Восточно-Европейской равнине период глобального потепления проявился в многолетней засухе 1934-1940 гг., которая, согласно классификации Палмера, не имеет аналогов в этом регионе по интенсивности и продолжительности и стала причиной экстремальных гидрологических событий. Результаты проведенного спектрального анализа изменчивости речного стока, а также анализа эмпирических ортогональных функций аномалий атмосферного давления, позволяют считать, что ближайшими подобными явлениями, но значительно уступающими по воздействию на природную среду, можно считать засухи 1972 и 2010 гг.
Ключевые слова: потепление середины ХХ столетия, Восточно-Европейская Равнина, речной сток, экстремумы, засуха, индекс Палмера, циркуляционные условия.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-3-11
EDN: CAILXD
К ВОПРОСУ О МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ПРОЦЕССА ИСПАРЕНИЯ
Салугин А.Н. К вопросу о математическом моделировании процесса испарения // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 12-19. | PDF
Обсуждены математические методы описания процессов испарения с поверхности почв в условиях субаридной зоны юга России. Произведен анализ теоретических работ в этой области и результаты их практического приложения. Для объяснения натурных наблюдений использовалось математическое моделирование. Математические модели испарения с поверхности почв разделяются на два типа: физико-математические, обоснованные взаимодействием воды с почвенным каркасом и феноменологические – на балансовых соотношениях. Анализ данных по испарению с поверхностей легких почв произведен с учётом диффузионного и пленочного перемещения влаги в поровом пространстве. При анализе кумулятивного испарения с протяженных территорий использовалась полуэмпирическая модель, связывающая интенсивность испарения с осадками и гидрофизическим состоянием почвенной влаги зоны аэрации. Получено хорошее согласие теории капиллярного передвижения с данными по испарению с поверхности открытых песчаных почв. Выявлена нелинейная связь скорости испарения от толщины подстилающей поверхности и капиллярно-сорбционным давлением. Количество годовых осадков на юге России и кумулятивное испарение связаны между собой степенной зависимостью, указывающей на капиллярно-сорбционную природу испарения.
Ключевые слова: испарение, пористость, зона аэрации, градиент давления, влажность, радиус капилляра, математическое моделирование, водный режим почв.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-12-19
EDN: DCKJSF
ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПАРАМЕТРЫ ГРУНТОВЫХ ВОД СКЛОНОВОГО АГРОЛАНДШАФТА
Бузуева А.С., Губарев Д.И., Несветаев М.Ю., Куликова В.А. Влияние почвенно-климатических факторов на параметры грунтовых вод склонового агроландшафта // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 20-28. | PDF
Целью исследований было установить влияние почвенно-климатических факторов на глубину залегания и степень засоления грунтовых вод склоново-ложбинного ландшафта. Материалом для исследований послужили данные наблюдений за 1990-2021 гг. гидрогеологического мониторинга 6 скважин на исследовательских стационарах ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока». Проведен анализ динамического изменения уровня грунтовых вод на различных элементах рельефа в скважинах, расположенных на Приволжской возвышенности в г. Саратове на Елшано-Гусельской равнине. В результате анализа установлена общая тенденция к повышению уровня грунтовых вод, как в условиях плакора, так и в условиях склоново-ложбинного рельефа. Установлен химический состав атмосферных осадков, как основного источника питания грунтовых вод. Наибольший процент от всего химического состава осадков принадлежит сульфатам – 35% и гидрокарбонатам – 22%. Выявлены основные ионы, определяющие химический тип и степень минерализации изучаемых вод. Превышение ПДК по средним значениям установлено по сульфатам, кальцию, магнию, натрию. Уровень минерализации воды на плакорах на 27% превышает показатели скважин ложбин. По среднемноголетним данным грунтовая вода, отобранная по элементам рельефа, характеризуется как соленая.
Ключевые слова: изменение климата, грунтовые воды, химический состав грунтовых вод.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-20-28
EDN: GBXGNB
СЕЗОННАЯ И ГОДОВАЯ ДИНАМИКА ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ВОСТОЧНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ В 1961-2020 ГГ.
