CC BY
20
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2022. No. 2
Научная статья
УДК 551.582, 504.05 (477.75)
doi: 10.18522/1026-2237-2022-2-47-52
АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ПРОЦЕССОВ ОПУСТЫНИВАНИЯ В КРЫМУ
Елена Ивановна Ергинаш, Владимир Олегович Жук2
12 Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского, Симферополь, Республика Крым, Россия 2 Средняя общеобразовательная школа № 12, Симферополь, Республика Крым, Россия
1 ergina65@mail.ruB
2 zhuk_vladimir2015@mail.ru
Аннотация. Среди глобальных проблем человечества, требующих срочного комплексного решения, наряду с глобальным потеплением опустынивание занимает одно из ведущих мест. На данный момент по всему миру деградировано более 2 млрд га продуктивных земель, и ежегодно 12 млн га подвергаются процессу разрушения. Анализируется влияние современных процессов природного и антропогенного характера на состояние ландшафтов полуострова, которые могут привести к опустыниванию земель. Отмечается, что за последние 30 лет наблюдается устойчивая тенденция к повышению температуры воздуха практически на всей территории Крыма и увеличению количества выпадающих осадков. Статистически доказана активизация стихийных и опасных гидрометеорологических явлений на территории полуострова, что приводит к усилению процессов эрозии, дефляции, проявления засух. Впервые предложена методика оценки коэффициента потенциальной опасности опустынивания для территории Крымского полуострова.
Ключевые слова: потенциальная опасность опустынивания, Крымский полуостров
Для цитирования: Ергина Е.И., Жук В.О. Анализ и оценка процессов опустынивания в Крыму // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2022. № 2. С. 47-52.
Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0). Original article
ANALYSIS AND ASSESSMENT OF DESERTIFICATION PROCESSES IN THE CRIMEA
Elena I. Ergina1B, Vladimir O. Zhuk2
12 V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Republic of Crimea, Russia 2 Secondary Educational School No. 12, Simferopol, Republic of Crimea, Russia 1 ergina65@mail.ruB 2zhuk_vladimir2015@mail.ru
Abstract. Among the global problems of humanity that require an urgent comprehensive solution, along with global warming, desertification occupies one of the leading places. At the moment, over 2 billion hectares of productive land worldwide are degraded, and annually 12 million hectares are subject to the process of destruction.
The article analyzes the influence of modern natural and anthropogenic processes on the state of the landscapes of the peninsula, which can lead to land desertification. It is noted that over the past 30 years there has been a steady upward trend in air temperature deviations from the norm in almost the entire territory of Crimea and an increase for precipitation. The activation of natural and dangerous hydrometeorological phenomena on the territory of the peninsula has been statistically proven, which leads to the activation of the processes of erosion, deflation, and manifestations of droughts. For the first time, a methodology for assessing the coefficient of potential danger of desertification for the territory of the Crimean peninsula has been proposed.
© Ергина Е.И., Жук В.О., 2022
Keywords: potential danger of desertification, Crimean peninsula
For citation: Ergina E.I., Zhuk V.O. Analysis and Assessment of Desertification Processes in the Crimea. Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science. 2022;(2):47-52. (In Russ.).
This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Введение
Среди глобальных проблем человечества, требующих срочного комплексного решения, наряду с глобальным потеплением опустынивание занимает одно из ведущих мест. Согласно данным ООН, засушливые земли занимают 30 % земной поверхности в более 100 странах мира, где проживает около 2 млрд чел. [1]. Изучение этого процесса, создание сети мониторинга и в дальнейшем разработка мероприятий по его предотвращению относятся к приоритетным направлениям современной мировой науки. Конвенция ООН по борьбе с опустыниванием определяет опустынивание как «деградацию земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, включая вариации климата и деятельность человека» [1]. Климатические изменения, особенно экстремальные, являются пусковым механизмом опустынивания как в России, так и во всем мире. За прошедший 20-летний период наблюдается заметное увеличение площадей деградированных и пустынных земель почти во всех аридных регионах, особенно в Африке и Евразии, в состав которой входит и территория нашей страны [2].
