Прогнозные оценки тепловых ресурсов для адаптации растениеводства и лесного хозяйства к изменениям климата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статья по теме:

Прогнозные оценки тепловых ресурсов для адаптации растениеводства и лесного хозяйства к изменениям климата

Корсакова С.П., Никитский ботанический сад - Национальный научный центр РАН

Аннотация

Приводятся результаты исследования особенностей изменения температурного режима на территории Южного берега Крыма за период с 1961 по 2099 гг. и дается оценка их возможного воздействия на растениеводство и лесное хозяйство субрегиона. Рассмотрены в сравнении показатели термического режима Южного берега Крыма за период 1961-1990 гг., 1998-2017 гг. и ожидаемые их изменения, рассчитанные по двум климатическим сценариям RCP4.5 и RCP8.5 на три периода: 2021-2040, 2041-2060 и 2081-2099 гг.

После значительных темпов роста в 1998-2017 гг., по наиболее реалистичному сценарию RCP4.5, скорость нарастания тепла снизится и активизируется только в последнем 20-летии XXI века. К концу XXI века по сравнению с базовым климатическим периодом 1961-1990 гг. следует ожидать увеличение средних сумм активных температур воздуха выше 10°С на 800-950 °С, что соответствует смещению границы сумм температур на 5-6 ° широты.

По самому неблагоприятному сценарию RCP8.5, в середине и во второй половине XXI столетия предполагается сохранение равномерного повышения температуры с резким возрастанием в 2081-2099 гг. При реализации любого сценария изменения климата на территории ЮБК ожидаются более ранние даты перехода температуры воздуха через различные пределы весной и более позднее их наступление осенью, общее повышение сумм температур.

Ожидается смещение на более ранние сроки начала вегетации и созревания растений, а также развития хвоелистогрызущих насекомых. С повышением температуры возрастет риск возникновения лесных пожаров. Увеличение продолжительности вегетационного периода может способствовать повышению продуктивности растениеводства.

Рост теплообеспеченности позволит расширить площади возделывания наиболее теплолюбивых культур, однако при этом потребность в поливной воде будет расти пропорционально повышению температуры.

Ключевые слова: ТЕПЛОВЫЕ РЕСУРСЫ, СЦЕНАРИИ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА, РАСТЕНИЕВОДСТВО, ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО, АДАПТАЦИЯ

Введение

Изменение климата вследствие глобального потепления является одной из проблем XXI столетия. Последствия климатических изменений затрагивают все без исключения природные и антропогенные системы на всех континентах и океанах [1]. Численные оценки изменения климата в Крымском регионе для конца XXI столетия указывают на снижение осадков в летний сезон на фоне значительного повышения температур [2], что повлечет усиление процессов аридизации. Такое изменение климата является угрозой для экосистем и биоразнообразия Крыма. Существует вероятность, что среда обитания 30-40 % видов растений и животных будет изменяться быстрее, чем они могут приспособиться к этим изменениям [3, 4]. Климатические изменения могут привести к значительным сдвигам в размещении лесных сообществ, особенно в районах распространения средиземноморских и субсредиземноморских ландшафтов с элементами средиземноморской флоры, находящейся на границе ареала своего существования [3-5]. Серьезную угрозу для лесных экосистем Крыма также представляют пожары, способные усилить деструктивные процессы и вызвать тотальную деградацию лесных сообществ [6, 7]. Увеличение частоты и площади пожаров в лесах Горного Крыма достоверно связаны с повышением температурного режима [8]. Воздействия изменения климата ведут к сдвигам в урожайности культур, вызывая резкую межгодовую изменчивость продуктивности сельского хозяйства. Возникла проблема обеспечения продовольственной безопасности региона, решение которой является важнейшей стратегической задачей нового века. В условиях изменения климата важным фактором повышения эффективности сельского хозяйства Крыма является научно обоснованное размещение сельскохозяйственных культур с учетом климатических изменений, адаптация растениеводства к этим изменениям, что позволит наиболее эффективно использовать природные ресурсы в новых климатических условиях и добиваться устойчивого увеличения величины и качества урожая.

