Scientific foundations of the erosion and hydrological process management on sloping lands by formation of soil protection systems of adaptive landscape agriculture

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The subject of this generalization and analysis is the results of our own research (over 60 years) and long-term literature data substantiating the conceptual directions, ways and principles, theoretical and practical provisions for the creation of highly effective erosion and hydrological process management systems, on which the foundations of anti-erosion land reclamation are based. The purpose of the study was to develop the scientific foundations for creating an erosion and hydrological process management system based on the adaptive landscape principle of agriculture. The methodological basis of our research was a system of methods used in soil protective land reclamation, soil science, agriculture, hydrology and other related sciences. The main method of our research was the method of stock platforms. The objects of research were natural and anthropogenic factors of runoff formation in the agrolands of the forest-steppe zone on gray forest soils (Orel region) and steppe zone on ordinary chernozems (Samara region) and light chestnut soils (Volgograd region). As a result, it was found that soil erosion protection should be based on the landscape principle of regulating the hydrological regime of the territory and creating adaptive landscape farming systems. The analysis of the theoretical foundations of the erosion and hydrological process allowed us to determine the general direction of searching for new ways and approaches to solving the problem of soil protection from erosion and developing fundamentally new effective anti-erosion techniques and measures, taking a new approach to assessing their role and creating highly efficient environmentally friendly management systems for this process. The scope of the results is the creation of an erosion and hydrological process management system based on adaptive landscape farming in vast territories of the forest-steppe and steppe zones of the European part of the Russian Federation. When creating control systems for the erosion and hydrological process on an adaptive landscape basis, it is necessary to rely on knowledge of the patterns of relief formation and formation of cover sediments, the theory of interaction of meltwater with frozen soil, the law of limiting runoff factors, and the concept of ice shield formation.

About the authors

A. T. Barabanov

Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation

Email: barabanov-a@vfanc.ru
Volgograd, 400062 Russia

References

  1. Барабанов А.Т. Агролесомелиорация в почвозащитном земледелии // Избр. тр. научной школы эрозиоведения А.С. Козменко–Г.П. Сурмача в четырех томах. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2023. Т. 4. С. 7–166.
  2. Барабанов А.Т. Концептуальные направления создания адаптивно-ландшафтных систем управления эрозионно-гидрологическим процессом // Научно-агрономический журнал. 2024. Т. 3. № 126. С. 6–14. https://doi.org/10.34736/FNC.2024.126.3.001.06-14
  3. Барабанов А.Т. Формирование весеннего склонового стока на сельскохозяйственных землях лесостепной и степной зон европейской части России // География и природные ресурсы. 2024. № 3 С. 113–119. https://doi.org/10.15372/gipr20240311
  4. Барабанов А.Т. Эрозионно-гидрологическая оценка взаимодействия природных и антропогенных факторов формирования поверхностного стока талых вод и адаптивно-ландшафтное земледелие // Избр. тр. научной школы эрозиоведения А.С. Козменко–Г.П. Сурмача. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2023. Т. 4. С. 166–353.
  5. Болгов М.В., Филиппова И.А., Коробкина Е.А., Зайцева А.В., Харламов М.А. Водные ресурсы бассейна р. Дон в условиях климатических изменений // Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов (“Опасные явления”). Матер. международ. науч. конф. Ростов-на-Дону, 2019. С. 364–366.
  6. Борщ С.В., Гельфан А.Н., Морейдо В.М., Мотовилов Ю.Г., Симонов Ю.А. Долгосрочный ансамблевый прогноз весеннего притока воды в Чебоксарское водохранилище на основе гидрологической модели: результаты проверочных и оперативных испытаний // Тр. Гидрометцентра России. 2017. Вып. 366. С. 68–86.
  7. Браун Л. Земля в беде // Земледелие. 1989. № 4. С. 75–80
  8. Гаршинёв Е.А. Эрозионно-гидрологический процесс и лесомелиорация: Теория и модели // Избр. тр. научной школы эрозиоведения А.С. Козменко–Г.П. Сурмача. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2023. Т. 3. С. 7–218 с.
  9. Гельфан А.Н. Динамико-статистическое моделирование формирования талого стока. М.: Наука, 2007. 279 с.
  10. Демидов В.В., Макаров О.А. Физические основы эрозии почв: механизм, закономерности проявления и прогнозирования. М.: МАКС Пресс, 2021. 190 с.
  11. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь. М.: ОГИЗ Сельхозгиз, 1936. 117 с.
  12. Калюжный И.Л., Лавров С.А. Гидрофизические процессы на водосборе. СПб.: Нестор-История, 2012. 616 с.
  13. Козменко А.С. Основы противоэрозионной мелиорации // Избр. тр. научной школы эрозиоведения А.С. Козменко–Г.П. Сурмача. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2023. Т. 1. С. 133–505 с.
  14. Кумани М.В., Апухтин А.В. Прогнозирование основных элементов весеннего стока в рамках реализации системы мониторинга и прогнозирования половодья // Технологии гражданской безопасности. 2012. Т. 9. № 4. С. 68–74.
  15. Методические рекомендации по учету стока и смыва почв при изучении водной эрозии. Л.: Гидрометеоиздат. 1976. 171 с.
  16. Мотовилов Ю.Г. Система физико-математических моделей формирования речного стока и ее применение в задачах гидрологических расчетов и прогнозов. Автореф. дис. … докт. геогр. наук. М., 2019. 42 с.
  17. Мухин В.М. Методы прогнозирования притока воды в водохранилища за период весеннего половодья // Тр. Гидрометцентра России. Гидрометеорологические прогнозы. 2014. Вып. 351. С. 108–140.
  18. Пат. RU 2790452 A01 13/16, G01N 33/24 Способ прогнозирования поверхностного стока талых вод в агроландшафтах на водосборных бассейнах Волги и Дона.
  19. Руководство воднобалансовым станциям. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 305 с.
  20. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней // Избр. тр. научной школы эрозиоведения А.С. Козменко–Г.П. Сурмача. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН. 2023. Т. 2. С. 153–407.
  21. Сурмач Г.П. Рельефообразование, формирование лесостепи, современная эрозия и противоэрозионные мероприятия. Избр. тр. научной школы эрозиоведения А.С. Козменко–Г.П. Сурмача. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН. 2023. Т. 2. С. 407–573.
  22. Танасиенко А.А., Чумбаев А.С. Условия формирования льдистого экрана в эродированных черноземах Западной Сибири // Почвоведение. 2010. № 4. С. 450–460.
  23. Starkloff T. Winter Hydrology and Soil Erosion Processes in an Agricultural Catchment in Norway. Wageningen, 2017.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences