CC BY
7
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Эвиев Валерий Андреевич, доктор технических наук, профессор кафедры агроинженерии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Калм ГУ» им. Б.Б. Городовикова (358000, РФ, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул. Пушкина, 11), телефон +79061768774, e-mail: [email protected]
Салаев Бадма Катинович, профессор кафедры биотехнологии и животноводства ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова» (358000, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул. Пушкина, 11), доктор биологических наук, е-mail: [email protected] Фомин Сергей Денисович, профессор кафедры «Механика», заведующий Центром наукометрического анализа и международных систем индексирования, Волгоградский государственный аграрный университет (РФ, 400002, г. Волгоград, Университетский проспект, 26), доктор технических наук, доцент, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7910-9284 E-mail: [email protected]
Куркудинова Наталия Александровна, старший преподаватель кафедры природообустройства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Калм ГУ» им. Б.Б. Городовикова (358000, РФ, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул. Пушкина, 11), телефон +79093987960, e-mail: [email protected]
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-63 AGRICULTURAL FOREST MAPPING OF LANDSCAPE SUFFERED TO EROSION DEVELOPMENT
A. A. Tubalov
Federal state budget scientific institution «Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences», Volgograd, Russia
Received 08.08.2022 Submitted 02.12.2022
The research was carried out within the framework of the state task of the Federal Scientific Center for Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences № 122020100312-0 "Theory and principles of the formation of adaptive agroforest reclamation complexes in the dry steppe zone of the south of the Russian Federation in the context of climate change"
Summary
The article presents the results of remote and ground-based studies of the region on the right bank of the Khoper River. The issues of assessing the development of modern erosion processes, the structure of agricultural use, and the steepness of slopes are studied in detail. The data obtained later became the basis for the agroforestry grouping of the watersheds of the study region.
Abstract
Introduction. The article is devoted to the problem of researching agroforest landscapes in which erosion processes play a significant role. It deals with issues related to the allocation of the catchment structure, the identification of parameters characterizing the current development of erosion processes, mapping and assessing the structure of agricultural land use and the steepness of the relief. The significance of the studies carried out is due to their focus not only on identifying the actual state of erosion processes, but also on the search for parameters indirectly indicating a greater development of erosion processes in some areas compared to others. Object. The studies were carried out on the territory of the right bank of the Khoper River within the Volgograd region. Research of this territory for reclamation purposes is in demand. This region, along with the fact that it is characterized by the distribution of the most agriculturally valuable types of soils (Chernozems, CH), is distinguished by developed processes of water degradation of soils. Materials and methods. The conducted studies are based on remote and field methods of territory mapping. The main materials used in the course of research are topographic maps M 1:100000, as well as mosaics of satellite images with high resolution. The key software packages used during the research were "Photoshop" and "MapInfo". The research methodology is based on methodological techniques developed and tested by the Laboratory of Geoinfor-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
mation Modeling and Mapping of Agroforestry Landscapes of the Federal Scientific Center for Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences. Results and conclusion. When As a result of the research, the main indicators characterizing the modern erosional division of the territory, as well as the characteristics of the leading factors causing the development of erosion processes, were established - the characteristic of the structure of agricultural land use and the characteristic of slope steepness. The arithmetic mean values of ravine erosion dissection for the study region are 0.4 km/km2, with the arithmetic mean density of gully peaks being 0.8 pieces/km2. Correlation studies of the relationship between parameters made it possible to identify parameters indirectly indicating the development of ravine erosion. These are such parameters as the areas of arable land in the catchment located on slopes with a steepness of more than 3° and the areas of slopes with a steepness of more than 8° that are not covered with forest. The assessment of the development of degradation processes became the basis for the agroforestry grouping of the study area. A significant result of the ongoing research is the data confirming the differences in the genesis and the associated characteristics of the territories of gully catchment areas and inter-gully sections of slopes.
Key words: girder catchment area, inter-gully sections of slopes, ravine subdivision, structure of agricultural land use, steepness of relief, agroforestry.
Citation. Tubalov A. A. Application of the landscape approach to the assessment of the protective forest cover of territories. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 4(68). 543-553 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-63.
Author's contribution. Author of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. Author of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.412
АГРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ЛАНДШАФТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ РАЗВИТИЮ ЭРОЗИИ
А. А. Тубалов, кандидат сельскохозяйственных наук
ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград
Дата поступления в редакцию 08.08.2022 Дата принятия к печати 02.12.2022
Исследования проведены в рамках выполнения государственного задания Федерального научного центра агроэкологии, комплексной мелиорации и защитного лесоразведения Российской академии наук № 122020100312-0 «Теория и принципы формирования адаптивных агролесомелиоративных комплексов сухостепной зоны юга РФ в контексте климатических изменений»
Актуальность. Статья посвящена проблеме исследований агролесоландшафтов, в которых значимую роль играют процессы эрозии. В ней рассмотрены вопросы, касающиеся выделения водосборной структуры, выявления параметров, характеризующих современное развитие эрозионных процессов, картографирования и оценки структуры сельскохозяйственного использования земель и крутизны рельефа. Значимость проведенных исследований обусловлена направленностью их не только на выявление фактического состояния эрозионных процессов, но и на поиск параметров, опосредованно указывающих на большее развитие эрозионных процессов на одних территориях в сравнении с другими. Объект. Исследования проведены на территории правобережья р. Хопер в пределах Волгоградской области. Исследования данной территории в мелиоративных целях востребованы. Данный регион наряду с тем, что он характеризуется распространением одних из самых плодородных типов почв (чернозема обыкновенного и чернозема южного) отличается развитыми процессами водной деградации почв. Материалы и методы. Проведенные исследования основаны
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
на дистанционных и полевых методах картографирования территории. Основными материалами, примененными в ходе исследований, являются топографические карты М 1 : 100000, а также мозаики космических снимков с высоким разрешением. Ключевыми пакетами программ, примененными в ходе исследований, являлись «Photoshop» и «MapInfo». Методика проводимых исследований основана на методических приемах, разработанных и апробированных лабораторией геоинформационного моделирования и картографирования агролесоландшафтов ФНЦ агроэкологии РАН. Результаты и выводы. В результате проведенных исследований установлены основные показатели, характеризующие современное эрозионное расчленение территории, а также характеристики ведущих факторов обусловливающих развитие эрозионных процессов - характеристика структуры сельскохозяйственного использования земель и характеристика крутизны склонов. Среднеарифметические значения овражного эрозионного расчленения для исследуемого региона равны 0,4 км/км2, при среднеарифметической плотности вершин оврагов - 0,8 шт./ км2. Корреляционные исследования взаимосвязи между параметрами позволили выделить показатели, опосредовано указывающие на развитие овражной эрозии. Это такие величины, как площади пашни в водосборе, расположенных на склонах крутизной более 30 и площади склонов крутизной более 80 непокрытых лесом. Оценка развития деградационных процессов стала основой для агролесомелиоративной группировки исследуемой территории. Значимым результатом проводимых исследований являются данные, подтверждающие отличия генезиса и связанных с ним характеристик территорий балочных водосборов и межбалочных участков склонов.
Ключевые слова: балочные водосборы, межблочные участки склонов, овражное расчленение, структура сельскохозяйственного использования земель, крутизна рельефа, агролесомелиорация.
Цитирование. Тубалов А. А. Агролесомелиоративное картографирование ландшафтов, подверженных развитию эрозии. Известия НВ АУК. 2022. 4(68). 543-553. DOI: 10.32786/2071-94852022-04-63.
Авторский вклад. Автор настоящего исследования принимал непосредственное участие в планировании, выполнении, анализе полученных материалов. Автор настоящей статьи ознакомился с представленным окончательным вариантом и одобрил его.
Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Введение. Агролесомелиоративное картографирование, или картографирование территории в целях проведения агролесомелиоративных мероприятий, представляет собой источник получения данных о факторах, на основании которых обосновываются, планируются агролесомелиоративные мероприятия. Современное картографирование, базируется на использовании новейших технических средств, представляет собой один из наиболее распространенных методов изучения природы. Геоинформационное картографирование позволяет быстро получать точные данные о таких важных характеристиках агроландшафта, как развитие деградационных процессов, характеристике антропогенной нагрузки, а также анализировать состояние основных природных факторов (рельефа, растительного покрова, почв, водоемов и т.д.). Картографирование территории является фундаментом для проведения классификации земель в зависимости от предопределяющих потенциальное развитие эрозионных процессов факторов. Картографическая модель также является формой, в которой предоставляются обобщенные данные о специфике, очередности и объемах требуемых агролесомелиоративных работ.
