Результаты исследований почвенной влаги на Джаныбекском стационаре | Почвенный институт им. В.В. Докучаева

Результаты исследований почвенной влаги на Джаныбекском стационаре

М. К. Сапанов

Институт лесоведения РАН, Россия, 143030 Московская обл., с. Успенское, ул. Советская, 21

Проведен обзор результатов 65-летних стационарных исследований почвенной влаги, выполненных А.А. Роде и сотрудниками Джаныбекского стационара. Выявлены механизмы перераспределения атмосферных осадков по территории в процессе снегопереноса и поверхностного стока талых вод. Определены почвенно-гидрологические константы: полная и наименьшая влагоемкость, влажность разрыва капиллярных связей, влажность завядания. Дана оценка эффективности атмосферных осадков и чистого пара в засушливых условиях, а также роли парообразной влаги в водообеспеченности древесных насаждений. Изучены особенности водного режима и влагооборота целинных и мелиорируемых в системе лесных полос солончаковых солонцов, светло-каштановых и лугово-каштановых почв. Предложен метод воднобалансовых расчетов, в том числе с определением десуктивных расходов влаги из грунтовых вод. Разработан и применен способ мелиорации солончаковых солонцов в богарных условиях за счет дополнительного снегонакопления узкорядными лесными насаждениями. Предложены варианты создания на этой территории устойчивых агролесомелиоративных комплексов и лесных колков, отличающихся долголетием за счет оптимального перераспределения снежных масс и рационального использования грунтовой воды из пресных линз локальных понижений рельефа. Отмечены перспективы в изучении почвенной влаги в экосистемах полупустыни в связи с изменением климата и методов хозяйственного использования полупустынных земель.

Ключевые слова: почвы солонцового комплекса, агролесомелиорация, почвенно-гидрологические константы, водный режим и баланс, грунтовые воды.

DOI10.19047/0136-1694-2016-83-22-40


THE RESULTS OF SOIL WATER INVESTIGATIONS IN DJANYBEK STATIONARY

M. K. Sapanov

Institute of Forest Science, Russia, 143030, Moscow region, Uspenskoe, Str. Sovetskaya, 21

A review of results obtained for 65 years of investigations of soil water conducted by A. A. Rode and a team of Djanybek Stationary is provided. The mechanisms of precipitation distribution over the territory during the snow transport and melt waters runoff are revealed. Soil and hydrological constants, such as maximum and minimum water holding capacity, moisture of capillary bounds destruction, and wilting point, were determined. The efficiency of precipitation and summer fallow in arid conditions were evaluated. There also was evaluated the role of vaporous water for trees water supply. The specificities of water regime and water circulation for virgin lands and meliorated solonchak solonetzes, light chestnut soils and meadow-chestnut soils under forest strips were studied. A method of water balance calculation was suggested, including the determination of ground water consumption by plants and then evapotranspiration. A new method of melioration of solonchak solonetzes in dryland conditions was suggested basing on the additional snow accumulation with the help of narrow-row forest stands. There are suggested ways of creation of sustainable agro-forest meliorative complexes and forest pricklies on that territory, characterized by longevity due to optimal snow mass distribution and optimal use of ground waters from fresh water lenses of local topography depressions. The perspectives of investigations of soil waters in semidesert ecosystems in conditions of climate changes and changes in agricultural use of semidesert lands were marked.

Keywords: soils of solonetz complex, agro-forest melioration, soil and hydrological constants, water regime and ballance, ground waters.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Абрамова М.М. К вопросу об эффективности летних осадков в условиях засушливого климата // Почвоведение. 1962. №9. С. 44–53.

2.   Абрамова М.М. О передвижении парообразной влаги в почве // Почвоведение. 1963. № 10. С. 49–63.

3.   Абрамова М.М. Опыты по изучению испарения влаги из почвы // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1958. Т. 38. С. 126–139.

4.   Абрамова М.М., Большаков А.Ф. К вопросу об агрогидрологической роли чистого пара // Сб. тр. по агрономической физике (Агрофизический научно-исследовательский институт ВАСХНИЛ). 1960. Вып. 8. С. 50–57.

