Теоретичні і методологічні основи агрокліматичної оцінки продуктивності сільськогосподарських культур в Україні

3. Встановлено закономірності просторового розподілу показників, які характеризують агрокліматичні ресурси для двох груп сільськогосподарських культур. Отримана серія регресійних рівнянь зв'язку показників з географічними параметрами. Виявлено регіональні і локальні особливості просторового розподілу показників агрокліматичних ресурсів, які відрізняються чутливістю до неоднорідностей підстильної поверхні.

4. На підставі розробленої методики ущільнення агрокліматичної інформації вперше здійснено нове комплексне агрокліматичне районування території України. Виділено сім макрорайонів за тепловими ресурсами, кожний з яких за ресурсами вологи підрозділяється на підрайони (від одного до п'яти), усього 20. З метою збереження спадковості виділення макрорайонів і підрайонів виконувалося за традиційними показниками: сумою температур за період з температурою вище 10 єС і гідротермічного коефіцієнта Селянінова. Надалі, за методикою ущільнення агрокліматичної інформації для кожного із макрорайонів і підрайонів представлена детальна інформація за 31 показником.

5. Вперше картографування агрокліматичних ресурсів як один з необхідних елементів агрокліматичного районування здійснено із застосуванням ГІС-технологій, програми ArcView (версія 3.1), підпрограми просторового аналізу, яка базується на кластерному аналізі і теорії розпізнавання образів. Складена серія тематичних карт (карти теплових ресурсів дня та ночі, комплексна карта радіаційно-теплових ресурсів, ресурсів вологи, комплексна карта агрокліматичних ресурсів). Комплексна карта містить подвійне навантаження - у вигляді ізоліній виділено агрокліматичні макрорайони за радіаційно-тепловими ресурсами, а у вигляді кольорового елімінування - ресурси вологи.

6. Розроблено алгоритм мезо- і мікрокліматичної мінливості складових агрокліматичних ресурсів. Проведена інвентаризація підстильної поверхні України у сенсі можливого перерозподілу величин показників агрокліматичних ресурсів. Вперше для України в межах виділених макрорайонів і підрайонів виконано розрахунки мезо- і мікрокліматичної мінливості агрокліматичних ресурсів під впливом неоднорідностей підстильної поверхні з наступним різномасштабним районуванням ресурсів тепла, вологи і заморозконебезпечності. Районування виконано за сумами денних і нічних температур, відношенням середніх за період запасів продуктивної вологи до найменшої польової вологоємності і тривалості беззаморозкового періоду. В кожному з макрорайонів і підрайонів виділено мезарайони за типом рельєфу (глибиною вертикального розчленування рельєфу) і мікрорайони - за елементами рельєфу (форма рельєфу, місцеположення на схилі, експозиція і крутизна схилів).

7. Обґрунтовано і розроблено методологію послідовної різномасштабної агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур. Вперше для території України за єдиною методологією із застосуванням розробленої моделі проведено чисельний експеримент і отримана кількісна інформація можливої за агрокліматичними ресурсами і бонітетом ґрунту урожайності шести основних сільськогосподарських культур - озимої пшениці, ярого ячменю, кукурудзи, соняшника, цукрового буряка і картоплі. Узагальнення інформації про врожайність проведено в межах виділених агрокліматичних макрорайонів і підрайонів.

8. Визначено діапазон мінливості врожаїв у часовому розрізі (середні багаторічні величини і максимально можливі в окремі роки). Надана кількісна порівняльна оцінка ступеню сприятливості агрокліматичних ресурсів для кожної із культур і ступінь їх використання за сучасним рівнем технології вирощування в розрізі виділених агрокліматичних макройонів і підрайонів.

9. На підставі перерозподілу агрокліматичних ресурсів під впливом мезо- і мікроклімату виконана оцінка просторової мінливості врожаїв вказаних культур в різних місцеположеннях.