Системы защитных лесных насаждений (ЗЛН) представляют собой объекты, которые оказывают комплекс воздействий на компоненты агролесоландшафта. ЗЛН оптимизируют процессы почвообразования, улучшают микроклимат, уменьшают поверхностный сток, минимизируют вероятность возникновения и развития эрозии и дефляции почв, ослабляют вредоносность засух и суховеев, создают предпосылки для увеличения фито-, зооразнообразия и биопродуктивности агроландшафтов [6, 9, 11, 12, 13].
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Представляясь одним из ведущих видов мелиораций при осуществлении адаптивно-ландшафтного комплекса мероприятий, агролесомелиорация ставит перед картографированием задачу фундаментального и подробного исследования территорий. Только на основании полных данных, возможно, обеспечить создание эффективных систем лесных полос - обосновать их размещение, определить их породный состав, конструкцию, рядность, назначить мероприятия по уходу [1, 2, 3].
Цель исследования состояла в картографировании и выявлении значений параметров, характеризующих современное эрозионное развитие территории, а также поиске показателей, взаимосвязанных с развитием эрозии и указывающих на ее развитие косвенно. Для достижения поставленной цели были решены задачи по созданию картографических моделей исследуемой территории, созданию параметрической базы данных, ее анализу и обобщению.
Материалы и методы. Объектом исследований являются агролесоландшафты правобережья р. Хопер в пределах Волгоградской области (рисунок 1).
Климат соответствует континентальной Восточно-Европейской климатической провинции. Обеспеченность ресурсами тепла и влаги допускают экономически рентабельное возделывание в исследуемом регионе разнообразных культур: пшеница, подсолнечник, рожь, нут и многие др.
Почвенный покров представлен одними из плодородных видов почв - черноземом южным и черноземом обыкновенным.
Естественная растительность представлена разнотравно-злаковыми, злаковыми ассоциациями, а также байрачными и нагорными лесами.
Рисунок 1 - Расположение региона проводимых исследований на цифровой модели местности Волгоградской области
Figure 1 - Location of the region of ongoing research on the digital terrain model
of the Volgograd region
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Основой гидрографической сети объекта исследований является р. Хопер. Протяженность его по исследуемой территории составляет 825 км. С правобережья на территории Волгоградской области в Хопер впадают малые реки: Растеряева, Евдовля, Акишевка, Тишанка, Добринка, Топкая.
В геоморфологическом плане территория относится к району Калачской пластовой возвышенности. Склоны водораздельных пространств сильно изрезаны многочисленными современными эрозионными формами - оврагами и промоинами, и древними - балками, лощинами, ложбинами. Густота современного эрозионного расчленения по отдельным территориям превышает значения 1 км/км2 [8]. Сильно развит плоскостной смыв.
Общая площадь региона исследований составляет 3800 км2.
Методика картографирования базируется на методических приемах, созданных и проработанных в лаборатории геоинформационного моделирования и картографирования агролесоланшафтов ФНЦ агроэкологии РАН [7, 10]. Она основана на применении дистанционных, картографических данных, а также геоинформационных программ.
Важными методическими моментами проводимых исследований являются аспект применение водосборного подхода к выделению балочных и межбалочных водосборов [4] - территориальных единиц, в рамках которых происходит расчет удельных показателей, и вопрос применения градаций склонов по крутизне при выделении земельных фондов [5].
Результаты и обсуждение. В результате проведенных картографических исследований для изучаемой территории наряду с границами притоков р. Хопер (реки: Рас-теряева, Евдовля, Акишека, Тишанка, Безымянная, Топкая) были установлены границы суходолов. Выявленная структура водосборов также содержит в себе информацию о местоположении и площадях, которые занимают межводосборные участки склонов. Всего было выделено 160 балочных водосбора и 69 межбалочных участков склонов. В исследуемом регионе межбалочные участки склонов занимают 18 % долю территории.
По результатам дешифрирования для каждого балочного водосбора (межбалочного участка склонов) был произведен расчет удельных показателей, характеризующих современные эрозионные процессы: овражное расчленение (км/км2), плотность вершин оврагов (шт./ км2).