5.   Абрамова М.М., Судницын И.И., Цельникер Ю.Л. Влагопотребление и водный режим вяза мелколистного на мелиорированном солончаковом солонце в условиях полупустыни // Почвоведение. 1966. № 6. С. 23–27.

6.   Базыкина Г.С. Водный режим и водный баланс мелиорируемых почв в культурных биогеоценозах // Биогеоценотические основы освоения полупустыни Северного Прикаспия. М.: Наука, 1974. С. 63–147.

7.   Базыкина Г.С. Водный режим мелиорируемых почв солонцового комплекса под лесной полосой // Почвоведение. 1966. №12. С.64–76.

8.   Базыкина Г.С. Почвы степной и сухостепной зон в аномальных погодных условиях последних десятилетий // Бюл. Почв. ин-та В.В. Докучаева. 2014. Вып. 73. С. 95–120.

9.   Базыкина Г.С. Роль чистого пара в улучшении влагообеспеченности сельскохозяйственных культур в полупустынной зоне Северного Прикаспия // Повышение продуктивности полупустынных земель Северного Прикаспия. М.: Наука, 1989. С. 120–135.

10.  Базыкина Г.С., Максимюк Г.П. Влияние древесных насаждений на режим и состав почвенно-грунтовых вод под большими падинами Северного Прикаспия // Вопросы гидрологии и генезиса почв. М.: Наука, 1978. С. 32–45.

11. Большаков А.Ф. Изменение водного режима почв солонцового комплекса при их освоении // Плодородие и мелиорация почв СССР. М., 1964. С. 189–195.

12. Большаков А.Ф. Опыт мелиорации солончаковых солонцов и пути освоения почв солонцового комплекса // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1958. Т. 38. С. 12–20.

13. Большаков А.Ф. Опыт мелиорации солончаковых солонцов северо-западной части Прикаспийской низменности // Тр. Комплексной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения АН СССР. 1952. Т. 2. Вып. 3.

14. Большаков А.Ф., Егоров В.В., Роде А.А. О перспективах организации орошения в Заволжье // Почвоведение. 1964. № 2.

15. Большаков А.Ф., Иванова Е.Н., Роде А.А. Перспективы орошения Северной части Прикаспийской низменности // Почвоведение. 1967. № 3. С. 3–11.

16. Большаков А.Ф., Эрперт С.Д., Шейнин Л.Б. Пути сельскохозяйственного освоения полупустыни. М.: Наука, 1983. 72 с

17. Быков А.В., Сапанов М.К. Значение роющей деятельности мелких млекопитающих в процессах накопления воды в лесных насаждениях глинистой полупустыни // Экология. 1989. № 1. С. 50–55.

18. Гришин И.С. Особенности переноса и накопления снега в условиях Западного Казахстана // Метеорология и гидрология. 1962. № 12. С. 30–32.

19. Гришин И.С. Связь переноса снега с площадью водосбора // Метеорология и гидрология. 1970. № 5. С 88–90.

20. Заблоцкий В.Р. О доступности почвенной влаги для вяза мелколистного на мелиорированном солончаковом солонце // Лесоведение. 1979. № 5. С. 52–60.

21. Карандина С.Н. Развитие всходов дуба в зависимости от интенсивности их взаимодействия между собой // Докл. АН. 1953. Т. 89. Вып. 4.

22. Карандина С.Н. Экологическая дифференцировка дуба в густых посевах // Сообщения Лаборатории лесоведения АН СССР. 1962. Вып. 6. С. 28–34.

23. Карандина С.Н., Польский М.Н. Опыт гнездового посева дуба с кулисами из подсолнечника и сорго на темноцветной почве большой падины в полупустыне Прикаспия // Сообщения Лаборатории лесоведения АН СССР. 1961. Вып. 4. С. 70–85.

24. Карандина С.Н., Эрперт С.Д. Климатические испытания древесных пород в Прикаспийской полупустыне. М.: Наука, 1972. 127 с.