Гудко В.Н., Усатов А.В., Азарин К.В. Сезонная и годовая динамика гидротермических условий в восточной природно-сельскохозяйственной зоне Ростовской области в 1961-2020 гг. // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 29-35. | PDF
На основании данных метеорологической станции Ремонтное, расположенной в Восточной природно-сельскохозяйственной зоне Ростовской области, за период 1961-2020 гг. оценивается сезонная и годовая динамика средней температуры, количества осадков, а также динамика гидротермических условий, выраженных индексом аридности де Мартона. В период исследования отмечен значимый тренд увеличения среднегодовой температуры и тенденция роста годового количества осадков. Значимый тренд увеличения среднесезонной температуры отмечен для всех сезонов, за исключением осеннего, когда наблюдалась положительная тенденция. Тенденция снижения количества осадков отмечена в летний сезон. В остальные сезоны тенденции осадков положительны. Годовой режим гидротермических условий в 75% случаев характеризовался как умеренно и слегка засушливый. Умеренно засушливые условия также доминировали в весенний (43% случаев), летний (55% случаев) и осенний (47% случаев) сезоны. Сезонные изменения температурного режима и количества осадков в исследуемый период привели к смещению характера гидротермических условий. В зимний и летний сезоны отмечена тенденция смещения режима гидротермических условий к более засушливому, а в весенний и осенний сезоны, напротив, к более влажному. В годовом интервале на фоне увеличения количества осадков отмечено смещение режима гидротермических условий к более влажному. Таким образом, на основании рассчитанных годовых тенденций можно заключить, что для метеостанции Ремонтное в период 1961-2020 гг. характерно гумидное потепление.
Ключевые слова: температура воздуха, количество осадков, гидротермические условия, индекс аридности де Мартона, Ростовская область, гумидное потепление.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-29-35
EDN: OSFPEN
О ПОЧВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОМ ФЕНОМЕНЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ ЮГА РОССИИ
Залибеков З.Г., Мамаев С.А., Магомедов Р.А., Мусаев М.А., Мусалаева П.Д. О почвенно-географическом феномене Европейской части юга России // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 36-44. | PDF
Территория Европейской части юга России объединяет регионы, расположенные между двумя материкообразующими морями: Черным морем с северо-запада и Каспийским морем с юго-востока. Между указанными морями в субмеридиональном направлении с общей протяженностью более 1.5 тыс. км и разнообразием элементов рельефа протягиваются Кавказские горы. К северу от них, в пределах 42°-48° с.ш., 38°-49° в.д., расположены умеренный и субтропический пояса степей, полупустынь, пустынь, лесной и кустарниковой растительности (Докучаев, 1951).
В рамках общих закономерностей учения о зонах природы сформулированы представления об общепринятых параллелях и меридианах, вдоль которых протягиваются системы в большинстве случаев с повышенной геодинамической активностью. В отдельных континентах четко выделяется приуроченность широтных горных поясов к 36°-60° параллелям, охватывающим широкий диапазон формирования ландшафтов и почвенного покрова. Общеизвестно, что в пределах 30°-40° с.ш. в атмосфере наблюдается максимум давления, за что они получили название «ревущие широты», откуда дуют ветры с переходом в группу сильных бурь катастрофических масштабов, оказывающих влияние на развитие процессов аридизации и опустынивания.
Ключевые слова: географические пояса, континенты, атмосферное давление, горные системы, иссушение, ксероморфизм, картографический анализ, смена почвенных зон, состав почвенного покрова.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-36-44
EDN: OZIERA
О ВЛИЯНИИ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЧВ
Казиев М-Р. А., Имашева С.Н., Теймуров С.А., Баламирзоева З.А. О влиянии климатических условий на региональные аспекты адаптации системы использования почв // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 45-52. | PDF
Глобальные климатические изменения, происходящие в современных условиях, являются определяющим фактором направления исследовании по рациональному использованию почвенных ресурсов. В южных регионах России, включая Республику Дагестан, условия ведения сельского хозяйства усложняются засушливостью климата, прогрессирующей аридизацией и опустыниванием. Проводимые исследования показывают, что без учета направлений адаптационных изменений в состоянии почвенного покрова может быть нанесен ущерб в экономической эффективности разрабатываемых мероприятий. Поэтому поставлена цель определить комплекс региональных адаптационных изменений по снижению отрицательных воздействий связанных с проявлением засух, суховеев и пыльных бурь, оказывающих влияние на экономически показатели Дагестана.