Диапазон выявленных значений показателя овражного расчленения составляет от 0 до 3,5 км км/км2, а количества вершин оврагов - от 0 до 12 шт./ км2.
Среднее арифметические значения исследуемых показателей по региону равны 0,4 км/км2 , и 0,8 шт./ км2.
Расчет среднеарифметических значений исследуемых показателей, характеризующих развитие процессов современной эрозии по группам балочных водосборов и межбалочных участков склонов позволяет констатировать большее развитие деграда-ционных процессов во второй группе. Так, среднеарифметическое значение овражного расчленения для группы балочных водосборов равно 0,3 км/км2 для межбалочных участков склонов - 0,6 км/км2. Среднеарифметическое значение плотности вершин оврагов для группы балочных водосборов равно 0,6 шт./км2 для межбалочных участков склонов - 1,3 шт./км2.
Результатом проведенных картографических исследований наряду с оценкой развития современных эрозионных процессов в рамках структуры водосборов стал анализ особенностей рельефа и антропогенной нагрузки на агроландшафты. Были созданы картографические модели структуры сельскохозяйственных угодий и крутизны склонов исследуемой территории.
На рисунке 2 в качестве примера представлен фрагмент созданной карты структуры сельскохозяйственных земель, соответствующий четвертому притоку правобережья р. Хопер, - р. Тишанка. Данная карта отражает распространение в регионе четырех
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
основных типов использования сельскохозяйственных земель: пашня, пастбище, лес, земли сельских поселений. Данное изображение стало основой для снятия параметрической информации и расчета показателей долевого участия выделенных типов угодий в каждом балочном водосборе (межбалочном участке склонов).
Рисунок 2 - Фрагмент карты структуры сельскохозяйственных угодий, р. Тишанка Figure 2 - A fragment created by the map of the structure of agricultural land, the river Tishanka
Созданный массив параметрической информации о структуре земель был обобщен. В таблице 1 представлены минимальные и максимальные значения показателей, а также среднеарифметические значения, рассчитанные по трем выборкам. Диапазон значений показателей доли, которые занимают пашня, пастбище, лес и селитебные угодья крайне широк, но в среднем в регионе пашня занимает 44 %, пастбище - 41 % , лес - 12 % и 2 % приходятся на земли, занятые сельскими поселениями. Сопоставление среднеарифметических значений, рассчитанных по выборкам балочных водосборов и межбалочным участкам склонов, позволяет выявить ряд отличий последних. Межбалочные участки склонов характеризуются меньшим количеством пашни и большим количеством пастбищ. Данная особенность может быть объяснена особенностями рельефа, его большей крутизной. Также данные территории отличаются на 40 % меньшим количеством естественно произрастающих лесов и на 230 % большим количеством площадей, которые занимают селитебные угодья. Оба обстоятельства могут служить обоснованием причин большего развития процессов современной эрозии на межбалочных участках склонов.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Естественная древесная растительность является мощным фактором, предотвращающим развитие эрозии. Для исследуемого региона данное обстоятельство чрезвычайно важно, так как леса в регионе представлены в основном байрачными лесами (за исключением леса «Шакин», расположенного в водосборе первого притока р. Хопер - р. Растеря-евке). Уменьшение общего показателя лесистости в водосборе свидетельствует о меньшей защищенности перед эрозионными процессами наиболее крутых склонов.
Большее количество поселений указывает на большее пастбищные нагрузки на прилегающие к сельским поселениям территории, а также большее количество проселочных дорог. Тропы домашних животных и проселочные дороги, которые располагаются вдоль склона, являются в ряде случаев причиной концентрации стока и толчком для развития оврагов.
