sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556621040129sergeogr-1361Research ArticleВ научных центрах РоссииРезультаты и перспективы гидрологических исследований на Курской биосферной станции Института географии РАНResults and Prospects of Hydrological Research at the Kursk Biosphere Station of the Institute of Geography of the Russian Academy of SciencesЯсинскийС. В.YasinskyS. V.

Москва

Moscow

yasisergej@yandex.ruКашутинаЕ. А.KashutinaE. A.

Москва

Moscow

СидороваМ. В.SidorovaM. V.

Москва

Moscow

Институт географии РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of SciencesRussian Federation202103092021854629640Copyright © Ясинский С.В., Кашутина Е.А., Сидорова М.В., 20212021Ясинский С.В., Кашутина Е.А., Сидорова М.В.Yasinsky S.V., Kashutina E.A., Sidorova M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1361

Сформулированы цели и задачи создания научных стационаров, в том числе Курской биосферной станции Института географии РАН. Дана краткая характеристика объектов экспериментальных воднобалансовых исследований на этом стационаре в 1980-е годы. Приведены основные результаты исследований в зимне-весенние месяцы по изучению и регулированию поверхностного весеннего склонового стока и эрозии почвы с использованием нетрадиционных агротехнологий. Рассмотрены направления дальнейших гидрологических исследований на объектах станции. Обсуждается возможность применения современных средств мониторинга, непрерывного измерения наблюдаемых параметров с использованием высокоточных цифровых оборудования и приборов; использования дистанционных методов, в том числе беспилотных летательных аппаратов; развитие технологий прецизионного земледелия, учитывающих пространственную неоднородность почвенных характеристик сельскохозяйственных полей в режиме реального времени на основе спутниковой информации. Рассматривается комплекс необходимых организационных мероприятий, в том числе вопросы проведения учебных и производственных полевых практик студентов высших учебных заведений.

The goals and objectives of creating scientific stations, including the Kursk Biosphere Station of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences, are formulated. A brief description of the objects of experimental studies of the water balance at this station in the 1980s is given. The main research results obtained in the winter-spring months of the year, of study and regulation of the spring surface slope runoff formation and soil erosion using non-traditional agricultural technologies, are presented. Some directions of further geological and hydrological studies at the Kursk Biosphere Station objects are considered. The possibilities of using modern monitoring tools, continuous measurement of the observed parameters using high-precision digital equipment and instruments, the use of remote sensing methods (including unmanned aerial vehicles), the development of precision farming technologies based on the soil spatial heterogeneity, and characteristics of agricultural fields in real time based on assimilation satellite information, are discussed. A complex of necessary organizational measures is considered, including the issues of organizing educational and industrial practice of students of higher educational institutions.