Происходящие изменения климата влекут стремительное развитие технологий их мониторинга, моделирования и прогнозирования [1, 9]. В настоящее время для новых климатических расчетов используется мультимодельный подход с набором сценариев RCP (Representative Concentration Pathway) или РТК (репрезентативная траектория концентрации), преимуществом которого является возможность охвата существующего диапазона неопределенности относительно будущих выбросов парниковых газов (ПГ), аэрозолей и химически активных веществ, вносящих основной вклад в современное изменение климата [1]. Сценарии RCP определяются приблизительной суммарной величиной приращения глобального радиационного баланса (Вт/м2) к 2100 году в сравнении с 1850 г.: 2,6 Вт/м2 для RCP2.6; 4,5 Вт/м2 для RCP4.5; 6,0 Вт/м2 для RCP6.0 и 8,5 Вт/м2 для RCP8.5. Эти RCP содержат один сценарий уменьшения выбросов, который предусматривает низкий уровень воздействия (RCP2.6), два сценария стабилизации (RCP4.5 и RCP6.0) и сценарий с очень высокими уровнями выбросов парниковых газов (RCP8.5) [1, 10]. Сценарии способствуют анализу изменений климата, включая моделирование климата и оценку последствий, адаптацию и смягчение последствий. Из набора сценариев для характеристики будущих климатических изменений чаще всего используются RCP4.5 и RCP8.5 [2, 11, 12]. Как по совокупности допущений, так и по соответствию реальности первых лет прогноза как наиболее реалистичный был определен RCP4.5 [11].

По своему географическому положению, природно-ресурсной специализации хозяйственного комплекса, состоянию окружающей среды Южный берег Крыма является одной из территорий, для которых социально-экономические последствия изменения климата могут быть необратимыми. Поэтому изменение климатических условий нуждается в дальнейших исследованиях. Для разработки мер адаптации экономики и социальной сферы региона к климатическим изменениям необходима прогнозная оценка возможных временных изменений различных характеристик климата, в том числе температурного режима, который наиболее полно характеризует погоду и климат данной местности [13]. Анализ имеющихся источников показал, что работы, посвященные изменению климата Крымского региона, содержат обобщенные оценки изменения температуры и осадков для всей территории Крыма, без детализации их для отдельных климатических субрегионов полуострова [2, 12, 14].

Цель работы - исследование особенностей изменения температурного режима на территории Южного берега Крыма за период с 1961 по 2099 гг. и оценка их возможного воздействия на растениеводство и лесное хозяйство субрегиона.

Основная часть

Материалы и методы исследования

В качестве критериев изменения климата наиболее часто используются тренды глобальных температур и осадков [15, 16]. Одним из методов отображения возможных изменений в климатическом режиме любых метеорологических величин является сравнение этих величин со средними многолетними показателями за базовый исторический период. В данном исследовании рассмотрено два исторических периода: базовый (фоновый) за 1961-1990 гг., рекомендованный Всемирной метеорологической организацией (ВМО) [17], и современный (1998-2017 гг.). Анализ влияния изменений климата на показатели температурного режима проведен путем сравнения между историческими периодами и прогностическими срезами за три 20-летия XXI века: 2021-2040, 2041-2060 и 2080-2099 гг.

Расчеты за исторический период (1961-2017 гг.) выполнялись по многолетним рядам инструментальных наблюдений за температурой воздуха на метеорологических станциях, расположенных в разных частях Южного берега Крыма (ЮБК): в центральной части - гидрометеостанции Ялта и агрометеостанции Никитский сад, на восточной границе - метеостанции Алушта, в горах - метеостанции Ай-Петри.

Данные о среднесуточной температуре воздуха по метеостанциям Ялта, Алушта и Ай-Петри за период с 1961 по 2005 гг. были получены из архива Украинского гидрометеорологического центра (УкрГМЦ) и декадного агрометеорологического бюллетеня по ЮБК, с 2006 по 2017 гг. - из архива сайта https://rp5.ru. В связи с переносом метеорологической площадки метеостанции Алушта после 2009 г. данные приведены к многолетнему периоду [18]. Данные о среднесуточной температуре воздуха по агрометеорологической станции Никитский сад за 1961-2017 гг. были получены из опубликованных агрометеорологических бюллетеней (форма ТСХ-8) и годовых отчетов.