Таблица 1 - Значения показателей структуры сельскохозяйственных угодий исследуемых агроландшафтов
Table 1 - Values of indicators of the structure of agricultural lands _of the studied agricultural landscapes
Показатель / Indicator Пашня / Arable land Пастбища / Pastures Лес / Forest Земли поселений / Settlement lands
Минимальное и максимальное значение показателя, % / Minimum and maximum value of the indicator, % 0-96 3-100 0-94 0-50
Среднеарифметическое значение показателя, рассчитанное региону в целом, % / Average arithmetic value of the indicator calculated for the region as a whole, % 44 41 12 2
Среднеарифметическое значение показателя, рассчитанное по выборке балочных водосборов, % / Mean arithmetic value of the indicator calculated on the basis of a sample of gully watersheds, % 49 35 14 1,4
Среднеарифметическое значение показателя, рассчитанное по выборке межбалочных участков склонов, % / Mean arithmetic value of the indicator calculated from a sample of interbeam sections of slopes, % 34 55 8 3,2
На рисунке 3 представлен фрагмент созданной карты крутизны склонов, соответствующий четвертому притоку правобережья р. Хопер, - р. Тишанка. Рассматриваемая картографическая модель отражает распространение в регионе исследование следующих основных категорий земель: склоны крутизной 0-0,5 0,6-3°; 4-7°; 8-35°. Вышеперечисленные диапазоны углов склонов аналогичны значениям рассматриваемого параметра, примененного для цели определения границ ландшафтных полос при исследовании геосистем на основе ландшафтно-водосборного подхода [5]. Поверхности с крутизной в диапазоне от 0 до 0,5° совпадают с водораздельной ландшафтной полосой. На созданной картографической модели они закрашены темно-коричневым цветом. Коричневым цветом на рисунке 3 обозначены приводораздельные пространства. Они имеют уклон от 0,6 до 3°. В сравнении с другими типами поверхностей приводораз-дельные склоны в наибольшей степени имеют сглаженные очертания. Наименьшие площади в исследуемом регионе занимают поверхности с уклоном 4-7° (присетевые склоны). На карте данные участки местности показаны светло-коричневым цветом. Су-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ходольное (или балочное) звено гидрографической сети характеризуется крутизной поверхности в диапазоне от 8 до 35°. На представленном фрагменте созданной картографической модели данному типу поверхности соответствуют контуры, залитые желтым цветом. В распространение и параметрах суходольного звена существует особенность, которая воспринимается как визуально-балочная сеть правобережья р. Хопер, она более мелкоконтурна в сравнении с левобережьем, характеризуется меньшими размерами контуров и наибольшей частотой их расположения.
Рисунок 3 - Фрагмент созданной карты крутизны склонов, р. Тишанка Figure 3 - Fragment created map of the steepness of the slopes, the river Tishanka
Созданная карта крутизны склонов стала основой параметрических исследований территории. Для каждой выделенной территориальной единицы был произведен подсчет площадей, которые занимают ландшафтные полосы. В дальнейшем площадные показатели были переведены в % и обобщены - рассчитаны среднеарифметические показатели, а также показатели, характеризующие диапазон значений. В таблице 2 представлена характеристика крутизны рельефа исследуемых агроландшафтов.
Анализ данных таблицы 2 позволяет констатировать разнообразие условий рельефа. В исследуемом регионе можно найти примеры водосборов с самыми разнообразными сочетаниями долевого участия выделенных по крутизне склонов групп территорий. Среднеарифметические значения показателей, рассчитанные по всему региону, следующие: склоны крутизной 0-0,5° занимают 10 % площади, 0,6-3° - 43 %, 4-7° - 30 %, 8-35° - 5 % ,
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
долины рек - 12 %. Сопоставление значений исследуемых параметров по выборкам, соответствующим балочным водосборам и межбалочным участкам склонов, позволяет выделить следующие моменты. Рельеф группы межбалочных участков склонов в сравнении с группой балочных водосборов характеризуется меньшей долей, которую занимают земли водораздельного земельного фонда (4 % площади против 14 %); приблизительно равными значениями площадей, соответствующих приводораздельным пространствам (41 % и 43 %); большей долей, которую занимают в водосборах территории, соответствующие присетевым склонам (территории с уклоном 4-7° занимают 32 % против 28 %) и пойменным участкам гидрографической сети (пойменные территории занимают 23 % площади межбалочных водосборов против 8 % у балочных водосборов).