Курская биосферная станция Института географии РАНисследования на стационарахнатурные экспериментыуправление гидрологическими процессамифакультет географии и геоинформационных технологий Высшей школы экономикистуденческие практикиKursk Biosphere Station of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciencesresearch at stationsfield experimentscontrol of hydrological processesFaculty of Geography and Geoinformation Technologies of the Higher School of Economicshigher education in geographystudent field practicesРабота выполнена в Институте географии РАН в рамках государственного задания № 0148-2019-0007.The research was carried out within the framework of the state-ordered research theme of the Institute of Geography RAS no. 0148-2019-0007 (АААА-А19-119021990093-8).ReferencesАрманд Д.Л. Наука о ландшафте (основы теории и логико-математические методы). М.: Мысль, 1975. 288 с.Afanas’eva E.A. Chernozemy Sredne-Russkoi vozvyshennosti [Chernozems of the Middle Russian Upland]. Mos-cow: Nauka Publ., 1966. 224 p.Афанасьева Е.А. Черноземы Средне-Русской возвышенности. М.: Наука, 1966. 224 с.Armand D.L. Nauka o landshafte (osnovy teorii i logiko – matematicheskie metody) [Landscape Science (Fundamentals of Theory and Logical - Mathematical Methods)]. Moscow: Mysl’ Publ., 1975. 288 p.Водный баланс основных экосистем Центральной лесостепи. М.: ИГ СССР, 1974. 281 с.Chernov R.A. Thermal properties of the snow cover of the Central Russian Upland. Extended Abstract of Cand. Sci. (Geogr.) Dissertation. Moscow: Inst. of Geogr. Russ. Acad. Sci., 2013. 30 p.Гарцман Б.И., Шамов В.В. Натурные исследования стокоформирования в дальневосточном регионе на основе современных средств наблюдения // Водные ресурсы. 2015. Т. 42. № 6. С. 589–599.Chernyshev E.P., Barymova N.A. Landscape aspects of the structure and transformation of slope runoff and associated material exchange (on the example of river systems of the Central forest-steppe). Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 1992, no. 5, pp. 41–55. (In Russ.).Герасимов И.П., Грин А.М. Экспериментальный полигон для изучения природных и антропогенных геосистем центральной части Русской равнины // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1976. № 1. С. 18–28.Firsenkova V.M. Morfodinamika antropogennogo rel’efa [Morphodynamics of Anthropogenic Relief]. Moscow: Inst. Geogr. Akad. Nauk, 1987. 198 p.Грин А.М. Динамика водного баланса Центрально-Черноземного района. М.: Наука, 1965. 148 с.Gartsman B.I., Shamov V.V. Field studies of runoff formation in the far east region based on modern observational instruments. Water Resour., 2015, vol. 42, pp. 766– 775. doi 10.1134/S0097807815060044Грин А.М., Фирсенкова В.М., Ананьева Л.М. Развитие комплексных стационарных исследований геосистем (к 25 летию Курской биосферной станции Института географии АН СССР) // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1986. № 6. С. 23–33.Gerasimov I.P., Grin A.M. Experimental testing ground for studying natural and anthropogenic geosystems in the central part of the Russian Plain. Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 1976, no. 1, pp. 18–28. (In Russ.).Грин А.М. Цели, задачи, методы и принципы организации мониторинга в Центрально-Черноземном биосферном заповеднике // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1982. № 6. С. 33– 40.Grin A.M. Dinamika vodnogo balansa Tsentral’no-Chernozemnogo raiona [Dynamics of the Water Balance of the Central Black Earth Region]. Moscow: Nauka Publ., 1965. 148 p.Инструкция по определению расчетных гидрологических характеристик при проектировании противоэрозионных мероприятий на Европейской территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 62 с.Grin A.M., Firsenkova V.M., Anan’eva L.M. Development of complex stationary studies of geosystems (to the 25th anniversary of the Kursk biosphere station of the Institute of Geography of the Academy of Sciences of the USSR). Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 1986, no. 6, pp. 23–33. (In Russ.).Коковина Т.П. Водный режим мощных черноземов и влагообеспеченность на них сельскохозяйственных культур / ВАСХНИЛ. Почвенный институт им. В.В. Докучаева. М.: Колос, 1974. 304 с.Grin A.M. Goals, objectives, methods and principles of organizing monitoring in the Central Chernozem Biosphere Reserve. Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 1982, no. 6, pp. 33–40. (In Russ.).Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2001. 163 с.Instruktsiya po opredeleniyu raschetnykh gidrologicheskikh kharakteristik pri proektirovanii protivoerozionnykh meropriyatii na Evropeiskoi territorii SSSR [Instructions for Determining the Calculated Hydrological Characteristics in the Design of Anti-Erosion Measures on the European Territory of the USSR]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1979. 62 p.Ларионов Г.А. Эрозия и дефляция почв. M.: Изд-во МГУ, 1993. 199 с.Kokovina T.P. Vodnyi rezhim moshchnykh chernozemov i vlagoobespechennost’ na nikh sel’skokhozyaystvennykh kul’tur [Water Regime of Thick Chernozems and Moisture Supply of Agricultural Crops on Them]. Moscow: Kolos Publ., 1974. 304 p.Львович М.И. Почвенное направление в гидрологии // Формирование водного баланса территории. М.: ИГ РАН, 1980. С. 30–52.Korytnyi L.M. Basseinovaya kontseptsiya v prirodopol’zovanii [Basin Concept in Nature Management]. Irkutsk: Inst. Geogr. Sibir. Otd. RAN, 2001. 163 p.