10. Здійснена деталізація агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур з врахуванням агрокліматичних умов впродовж етапів органогенезу культур. Із застосуванням адаптованої до поставленої задачі динамічної агрокліматичної моделі Польового А.М. проведено багатофакторний чисельний експеримент, за результатами якого виявлено особливості динаміки функцій впливу температури повітря, вологи у ґрунті та узагальненої функції впливу температури і вологи на фотосинтез культур. Неоднакові функції впливу обумовлюють різницю в динаміці накопичення біомаси культур відповідно для потенційних і агрокліматично можливих рівнів врожайності ().

11. На підставі отриманих результатів досліджень оцінки агрокліматичних ресурсів і різномасштабного агрокліматичного районування обґрунтовано методологію агро- і мікрокліматичної експертизи розміщення сільськогосподарських культур. Реалізація підходу здійснена на прикладі кукурудзи і винограду. В межах одного макрорайону виконана оптимізація розміщення різних сортів культур за мезо- і мікрорайонами. Визначена оцінка внеску мезо- і мікроклімату на зміну зональних меж розміщення сільськогосподарських культур.

12. Виконано агрокліматичне обґрунтування оптимізації структури посівних площ під сільськогосподарськими культурами. Вперше для України із застосуванням симплекс-метода, як модифікованого метода лінійного програмування, здійснено чисельний експеримент з оптимізації посівних площ під кожною із шести сільськогосподарських культур і в цілому для зернового клину в межах виділених агрокліматичних макрорайонів і підрайонів. Як цільова функція приймалася максимізація валового збору культур, а коефіцієнт цільової функції містить дані по врожайності культур за агрокліматичними ресурсами.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографії, брошури, посібники

1. Методи оцінки і районування мікрокліматичної мінливості радіаційно-теплових ресурсів України для оптимізації розміщення сільськогосподарських культур // Під ред. М. І. Кульбіди, З. А. Міщенко. - Київ: УкрГМЦ, 2004. - 111 с. (Самостійно виконано § 2.1, 2.2; § 2.3-2.4, 3.2 - сформульовано завдання, проведено дослідження, виконано аналіз матеріалів досліджень).

2. Міщенко З. А. Мікрокліматологія / З. А.Міщенко, Г. В. Ляшенко. Навчальний посібник. - Київ: КНТ. - 2007.- 336 с. (Самостійно виконано глави 1, 3, 6, 7, 10-11, 13).

3. Ляшенко Г.В. Методика оцінки агрокліматичних ресурсів та їх картографування з урахуванням мікроклімату / Г. В. Ляшенко. - ННЦ ”ІВіВ ім. В. Є. Таїрова”, 2009. - 58 с.

4. Экологические ресурсы Северного Причерноморья для винограда / Виноградарство Северного Причерноморья // Под ред. В. В. Власова. - Одесса, 2009. - С. 14-35. (Постановка задач досліджень, розрахунки й аналіз матеріалів агро- і мікрокліматичної та ампелоекологічної оцінки території).

Статті в наукових журналах і тематичних збірниках

5. Міщенко З. А. Мікрокліматичне картографування радіаційно-теплових ресурсів на морфометричній основі / З. А. Мищенко, Г. В. Ляшенко // Метеорологія, кліматологія і гідрологія. - Одеса, 1995. - Вип. 30. - С. 97-104. (Участь у постановці задачі, проведення розрахунків і картографування, аналіз матеріалів досліджень).

6. Ляшенко Г. В. Структура пространственной изменчивости урожайности сельскохозяйственных культур на ограниченной территории / Г. В. Ляшенко // Метеорология, климатология и гидрология. - Одесса, 1999. - Вып. 39. - С.161-167.

7. Ляшенко Г. В. Метод оцінки просторової мінливості продуктивності ярого ячменю на Україні / Г. В. Ляшенко, О. А. Барсукова // Вісник аграрної науки Південного регіону. - Міжвідом. тем. наук.. - Одеса, 2001. - Вип.1. - С.82-91. (Постановка задачі, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

8. Ляшенко Г. В. Пространственная изменчивость тепловых ресурсов дня и ночи на юге Украины / Г. В. Ляшенко // Труды УкрНИГМИ. - 2001. - Вып. 249. - С. 230-236.

