РОЛЬ ЗАЩИТНОГО ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЯ В БОРЬБЕ С ЗАСУХОЙ И ОПУСТЫНИВАНИЕМ АГРОЛАНДШАФТОВ
Кулик К.Н., Беляев А.И., Пугачёва А.М. Роль защитного лесоразведения в борьбе с засухой и опустыниванием агроландшафтов // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 4-14. | PDF
В обзоре, в историческом аспекте рассмотрены вопросы применения агролесомелиорации и защитного лесоразведения для борьбы с засухой и опустыниванием сельскохозяйственных угодий. Показаны современное состояние лесонасаждений в засушливой зоне РФ и проблемы, связанные с дефляцией пастбищ. Отмечено, что в России возникла крупная эколого-хозяйственная проблема в связи с усилением интенсивности развития периодических засух, суховеев, эрозии, дефляции и состоянием защитного лесоразведения, как отрасли народного хозяйства в целом, и раздела науки в частности. Это требует соответствующих ее значимости стратегических государственных решений, которые указаны в «Стратегии развития защитного лесоразведения в РФ до 2025 года», где определены их направления, а также объемы и виды насаждений на период до 2025 г. и на более длительную перспективу на землях лесомелиоративного фонда. Рассмотрены причины опустынивания агроландшафтов,связанных с климатическими и антропогенными факторами, и обозначены меры предупреждения и технологии борьбы с этим явлением.
Ключевые слова: агроландшафты, засуха, защитные лесонасаждения, защитное лесоразведение, деградация, опустынивание, эрозия, дефляция, лесные полосы, фитомелиорция.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-4-14
EDN: CSZXWA
ЛЕСОПАСТБИЩНОЕ ОСВОЕНИЕ ОПУСТЫНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПРИКАСПИЯ
Манаенков А.С., Рыбашлыкова Л.П., Сивцева С.Н., Маховикова Т.Ф. Лесопастбищное освоение опустыненных земель Прикаспия // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 15-24. | PDF
Современное использование равнинных пастбищ Прикаспия сопровождается вспышками дефляции легких почв, образованием барханных и слабозаросших бугристых песков, снижением продуктивности и противодефляционной устойчивости природных кормовых угодий. В минувшем столетии в сухих субгумидных районах Ногайской степи сложилась практика лесомелиоративной трансформации таких песков в лесопастбища с кулисным, узкополосным и диффузным размещением древесного яруса. Преимущество получило создание и естественное распространение насаждений робинии (Robinia pseudoacacia L.) и вяза приземистого (Ulmus pumila L.). Лесопастбища образуют нетрадиционные экологически емкие и устойчивые ландшафты, привлекательные как для выпаса домашних, так и обитания диких животных. Представлены результаты изучения состояния лесонасаждений, продуктивности, структуры и питательности корма лесопастбищных угодий, созданных на Бажиганском песчаном массиве и подверженных многолетнему ненормированному выпасу крупного и мелкого скота. Исследования проводились в 2018-2021 гг. с использованием общепринятых методов в лесной таксации и геоботаники. Установлено, что в 20-35 лет насаждения вяза и робинии достигают высоты 5.5-12.0 м, надежно защищают почву от дефляции, животных от перегрева и продуцируют дополнительный корм. Запасы корма в лесопастбищах складываются из урожая трав под пологом насаждений (в основном эфемеров), доступной древесной зелени, питательность которой не уступает питательности доминантных видов травостоя природных пастбищ, и подножной фитомассы открытых участков угодий. Суммарная кормоемкость лесопастбищ до 6 раз выше кормоемкости природных пастбищ, меньше зависит от погодных условий и позволяет в 2-3 раза увеличивать безопасную пастбищную нагрузку, поголовье выпасаемого скота, эффективность животноводства на базе подножного корма. При научно-обоснованном расходе корма на 1 кг привеса крупного рогатого скота (КРС) 100 га лесопастбищ позволяют дополнительно получать в среднем около 5 т говядины или 750 тыс. руб. дохода в год (в ценах 2021 г.).