Таблица 2 - Характеристика крутизны рельефа исследуемых агроландшафтов Table 2 - Characteristics of the steepness of the relief of the studied agricultural landscapes
Склоны Склоны Склоны Склоны Долины
Показатели / Indicators 0-0,5° / Slopes 00,5° 0,6-3° / Slopes 0,6-3° 4-7° / Slopes 4-7° 8-35° / Slopes 8-35° рек / River valleys
Минимальное и максимальное значение по-
казателя, % / Minimum and maximum value of 0-46 5-86 0-75 0-26 0-75
the indicator, %
Среднеарифметическое значение показателя,
рассчитанное региону в целом, % / Average arithmetic value of the indicator calcu- 10 43 30 5 12
lated for the region as a whole, %
Среднеарифметическое значение показателя,
рассчитанное по выборке балочных водосборов, % / Mean arithmetic value of the indicator 14 43 28 7 8
calculated on the basis of a sample of gully wa-
tersheds, %
Среднеарифметическое значение показателя, рассчитанное по выборке межбалочных участков склонов, % / Mean arithmetic value of 4 41 32 0 23
the indicator calculated from a sample of inter-
beam sections of slopes, %
Корреляционный анализ созданной базы данных картографируемых параметров по каждому балочному водосбору (межводосборному участку склонов) позволил отобрать два параметра, опосредовано указывающих на интенсивное развитие эрозии. Выделенными параметрами оказались параметр площади пашни в водосборе расположенных на склонах крутизной более 3° и параметр площади склонов крутизной более 8° непокрытых лесом. Данные параметры косвенно свидетельствующие о активности эрозии были сняты с комбинированного изображения, представляющего собой результат наложения карты крутизны склонов на картографическую модель структуры сельскохозяйственного использования земель. Степень взаимосвязи с параметром эрозионного расчленения в исследуемой выборке водосборов определяется коэффициентами корреляции равными 0,78 для первого и 0,68 для второго показателя соответственно.
Параметры оценки развития современных эрозионных процессов, а также рассмотренные ранее показатели, выбранные по результатам корреляционного анализа, стали фундаментом проведения разделения исследуемой территорий на агролесомелиоративные группы - была проведена систематизация исследуемой территории на осно-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ве специфики и направленности, очередности, объемов требуемых лесомелиоративных мероприятий. Обособлены четыре агролесомелиоративные группы (группы условных агроэкологических состояний территорий: «норма», «риск», «кризис», «бедствие»). Самой распространенной группой территорий является группа «риск». Водосборы данного типа занимают 52 % площади региона. Территории с экологическим состоянием, соответствующие группе с названием «норма», занимают 31 %. Балочные водосборы и межбалочные участки склонов, агроэкологическое состояние которых определено как «кризис» составляют 14 % территорий. 4 % площади региона исследования приходится на водосборы, экологическое состояние которых оценено как «бедственное».
Выводы. Результатом проведенных картографических исследования эрозионных ландшафтов стало выявление значений параметров, прямо и косвенно характеризующих развитие современных эрозионных процессов.
Полученные в результате проведенных исследований материалы подтверждают, что участки местности, принадлежащие балочным водосборам и межводосборным участкам склонов, являются территориями отличающегося генезиса. Они представляют собой участки с разной степенью эрозионно-аккумулятивной переработанности праре-льефа. Собранные данные являются подтверждением и дальнейшим развитием тезиса Е. А. Гаршинева о «межводосборных участках» как о «реликтах останцах нерасчленен-ной исходной поверхности склона» [4].
В исследуемом регионе межбалочные участки склонов имеют существенные отличия от остальной территории. Они выдаются в два раза большим количеством современных эрозионных проявлений, долевым соотношением поверхностей с различной крутизной склонов, характеристикой антропогенной нагрузки, меньшим количеством естественно произрастающих лесов.
Собранные данные позволяют обратить внимание на межводосборные участки склонов как на территории, на которых защитные лесные насаждения нужно создавать в первую очередь.
Библиографический список
1. Барабанов А. Т. Закономерности формирования поверхностного стока талых вод с пахотных земель разных типов в лесостепной и степной части бассейнов дона и волги // Водные ресурсы. 2020. Т. 46. № 7. С. 710-718.
2. Барабанов А. Т., Фомин С. Д., Кулик А. В. К вопросу о стокорегулирующей роли лесомелиоративных и агротехнических противоэрозионных мероприятий // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2019. № 3 (55). С. 1-11.
3. Барабанов А. Т., Кулик К. Н. Теоретическое обоснование агролесомелиоративного адаптивно-ландшафтного обустройства сельскохозяйственных земель // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2020. № 4 (60). С. 48-59.
4. Гаршинев Е. А. Эрозионно-гидрологический процесс и лесомелиорация: теория и модели. Волгоград: ВНИАЛМИ, 1999. 196 с.