9. Мищенко З. А. Оценка возможных агроклиматических ресурсов Украины к 2005-2030 гг. в связи с изменением климата / З. А. Мищенко, Г. В. Ляшенко, Е. Е. Ярмольская // Культура народів Причорномор'я. - Сімферополь, 2002. - № 31. - С. 245-252. (Участь у постановці задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

10. Івус Г. П. Метеорологічні аспекти прогнозування посух та суховіїв/ Г. П. Івус, Г. В. Ляшенко, О. Д. Хаджи-Страті, І. Г. Лепеха // Метеорологія, кліматологія і гідрологія. - Одеса, 2002. - № 45. - С.68-74. (Участь у постановці задачі та аналізі матеріалів досліджень).

11. Ляшенко Г. В. Метод агроклиматических расчетов продуктивности агроландшафтов Украины / Г. В. Ляшенко // Метеорологія, кліматологія і гідрологія. - Одеса, 2002. - № 46. - С.196 -203

12. Барсукова О. А. Агрокліматична оцінка продуктивності ярого ячменю на Україні / О. А. Барсукова, Г. В. Ляшенко // Метеорологія, кліматологія і гідрологія. - Одеса, 2002. - Вип. 46. - С. 204-210. (Постановка задачі, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

13. Атлас Одеської області До 70-річчя заснування./ Під ред. Топчієва О. Г. - Одеса: ТОВ „Хорс”, 2002. - 80 с. (Самостійно виконано розділ „Агрокліматичні ресурси і районування”).

14. Ляшенко Г. В. Просторово-часова мінливість умов заморозконебезпечності в ландшафтах України / Г. В. Ляшенко // Вісник Львівського державного аграрного університету. Землевпорядкування і земельний кадастр. - Львів, 2003. - № 6. - С. 12-19.

15. Ляшенко Г. В. Особливості просторово-часової мінливості показників заморозконебезпечності у ландшафтах України / Г. В. Ляшенко // Метеорологія, кліматологія і гідрологія. - Одеса, 2003. - № 48. - С. 97-104.

16. Ляшенко Г. В. Комплексное агроклиматическое районирование Украины по радиационно-тепловым ресурсам / Г. В. Ляшенко // Метеорологія, кліматологія і гідрологія. - Одеса, 2004. - № 48. - С. 219-225.

17. Ляшенко Г. В. Агроклиматическое районирование Украины по условиям увлажнения / Г. В. Ляшенко // Метеорологія, кліматологія і гідрологія. - Одеса, 2005. - № 49. - С. 274-284.

18. Ляшенко Г. В. Агрокліматичне районування України за умовами заморозконебезпечності з урахуванням мезо- і мікроклімату / Г. В. Ляшенко // Культура народів Причорномор'я. - Сімферополь, 2005. - № 61. - С. 15-18.

19. Ляшенко Г. В. Агрокліматична оцінка регіональних особливостей просторової мінливості врожаїв кукурудзи в Україні / Г. В. Ляшенко // Культура народів Причорномор'я. - Сімферополь, 2005. - № 63. - С. 13-16.

20. Ляшенко Г. В. Агрокліматичне районування України за тепловими ресурсами дня та ночі з урахуванням мезо- і мікроклімату / Г. В. Ляшенко // Культура народів Причорномор'я. - Сімферополь, 2005. - № 65. - С.16-21.

21. Ляшенко Г. В. Характеристика екологічних умов Правобережного Нижньодніпрів'я для розвитку виноградарства / Г. В. Ляшенко, Т. Є. Калина // Культура народів Причорномор'я. - Сімферополь, 2005. - № 68. - С. 18-22. (Постановка задачі, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

22. Ляшенко Г. В. Агро- и микроклиматическое обоснование размещения сельскохозяйственных культур на примере винограда / Г. В. Ляшенко // Виноградарство і виноробство: міжв. тем. наук. зб. - Одесса: Optimum, 2005. - Вип. 42. - С. 87-95.

23. Ляшенко Г. В. Вклад микроклимата в изменение зональных границ размещения виноградных плантаций / Г. В. Ляшенко // Виноградарство і виноробство: міжв. тем. наук. зб. - Одеса: Optimum, 2006. - Вип. 43. - С. 87-95.