25. Киссис Т.Я., Польский М.Н. Водный режим темноцветной черноземовидной почвы большой падины под древесным насаждением // Водный режим почв полупустыни. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 81–154.

26. Ковда В.А., Большаков А.Ф., Боровский В.М. О мелиорации солонцов Каспийской низменности методом плантажа // Проблемы советского почвоведения. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1938. Вып. 6. С. 23–34.

27. Лысенко Т.Д. Инструкция по посеву полезащитных лесных полос гнездовым способом на 1950 год. М.: Изд-во Минсельхоза СССР, 1949. 16 с.

28. Мозесон Д.Л., Польский М.Н, Распопов М.П., Свисюк И.В. Наблюдения за распределением снежного покрова и процессом снеготаяния на опытных участках Джаныбекского стационара весной 1951 г. // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1955. Т. 25. С. 30–54.

29. Оловянникова И.Н. Баланс влаги в черноземовидной почве под насаждением вяза мелколистного // Почвоведение. 1977. № 12. С. 77–87.

30. Оловянникова И.Н. Влияние вязового насаждения на гидрологический режим почв падин полупустыни Северного Прикаспия // Почвоведение. 1991. № 7. С. 116–126.

31. Оловянникова И.Н. Влияние лесных колков на солончаковые солонцы. М.: Наука, 1976. 127 с.

32. Оловянникова И.Н. Лесомелиоративные полезащитные системы в полупустыне Северного Прикаспия // Вестн. с.-х. науки. 1989. № 8 (896). С. 125–129.

33. Оловянникова И.Н. Расход влаги целинной растительностью полупустыни Прикаспия // Почвоведение. 1966. № 12. С. 53–63.

34. Оловянникова И.Н. Функционирование агролесомелиоративных систем на почвах солонцового комплекса Северного Прикаспия // Лесоведение. 1994. № 2. С. 54–64.

35. Оловянникова И.Н., Линдеман Г.В. О причинах недолговечности культур вяза мелколистного на юго-востоке Европейской России в лучших условиях роста // Лесоведение. 2000. № 5. С. 22–42.

36. Рекомендации по защитному лесоразведению и лесной мелиорации в глинистой полупустыне Северного Прикаспия (в междуречье Волги и Урала) для комплексных почв, включающих до 50–60% солончаковых солонцов. М.: ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1988. 68 с.

37. Рекомендации по мелиорации и богарному освоению почв полупустынного комплекса северной части Прикаспийской низменности. М., 1977. 32 с.

38. Роде А.А. Джаныбекский стационар, его задачи и организация // Тр. Комплексной научной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения. М.: Изд-во АН СССР, 1952. Т. 2. Вып. 3. С. 5–9.

39. Роде А.А. (при участии М.Н.Польского). Водный режим и баланс целинных почв полупустынного комплекса // Водный режим почв полупустыни. М., 1963. С. 5–83.

40. Роде А.А. Избр. тр. Т. 4. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. 2009. 597 с.

41. Роде А.А. К вопросу о “водно-физических константах” почвы // Вопросы генезиса и географии почв. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 165–178.

42. Роде А.А. К вопросу о происхождении “мертвого горизонта” и о разновидностях непромывного типа водного режима // Вопросы гекнезиса и географии почв. М.: Изд-во АН СССР, 1957. С. 165–178.

43. Роде А.А. Климатические условия района Джаныбекского стационара // Сообщения Лаборатории лесоведения АН СССР. 1959. Вып. 1. С. 3–40.

44. Роде А.А. О наименьшей влагоемкости // Почвоведение. 1966. № 12. С. 43–53.

45. Роде А.А. Опыт организации комплексных биогеоценотических стационарных исследований (по материалам Джаныбекского стационара Института леса АН СССР) // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1958. Т. 38. С. 34–45.

46. Роде А.А. Опыт освоения целинных земель в полупустыне Прикаспийской низменности // Природа. 1955. № 1.

47. Роде А.А. Почвенные гидрологические горизонты и почвенный гидрологический профиль // Почвоведение. 1969. № 3. С. 93–100.