В Российской Федерации опустынивание получило развитие в равнинных районах семиа-ридной, сухой, субгумидной зоны [2-5], где в той или иной мере этими процессами охвачено 27 субъектов на площади более 100 млн га. Среди главных причин опустынивания на территории нашей страны назовем следующие: нерациональное использование природных ресурсов, превышающее порог экологической устойчивости природных экосистем, за которым следует их разрушение, на фоне аридизации климата; необратимое потребление природных ресурсов без заботы об их воспроизводстве. Очевидно, что сокращение и разрушение биологического потенциала земель являются сутью процесса опустынивания, в результате которого создаются условия, благоприятствующие формированию ландшафтов, близких к пустынным [6]. В ландшафтах, которые подвержены опустыниванию, ухудшаются физические особенности почв, гибнет растительность и, как следствие, уменьшается способность экосистем к восстановлению. В современном понимании нет причин считать опустынивание земель чисто природным или антропогенным процессом.
На территории Крымского полуострова в последние годы реализуются несколько элементарных пустынеобразующих процессов (ЭПОП) [7]: эрозия, засоление почв, климатические изменения [8-10]. В связи с этим целью нашей работы стал территориальный анализ и оценка основных ЭПОП, влияющих на развитие и усиление процессов опустынивания на полуострове.
Обсуждение результатов
В большинстве работ регионального характера основу оценки процессов опустынивания составляют методики оценки климатических изменений, чаще всего количества осадков, за определенный промежуток времени (отклонения от нормы). В наших исследованиях учитываются и другие факторы, прямо и косвенно характеризующие проявление процессов опустынивания: отклонение средней суммы осадков от нормы; число опасных гидрометеорологических явлений (засухи, суховеи, пыльные бури); урожайность сельскохозяйственных культур, эродированность почв сельскохозяйственных угодий в разрезе муниципальных образований Республики Крым.
Для количественной характеристики проявления процессов опустынивания предлагаем применять коэффициент потенциальной опасности опустынивания (Kq), который рассчитывается по формуле:
= (R+Y)-(Z+P+S+E) ^ (1)
100 % У J' W
где Ко - коэффициент потенциальной опасности опустынивания; R - отклонение средней суммы осадков за период 2010-2015 гг. от 30-летнего тренда, %; Z - вероятность проявления засухи, %; P - вероятность проявления пыльной бури, %; S - вероятность проявления суховея, %; Y - средняя урожайность зерновых за период 2010-2015 гг. от максимального сбора в год, %; ГТК - гидротермический индекс; Е - доля с/х земель, подверженных эрозии, %.
Индекс ГТК рассчитывался как характеристика уровня влагообеспеченности территории: ГТК = I(r>ic)/(0,1t>io) , (2)
где r >10 - сумма осадков за период с температурами выше +10 °C, мм; t>10 - сумма температур за то же время, °C.
Фактическими материалами для оценки потенциальной опасности опустынивания земель в Крыму послужили данные Крымского гидрометцентра за 2010-2015 гг., справочная агроклиматическая литература по республике [11], данные Управления Федеральной службы государственной статистики по Республике Крым и г. Севастополю и Министерства сельского хозяйства Крыма [12].
При выборке факторов для расчета К0 с помощью кластерного анализа определяются ключевые параметры, которые в большей степени влияют на опустынивание территории. Результаты иерархической классификации представлены в виде горизонтальной дендрограммы (рис. 1).
Е
R
ГТК
Y Z
s
p
0 20 40 60 80 100 120
(Dlink/Dmax)*100
Рис. 1. Дендрограмма факторов опустынивания / Fig. 1. Desertification factors dendrogram
Результаты расчетов Ко представлены в таблице. Исходя из значений рассчитанного коэффициента, логично предположить, что чем ниже Ко, тем опасность опустынивания больше, что позволяет провести ранжирование показателя. При Ко в пределах 0,4-0,8 вероятность опустынивания очень высокая; 0,9-1,2 - высокая; 1,3-1,6 - средняя; 1,7-2,2 - низкая. Картирование Ко позволяет провести количественную и качественную оценку проявления процессов опустынивания в пространстве Крымского полуострова. Геоинформационное моделирование мы проводили с использованием геоинформационной картографической системы Quantum-Gis 1.7.4 (рис. 2).
Полученные данные о потенциальной опасности опустынивания территории Крымского полуострова (рис. 2) свидетельствуют о том, что более всего опустыниванию подвержены земли в Северо-Западном Крыму и в центральной части равнинного Крыма, где наблюдается очень высокая потенциальная опасность опустынивания. Это обусловлено тем фактом, что наряду с увеличением засушливых периодов в данных районах отмечается действие более сильных ветров, которые ускоряют процессы пересыхания почвы и развития процессов дефляции. Средняя годовая скорость ветра в Западном и Северо-Западном Крыму больше, чем в других районах Крыма [8, 9].
Факторы и потенциальная опасность опустынивания по районам Крымского полуострова / Factors and potential danger of desertification in the regions of the Crimean peninsula
Район E Y R Z P S ГТК Ко
Бахчисарайский 79,2 87,0 110,0 4,7 0,0 1,9 1,9 2,1
Белогорский 83,3 91,0 117,0 4,7 0,0 1,9 1,7 2,0
Джанкойский 56,7 96,0 110,0 7,0 10,0 7,8 0,9 1,0
Кировский 44,0 96,0 86,0 4,7 5,0 3,9 1,5 1,8
Красногвардейский 61,1 73,0 95,0 8,2 10,0 11,7 0,7 0,4
Красноперекопский 48,3 72,0 78,0 8,2 10,0 11,7 0,7 0,4
Ленинский 51,2 73,0 117,0 5,9 5,0 5,9 1,3 1,5
Нижнегорский 31,0 96,0 90,0 8,2 10,0 9,8 0,9 1,0
Первомайский 37,6 85,0 90,0 8,2 10,0 11,8 0,7 0,6
Раздольненский 70,9 69,0 118,0 7,0 10,0 9,8 0,9 0,7
Сакский 70,2 92,0 105,0 5,9 5,0 5,9 1,3 1,3
Симферопольский 73,5 65,0 107,0 4,7 10,0 3,9 1,7 1,3
Советский 54,3 71,0 105,0 5,9 5,0 5,9 1,3 1,3
Черноморский 82,7 82,0 110,0 7,0 10,0 7,8 1,1 0,8
Ялтинский г.с. 90,0 97,0 115,0 4,7 0,0 0,0 1,9 2,2
Севастопольский г.с. 80,0 96,0 105,0 4,7 0,0 0,0 1,9 2,2
3300 3400 3J00 3600
Условные обозначения: потенциальная опасность опустынивания: 1 - низкая; 2 - средняя; 3 - высокая; 4 - очень высокая
Рис. 2. Зонирование территории Крымского полуострова по степени потенциальной опасности опустынивания земель / Fig. 2. Zoning of the territory of the Crimean peninsula according to the degree of potential danger of land desertification
Высокая степень потенциальной опасности опустынивания наблюдается в Западном Крыму и в Северном Присивашье. На территории Керченского полуострова и в северо-восточной части равнинного Крыма опасность опустынивания средней степени, в предгорном и горном Крыму - низкая.
Выводы
В результате исследований выделены зоны с очень высокой, высокой, средней и низкой опасностью проявления процессов опустынивания на территории Крымского полуострова. Количественной мерой проявления этого процесса стал расчет коэффициента потенциальной опасности опустынивания.
Полученные данные о потенциальной опасности опустынивания территории Крымского полуострова свидетельствуют о том, что быстрее всего процессы опустынивания развиваются в Северо-Западном Крыму (Черноморский, Раздольненский, Первомайский районы) и в центральной части равнинного Крыма (Красногвардейский район), где наблюдается очень высокая потенциальная опасность опустынивания. Высокая степень развития процессов опустынивания отмечается в Северном Присивашье (Джанкойский, Нижнегорский районы).