24. Ляшенко Г. В. Науково-методичні основи агро- і мікрокліматичної експертизи територій з метою оптимізації розміщення сільськогосподарських культур / Г.В. Ляшенко // Культура народів Причорномор'я. - Сімферополь, 2006. - № 95. - С. 81-87.

25. Польовий А. М. Структура моделі оцінки агрокліматичних умов формування продуктивності сільськогосподарських культур / А. М. Польовий, Г. В. Ляшенко // Культура народів Причорномор'я. - Сімферополь, 2006. - № 86. - С. 140-144. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

26. Ляшенко Г. В. Оцінка мінливості агрокліматичних умов вегетаційного періоду і адаптивних реакцій винограду у зв'язку із зміною клімату. /Г. В. Ляшенко, Е.Б. Мельник, В.І. Суздалова // Виноградарство і виноробство: міжв. тем. наук. зб. - Одеса: Optimum, 2007. - Вип. 44. - С. 59-67. (Постановка задачі, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

27. Ляшенко Г. В. Агрокліматична оцінка врожайності винограду в районі Лівобережного Нижньодніпрів'я / Г. В. Ляшенко, О. Ф. Шапошнікова // Виноградарство і виноробство: міжв. тем. наук. зб. - Одеса: Optimum, 2007. - Вип. 44. - С. 68- 75. (Постановка задачі, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

28. Ляшенко Г. В. Методологические аспекты применения ГИС-технологий при агроклиматическом районировании территорий / Г. В. Ляшенко // Культура народів Причорномор'я. - Сімферополь, 2007. - № 104. - С. 128-132.

29. Ляшенко Г. В. Дослідження впливу агрометеорологічних умов на перезимівлю винограду на прикладі Одеської області / Г. В. Ляшенко // Виноградарство і виноробство: міжв. тем. наук. зб. - Одеса: Optimum, 2008. - Вип. 45. - С. 68-73.

30. Ляшенко Г. В. Тенденции изменения условий увлажнения в Одесской области / Г. В. Ляшенко, Э. Б. Мельник, В. И. Суздалова // Виноградарство і виноробство: міжв. тем. наук. зб. к. - Одеса: Optimum, 2008. - Вип. 45. - С. 74-79. (Постановка задачі, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

31. Ляшенко Г. В. Комплексное разномасштабное районирование Украины / Г. В. Ляшенко // Метеорологія, кліматологія і гідрологія: міжв. наук. зб. - Одеса: КНТ, 2008. - № 50. - С.336-341.

32. Ляшенко Г. В. Агроклиматическое районирование Украины / Г. В. Ляшенко // Украинский гидрометеорологический журнал. - Одесса: Экология, 2008. - № 3. - С.98-108.

33. Іванченко В. І. Оцінка умов морозонебезпечності та теплозабезпеченості винограду з врахуванням мікроклімату на території Бахчисарайського району / В. І. Іванченко, Г. В. Ляшенко// Виноградарство и виноделие: сборник научных трудов. - Ялта: Издательство национального института винограда и вина «Магарач», 2008. - Том XXXVIII. - С. 30-32. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

34. Ляшенко Г. В. Агроклиматическая оценка продуктивности сельскохозяйственных культур в Украине / Г. В. Ляшенко // Вестник Одесского государственного экологического университета. - 2009. - № 8. - С.113-125.

35. Власов В. В. Характеристика просторового розподілу агрокліматичних ресурсів на півдні України як складової загальних ампелоекологічних ресурсів / В. В. Власов, Г. В. Ляшенко // Виноградарство і виноробство: міжв. тем. наук. зб. - Одеса: ННЦ «ІВіВ ім. В.Є. Таїрова», 2009. - Вип. 46 (2). - С. 9-15. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

36. Ляшенко Г. В. Оптимизация структуры посевных площадей сельскохозяйственных культур в Украине на основе учета агроклиматических ресурсов / Г. В. Ляшенко // Украинский гидрометеорологический журнал. - Одесса, 2009. - № 5. - С. 137-146.