Ключевые слова: Прикаспий, природные пастбища, опустынивание, пески, лесная мелиорация.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-15-24
EDN: CZNHXB
АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ПЛОЩАДЕЙ СТЕПНЫХ ПОЖАРОВ В ЗАПАДНОМ КАЗАХСТАНЕ ПО ДАННЫМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Шинкаренко С.С., Берденгалиева А.Н., Дорошенко В.В., Найчук Я.А. Анализ динамики площадей степных пожаров в Западном Казахстане по данным дистанционного зондирования земли // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 25-35. | PDF
Регулярные ландшафтные пожары способствуют изменению видового состава растительного покрова, активизации эрозионных процессов, уничтожают животных и их местообитания, служат источником эмиссий парниковых газов. По этим причинам крайне важно изучать пожарный режим ландшафтов. В то время как лесным пожарам посвящено множество исследований, травяные пожары вообще и степные в частности изучены намного хуже. В работе проанализирована динамика горимости зональных естественных ландшафтов трех регионов Западного Казахстана за 2001‒2020 гг. по данным экспертного дешифрирования спутниковых изображений Landsat с верификацией по данным детектирования активного горения MCD14ML и выгоревших площадей MCD64A1, FireCCI51, GABAM. Всего идентифицировано 18.6 тыс. гарей, а общая выгоревшая площадь за период исследований составила почти 60% территории. Большая часть площади пройдена огнем очень крупных пожаров площадью более 25 тыс. га каждый, а самые крупные гари имели площадь более 500 тыс. га. Две трети всех выгоревших площадей пройдены огнем два и более раз, в том числе 43% – три и более раз. После 2010 г. горимость территории существенно снизилась, что связано в первую очередь с ростом поголовья скота, а во вторую – с ухудшением гидротермических условий. В засушливых условиях погода влияет на пожарный режим не как фактор для распространения огня, а как фактор для накопления достаточного количества горючего материала. Поэтому снижение сумм осадков, рост температур и пастбищных нагрузок способствуют снижению количества и площадей пожаров из-за уменьшения запасов растительной мортмассы.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, природные пожары, Атырауская область, Актюбинская область, Западно-Казахстанская область, картографирование.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-25-35
EDN: EHJGMV
METEOROLOGICAL DROUGHT MEASUREMENT WITH DEFICIT IN RAINFALL OCCURRENCE ACCORDING TO SPI INDICES: A CASE STUDY OF PESHAWAR, PAKISTAN
Shahla Nazneen,Tehreem Ayaz, Yamna Durrani, Neelum Ali, Min Lei, Saeeda Yousa Meteorological drought measurement with deficit in rainfall occurrence according to SPI indices: a case study of Peshawar, Pakistan // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 36-45. | PDF
The study aimed to analyze the probability of occurrence/severity situation of meteorological drought in Peshawar, Pakistan and its impacts on agriculture. Therefore, the past 30-years (1986-2016) meteorological data was collected from Peshawar Meteorological Department and analyzed through Standardized Precipitation Index (SPI) drought software for mild, moderate, severe and extreme droughts on monthly, seasonally and annually basis. Results for the monthly and seasonal analysis found that severe and extreme droughts occurred mostly in May and June in summer, and March and April in spring seasons. The annually basis analysis found severe drought for the years 1989, 2000, 2001 and 2006, in which the most extreme drought year was 2001. Furthermore, the probability of occurrence/percentage of mild drought (12-month) in past 30 years was calculated 34%, moderate 9%, severe 8% and extreme drought 1.6%, These results also provide an insight of drought probability of occurrence and severity in next hundred years. The study concluded that most immediate consequence of drought can be seen in a fall in crop production. No work has been conducted before on measurement of meteorological drought of Peshawar through SPI. Therefore, it is a novel study and will contribute towards preparing for the drought which may affect the crops of Peshawar.
Keywords: Drought; Meteorological Drought; SPI; Probability of recurrence; Precipitation Deficit and Shortfall.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-36-45
EDN: HINEPB
ДИСТАНЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ ОПУСТЫНИВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ КАЛМЫКИИ
Юферев В.Г., Силова В.А., Ткаченко Н.А. Дистанционный мониторинг опустынивания территории Калмыкии // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 46-52. | PDF
Геоинформационные технологии оценки опустынивания аридных территорий обеспечивают определение пространственного положения объектов исследований, а также фиксацию изменений, происходящих на территориях в пространственно-временном аспекте при воздействии климатических и антропогенных факторов, определяющих такие изменения. Дистанционный, пространственно-временной мониторинг заключается в картографировании участков опустынивания с точной географической привязкой объектов и определением произошедших на них изменений с течением времени (Mariam Akhtar-Schuster, 2020). Оценка степени опустынивания основывается на классификации видов опустынивания и методологии дистанционных исследований участков деградации и геоинформационных технологиях (Юферев, 2007). Принимая за основу критерии зон экологического состояния (норма, риск, кризис и бедствие) для различных видов земель сельскохозяйственного назначения (Виноградов, 1984), определяют критерии проведения дистанционного мониторинга зон экологического бедствия с использованием актуальных космоснимков на территории Республики Калмыкия. Использование для мониторинга дистанционных методов оценки опустынивания обеспечивает возможность выявления пространственных изменений, происходящих на территории мониторинга, при изменении уровня воздействия антропогенных и климатических факторов. Математическая и статистическая обработка результатов, полученных при пространственно-временных исследованиях, дают возможность выявить функциональные связи площади опустынивания и величины действующих здесь природных и антропогенных факторов, на основании которых появляется возможность разработки математической модели таких изменений. Такая модель отражает вероятное развитие площади опустынивания в зависимости от фактического сочетания наиболее существенных факторов, поэтому при моделировании важным является выбор таких факторов. Моделирование степени деградации основывается на оценке величины участков (площади), подверженных определенной степени деградации, и математическом описании процессов изменения их состояния. В результате на территории исследования были определены площади опустынивания и изменение площадей этих зон. Проведенный мониторинг опустынивания по данным дистанционной съемки территории Калмыкии позволил определить за период с 1984 по 2020 гг. увеличение площадей, подверженных опустыниванию, практически в 4 раза, с 750 до 3000 тыс. га.
Ключевые слова: мониторинг, опустынивание, космоснимки, модель, факторы, изменение.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-46-52
EDN: KQMOFT
АНТРОПОГЕННЫЙ ФАКТОР ОПУСТЫНИВАНИЯ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Тютюма Н.В., Булахтина Г.К., Тютюма Н.А. Антропогенный фактор опустынивания аридных территорий Астраханской области // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 53-58. | PDF
В статье представлены результаты многолетних исследований влияния выпаса животных на развитие опустынивания в Астраханском регионе. Цель исследования – разработать научно обоснованные ресурсосберегающие нагрузки сельскохозяйственных животных на пастбищные экосистемы Астраханской области (АО) по административным районам. В задачи исследования входило: проведение геоботанического мониторинга биоценозов естественных аридных пастбищ; определение емкости используемых пастбищ, определение фактической нагрузки выпаса и разработка научно обоснованных пастбищных нагрузок. Расчеты проводились с использованием практического руководства ВНИИ кормов «Нормы нагрузки пастбищ Прикаспийского региона» (1995). В результате было выявлено, что в Астраханском регионе в результате увеличения антропогенного фактора, а именно бессистемного и бесконтрольного использования природных полупустынных пастбищ под выпас животных, когда происходит несоответствие фактической нагрузки пастбищ их емкости (в 2-6 раз), активизируется процесс опустынивания. Несбитые и слабосбитые пастбища сохранились на 35% площади исследуемых кормовых угодий, среднесбитые и сильносбитые пастбища занимают 43 и 22%, что свидетельствует о более чем пятикратном возрастании их за последнее десятилетие.