Для характеристики температурного режима были рассчитаны:

- даты устойчивого перехода температур воздуха через 0, 5, 10, 15 и 20°С весной и осенью;

- продолжительность периода с температурами выше 0, 5, 10, 15 и 20°С;

- суммы положительных температур выше 0, 5, 10, 15 и 20 °С;

- даты накопления сумм активных температур воздуха выше 10°С, необходимых для развития декоративных, плодовых и субтропических культур, ?2000, 2500, 3000, 3500 и 4000.

Определение дат устойчивого перехода средних суточных температур воздуха через заданные пределы проводили по методу, принятому в агроклиматологии [19].

Расчеты будущих изменений климата на территории ЮБК выполнены по мультимодельному ансамблю из пяти выбранных климатических моделей проекта CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project) [1], хорошо воспроизводящих тренды среднегодовой и сезонных температур, а также суммы температур выше 0°С, для территории Крыма [15]. Оценка проведена для двух основных сценариев CMIP5: RCP4.5 и RCP8.5. Результаты расчетов по климатическим моделям (BCC-CSM1.1 [20], BCC-CSM1.1(m) [21], IPSL-CM5A-LR [22], MIROC-ESM-CHEM [23] и MPI-ESM-MR [24]) были предоставлены Международным центром по тропическому сельскому хозяйству (International Centre for Tropical Agriculture, (CIAT)) и Исследовательской программой КГМСХИ по изменению климата, сельскому хозяйству и продовольственной безопасности (CCAFS) [25].

Обработку полученных данных проводили с помощью программы MS Excel 2010, включающей стандартные методы математической статистики для анализа рядов наблюдений.

Результаты и их обсуждение

Суммы накопленных температур выше определенного предела отражают ресурсы тепла, обусловленные значениями радиационного баланса для данной территории, и являются существенным фактором климата при изучении условий роста и развития растений. Эти данные имеют большое практическое значение для лесоводства, растениеводства, виноградарства и садоводства. Сроки перехода температуры через 0, 5, 10, 15 и 20 °С определяют границы теплого и вегетационного периодов, а их продолжительность - важнейшие показатели теплообеспеченности при оценке биоклиматического потенциала территории. С датами устойчивого перехода температур через 0, 5, 10, 15 °С и темпами накопления тепла связаны ритмы роста и развития растений, а также сезонное развитие их болезней, стадий и поколений хвоелистогрызущих насекомых [26, 27].

Характерной особенностью термического режима ЮБК является то, что средняя месячная температура воздуха в течение всего года положительная. Отрицательные значения средней месячной температуры воздуха отмечаются в горах на высотах более 1100 м (Ай-Петри) с декабря по март, на высотах около 700-800 м - только в январе и в феврале [28]. В переходе температуры воздуха через 0°С в горах проявляется наступление весны или переход от холодного периода к теплому и наоборот. С ним прямо или опосредованно связаны все последующие сезонные изменения в живой и неживой природе (активное таяние снега, начало вегетации у растений, активизация жизнедеятельности у животных). По сравнению с периодом 1961-1990 гг., в районе Ай-Петри даты устойчивого перехода температуры воздуха через 0°С и 5°С в период 1998-2017 гг. весной изменились незначительно, а осенью стали, соответственно, на 5 и 8 дней позже (табл. 1).

Таблица 1 - Даты устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 0, 5, 10, 15 °С и продолжительность периода с этими температурами на плато Ай-Петри при сценариях изменения климата RCP4.5 и RCP8.5

На 6-7 дней сместился переход через 10°С весной на более ранние, а осенью - на более поздние сроки. В результате этого период активной вегетации растений увеличился на 13 дней. Наибольшие изменения произошли в сроках весеннего и осеннего перехода температур воздуха через 15°С, определяющих летний сезон. Его продолжительность на яйлах за последние 20 лет по сравнению с базовым периодом увеличилась более чем в 2 раза. Расчеты по сценарию RCP4.5 показали, что наблюдавшиеся в начале XXI столетия темпы смещения границ пороговых температур замедлятся, во втором 20-летии претерпят незначительные изменения и сохранятся на уровне 1998-2017 гг. В дальнейшем, в связи с ростом температур, произойдет постепенное смещение дат весеннего перехода температур через 0, 5, 10 и 15 °С на более ранние сроки, а осенью - на более поздние. К концу XXI века, по сравнению с базовым периодом (1961-1990 гг.), продолжительность зимнего сезона в горах сократится на месяц и составит 78 дней, а летнего увеличится на два месяца: с 28 до 88 дней. По жесткому сценарию RCP8.5 ожидается сохранение темпов смещения границ климатических сезонов, наблюдавшееся в первые десятилетия XXI столетия. В результате к 2081-2099 гг. в течение календарного года температуры будут устойчиво выше 0°С, что приведет к исчезновению зимы на яйлах как таковой, а продолжительность летнего сезона превысит 3,5 месяца.