Ключевые слова: адаптационные меры, регионы, климатические изменения, уязвимость, плодородие почв, восстановление травостоя, кормовые угодья, паспорт пастбищ.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-45-52
EDN: OEXJJV
СВОЙСТВА ПОЧВ И ЗАПАСЫ ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА В ПОЧВАХ АРИДНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПОБЕРЕЖЬЯ ОАЗИСА В ЮГО-ВОСТОЧНОМ ТУНИСЕ
Абделхаким Б., Зохра O., Виссем Е., Надхем Б. Свойства почв и запасы органического углерода в почвах прибрежных аридных экосистем оазиса на юго-востоке Туниса // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 53-66. | PDF
Знания о свойствах почв и запасах органического углерода в них в условиях аридных экосистем крайне важны для оптимизации связывания углерода с целью смягчить последствия климатических изменений. Наше исследование направлено на изучение свойств почвы, пулов и запасов почвенного органического углерода в аридной экосистеме оазиса. Почвенные образцы были отобраны случайным образом с глубин 0-5 и 0-30 см на 17 участках (всего 34 образца). В них мы измерили объемную плотность, pH, электропроводность, содержание карбоната кальция и гипса. Также мы определили общий объем почвенного углерода, частицы органического углерода, а также наличие углерода, связанного с концентрациями в почве мелких минеральных включений и запасов. Результаты показали высокие значениям рН и электропроводности оазисных почв. Аналогичным образом на исследованных участках мы зафиксировали высокое количество CaCO3 и гипса. Значения объемной плотности колебались от 1.23 до 1.30 г/см3 на глубине 0-5 см и от 1.18 до 1.35 г/см3 на глубине 0-30 см. Общие концентрации углерода в среднем колебались от 8.47 до 13.25 г/кг и от 9.27 до 11.06 г/кг по двум слоям соответственно. Неразлагаемый углерод образовывал пулы по всех слоях (> 60%). Запасы углерода на участках в слое 0-5 см составили 0.4-0.8 кгС/м2, а в слое 0-30 см достигали 4 кгС/м2 (40 т/га). Запасы твердых частиц органического углерода составили 21-34%. Матрица корреляции для свойств почвы показала значительную отрицательную корреляцию (p = 0.05) между частицами углерода и электропроводностью. Однако запасы углерода сильно и положительно коррелируют (p = 0.01) с углеродными пулами. Таким образом, можно утверждать, что почвы оазиса содержат в себе относительно большое количество органического углерода. А значит, данное исследование подтверждает, что аридные почвы Северной Африки можно рассматривать как потенциальный поглотитель для связывания и удержания органического углерода.
Ключевые слова: органический углерод, гипсоносные почвы, аридные регионы, Тунис.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-53-66
EDN: LOEVRN
МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ЗАПАСОВ ЖИВОЙ НАДЗЕМНОЙ ФИТОМАССЫ СТЕПНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ПОСЛЕ ПОЖАРА (НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА «БУРТИНСКАЯ СТЕПЬ» ЗАПОВЕДНИКА «ОРЕНБУРГСКИЙ»)
Дусаева Г.Х., Калмыкова О.Г. Многолетняя динамика запасов живой надземной фитомассы степных фитоценозов после пожара (на примере участка «Буртинская степь» заповедника «Оренбургский») // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 67-76. | PDF
В последние годы в аридных регионах России отмечается катастрофическое увеличение площади и частоты пожаров в степях. При этом выгорает вся надземная часть фитоценозов, что в значительной степени снижает запасы надземной фитомассы, продуктивность сообществ, изменяет структуру и состав степных фитоценозов. Целью нашего исследования было изучить влияние пирогенного фактора на запасы живой надземной фитомассы и определить сроки ее восстановления. На участке «Буртинская степь» Госудорственного природного заповедника «Оренбургский» в 2015 г. после пожара было заложено 6 мониторинговых участков, каждый включал в себя контрольную (негоревшую) и горевшую площадку. Для выявления особенностей динамики запасов живой надземной фитомассы использованы стандартные геоботанические методики и метод укосных площадей. Исследования были проведены в период 2015-2020 гг. В результате изучения влияния пирогенного фактора на растительный покров степей было установлено, что запасы живой надземной фитомассы (г/м2) достигают значения контрольных сообществ на второй год исследования. Сезонная динамика запасов живой фитомассы с 3-4 года после пожара больше зависит от состава и типа сообщества, а не от того, подвергалось ли оно воздействию пирогенного фактора. За весь период исследования доля запасов живой фитомассы от общей надземной фитомассы горевших сообществ приближалась к значениям контрольных фитоценозов, однако всегда была больше контроля, что указывает на неполное восстановление структуры надземной фитомассы на гари.
