Регистрация и функционирование уникальной научной установки (УНУ) "Гидрологический комплекс" Федерального научного центра агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН

Обеспечение на современном уровне фундаментальных и прикладных исследований в области агролесомелиорации и рационального землепользования

Задачи функционирования УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН»:
•    выполнение наблюдений/измерений и исследований на научном оборудовании силами научно-исследовательского и инженерно-технического персонала УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН» в интересах подразделений базовой организации и внешних пользователей, работающих по научным тематикам, в т.ч. диссертационных исследований;
•    реализация мероприятий программы развития УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН»;
•    разработка новых методов измерений/исследований и новых приборов/научного оборудования в рамках программы научных исследований на УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН»;
•    обеспечение единства и достоверности измерений при проведении наблюдений/измерений на оборудовании УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН»;
•    сотрудничество с высшими учебными заведениями по вопросам проведения научных исследований и подготовки специалистов и кадров высшей квалификации (студентов, аспирантов, докторантов) на базе научного оборудования УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН»;
•    осуществление мероприятий по совершенствованию обеспечения эффективного функционирования научного оборудования и других объектов научной инфраструктуры УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН», по развитию материально-технической базы и развитию кадрового потенциала УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН»;
•    выполнение комплекса научно-исследовательских, инженерно-конструкторских и технологических работ, направленных на поддержание современного уровня наблюдательного комплекса УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН», усовершенствование экспериментальной базы проводимых исследований.
Водообеспеченность растений в засушливых районах Юго-Востока является одним из решающих факторов. Водный баланс экосистем указанного региона остаётся недостаточно изученным. Недостаток конкретных цифр по взаимозависимости между транспирацией деревьев и наличием корнедоступной влаги в экосистемах засушливой зоны вызывает ошибки в проектировании, которые приводят к массовой гибели лесных насаждений. Лизиметрическая измерительная система позволяет осуществлять мониторинг гидрологической ситуации в динамике.
Уникальная научная установка "Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН" является на данный момент крупнейшей на территории РФ установкой из 8 крупногабаритных лизиметров-испарителей, которые представляют собой металлические ёмкости объёмом 20 куб. м. Длина лизиметров 3,6 м, ширина 1,75 м. Дно лизиметра имеет уклон на глубине от 3 до 3,5 м. В нижней части расположен выпуск для слива воды. На лизиметрах дополнительно установлены стационарные дождемеры-накопители.
Три лизиметра (№2, №5 и №7) наполнены двуслойным песком с Ергенинской возвышенности. Мелкозернистый красноватый песок, продукт эоловой переработки светло-каштановой супесчаной почвы, с глубины 110 см подстилается неогеновым мелкозернистым кварцевым песком. Лизиметр №6 заполнен мелкозернистым красноватым песком. Полевая влагоёмкость песков (НВ) 6%, максимальная гигроскопичность (МГ) 0,6-0,8%, плотность 1,5 г/куб. см. Лизиметр №7 в июне 2005 года был покрыт 20 см слоем гальки размером 3-5 см для определения величины инфильтрации атмосферных осадков и величины испарения. Транспирация на нём отсутствует, так как галька препятствует появлению растительности. Лизиметр № 4 загружен суглинком, имеющим НВ – 17%, МГ – 4,5% и плотность 1,3 г/куб. см. Лизиметр № 3 заполнен супесчаным субстратом. Дно лизиметров до глубины 240 см отсыпано слоем гальки, исполняющей роль дренажа. Все лизиметры имеют водовыпуск в подземную галерею, где с периодичностью, зависящей от текущей скорости грунтового стока, сливается вода и замеряется её объём.
Исследования на УНУ в значительной степени направлены на получение новых знаний и разработку экспериментальных методик в области почвенной гидрологии и водно-балансовых исследований. Установка УНУ позволяет проводить комплексные исследования для решения задач водообеспечения в лесоводстве, растениеводстве и животноводстве, а также касающиеся аспектов миграции отдельных химических соединений (в том числе и загрязняющих веществ) сквозь почвенную толщу. Результаты исследований являются потенциально важными и применимыми для решения проблем управления запасами влаги в почве, в том числе для проведения расчётов количества доступной для растений влаги в рамках решения приоритетной научной задачи: «Изучить динамику водного режима почвогрунтов на лизиметрических моделях лесных и степных экосистем засушливой зоны территории РФ».
К научным направлениям деятельности УНУ «Гидрологический комплекс ФНЦ агроэкологии РАН» относятся:
•    изучение годовой динамики скорости гравитационного стока в почвах различного гранулометрического состава;
•    изучение особенностей миграции элементов питания растений и загрязняющих веществ в почве;
•    разработка рекомендаций по использованию земель сельхозназначения;
•    изучение водного режима почв разного гранулометрического состава;
•    изучение водного режима почв на различных фитоценозах;
•    изучение роста растений и состояния модельных лесонасаждений;
•    моделирование передвижения почвенной влаги с использованием специальных компьютерных программ;
•    разработка математических методов гидрологических исследований почв на базе натурных и экспериментальных данных;
•    изучение гидрофизических параметров почв для информационного обеспечения математических моделей.