Методы исследования водного баланса территории и картирования его элементов. М.: ИГ СССР, 1987. 220 с.L’vovich M.I. Soil direction in hydrology. In Formirovanie vodnogo balansa territorii [Formation of the Water Balance of the Territory]. Moscow: IGRAN, 1980, pp. 30–52. (In Russ.).Озеров Н.С., Ясинский С.В. Автоматизация наземных наблюдений в геосистемном мониторинге // Принципы и методы геосистемного мониторинга. М.: Наука, 1988. С. 89–96.Larionov G.A. Eroziya i deflyatsiya pochv [Soil Erosion and Deflation]. Moscow: Mosk. Gos. Univ., 1993. 199 p.Оликова И.С., Сычева С.А. Водный режим целинных черноземов Средне-Русской возвышенности и его изменения // Почвоведение. 1996. № 5. С. 640–649.Metody issledovaniya vodnogo balansa territorii i kartirovani ya ego elementov [Methods for Studying the Water Balance of the Territory and Mapping its Elements]. Mos-cow: Inst. Geogr. Akad. Nauk SSSR, 1987. 220 p.Репрезентативные и экспериментальные бассейны. Международное руководство по исследованиям и практике. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 428 с.Olikova I.S., Sycheva S.A. Water regime of virgin chernozems in the Central Russian Upland and its changes. Eurasian Soil Sci., 1996, vol. 29, no. 5, pp. 582–590.Сухановский Ю.П. Методы моделирования эрозионных процессов и основы формирования противоэрозионных комплексов. Автореф. дисc. … д-ра с.-х. н. Курск, 2000. 40 с.Ozerov N.S., Yasinskii S.V. Automation of ground-based observations in geosystem monitoring. In Printsipy i metody geosistemnogo monitoringa [Principles and Methods of Geosystem Monitoring]. Moscow: Nauka Publ., 1988, pp. 89–96. (In Russ.).Сухановский Ю.П., Пискунов А.Н., Санжарова С.И. Компьютерная модель для расчeта среднемноголетних потерь почвы, обусловленных дождевой эрозией и эрозией почв при весеннем снеготаянии. Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2009. 50 с.Reprezentativnye i eksperimental’nye basseiny. Mezhdunarodnoe rukovodstvo po issledovaniyam i praktike [Representative and Experimental Pools. An International Guide to Research and Practice]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1971. 428 p.Фирсенкова В.М. Морфодинамика антропогенного рельефа. М.: ИГ СССР, 1987. 198 с.Shcherbakov A.P., Vasenev I.I. Tasks and prospects of precision farming in Russia. In Sovremennye problemy zemledeliya i ekologii [Modern Problems of Agriculture and Ecology]. Kursk, 2002, pp. 15–21. (In Russ.).Чернов Р.А. Термические свойства снежного покрова Среднерусской возвышенности. Автореф. дисс. канд. геогр. наук. М.: Институт географии РАН, 2013. 30 с.Sukhanovskii Yu.P. Methods for modeling erosion processes and the foundations of the formation of anti-erosion complexes. Extended Abstract of Doctoral Sci. (Agr.) Dissertation. Kursk: All-Russian Research Institute of Farming and Soil Protection from Erosion, 2000. 40 p.Чернышев Е.П., Барымова Н.А. Ландшафтные аспекты структуры и трансформации склонового стока и связанного с ним вещественного обмена (на примере речных систем Центральной лесостепи) // Изв. РАН. Сер. геогр. 1992. № 5. С. 41–55.Sukhanovskii Yu.P., Piskunov A.N., Sanzharova S.I. Komp’yuternaya model’ dlya rascheta srednemnogoletnikh poter’ pochvy, obuslovlennykh dozhdevoi eroziei i eroziei pochv pri vesennem snegotayanii [Computer Model for Calculating Average Long-Term Soil Losses Caused by Rain Erosion and Soil Erosion during Spring Snowmelt]. Kursk: VNIIZiZPE, 2009. 50 p.Щербаков А.П., Васенев И.И. Задачи и перспективы прецизионного земледелия в России // Современные проблемы земледелия и экологии. Сб. докладов. Курск, 2002. С. 15–21.Vodnyi balans osnovnykh ekosistem Tsentral’noi lesostepi [Water Balance of the Main Ecosystems of the Central Forest-steppe]. Moscow: Inst. Geogr. Akad. Nauk SSSR, 1974. 281 p.Ясинский С.В. Геоэкологический анализ антропогенных воздействий на водосборы малых рек // Изв. РАН. Сер. геогр. 2000. № 4. С. 74–82.Yasinskii S.V. Geoecological analysis of anthropogenic impacts on the catchments of small rivers. Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2000, no. 4, pp. 74–82. (In Russ.).Ясинский С.В., Гусев Е.М. Динамико-стохастическое моделирование процессов формирования весеннего склонового стока на малых водосборах // Почвоведение. 2003. № 7. С. 847–861.Yasinskii S.V., Gusev E.M. Dynamic-stochastic modeling of spring slope runoff in small drainage areas. Eurasian Soil Sci., 2003, vol. 36, no. 7, pp. 761–774.Ясинский С.В., Гусев Е.М., Кашутина Е.А. Эффективность агроприемов в управлении гидрологическими процессами на малых водосборах в период весеннего снеготаяния // Почвоведение. 2008. № 3 С. 321–329.Yasinskii S.V., Gusev E.M., Kashutina E.A. The efficiency of agrotechnical practices for the control of hydrological processes on small catchment areas during spring snow melting. Eurasian Soil Sci., 2008, vol. 41, no. 3, pp. 286–293.Ясинский С.В., Кашутина Е.А., Сидорова М.В., Нарыков А.Н. Антропогенная нагрузка и влияние водосбора на диффузный сток биогенных элементов в крупный водный объект (на примере водосбора Чебоксарского водохранилища) // Водные ресурсы. 2020. Т. 47. № 5. С. 630–648.Yasinskii S.V., Kashutina E.A., Sidorova M.V., Narykov A.N. Anthropogenic load and the effect of drainage area on the diffuse runoff of nutrients into a large water body: Case study of the Cheboksary reservoir. Water Resour., 2020, vol. 47, pp. 810–827. doi 10.1134/S009780782005022X

The authors declare that there are no conflicts of interest present.