5. Кочетов И. С, Барабанов А. Т., Гаршинев Е. А. Агролесомелиоративное адаптивно-ландшафтное обустройство водосборов. Волгоград: ВНИАЛМИ, 1999. 84 с.
6. Кулик К. Н. Защитные лесные насаждения - основа экологического каркаса агротер-риторий // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2018. № 1. С. 18-21.
7. Кулик К. Н., Кошелев А. В. Методическая основа агролесомелиоративной оценки защитных лесных насаждений по данным дистанционного мониторинга // Лесотехнический журнал 2017. № 3. С. 107-114.
8. Селезнева А. В., Дедова И. С. Морфогенетический анализ эрозионного рельефа Волгоградского правобережья // Геоморфология. № 4. 2019. С. 88-101.
9. Шабаев А. И. Избранные труды. Эрозия почв и адаптивно-ландшафтное земледелие. Саратов: ФГБНУ «НИИСХЮВ», 2017. 648 с.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
10. Юферев В. Г., Юферев М. В. Оценка эрозионного состояния агроландшафтов по космоснимкам // Научно-агрономический журнал. 2018. № 1 (102). С. 26-28.
11. Cherubin M. R., Chavarro-Bermeo, J. P. Agroforestry systems improve soil physical quality in northwestern Colombian Amazon // Agroforest Syst. 2019. № 93. P. 1741-1753.
12. Hillbrand A., Borelli S., Conigliaro M. Agroforestry for Landscape Restoration: Exploring the Potential of Agroforestry to Enhance the Sustainability and Resilience of Degraded Landscapes // Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, 2017. 20 p.
13. Wilson M. H., Lovell S. T. Agroforestry-The Next Step in Sustainable and Resilient Agriculture // Sustainability. 2016. № 8. P. 574-589.
Информация об авторе
Тубалов Алексей Александрович, научный сотрудник лаборатории агротехнологий и систем земледелия в агролесоландшафтах ФНЦ агроэкологии РАН (РФ, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97), кандидат сельскохозяйственных наук, тел. +7 (8442) 96-85-25, ORCID 0000-0002-49670449, e-mail: [email protected].
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-64 GEOINFORMATION MAPPING OF SOROV DEPRESSIONS AND SALT MARSHES IN THE STAVROPOL TERRITORY
V. V. Doroshenko
Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Centre for Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences», Volgograd
Received 29.08.2022 Submitted 02.12.2022
This work was carried out within the framework of the state task of research in the FSC of Agroecology RAS № 122020100311-3, НИР № 122020100405-9, НИР № 122020100406-6.
Summary
The article is devoted to mapping of sedimentary depressions and salt marshes using geoinformation methods and remote sensing data, including for using the data obtained in mapping and assessing desertification processes.
Abstract
Relevance. The separation of salt marshes and sors as natural formations from sand-occupied territories with similar spectral characteristics makes it possible to clarify estimates of the development of desertification processes, the intensity of which has increased in recent years in the study area. The materials obtained as a result of the work can be used in subsequent work on mapping the dynamics of desertification processes. The purpose of the study was geoinformation mapping of the sor depressions and salt marshes in the north-east of the Stavropol region on the basis of remote sensing data. An object. The Azgirsky, Levokum-sky, Neftekumsky municipal districts of the Stavropol region, located on the territory of the Tersko-Kuma lowland and the Kumo-Manych depression and the most susceptible to intensive desertification processes, were selected for mapping. Materials and methods. The decryption was carried out in a visual way using satellite images in a combination of "natural colors". When decrypting, the coastlines of existing permanent lakes are taken into account, constantly changing depending on the water level and covered with a salt crust. The relative depths are calculated using a digital relief model and the spatial orientation of the selected objects. Results and conclusions. As a result of the work, more than 5 thousand objects with a total area of about 80 thousand hectares were allocated, of which 239 objects with an area of 39 thousand hectares is attributed to permanent reservoirs of natural or artificial origin and their coastlines. Many sor depressions may be completely dried up reservoirs from the Manych Lakes group. Most of the objects have an elongated shape in the sublatitudinal direction and are not expressed in relief or have a depth of up to 2 m. Salt marshes up to 4 m high have also been identified.
Key words: Stavropol Territory, quarrels, GIS technologies, geoinformation analysis, remote sensing.
