На кафедре эрозии и охраны почв факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова сложились основные научные направления – «Оценка эрозионных процессов в почвах различных биоклиматических зон», «Изучение основ устойчивого землепользования» и «Эколого-экономическая оценка деградации почв и земель». В статье рассматривается развитие существующих направлений научных исследований с определенной корректировкой их названий и проблематики («Анализ и моделирование эрозионных процессов в почвах, в том числе в условиях изменения климата», «Развитие концепции устойчивого землепользования в контексте проблемы продовольственной безопасности», «Экология, экономика и социально-демографические особенности землепользования в условиях изменения климата и деградации почв»), а также новых направлений, имеющих некоторую исследовательскую историю на кафедре, – «Разработка принципов охраны почв», «Разработка методологических основ рекультивации земель». Особенно подробно рассмотрена необходимость создания целостной концепции охраны почв. Эта концепция должна включать в себя и формулирование правовых (законодательных и нормативно-методических) принципов охраны почв, и определение критериев оценки почв, при которых их охрана может осуществляться, и разработку систем охраны почв, прежде всего, от проявления эрозионных процессов, в различных биоклиматических и административно-территориальных условиях.

Лаборатория эрозии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева была организована в 1932 г. по инициативе видного почвоведа А.М. Панкова. Она стала специализированной лабораторией, положившей начало систематическому изучению эрозии почв, и длительное время была центром координации противоэрозионных исследований в стране. Широкая научная и организационная деятельность лаборатории мобилизовала внимание ученых и практиков на решение этой важной проблемы. В 1936 г. в Москве под руководством Д.Г. Виленского и А.М. Панкова было проведено Первое Всесоюзное совещание по борьбе с эрозией почв. Богатая история лаборатории связана с известными учеными: А.М. Панковым, академиком С.С. Соболевым, академиком А.Н. Каштановым, И.Д. Брауде, П.С. Трегубовым, А.С. Извековым и другими. С момента организации лаборатории на первый план выступили вопросы учета и картографирования эродированных почв, оценка специфики и степени выраженности эрозионных процессов, районирование территорий, подверженных эрозии. Для изучения этих проблем организовывались многочисленные комплексные почвенно-эрозионные исследования в европейской части России и союзных республиках. С 1960-х гг. наряду с экспедиционными исследованиями начали проводиться многолетние стационарные наблюдения за эрозией почв, направленные на разработку противоэрозионных мероприятий. В статье рассмотрены результаты более чем 90-летней деятельности лаборатории: установление географических закономерностей распространения водной и ветровой эрозии почв; составление почвенно-эрозионных карт СССР и отдельных регионов; разработка и внедрение почвозащитных мероприятий, направленных на борьбу с водной и ветровой эрозией почв и восстановление плодородия эродированных почв. В последние годы исследования ведутся на основе сочетания традиционных и современных методов диагностики и моделирования эрозионных процессов, разрабатываются новые подходы к оценке и управлению рисками деградации земель от эрозии почв.

Посвящается 110-летию со дня рождения
доктора с.-х. наук, профессора
Георгия Пантелеймоновича Сурмача

В настоящем обзоре приведены основные результаты многолетней работы научной школы эрозиоведения Козменко – Сурмача. Достижениями школы можно считать всестороннее глубокое изучение эрозионно-гидрологического процесса, создание основ отечественной противоэрозионной мелиорации, которые стали фундаментом для современных адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Одним из первых в нашей стране ученых, занимавшихся систематическими исследованиями в области изучения эрозионногидрологического процесса, а также разработками мер по его регулированию, является А.С. Козменко. Им была разработана оригинальная теория рельефообразования. В дальнейшем его работу продолжил его ученик Г.П. Сурмач, который провел обширные почвенно-эрозионные исследования, дополнил разработанную ранее теорию рельефообразования, обосновал теорию формирования серых лесных почв и черноземов в лесостепной зоне, предложил классификацию почв по степени смытости, разработал прогноз стока талых вод. Развитие идей школы было продолжено Е.А. Гаршиневым, В.П. Борцом, А.Т. Барабановым, В.И. Пановым, А.И. Петелько и др. На основе теории рельефообразования получили научное обоснование методы адаптивно-ландшафтного обустройства территории водосборов и размещения на них стокорегулирующих лесополос и других рубежей на расчетной основе; созданы новые приемы, технологии и система управления эрозионно-гидрологическим процессом; разработана методика высокоточного прогноза поверхностного стока талых вод. Таким образом, вековые важнейшие исследования в области защиты почв от эрозии и совершенствования противоэрозионной мелиорации получили достойное развитие. В настоящее время накопленный опыт и теоретические и прикладные разработки являются базой для устойчивого агроприродопользования на основе адаптивно-ландшафтного обустройства территории и создания агролесомелиоративного экологического каркаса в условиях возрастания антропогенного прессинга и изменения климата.