Для растениеводства и лесного хозяйства ЮБК важную роль играет период с температурами воздуха выше 5°С, поскольку большинство дикорастущих видов растений, плодовых культур и некоторых эфиромасличных имеют биологический минимум развития именно близкий к 5°С [27, 28, 29, 30, 31]. Рассмотрим, как изменятся сроки наступления дат перехода температуры воздуха через 5°С весной и осенью, рассчитанные по сценариям RCP4.5 и RCP8.5, в сравнении со средними многолетними показателями. Средние многолетние даты весеннего перехода температуры воздуха через 5°С в базовый период на побережье составили 5 марта в Ялте, 9 марта - в Никитском саду и 13 марта - в Алуште (табл. 2). Средняя многолетняя продолжительность периода с такими температурами дня колебалась от 301 (Ялта) до 281 (Алушта). За последние 20 лет, в связи с ростом температур, произошло смещение перехода через 5°С весной в сторону более ранних дат, а осенью - более поздних.

Повышение температур на побережье шло не равномерно, а в порядке убывания с запада на восток. В результате в центральной части ЮБК весной переход температур стал осуществляться на 13-17 дней раньше, а осенью - на 10-4 дней позже, продолжительность периода выросла на 23-21 дня. На восточной границе ЮБК эти показатели составили, соответственно, всего 8, 1 и 9 дней. Расчеты по среднему сценарию RCP4.5 показали, что в первой половине XXI столетия переход температуры через 5°С изменится незначительно по сравнению с 1998-2017 гг. и в отдельных пунктах (Никитский сад) даже сдвинется на поздние сроки. При этом осенняя тенденция смещения сохранится, но скорость его замедлится. К концу XXI столетия предполагается, что в прибрежной зоне ЮБК в течение года температуры воздуха будут устойчиво выше 5°С. При неблагоприятном сценарии RCP8.5 такое повышение температур в Ялте ожидается уже к 30-м годам, а на остальной территории побережья - к середине столетия.

Таблица 2 - Даты устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 5, 10, 15, 20 °С и продолжительность периода с этими температурами на Южном берегу Крыма при сценариях изменения климата RCP4.5 и RCP8.5

В связи с изменением продолжительности периода с температурами выше 5°С изменятся и суммы температур в случае реализации обоих сценариев. При реализации сценария RCP4.5 суммы температур в центральной части побережья и в горах в 2021-2040 гг. сохранятся почти на уровне 1998-2017 гг. и вырастут на 160°С в районе Алушты. При сценарии RCP8.5 в этот период они вырастут на 350-220 °С в районе Ялты - Никитского сада, на 450°С - в районе Алушты и только на 100°С - в районе Ай-Петри. С середины XXI столетия ожидается дальнейший рост температур по обоим сценариям. В результате более интенсивного потепления в восточной части ЮБК в 2081-2099 гг. суммы температур выше 5°С в районе Алушты и Никитского сада практически сравняются и по сценарию RCP4.5 достигнут 5350°С, в Ялте - 5600°С, на Ай-Петри - 2900°С. По сценарию RCP8.5 они будут выше, соответственно, на 830, 770 и 600 °С.

Термические ресурсы территории обычно оцениваются суммой активных температур выше 10°С, так как при средней суточной температуре воздуха выше 10°С начинается активная фаза вегетации сельскохозяйственных и теплолюбивых культур. По средним многолетним показателям за базовый период (1961-1990 гг.), продолжительность периода активной вегетации колеблется на побережье с запада на восток от 214 до 199 дней, в горах составляет около 124 дней (табл. 3).