37. Ляшенко Г. В. Характеристика екологічних умов Тарутинського району Одеської області для розвитку виноградарства / Г. В. Ляшенко, М. Б. Бузовська // Аграрний вісник Причорномор'я: збірник наукових праць. Сільськогосподарські, технічні, економічні науки. - Одеса: ОДАУ, 2009. - Вип. 51. - С. 7-11.

38. Ляшенко Г. В. Алгоритм расчета агроклиматических ресурсов территории в макро-, мезо- и микромасштабе /Г. В. Ляшенко // Виноградарство і виноробство: міжв. тем. наук. зб. - Одеса: Optimum, 2009. - Вип. 47. - С. 74-82.

39. Мищенко З. А. Среднемасштабная модель агроклиматических ресурсов с учетом микроклимата / З. А. Мищенко, Г. В. Ляшенко // Деп. в Укр. ИЭНТИ. - Київ, 1993. - № 1395 від 05.07.93. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

40. Мищенко З. А. Взаимосвязь агроклиматических показателей радиационно-световых ресурсов на Украине / З. А. Мищенко, Г. В. Ляшенко, С. В. Ляхова. - Київ, 1994. - Деп. в УкрИНУЕИ 07.06.94, № 1110. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

41. Мищенко З. А. О методике уплотнения агроклиматической информации на примере радиационно-тепловых ресурсов / З. А. Мищенко, Г. В. Ляшенко. - Київ, 1994. - Деп. в УкрИНУЕИ 28.07.94, № 1435. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

42. Власов В. В. Екологічний паспорт районованих в Україні сортів винограду / В.В. Власов, И. В. Шевченко, Г. В. Ляшенко // ВиноГрад. - 2008. - № 7. - С. 22-25. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

43. Власов В. В. Экологические аспекты размещения виноградно - винодельческой отрасли в Украине / В. В. Власов, Г. В. Ляшенко // ВиноГрад.- 2008. - №10. - С.49-51. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

Матеріали конференцій

44. Ляшенко Г. В. О проблеме оценки агроклиматических ресурсов возделывания сельскохозяйственных культур на Украине / Г. В. Ляшенко // Сучасна географія та навколишнє природне середовище: матеріали науково - практичної конференції. - Вінниця, 1999. - С.89-90.

45. Ляшенко Г. В. Метод оценки агроклиматического потенциала территорий с неоднородной подстилающей поверхностью / Г. В. Ляшенко // Научные и прикладные аспекты оценки изменений климата и использования климатических ресурсов: материалы международной научно-практической конференции. - Минск, 2000. - С. 113-114.

46. Ляшенко Г. В. Оценка условий тепла и влаги на Украине в период вегетации ярового ячменя / Г. В. Ляшенко, О. А. Барсукова // Тези доповіді на II науковій конференції молодих вчених ОГМІ. - Одеса, 2001. (Постановка задачі, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

47. Ляшенко Г. В. Оценка режима увлажнения в период вегетации сельскохозяйственных культур в условиях засушливого климата Северного Причерноморья / Г. В. Ляшенко // Геоекологічні і біоекологічні проблеми Північного Причорномор'я: тези доповіді на міжнародній науково - практичній конференції. - Тирасполь, 2001. - С.26-29.

48. Ляшенко Г. В. Учет агроклиматических ресурсов территории при разработке проектов землеустройства / Г. В. Ляшенко // Актуальные проблемы функционирования, кадастра и организации территорий: материалы конференции. - Кишинев, 2001. - С.144-146

49. Ляшенко Г. В. Агроклиматическая оценка тепловых ресурсов дня и ночи на юге Украины / Г. В. Ляшенко // Обмін досвідом гідрометеорологічного забезпечення сільськогосподарського виробництва України в сучасних умовах: матеріали наради - семінару. - Ялта, 2001. - С. 131-137.

50. Ляшенко Г. В. Особенности пространственного распределения радиационно-тепловых ресурсов на Украине / Г. В. Ляшенко // Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища-2002: тези доповіді на ювілейній міжнародній конференції. - Одеса: Одеський державний екологічний університет, 2002. - С. 117-119.