Ключевые слова: опустынивание, животноводческая нагрузка, продуктивность пастбищ, условные головы, норма нагрузки.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-53-58
EDN: PWLLCU
ОЦЕНКА ДИНАМИКИ НАЗЕМНОГО ПОКРОВА В ЦЕЛЯХ УСТАНОВЛЕНИЯ НЕЙТРАЛЬНОГО БАЛАНСА ДЕГРАДАЦИИ ЗЕМЕЛЬ НА ЛОКАЛЬНОМ УРОВНЕ (ДЛЯ ОПУСТЫНЕННЫХ УГОДИЙ СУХОСТЕПНОГО ЗАВОЛЖЬЯ)
Славко В.Д., Андреева О.В., Куст Г.С. Оценка динамики наземного покрова в целях установления нейтрального баланса деградации земель на локальном уровне (для опустыненных угодий сухостепного Заволжья) // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 59-69. | PDF
Сухостепное Заволжье имеет сложную структуру земель, представленную участками орошаемого и богарного земледелия, пастбищными угодьями как на естественных степных участках, так и на заброшенных пахотных землях, что приводит к существенному искажению результатов оценки нейтрального баланса деградации земель (НБДЗ) на основе стандартных подходов, разработанных для анализа состояния земель на глобальном и региональном уровне. В работе анализируется проблема интерпретации результатов оценки динамики наземного покрова как одного из основных глобальных индикаторов НБДЗ, предлагаемых Конвенцией ООН по борьбе с опустыниванием. Для исследуемой территории был разработан и применен метод, основанный на анализе сезонных серий снимков КА Landsat с помощью самоорганизующихся нейронных сетей Кохонена, реализованных в программном комплексе Scanex Image Processor. Показано, что такой подход существенно расширяет возможности оценки НБДЗ, как в результате детализации оценки и установления большего количества картографических выделов и контуров, так и при использовании матрицы оценки переходов, основанной на расширенной классификации наземного покрова. Применение модуля Change Detection программного комплекса SAGAGIS позволяет не только выявлять характер восстановительных и деградационных изменений, но и проводить сравнительные оценки трендов для различных угодий и категорий земель. Совокупность предложенных подходов, реализованная в виде функционального алгоритма, может быть рекомендована для мониторинга и оценки достижения НБДЗ на локальном уровне.
Ключевые слова: нейтральный баланс деградации земель, опустынивание, материалы дистанционного зондирования земли, изменения наземного покрова.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-59-69
EDN: WHOCSS
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА ОТ ОПУСТЫНИВАНИЯ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ НА ЮГЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ
Корнеева Е.А. Оценка экологического ущерба от опустынивания аридных территорий на юге Европейской территории России // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 70-76. | PDF
В настоящее время опустынивание является нерешенной экологической проблемой, затрагивающей 1.5 млрд человек и 25% засушливых земель во всем мире. Оно представляет собой критическую угрозу биоразнообразию, социально-экономическому развитию и устойчивости аридных регионов. В местных масштабах опустынивание часто является результатом неустойчивого управления земельными ресурсами.Сельскохозяйственные угодья, подверженные этому процессу, интенсивно используются для массового производства продовольствия. Несмотря на всю важность этой экологической проблемы, до сих пор нет единой точной количественной оценки, идентифицирующей процесс опустынивания в региональном масштабе. Отсутствие четкого определения и единых стандартизированных методов измерения причин и последствий этого деструктивного процесса представляет собой значительное препятствие для разработки соответствующих стратегий в борьбе с опустыниванием. С помощью метода компенсационных затрат на примере полупустынной зоны проведена оценка экологического ущерба, который получают землепользователи из-за деградации земель, в виде потерь плодородия – органических и питательных веществ почвы. Установлено, что не в последнюю очередь это обусловлено многолетним климатическим трендом, свидетельствующим о нарастании засушливости климата исследуемой территории. На основании последних данных определена величина площадей сельскохозяйственных угодий на юге европейской части России с преобладанием светло-каштановых почв, подверженных опустыниванию, рассчитаны региональные затраты удобрений, необходимых для компенсации утраченного плодородия этих природных ресурсов, установлена величина потерь их годичной продуктивности. Полученные оценки могут быть использованы лицами, формирующими политику, в качестве важного количественного инструмента для определения масштабов и издержек опустынивания в части обоснования снижения этим процессом производственного потенциала засушливых земель.