Весной переход температур в сторону повышения на побережье осуществляется в 1-2 декаде апреля, в горах - во второй половине мая. Устойчивый переход через эту градацию осенью в горах отмечается во второй половине сентября, а на побережье - в конце октября - первой половине ноября. В течение последних 20 лет существенного смещения границ перехода температур через 10°С на более ранние сроки весной в районе Ялты-Алушты не отмечено (0-3 дня), осенью же он стал на 5-7 дней позже. В горах произошло равномерное расширение границ периода активной вегетации на 6-7 как весной, так и осенью. В результате продолжительность периода активной вегетации с температурами выше 10°С в начале XXI века на побережье увеличилась только на 7-8 дней, в горах - на 13 дней. Расчеты дат наступления перехода температур через 10°С по сценариям RCP4.5 и RCP8.5 показывают, что скорость расширения границ и увеличение продолжительности периода будут нарастать на побережье с запада на восток, причем сдвиги весной на более ранние сроки будут сильнее, чем на поздние осенью.

В первой половине XXI столетия сроки перехода и продолжительность периода с температурами выше 10°С на побережье будут незначительно отклоняться от показателей 1998-2017 гг. В 2041-2060 гг. по сценарию RCP4.5 (RCP8.5) они будут наступать раньше в центральной части на 4 (9) дней, а на восточной границе - на 9 (14) дней, а продолжительность периода увеличится, соответственно, на 6 (18) и на 13 (24) дня. Резкие изменения ожидаются в последнее 20-летие XXI века по сценарию RCP8.5. Отклонение между датами перехода температуры воздуха через 10°С в 1998-2017 гг. и в 2081-2099 гг. значительно возрастет и достигнет весной и осенью 23-30 дней на побережье, а в горах - 19 дней весной и 28 дней осенью. В результате продолжительность периода к концу века будет длиннее, чем в первые десятилетия, на 1,5-2 месяца.

Таблица 3 - Характеристика температурного режима на Южном берегу Крыма при различных климатических сценариях

Суммы температур выше 10°С по первому и второму сценариям будут нарастать постепенно почти до конца XXI века, и только в 2081-2099 гг. по сценарию RCP8.5 должен произойти резкий скачок, связанный с увеличением продолжительности периода (рис. 1).

Рис. 1 - Сравнительная характеристика сумм температур за период с температурой выше 10°С в пунктах метеорологических наблюдений на Южном берегу Крыма при сценариях изменения климата: а) - RCP4.5, б) - RCP8.5 1961-1990 гг. - базовый (фоновый) климатический период, 1998-2017 гг. - современный период, 2021-2040 гг., 2041-2060 гг. и 2081-2099 гг. - климатические проекции

В 2021-2040 гг. на побережье ожидается неравномерный рост термических ресурсов с нарастанием в направлении с запада на восток, после 2040 г. на всей территории ЮБК темпы нарастания синхронизируются. Положительная тенденция увеличения сумм активных температур выше 10°С по сценарию RCP4.5 будет возрастать в районе г. Ялта с 10°С/10 лет в 2021 г. до 130°С/10 лет в 2099 г., в районе пгт. Никита, соответственно, с 60°С/10 лет до 120°С/10 лет, в районе г. Алушта - с 95°С/10 лет до 120°С/10 лет, в горах на плато - с 50°С/10 лет до 100°С/10 лет. По наиболее неблагоприятному сценарию RCP8.5 предполагаемый рост сумм температур в последнем 20-летнем периоде на побережье составит 400-450 °С/10 лет, на плато - 300°С/10 лет.

Характеристика термического режима той или иной местности не исчерпывается средними величинами за весь период вегетации и обеспеченностью сумм в отдельные годы. Для решения ряда вопросов необходимо знать скорость накопления тепла весной и летом, а также суммы накопленных температур за отдельные отрезки времени вегетационного периода. Необходимо отметить, что, согласно теории фотопериодизма, растения могут удовлетворяться большими или меньшими суммами температур для своего развития, в зависимости от широты произрастания и сезонов года. Классифицируя растения по потребности в тепле на основе продолжительности вегетации и ритма развития, при оптимизации размещения сельскохозяйственных культур и специализации сельхозпроизводства необходимо принимать во внимание возможность количественного изменения этих критериев в различных географических условиях для одного и того же сорта растения. При организации сбора урожая винограда, плодовых и субтропических культур, его дальнейшей переработке и реализации продукции важно знать различия в датах наступления фаз развития растений для разных районов возделывания: когда в этих районах происходит созревание различных сортов, где оно наступает раньше, а где позже. При интродукции растений не менее важна информация, когда в исследуемых районах накапливается сумма активных температур воздуха выше 10°С, достаточная для нормального развития декоративных и экзотических культур, накопится ли она до заморозков, где она накапливается раньше, а где позже. Для решения этих вопросов рассчитана ожидаемая динамика дат накопления сумм таких температур на Южном берегу Крыма в условиях изменения климата до конца XXI века (табл. 4).