В конце пленигляциала – первой половине позднеледниковья, примерно 14–18 тыс. лет назад, русла рек равнин Северной Евразии были до 10–15 раз больше русел современных рек в тех же бассейнах. Фрагменты этих больших меандрирующих палеорусел широко распространены в поймах рек и на низких террасах. Гидрологический режим этих рек представляет большой интерес с точки зрения палеоклиматологии. Морфометрические характеристики больших палеорусел – ширина палеорусла, длина волны меандра – измерены на топографических картах и космических изображениях. Построены морфометрические связи ширины современных русел со среднемаксимальными расходами воды. Эти связи использованы для реконструкции максимальных расходов во время половодья для рек бассейнов Днепра, Дона, Волги и рек Западной Сибири. Суточный слой стока на максимуме половодья, который соответствует максимальному слою суточного таяния снега в период снеготаяния, приведен к единичным речным бассейнам площадью <1000 км². Среднее значение для южного мегасклона Восточно-Европейской равнины составило 51 мм/сутки, что в 6 раз больше современного значения, в том числе 50.6 мм/сутки для бассейна р. Волги (в 6 раз), 50.7 мм/сутки (в 7 раз) для бассейна р. Дон и 48 мм/сутки (в 10 раз больше современного) для бассейна р. Днепр. Для рек севера Западно-Сибирской низменности средний максимальный слой суточного стока составлял 64 мм (в 2.5 раза больше современного) и для бассейна р. Оби 54 мм (в 8 раз больше современного). Для пересчета этих величин максимального стока в среднегодовые применена палеогидрологическая аналогия. На основании палеофлористического метода и по данным математического моделирования климата определялись современные территории – аналоги для климатических условий позднего пленигляциала – позднеледниковья. Результаты расчетов показали, что на южном мегасклоне Восточно-Европейской равнины и на Западно-Сибирской низменности на площади 5.52 млн км² средние запасы воды в снеге перед началом снеготаяния составляли 309–390 мм, а объем стока за половодье с этой территории, принимаемый близким к годовому объему стока, – 1706–2150 км³, что в 2.1–2.7 раза больше современного. Полученные результаты противоречат устоявшимся представлениям, основанным на ксерофильном облике растительности, о том, что перигляциальный климат на равнинах Северной Евразии в целом был сухим. Результаты палеогидрологических реконструкций показали, что в условиях перигляциального климата существовала резкая сезонность внутригодового распределения осадков: атмосферные осадки в виде снега поступали на поверхность речных водосборов во время продолжительной зимы, весеннее снеготаяние было непродолжительным и интенсивным, половодье – коротким с высоким максимумом, а летом осадков было мало, и сток вод межени из толщи вечномерзлых грунтов был незначительным, что и приводило к ксерофитизации растительности.

Эрозия почвы является одним из главных факторов деградации черноземов, нанося наибольший вред сельскохозяйственным угодьям. Особенно возросла нагрузка на почву в последние десятилетия в связи с интенсификацией земледелия, увеличением урожая и сокращением возврата в почву питательных веществ, повлекших изменение физических свойств черноземов. Целью данной статьи явилось изучение проявления интенсивности стока талых и ливневых вод в севооборотах различной конструкции на территории склоновых агрочерноземов в условиях меняющегося климата. Полевые исследования проводили в Аксайском районе Ростовской области в длительном полевом эксперименте по изучению севооборотов и приемов обработки почвы в 1990–2024 гг. Опытный участок расположен на эрозионно опасном склоне юго-восточной экспозиции крутизной до 3.5–4°, организация территории склона контурно-ландшафтная. Почвенный покров участка представлен черноземом обыкновенным карбонатным среднесмытым среднемощным малогумусным тяжелосуглинистым на лессовидном суглинке. В результате меняющегося климата в последние десятилетия отмечено изменение процессов стокообразования. Изменение климата проявляется в увеличении среднесуточной температуры воздуха и уменьшении суммы осадков, как в течение года, так и в различные периоды формирования талого и ливневого стока. Выявлено снижение снежного покрова в последние годы или его отсутствие на полях, при этом увеличивается количество экстремальных ливней. Установлены значения среднесуточных температур воздуха, при которых начинается интенсивный сток. Определена зависимость стока воды от интенсивности ливней и суммы осадков. Увеличение доли многолетних трав в структуре посевов почвозащитных севооборотов до 40% позволило сократить сток на 39.3–58.1%, а применение почвозащитной обработки почвы на 21.0–23.7%. Применение противоэрозионных мероприятий, таких как организация территории склона, почвозащитные севообороты и способы обработки почвы и др., позволяет сократить сток до безопасных пределов, а в отдельных случаях полностью его предотвратить.