INFLUENCE OF CLIMATE CHANGE ON THE RATES OF GULLY GROWTH IN THE VYATKA-KAMA WATERSHED

I. I. Rysin; V. N. Golosov; I. I. Grigoryev; M. Yu. Zaitceva

doi:10.15356/0435-4281-2017-1-90-103

INFLUENCE OF CLIMATE CHANGE ON THE RATES OF GULLY GROWTH IN THE VYATKA-KAMA WATERSHED

I. I. Rysin, V. N. Golosov, I. I. Grigoryev, M. Yu. Zaitceva

https://doi.org/10.15356/0435-4281-2017-1-90-103

Full Text:

PDF (Rus) |

Generate QR code

Abstract

Mean annual rates of gully head retreat were assessed based on the results of monitoring (period 1978–2014) of more than 120 gully heads located within 28 sites over the Vyatka-Kama interfluve area. The main attention was given to evaluation of the ratio of snowmelt- and rainstorm-induced erosion in the total figure of gully head retreat in the entire period of observation. The other focus was the evaluation of the relative contribution of different soil and climatic factors to the gully growth rates in the period 1998–2014. It was found that the mean annual gully head retreat rates had decreased from 1.3 m/year in 1978–1997 to 0.3 m/year in 1998–2014. Observations at a number of locations nearby the Izhevsk city allowed to estimate that the total amount of gully head retreat associated with the snowmelt season had decreased from 80% in 1978–1998 to 53% in the following period. This decline was driven by the considerable decrease of snowmelt water runoff, which in turn was caused by warming of winters and in particular by the decrease of recurrence of winters when the average depth of frozen soil exceeded 50 cm. In the Udmurt Republic, the number of rainstorms capable of production of surface water runoff had increased in 1983–2014 by 20% compared to the period 1962–1982. Therefore, one can suggest that before 1982, the contribution of rainstorm runoff to the mean annual gully head retreat rate was even less than 20%. Rainstorm frequency was found to have not changed significantly during 1983–2014. The most important contribution to gully growth during the warm part of the year comes from rainstorms with the amount of precipitation above 40 mm per one event.

Keywords

gully head retreat rate, climate change, snowmelt water runoff, rainstorm water runoff, Udmurt Republic.

About the Authors

I. I. Rysin

Udmurt State University, Izhevsk Institute of natural sciences Kazan (Volga region) Federal University Institute of ecology and nature management
Russian Federation

Izhevsk, Russia

Kazan, Russia

V. N. Golosov

Kazan (Volga region) Federal University Institute of ecology and nature Lomonosov Moscow State University
Russian Federation

Kazan, Russia

Faculty of Geography, Moscow, Russia

I. I. Grigoryev

Udmurt State University, Izhevsk Institute of natural sciences
Russian Federation
Izhevsk, Russia

M. Yu. Zaitceva

Udmurt State University, Izhevsk Institute of natural sciences
Russian Federation
Izhevsk, Russia

References

1. Овражная эрозия востока Русской равнины / Дедков А.П. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1990. 142 с.

2. Рысин И.И. Овражная эрозия в Удмуртии. Ижевск: Изд-во Удмурт. ун-та, 1998. 274 с.

3. Рысин И.И. О современном тренде овражной эрозии в Удмуртии // Геоморфология. 1998. № 3. С. 92–101.

4. Vanmaercke M., Poesen J., Van Mele B., Demuzere M., Bruynseels A., Golosov V., Bezerra J.F.R., Bolysov S., Dvinskih A., Frankl A., Fuseina Y., Guerra A.J.T., Haregeweyn N., Ionita I., Makanzu Imwangana F., Moeyersons J., Moshe I., Nazari Samani A., Niacsu L., Nyssen J., Otsuki Y., Radoane M., Rysin I., Ryzhov Y.V., and Yermolaev O. How fast do gully headcuts retreat? // Earth-Science Reviews. 2016. Vol. 154. P. 336–355.

5. Зорина Е.Ф. Овражная эрозия: закономерности и потенциал развития. М.: ГЕОС, 2003. 169 с.

6. Valentin C., Poesen J., and Li Y. Gully erosion: Impacts, factors and control // Catena. 2005. Vol. 63. P. 132–153.

7. Poesen J., Nachtergaele J., Verstraeten G., and Valentin C. Gully Erosion and Environmental Change: Importance and Research Needs // Catena. 2003. Vol. 50. P. 91–133.

8. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Наумов Э.П., Шанталинский К.М., Николаев А.А. Региональные проявления современного потепления климата в тропо- стратосфере Северного полушария // Изв. РАН. Сер. геогр. 2005. № 6. С. 5–17.

9. Фролова Н.Л., Киреева М.Б., Агафонова С.А., Евстигнеев В.М., Ефремова Н.А., Повалишникова Е.С. Внутригодовое распределение стока равнинных рек Европейской территории и его изменение // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2015. Вып. 4. С. 4–20.

10. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Рец Е.П., Бугров А.А. Особенности формирования современных ресурсов подземных вод Европейской части России // Водные ресурсы. 2015. Т. 42. № 5. С. 457–466.

11. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Телегина Е.А. Изменение зимнего стока рек европейской части России // Водные ресурсы. 2015. Т. 42. № 6. С. 581–588.

12. Литвин Л.Ф. География эрозии почв сельскохозяйственных земель России. М.: Академкнига, 2002. 256 с.

13. Жилко В.В., Тищук Л.А., Хох И.Я. Жидкий и твердый сток на склоновых землях // Тр. БелНИИ почвоведения и агрохимии. 1991. Вып. 27. С. 28–46.

14. Бутаков Г.П., Зорина Е.Ф., Никольская И.И., Рысин И.И., Серебренникова И.А., Юсупова В.В. Тенденции развития овражной эрозии в Европейской России // Эрозионные и русловые процессы. М.: Изд-во МГУ, 2000. Вып. 3. С. 52–62.

15. География овражной эрозии / Веретенникова М.В., Зорина Е.Ф., Ковалев С.Н., Любимов Б.П., Никольская И.И., Прохорова С.Д. М.: Изд-во МГУ, 2006. 324 с.

16. Ionita I. Gully development in the Moldavian Plateau of Romania // Catena. 2006. Vol. 68. P. 133–140.

17. Rodzik J., Furtak T., and Zglobicki W. The impact of snowmelt and heavy rainfall runoff on erosion rates in a gully system, Lublin Upland, Poland // Earth Surface Processes and Landforms. 2009. Vol. 34. № 14. P. 1938–1950.

18. Рысин И.И., Григорьев И.И. Влияние гидрометеорологических факторов на рост оврагов в Удмуртии // Вестн. Удмурт. ун-та. Сер. Биология. Науки о Земле. 2010. Вып. 4. С. 137–146.

19. Литвин Л.Ф., Голосов В.Н., Добровольская Н.Г., Иванова Н.Н., Кирюхина З.П., Краснов С.Ф. Стационарные исследования эрозии почв при снеготаянии в центральном Нечерноземье // Эрозия почв и русловые процессы. М.: Изд-во МГУ, 1998. Т. 11. С. 57–76.

20. Брауде И.Д. Рациональное использование эродированных серых лесных почв Нечерноземной зоны РСФСР. М.: Лесная промышленность, 1976. 72 с.

21. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 256 с.

22. Барабанов А.Т. Агролесомелиорация в почвозащитном земледелии. Волгоград: ВНИАЛМИ, 1993. 156 с.

23. Медведев И.Ф., Шабаев А.И. Эрозионные процессы на пашне Приволжской возвышенности // Почвоведение. 1991. № 11. С. 61–69.

24. Акмаров П.Б., Князева О.П., Рысин И.И. Агроклиматический потенциал эффективности земледелия // Вестн. Удмуртского ун-та. Сер. Биология. Науки о Земле. Вып. 2. 2014. С. 89–96.

25. Дедков А.П. Экзогенное рельефообразование в Казанско-Ульяновском Приволжье. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1970. 256 с.

26. Дедков А.П., Мозжерин В.И., Трофимов А.М., Ступишин А.В. Климатическая геоморфология денудационных равнин. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1977. 224 с.

27. Бутаков Г.П. Плейстоценовый перигляциал на востоке Русской равнины. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1986. 144 с.

Review

For citations:

Rysin I.I., Golosov V.N., Grigoryev I.I., Zaitceva M.Yu. INFLUENCE OF CLIMATE CHANGE ON THE RATES OF GULLY GROWTH IN THE VYATKA-KAMA WATERSHED. Geomorfologiya. 2017;(1):90-103. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/0435-4281-2017-1-90-103