Период с температурой воздуха выше 15°С характеризует длительность летнего сезона и часть вегетационного для наиболее теплолюбивых культур, а период с температурой выше 20°С - наиболее теплую часть летнего сезона. Периоды с этими температурами необходимо учитывать при размещении декоративных древесных экзотов, винограда поздних сроков созревания, киви, фейхоа и других субтропических культур, а также в курортологии и биоклиматическом обосновании зон отдыха и туризма [27, 28]. Исследованиями [32, 33] установлена прямая связь ускорения вегетации и созревания теплолюбивых культур (декоративных экзотов, южных плодовых, субтропических, винограда) с ростом сумм температур выше 20°С.

Таблица 4 - Средние многолетние даты накопления сумм активных температур воздуха выше 10°С, необходимых для развития декоративных и субтропических культур на Южном берегу Крыма

Даты перехода температуры воздуха через 15°С и 20°С на побережье в базовый период характеризуются более ранним (на 1-5 дней) наступлением весной и более поздним (на 1-7 дней) осенью в направлении с востока на запад. В результате глобального потепления за последние двадцать лет в сравнении периодом 1961-1990 гг. переход температуры воздуха через 15°С весной стал осуществляться на побережье раньше на 3-5 дней, а осенью - позже на 5-7 дней (табл. 2). Смещение границ периода с температурой воздуха выше 20°С произошло почти в 2 раза сильнее и составило: весной - 9-10 дней, а осенью - 6-11 дней. В результате роста температур с мая по октябрь в 1998-2017 гг. продолжительность летнего сезона на побережье увеличилась в среднем на 10 дней и составила 147-158 дней, в самой теплой его части - на 18-20 дней (до 94-105 дней). Увеличение продолжительности периода способствовало интенсивному возрастанию тепловых ресурсов. Суммы активных температур воздуха выше 15°С по отношению к базовому периоду выросли в среднем на 350-400 °С, а выше 20°С - на 550-600 °С (табл. 3). В случае реализации сценария RCP4.5 до конца XXI века темпы роста температур выше 15°С должны быть ниже в 2 раза, чем в 1998-2017 гг., а температур выше 20°С - почти в 3 раза. Причем, как по сценарию RCP4.5, так и по сценарию RCP8.5, в 2021-2040 гг. заметный рост сумм этих температур ожидается только в районе Никиты и Алушты, в районе Ялты они практически не изменятся. По жесткому сценарию RCP8.5 после 2040 г. интенсивность роста тепла усилится, и в 2081-2099 гг. скорость нарастания сумм температур выше 15 и 20 °С превысит в 1,5-2 раза темпы нарастания 1998-2017 гг.

Выводы

Таким образом, при реализации любого сценария изменения климата на территории ЮБК ожидается рост тепловых ресурсов. Климатические изменения на протяжении XXI века будут развиваться по сходным направлениям, как и в прошедшие десятилетия: наибольший рост температур ожидается в летние и осенние месяцы, а наименьший - в зимние и весенние. После значительных темпов роста в 1998-2017 гг., по наиболее реалистичному сценарию RCP4.5, скорость нарастания тепла снизится и активизируется только в последнем 20-летии XXI века. По самому неблагоприятному сценарию RCP8.5 в середине и во второй половине столетия предполагается сохранение равномерного повышения температуры с резким возрастанием в 2081-2099 гг.

Ожидается дальнейшее смещение на более ранние сроки наступления климатической весны и лета, начала вегетации и созревания растений, а также развития хвоелистогрызущих насекомых. Предварительные данные позволяют предположить наличие тенденции к смещению периода большей уязвимости деревьев к повреждениям насекомыми с весеннего на позднелетний период за счет заметно распространившихся в последние годы насекомых-минеров, которые будут играть еще большую роль в ослаблении деревьев. Возрастание засушливости климата будет способствовать ослаблению древостоев, приводя к возникновению вспышек массового размножения насекомых-вредителей и болезней [11, 26]. С повышением температуры возрастет и риск возникновения лесных пожаров.