51. Ляшенко Г. В. Исследование особенностей радиационно-тепловых ресурсов на Украине / Г. В. Ляшенко // Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища: матеріали міжнародної конференції. - Одеса, 2003. - Ч. 1. - С.250-255.

52. Ляшенко Г. В. Метод агрокліматичної оцінки продуктивності сільськогосподарських культур / Г. В. Ляшенко // Матеріали наради-семінару з питань проведення агрометеорологічних спостережень та агрометеорологічного забезпечення споживачів. - Львів, 2003. - С. 28-33.

53. Ляшенко Г. В. Комплексне агрокліматичне районування територій із застосуванням ГІС-технологій / Г. В. Ляшенко // З'їзд географічної спілки України. - Чернівці, 2004. - С.298-299.

54. Ляшенко Г. В. Оцінка просторової мінливості врожаїв кукурудзи в Україні під впливом мезо- і мікроклімату / Г. В. Ляшенко // Агрометеорологічне забезпечення в сучасних умовах і зернове господарство України: матеріали наради-семінару. - Дніпропетровськ, 2004. - С. 103-111.

55. Ляшенко Г. В. Агрокліматичне районування заморозконебезпечності на Україні з урахуванням мікроклімату / Г. В. Ляшенко // Матеріали науково-технічної конференції наукових та науково-педагогічних працівників ОДЕКУ. - Одеса, 2005. - С.133-134.

56. Ляшенко Г. В. Влияние тенденции изменения агроклиматических ресурсов на границу промышленного виноградарства / Г. В. Ляшенко // Виноградарство XXI столетия: материалы Международного симпозиума. - Одесса: Optimum, 2005. - С. 147-150.

57. Ляшенко Г. В. Исследование пространственной изменчивости расчетных урожаев картофеля с целью агроклиматического обоснования размещения его посадок с учетом микроклимата / Г. В. Ляшенко // Вісник ХНААУ. Проблеми розвитку земельних відносин, землеустрою і земельного кадастру в умовах ринкової економіки: матеріали міжнародної науково-практичної конференції. - Харків, 2005. - № 3. - С. 130-134.

58. Власов В. В. Вопросы комплексной оценки ампелоэкологических ресурсов на территории Северного Причерноморья / В. В. Власов, Г. В. Ляшенко, О. Ю. Власова // Новые технологии производства и переработки винограда для интенсификации отечественной виноградо-винодельческой отрасли: материалы международной научно-практической конференции, 8-9 августа 2006 г., Новочеркасск. - Новочеркасск, 2006. - С.22-27. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

59. Власов В. В. Комплексная оценка ампелоэкологических ресурсов на примере отдельного административного района Одесской области / В. В. Власов, Г. В. Ляшенко, О. Ю. Власова // Агротехнологические и экологические аспекты развития виноградо-винодельческой отрасли: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Е. И. Захаровой, 23-25 мая 2007 г., Новочеркасск. - Новочеркасск, 2007. - С. 69-74. (Постановка задачі, проведення розрахунків, аналіз матеріалів досліджень, висновки).

АНОТАЦІЯ

Ляшенко Г. В. Теоретичні і методологічні основи агрокліматичної оцінки продуктивності сільськогосподарських культур в Україні. -Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора географічних наук. - Спеціальність 11.00.09 - метеорологія, кліматологія, агрометеорологія. - Одеський державний екологічний університет.

