Закономерности формирования баланса азота и фосфора на речных водосборах в Центральной лесостепи Русской равнины в 1990–2020 гг.

На основе географо-гидрологического метода и представления о гидрологической ярусности равнинных речных бассейнов выявлены современные особенности формирования водно-биогенного баланса в лесостепной зоне Русской равнины. Определено влияние основных элементов ландшафтно-гидрологической структуры речных бассейнов на содержание биогенов в поверхностном склоновом стоке. Показано, что увеличения поверхностного склонового стока не произошло, несмотря на рост площади урбанизированных территорий, а также площади выведенных из севооборотов сельскохозяйственных угодий с более высоким коэффициентом стока, чем на полях с зяблевой вспашкой. Климатические изменения привели к противоположной тенденции – сокращению стока, с начала 1980-х годов на 69% на уплотненной почве и на 77% на рыхлой пашне. Роль поверхностной составляющей стока в миграции биогенных веществ значительно снизилась, а подземной составляющей, напротив, выросла. С поверхностным стоком с речных водосборов выносится 41% азота и 48% фосфора от величины годового выноса с полным стоком, с подземным стоком – соответственно 59 и 52%. Приведены результаты расчета внутригодового распределения выноса минерального азота и фосфора с поверхностным и подземным стоком с речных водосборов. Выполнена ориентировочная оценка годового водно-биогенного баланса территории Курской области, сложившегося в последнее десятилетие. Показано, что доля природных факторов в приходной его части (по азоту 24%, по фосфору – 6%) значительно меньше доли антропогенных факторов.

1. Агроценозы степной зоны / ред. А.А. Титлянова, В.И. Кирюшин, И.П. Охинько и др. Новосибирск: Наука, 1984. 246 с.

2. Барабанов А.Т. Эрозионно-гидрологическая оценка взаимодействия природных и антропогенных факторов формирования поверхностного стока талых вод и адаптивно-ландшафтное земледелие. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2017. 188 с.

3. Барабанов А.Т., Долгов С.В., Коронкевич Н.И. Влияние современных изменений климата и сельскохозяйственной деятельности на весенний поверхностный склоновый сток в лесостепных и степных районах Русской равнины // Водные ресурсы. 2018. Т. 45. № 4. С. 332–340.

4. Барабанов А.Т., Долгов С.В., Коронкевич Н.И., Панов В.И., Петелько А.И. Поверхностный сток и инфильтрация в почву талых вод на пашне в лесостепной и степной зонах Восточно-Европейской равнины // Почвоведение. 2018. № 1. С. 74–81.

5. Воскресенский К.П. Норма и изменчивость годового стока рек Советского Союза. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 548 с.

6. Гриднев П.И., Гриднева Т.Т. Эмиссия парниковых газов и аммиака из навоза в процессе уборки и подготовки его к использованию // Вестн. ВНИИМЖ. 2017. № 1 (25). С. 25–33.

7. Долгов С.В., Коронкевич Н.И. Географо-гидрологическое изучение зоны аэрации // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1999. № 2. С. 17–30.

8. Долгов С.В., Коронкевич Н.И. Гидрологическая ярусность равнинной территории // Изв. РАН. Сер. геогр. 2010. № 1. С. 7–25.

9. Долгов С.В., Коронкевич Н.И. Современные изменения выноса биогенных веществ в реки бассейна Волги на юге лесной зоны // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. №5. С. 43–55.

10. Закруткин В.Е., Коронкевич Н.И., Шишкина Д.Ю., Долгов С.В. Закономерности антропогенного преобразования малых водосборов степной зоны Юга России (в пределах Ростовской области). Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 2004. 252 с.

11. Коронкевич Н.И. Водный баланс Русской равнины и его антропогенные изменения. М.: Наука, 1990. 205 с.

12. Назаров Н.А. Оценки эрозионного смыва почв и выноса биогенных элементов с поверхностным стоком талых и дождевых вод в речном бассейне // Водные ресурсы. 1996. Т 23. № 6. С. 645–652.

13. Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2015 год / отв. ред. Г.М. Черногаева. М.: Росгидромет, 2016. 223 с.

14. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 10. Верхне-Волжский район. Кн. 1. М.: Моск. отд. гидрометеоиздата, 1973.

15. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности земного шара. М.–Л.: Наука, 1965. 254 с.

16. Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука, 1968. 145 с.

17. Семыкин В.А., Пигорев И.Я., Никитина О.В. Баланс элементов питания и гумуса в землях сельскохозяйственного назначения Курской области // Вестн. Курской гос. сельскохоз. академии. 2019. №3. С. 6–11.

18. Хрисанов Н.И., Осипов Г.К. Управление эвтрофированием водоемов. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 279 с.

19. Чернышев Е.П., Барымова Н.А., Иванова Н.Б., Китаев Л.М. Пространственно-временная дифференциация гидрологических процессов и связанного с ними вещественного обмена в системе “водосбор–река” / Географо-гидрологические исследования. М.: ИГ РАН, МЦ ГО РФ, 1992. С. 4–26.

20. Шилькрот Г.С., Ясинский С.В. Пространственно-временная изменчивость потока биогенных элементов и качества воды малой реки // Водные ресурсы. 2002. Т. 29. № 3. С. 343–349.

21. Ясинский С.В., Гуров Ф.Н. Метод оценки характеристик диффузного загрязнения малых рек на основе ландшафтно-гидрологического подхода (на примере р. Истры) // Водное хозяйство России. 2006. № 2. С. 41–71.

22. 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.