Ожидаемый рост температуры увеличит продолжительность вегетационного периода, что может способствовать повышению урожайности культур и продуктивности сельскохозяйственного производства. Рост теплообеспеченности позволит расширить площади возделывания наиболее теплолюбивых субтропических культур и поздних сортов винограда, вводить в культуру новые декоративные и экзотические растения, что является положительным фактором для сельского хозяйства. Однако для полноценного использования данной выгоды необходимо совершенствование системы обеспечения поливной водой, потребность в которой также будет расти пропорционально повышению температуры.

При реализации наиболее вероятного сценария изменения климата RCP4.5 на ЮБК к концу XXI века, по сравнению с базовым климатическим периодом 1961-1990 гг., следует ожидать увеличение средних сумм активных температур воздуха выше 10°С на 800-950 °С, что соответствует смещению границы сумм температур на 5-6 ° широты [27], а при реализации наиболее неблагоприятного сценария RCP8.5 - увеличение сумм температур достигнет 1400-1800 °С (смещение границы на 9-12 ° широты).

Приведенные особенности теплообеспеченности территории Южного берега Крыма необходимо учитывать при районировании сортов новых комплексно-устойчивых культур.

Список использованных источников

растениеводство насекомое температурный режим

1. IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds. T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner et al. Cambridge, UK: Cambridge University Press. - 2013. - 1535 p.

2. Ефимов В.В., Володин Е. М., Анисимов А.Е. Моделирование изменений климата в Черноморском регионе в XXI столетии // Морской гидрофизический журнал. - 2015, № 2(182). - С. 3-14.

3. Дидух Я.П. Растительный покров Горного Крыма. - К.: Наукова думка. - 1992. - 294 с.

4. Гаркуша Л.Я., Багрова Л.А., Позаченюк Е.А. Разнообразие ландшафтов Крыма со средиземноморскими элементами флоры // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «География». - 2012, т. 25 (64), № 2. - С. 36-47.

5. Шеляг-Сосонко Ю.Р., Дидух Я.П., Ена В.Г., Тарасенко B.C. Оценка угроз биоразнообразию Крыма // «Природа». - 1998, № 1-2. - С. 4-6.

6. Стратегия сохранения биоразнообразия для региона Европы и Средней Азии // Всемирный банк Управление устойчивого экологического и социального развития регион Европы и Средней Азии. 17.06.2003. 139 с. [Электронный ресурс]. http://documents.worldbank.org/curated/en/973521468771288382/pdf/303380RUSSIAN0ECA0Biodiversity0Strategy.pdf (дата обращения 10.08.2018).

7. Исаев А.С., Суходольский В.Г., Хлебопрос Р.Г. Метамодельные подходы к описанию критических явлений в лесных экосистемах // Лесоведение. - 2010, № 2. - С. 3-13.

8. Коба В.П., Жигалова Т.П. Климатические факторы и динамика пожаров в лесах Горного Крыма // Лесоведение. - 2014, № 2. - С. 52-58.

9. Дымников В.П., Лыкосов В.Н., Володин Е.М. Моделирование климата и его изменений: Современные проблемы // Вестник Российской академии наук. - 2012, т. 82, № 3. - С. 227-236.

10. Nazarenko L., Schmidt G. A., Miller R. L. et al. Future climate change under RCP emission scenarios with GISS ModelE2 // Journal of Advances in Modeling Earth Systems. - 2015. - Vol. 7. - Issue. 1. - P. 244-267. https://doi.org/10.1002/2014MS000403.

11. Замолодчиков Д., Краев Г. Влияние изменений климата на леса России: зафиксированные воздействия и прогнозные оценки // Устойчивое лесопользование. - 2016, № 4(48). - С. 23-31.

12. Башарин Д.В., Полонский А.Б., Станкунавичус Г. Вероятные изменения в поле температуры и осадков в Европе к концу текущего столетия // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. - 2013, № 27. - С. 174-178.

13. Переведенцев Ю.П., Шарипова Р.Б. Изменение основных климатических показателей на территории Ульяновской области // Вестник Удмуртского университета. - 2012, вып. 1 - С. 136-144.

14. Официальный сайт ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова». Раздел «Изменения климата в России в 21 веке (модели CMIP 5)». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://voeikovmgo.ru/ru/izmenenie-klimata-v-rossii-v-xxi-veke?id=613. (дата обращения 10.07.2018).