Ключевые слова: опустынивание, полупустынная зона, изменение климата, юг Европейской территории России (ЕТР), экологический ущерб, потери плодородия, компенсация затрат, удобрения.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-70-76
EDN: ZUINDE
УДЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ И ИСКУССТВЕННОГО 137Cs В ПОЧВАХ И ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЯХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Бураева Е.А., Безуглова О.С. Удельная активность естественных радионуклидов и искусственного 137Cs в почвах и травянистых растениях Ростовской области // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 77-84. | PDF
Работа посвящена изучению особенностей распределения в растениях и почвах естественных радионуклидов (226Ra, 232Th, 40K) и искусственного 137Cs в условиях сухих и полусухих степей на примере Ростовской области. В качестве объектов исследования использованы образцы почв и растений, отобранных в Цимлянском, Волгодонском, Дубовском, Пролетарском и Орловском районах Ростовской области в экспедициях 2001-2019 гг. Удельную активность (концентрацию) радионуклидов в почве и растениях измеряли гамма-спектрометрическим методом радионуклидного анализа. Искусственный радионуклид 137Cs в почвенном покрове и в растениях Ростовской области распределен неравномерно в связи с особенностями его выпадений после аварии на Чернобыльской АЭС. Удельная активность естественных 226Ra и 232Th в почвах и растительной массе сопоставима в пределах стандартного отклонения (20-30%) и в среднем составляет 21.2 Бк/кг и 24.8 Бк/кг для 226Ra и 232Th в растениях и 22.0 Бк/кг и 27.1 Бк/кг для 226Ra и 232Th в почвах. Концентрация 40К в растениях и почвах составляет 149.4 Бк/кг и 468.5 Бк/кг соответственно и обусловлено особенностями солонцеватых почв сухостепной зоны Ростовской области. Составлены ряды по удельной активности радионуклидов в вегетативной массе растений: 40K >226Ra ≥232Th >137Cs.
Ключевые слова: удельная активность, естественные радионуклиды, радиоцезий (137Cs), степь, растение, распределение, почва.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-77-84
EDN: ZWRGEV
ВЛИЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ
Сытин Г.О., Подковыров И.Ю. Влияние защитных лесных насаждений на фитосанитарное состояние каштановых почв // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 1 (94). С. 85-91. | PDF
При интенсивном сельскохозяйственном освоении территорий каштановых почв выявлено ухудшение фитосанитарного состояния почвы и растений. Стационарные наблюдения проведены на территории опытно-производственного хозяйства (ОПХ) «Качалино» Федерального научного центра агроэкологии Российской академии наук (ФНЦ агроэкологии РАН) Иловлинского района и опытно-производственного хозяйства «Горная поляна» Волгоградской области. Анализ растений озимой пшеницы показал наличие возбудителей корневых гнилей: Alternaria alternariae (Cooke) Woudenb. &Crous., Fusarium oxysporum Schlecht, Bipolaris sorokiniana Shoemaker. Определено положительное влияние защитных лесных насаждений на фитосанитарное состояние посевов зерновых культур. Выявлено, что в зонах влияния защитных лесных насаждений в период распространения инфекции в апреле древесные виды по-разному влияют на скорость ветра и влажность почвы прилегающей территории. Установлено, что ильмовые и дубовые защитные насаждения эффективно снижают распространенность корневых гнилей в посевах озимой пшеницы (биологическая эффективность 13.71-43.96%). Их развитие уменьшается на 5-7% в зонах защиты на расстоянии до 150 м от насаждений. Вместе с этим под защитой ильмовых насаждений увеличивается урожайность озимой на 9.4-21.3%.
Ключевые слова: защитные лесные насаждения, каштановая почва, болезни растений, влажность почвы, фитосанитарное состояние, зерновые культуры.
DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-85-91
EDN: SSGXEG