Запропоновано і теоретично обгрунтовано комплексний підхід до агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур. Розроблено структуру та створено банк агрокліматичної інформації для комплексних досліджень агрокліматичних ресурсів, різномасштабного районування територій і агрокліматичних оцінок формування продуктивності сільськогосподарських культур. Виконано оцінку просторового розподілу агрокліматичних ресурсів стосовно різних за потребою у теплі та волозі груп сільськогосподарських культур та здійснено районування України за агрокліматичними ресурсами, формування яких обумовлено великомасштабними атмосферними процесами. За радіаційно-тепловими ресурсами виділено сім макрорайонів, які поділяються на підрайони за ресурсами вологи, усього двадцять макрорайонів та підрайонів. Розроблено алгоритм просторового перерозподілу агрокліматичних ресурсів на території України під впливом мезомасштабних процесів і виконано інвентаризацію елементів рельєфу, що його обумовлює. Дано детальну оцінку агрокліматичних ресурсів з урахуванням мезо- і мікроклімату в межах виділених макрорайонів і підрайонів України. На прикладі України розроблено та реалізовано новий метод агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур, проведено чисельний експеримент та визначено діапазон величин урожайності озимої пшениці, ярого ячменю, кукурудзи, соняшника, цукрового буряку та картоплі в межах виділених макрорайонів і підрайонів, обумовлених агрокліматичними ресурсами. Запропоновано підходи практичного використання одержаних результатів для оптимізації розміщення сільськогосподарських культур та оптимізації структури посівних площ в Україні.

Ключові слова: продуктивність, різномасштабне агрокліматичне районування, інвентаризація підстильної поверхні, макро-, мезо- і мікроклімат.

АННОТАЦИЯ

Ляшенко Г. В. Теоретические и методологические основы агроклиматической оценки продуктивности сельскохозяйственных культур в Украине. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора географических наук. - Специальность 11.00.09 - метеорология, климатология, агрометеорология. - Одесский государственный экологический университет, Одесса, 2009.

В рамках проблемы оптимизации размещения сельскохозяйственных культур теоретически и методологически обоснован системный подход агроклиматической оценки формирования продуктивности сельскохозяйственных культур, базирующийся на концепции максимальной продуктивности посевов и основных законах земледелия. Разработана модель последовательной агроклиматической оценки формирования продуктивности сельскохозяйственных культур в трех масштабах генерализации и определена структура банка данных для решения данной задачи. Дана количественная оценка пространственного распределения основных показателей агроклиматических ресурсов в Украине, определяющих рост, развитие и формирование продуктивности различных по требованиям к климату сельскохозяйственных культур за период с температурой воздуха выше 5 и 10°С. Определены закономерности пространственной изменчивости показателей, характеризующих агроклиматические ресурсы для двух групп сельскохозяйственных культур, и получена серия множественных уравнений регрессии. Выявлены региональные и локальные особенности пространственного распределения показателей агроклиматических ресурсов, характеризующихся чувствительностью к неоднородностям подстилающей поверхности.

Разработано новое комплексное агроклиматическое районирование Украины. На территории Украины выделено семь макрорайонов по ресурсам тепла, каждый из которых подразделяется по ресурсам влаги на подрайоны, всего 20. Картографирование агроклиматических ресурсов осуществлялось с применением ГИС-технологий в программной оболочке ArcView (версия 3.1). Составлены карты тепловых ресурсов и ресурсов влаги в виде слоев, путем синтеза которых получена комплексная карта агроклиматических ресурсов, где в виде изолиний представлены тепловые ресурсы, а цветовой нагрузки - ресурсы влаги.

Впервые в рамках системного подхода к оценке агроклиматических ресурсов территорий теоретически обоснован и составлен алгоритм расчетов их мезо- и микроклиматической изменчивости под влиянием неоднородностей подстилающей поверхности. Выполнена инвентаризация территории Украины с точки зрения возможного пространственного перераспределения агроклиматических ресурсов на ограниченных территориях. Разработан алгоритм и выполнена разномасштабная оценка ресурсов тепла, влаги и заморозкоопасности. В пределах выделенных агроклиматических макрорайонов и подрайонов на основе инвентаризации территорий по условиям подстилающей поверхности дана оценка тепловых ресурсов дня и ночи, показателя увлажнения в виде отношения средних запасов продуктивной влаги в слое 0-100 см к наименьшей полевой влагоемкости и продолжительности беззаморозкового периода по макро-, мезо- и микрорайонам. Разработана методология последовательной разномасштабной агроклиматической оценки формирования продуктивности сельскохозяйственных культур и усовершенствованы методы расчета различных уровней урожайности, на основе которых впервые для Украины дана агроклиматическая оценка формирования продуктивности шести основных сельскохозяйственных культур для выделенных агроклиматических макрорайонов и подрайонов. Определен диапазон изменчивости урожаев культур во временном разрезе. Дана оценка степени благоприятности агроклиматических ресурсов для озимой пшеницы, ярового ячменя, кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы, картофеля и степени использования ресурсов при их возделывании. На основе анализа пространственного перераспределения агроклиматических ресурсов территорий под влиянием мезо- и микроклимата оценена изменчивость продуктивности сельскохозяйственных культур в различных местоположениях в рельефе. Выполнена детализация агроклиматической оценки формирования продуктивности сельскохозяйственных культур с учетом вклада влияния условий тепло- и влагообеспеченности в течение онтогенеза. Выявлены особенности динамики функции влияния температуры воздуха, влажности почвы, отношения испарения к испаряемости и обобщенной температурно- влажностной функции на фотосинтез культур, а также динамики накопления биомассы соответственно для .