48. Роде А.А., Польский М.Н. Почвы Джаныбекского стационара, их морфологическое строение, механический и химический состав и физические свойства // Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 1961. Т. 56. С. 3–214.

49. Сапанов М.К. Влагообеспеченность лесных культур на разных типах почв Северного Прикаспия // Почвоведение. 2002. № 9. С. 1089–1097.

50. Сапанов М.К. Влияние изменения климата на обводненность Северного Прикаспия // Аридные экосистемы. 2010. Т. 16. № 45. С. 25–30.

51. Сапанов М.К. Влияние лесных насаждений на режим и минерализацию грунтовых вод в полупустыне Северного Прикаспия // Лесоведение. 1990. № 3. С. 62–67.

52. Сапанов М.К. Основные принципы создания адаптированных колочно-западинных насаждений в глинистой полупустыне // Лесное хозяйство. 1988. № 5. С. 29–30.

53. Сапанов М.К. Оценка десукции лесных культур на разных типах почв в Прикаспийской полупустыне // Почвоведение. 2000. № 11. С. 1318–1327.

54. Сапанов М.К. Причины усыхания культур дуба черешчатого на гидроморфных лугово-каштановых почвах Северного Прикаспия // Лесоведение. 2005. № 5. С. 10–17.

55. Сапанов М.К. Роль атмосферных осадков и грунтовых вод в жизнедеятельности лесных насаждений аридных регионов // Лесоведение. 2006. № 4. С. 12–20.

56. Сапанов М.К. Экология лесных насаждений в аридных регионах. Тула: Гриф и К, 2003. 248 с.

57. Сапанов М.К., Колесников А.В., Сиземская М.Л. Научное наследие Джаныбекского стационара. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. 97 с.

58. Сапанов М.К., Сиземская М.Л. Водно-солевой режим приканальных территорий и роль лесных полос в его регулировании // Повышение продуктивности полупустынных земель Северного Прикаспия. М.: Наука, 1989. С. 163–182.

59. Сапанов М.К., Сиземская М.ЛИзменение климата и динамика целинной растительности в Северном Прикаспии // Поволжский экологический журнал. 2015. № 3. С. 307–320.

60. Сапанов М.К., Сиземская М.Л. Климатогенные изменения травянистой растительности на солончаковых солонцах Северного Прикаспия // Поволжский экологический журнал. 2010. № 2. С. 185–193.

61. Сапанов М.К., Сиземская М.Л., Оловянникова И.НАгролесомелиоративная система адаптивного природопользования в богарных условиях полупустыни Северного Прикаспия // Почвоведение. 2005. № 3. С. 264–270.

62. Свисюк И.В. Снежный покров в условиях комплексной полупустыни северо-западной части Прикаспийской низменности в зимние сезоны 1950/51 и 1951/52 гг. // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1955. Т. 25. С. 2–59.

63. Сиземская М.Л. Современная природно-антропогенная трансформация почв полупустыни Северного Прикаспия. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2013. 276 с.

64. Сиземская М.Л., Дускинова Б.Т., Толпешта И.И., Соколова Т.А. О динамике солевого состояния почв солонцового комплекса Палласовской обводнительно-оросительной системы в связи с колебаниями уровня грунтовых вод и изменением режима орошения // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2008. № 3. С. 20–24.

65. Соколова Т.А., Сиземская М.Л., Сапанов М.К., Толпешта И.И. Изменение содержания и состава солей в почвах солонцового комплекса Джаныбекского стационара за последние 40–50 лет // Почвоведение. 2000. № 11. С. 1328–1339.

66. Толпешта И.И., Соколова Т.А., Сиземская М.Л. Сравнительная оценка влияния орошения и агролесомелиорации на солевое состояние почв солонцового комплекса Северного Прикаспия // Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 1997. № 1. С. 15–23.

67. Цельникер Ю.Л. Пути приспособления древесных пород к перенесению засухи в условиях степи // Физиология устойчивости растений. М.: Изд-во АН СССР. 1960. С. 450–453.

68. Цельникер Ю.Л. Зависимость показателей водного режима древесных пород от давления почвенной влаги // Лесоведение. 1969. № 2. С. 39–44.