Ключевые слова: степные пожары, запасы живой надземной фитомассы, сезонная динамика, разногодичная динамика, ООПТ, восстановление растительного покрова, Оренбургская область.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-67-76
EDN: HKXEXJ
СОСТОЯНИЕ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ XYLOSALSOLA CHIWENSIS (POPOV) AKHANI & ROALSON И SCORZONERA BUNGEI KRASCH. & LIPSCH. НА ПЛАТО УСТЮРТ (УЗБЕКИСТАН)
Рахимова Н.К., Рахимова Т., Шомуродов Х.Ф., Шарипова В.К. Состояние ценопопуляций Xylosalsola chiwensis (Popov) Akhani & Roalson и Scorzonera bungei Krasch. & Lipsch. на плато Устюрт (Узбекистан) // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 77-84. | PDF
Проведение экологического мониторинга, охрана редких видов растений, а также исследования для оценки состояния популяций редких и исчезающих видов с использованием ценопопуляционных подходов являются первоочередными задачами, как и сохранение растительных сообществ с их участием. Целью исследования явилось изучение эколого-фитоценотической приуроченности ценотических популяций редких видов Устюрта Xylosalsola chiwensis и Scorzonera bungei, занесенных в Красную книгу Республики Узбекистан (2019). Дана характеристика растительных сообществ с участием ценопопуляций исследованных видов. Изучена онтогенетическая структура данных видов. Результаты показали, что в эколого-ценотических условиях Устюрта изученные ценопопуляции нормальные, неполночленные. Базовый онтогенетический спектр – центрированный, с пиком на средневозрастные генеративные особи. Спектры конкретных ценопопуляций – центрированный и левосторонний, что связано с экологическими условиями обитания и колебаниями погодных условий. При развитии отгонного животноводство и планировании линейных инфраструктур необходимо продолжать охрану данных видов. Полученные результаты будут использованы в последующих изданиях Красной книги Республики Узбекистан.
Ключевые слова: Xylosalsola chiwensis, Scorzonera bungei, Аральское море, плато Устюрт, биоразнообразие, онтогенетическая структура, ценопопуляция.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-77-84
EDN: ZUUMIF
ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЯЗИ, ПУТИ МИГРАЦИИ И МЕСТА ЗИМОВКИ СЕРЫХ ЖУРАВЛЕЙ СЕВЕРНОГО ПОДМОСКОВЬЯ
Свиридова Т.В. , Гринченко О.С., Викельски М., Ильяшенко Е.И. Географические связи, пути миграции и места зимовки серых журавлей Северного Подмосковья // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 85-97. | PDF
Результаты трехлетнего слежения за снабженным GPS-GSM передатчиком серым журавлем позволили лучше понять географические связи, пути миграций и ключевые участки летнего пребывания и миграционных остановок особей этого вида, гнездящихся в центре европейской части России. Прослежены пролетные пути и места зимовки, выявлены ключевые и кратковременные места миграционных остановок в аридных районах Украины, в Турции, Израиле и Эфиопии. Установлено, что в разные годы журавль использовал разные места зимовки. Выявлено, что неполовозрелые журавли Дубненского предмиграционного скопления (Московская область) могут использовать территории, где формируются другие предотлетные скопления, в частности в Смоленской области. Отмечен факт успешного гнездования серого журавля в трехлетнем возрасте.
Ключевые слова: серый журавль, Дубненское предотлетное скопление, долина Хула, миграции в аридные регионы, спутниковое мечение.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-85-97
EDN: PXKRFO