15. Анисимов О.А., Кокорев В.А. Об оптимальном выборе гидродинамических моделей для оценки влияния изменений климата на криосферу // Лед и Снег. - 2013, т. 121, № 1. - С. 83-92.

16. Антропогенные изменения климата / Под ред. М.И. Будыко, Ю.А. Израэля. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1987. - 405 с.

17. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2016 год. - М.: Росгидромет. - 2017. - 70 с.

18. Малинин В.Н. Статистические методы анализа гидрометеорологической информации. Учебник. - СПб.: изд. РГГМУ. - 2008. - 408 с.

19. Кельчевская Л.С. Методы обработки наблюдений в агроклиматологии. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1971. - 216 с.

20. Xin X., Zhang L., Zhang J., Wu T., Fang Y. Climate change projections over East Asia with BCC CSM1.1 climate model under RCP scenarios // Journal of the Meteorological Society of Japan. - 2013. - Vol. 91(4). - P. 413-429.

21. Wu T., Song L., Li W. et al. An Overview of BCC Climate System Model Development and Application for Climate Change Studies // Journal of meteorological research. - 2014. - Vol. 28. - Issue 1. - P. 34-56. DOI: 10.1007/s13351-014-3041-7

22. Dufresne J.-L., Foujols M.-A., Denvil S. et al. Climate change projections using the IPSL-CM5 Earth System Model: From CMIP3 to CMIP5 // Climate Dynamics. - 2012. - Vol. 40. - Issue 9-10. - P. 2123-2165.

23. Watanabe M., Chikira M., ImadaY., Kimoto M. Convective control of ENSO simulated in MIROC // Journal of Climate. - 2011. - Vol. 24. - Issue 2. - P. 543-562.

24. Giorgetta M.A., Jungclaus J., Reick C. H. et al. Climate and carbon cycle changes from 1850 to 2100 in MPI-ESM simulations for the Coupled Model Intercomparison Project phase 5 // Journal of Advances in Modeling Earth Systems. - 2014. - Vol. 5. - Issue 3. - P. 572-597.

25. Ramirez J., Jarvis A. High resolution statistically downscaled future climate surfaces. International Center for Tropical Agriculture (CIAT); CGIAR Research Program on Climate Change, Agriculture and Food Security (CCAFS). 2008. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ccafs-climate.org/data/ (дата обращения: 7.02.2018, 4.07.2018).

26. Мешкова В.Л. Сезонное развитие хвоелистогрызущих насекомых. - Харьков: Планета-принт. - 2008. - 396 с.

27. Синицина Н.И., Гольцберг И.А., Струнников Э.А. Агроклиматология. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1973. - 344 с.

28. Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ильницкий О.А. Экологический мониторинг Южного берега Крыма. - Симф.: ИТ «АРИАЛ». - 2015. - 164 с.

29. Иванов В.Ф., Иванова А.С., Опанасенко Н.Е., Важов В.И., Литвинов Н.П. Экология плодовых культур. - Киев: Аграрна наука. - 1998. - 407 с.

30. Савчук Л.П. Климат предгорья Крыма и эфироносы. - Симферополь: «Эльниньо». - 2006. - 76 с.

31. Корсакова С.П., Работягов В.Д., Федорчук М.И., Федорчук В.Г. Интродукция и селекция видов рода Thymus L. (биология, экология, биохимия): Монография. - Херсон: Айлант. - 2012. - 244 с.

32. Корсакова С.П., Плугатарь Ю.В., Ильницкий О.А., Клейман Э.И. Особенности водного обмена Nerium oleander L. в условиях прогрессирующей почвенной засухи // Юг России: экология, развитие. - 2018, т. 13, № 1. - С. 101-115.

33. Korsakova S. Impact of climate change on the grape productivity in the Southern coast of the Crimea // Challenges and opportunities in agrometeorology / Eds. S.D. Attri, L.S. Rathore, M.V.K. Sivakumar, S.K. Dash. - Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. - P. 385-396.

34. Корсакова С.П. Прогнозные оценки тепловых ресурсов для адаптации растениеводства и лесного хозяйства к изменениям климата // АгроЭкоИнфо. - 2018, №3. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/3/st_359.doc.

Размещено на Allbest.ru