На примере кукурузы для ряда выделенных макрорайонов и подрайонов рассчитаны оценочные коэффициенты, характеризующие степень благоприятности агроклиматических условий и уровень их использования при возделывании кукурузы в лесостепной и степной зонах Украины. Результатом прикладных исследований является обоснование подходов и методология агро- и микроклиматической экспертизы размещения сельскохозяйственных культур на разном уровне генерализации: страна, регион, локальная территория. Реализация подхода дифференцированного сортового размещения сельскохозяйственных культур показана на примере кукурузы и винограда. Определена оценка вклада мезо- и микроклимата на изменение зональных границ размещения сельскохозяйственных культур. Дано агроклиматическое обоснование оптимизации структуры площадей под сельскохозяйственными культурами. Впервые для Украины реализация подхода оптимизации структуры посевных площадей с применением симплекс-метода осуществлена на примере шести основных сельскохозяйственных культур в рамках выполненного агроклиматического районирования.

Ключевые слова: продуктивность, разномасштабное агроклиматическое районирование, инвентаризация подстилающей поверхности, макро-, мезо- и микроклимат.

ANNOTATION

Lyashenko G. V. Theoretical and Methodological Bases of Agroclimatological Assessment of Agricultural Crops Productivity in Ukraine.- Manuscript.

Thesis on competition of Doctorґs degree of geographical sciences on speciality 11.00.09 - meteorology, climatology, agrometeorology. - Odesa State Environmtntal University, Odesa, 2009.

The complex approach for agroclimatological assessment in formation of agricultural crops productivity has been proposed and justified theoretically. It has been elaborated the structure and created a data bank of agroclimatological information for complex researches of agroclimatological resources, division into districts of a territory in different scales and agroclimatological assessment in formation of agricultural crops productivity. The assessment of spatial distribution of agroclimatological resources concerning different groups of agricultural crops of Ukraine in dependence on heat and humidity has been made and the division into districts of Ukraine on agroclimatological resources has been carried out the formation of which has been conditioned by large scale atmospheric processes. It has been marked out seven macrodistricts on radiation and thermal resources dividing on subdistricts on humidity resources - 20 macrodistricts and subdistricts in all. The algorithm of spatial redistribution of agroclimatological resources on the territory of Ukraine under influence of mesoscale process has been elaborated and the inventory of relief elements that stipulate it has been made. The detailed assessment of agroclimatological resources has been given taking into account of meso- and microclimate in the boundaries of defined macrodistricts and subdistricts in Ukraine. The new method of agroclimatological assessment in formation of agricultural crops productivity has been elaborated and implemented on the example of Ukraine. The numeral experiment has been carried out and the diapason of quantities of yield of winter wheat, spring barley, maize, sunflower, sugar beat and potato has been determined in the boundaries of defined macrodistricts and subdistricts that are stipulated by agroclimatological resources.The approaches of practical use of achieved results have been proposed to optimize allocation of agricultural crops and the structure of area under crops in Ukraine.

Key words: productivity, division into districts of a territory in different scales, inventory of underlying surface, macro-, meso- and microclimate.

18

18

18

Размещено на Allbest.ru