На территории Керченского полуострова, в предгорном Крыму (Симферопольский район) и в северо-восточной части равнинного Крыма (Советский район) - средняя потенциальная опасность опустынивания.
Менее всего процессы опустынивания развиваются в горных районах и на Южном берегу Крыма.
Список источников
1. Конвенция Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание. 1994. UN General Assembly. A/AC.241/27. URL: http://www.unccd.int/fr/programmes/RioConventions/Pages/Rio-pllus-20-.aspx (дата обращения: 05.02.2022).
2. Залибеков З.Г. Аридные земли мира и их динамика в условиях современного климатического потепления // Аридные экосистемы. 2011. Т. 17, № 1 (46). С. 5-13.
3. Безуглова О.С., Голозубов О.М., Полуян Д.И. Региональные особенности процессов опустынивания в Ростовской области // Аридные экосистемы. 2015. Т. 21, № 1 (62). С. 17-21.
4. Золотокрылин А.Н. Засухи и опустынивание в суббореальных ландшафтах России // Изв. РАН. Серия геогр. 2013. № 5. С. 64-73.
5. Куст Г.С., Глазовский Н.Ф., Андреева О.В., Шевченко Б.П., Добрынин Д.В. Основные результаты по оценке и картографированию опустынивания в Российской Федерации // Аридные экосистемы. 2002. Т. 8, № 16. С. 7-27.
6. Розанов Б.Г. Живой покров Земли. М.: Педагогика, 1989. 128 с.
7. Светличный А.А., Черный С.Г., Швебс Г.И. Эрозиоведение: теоретические и прикладные аспекты. Сумы: Университетская книга, 2004. 410 с.
8. Ергина Е.И., Горбунов Р.В., Щербина А.Д. Географический анализ допустимых норм эрозии почв в агроландшафтах Крымского полуострова. Симферополь : Ариал, 2018. 180 с.
9. Жук В.О., Ергина Е.И. Тенденции и динамика опасных и стихийных гидрометеорологических явлений в Крыму // Учен. записки Крымского фед. ун-та им. В.И. Вернадского. География. Геология. 2016. Т. 2 (68), № 2. С. 73-86.
10. Ergina E.I., Zhuk V.O. Spatiotemporal Variability of the Climate and Dangerous Hydrometeorological Phenomena on the Crimean Peninsula // Russian Meteorology and Hydrology. 2019. Vol. 44, iss. 7. Р. 494-500.
11. Агроклиматический справочник по АР Крым / под ред. О.И. Прудко, Т.И. Адаменко. Симферополь : Таврида, 2011. 342 с.
12. Республика Крым: средняя урожайность зерновых // Ассоциация крестьянских (фермерских) хозяйств и сельскохозяйственных кооперативов России. URL: https://www.akkor.ru/statya/5148-respublika-krym-srednyaya-urozhaynost-zernovyh-upala.html (дата обращения: 05.02.2022).
References
1. United Nations Convention to Combat Desertification in Those Countries Experiencing Serious Drought and/or Desertification. 1994. UN General Assembly. A/AC.241/27. Available from: http://www.unccd.int/fr/ programmes/RioConventions/Pages/Rio-pllus-20-.aspx [Accessed 5th February 2022]. (In Russ.).
2. Zalibekov Z.G. Arid lands of the world and their dynamics in the conditions of modern climatic warming. Aridnye ekosistemy = Arid Ecosystems. 2011;17(1);5-13. (In Russ.).
3. Bezuglova O.S., Golozubov O.M., Poluyan D.I. Regional features of desertification processes in the Rostov region. Aridnye ekosistemy = Arid Ecosystems. 2015;21(1);17-21. (In Russ.).
4. Zolotokrylin A.N. Droughts and desertification in subboreal landscapes of Russia. Izv. RAN. Geogr. = Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2013;(5):64-73. (In Russ.).
5. Kust G.S., Glazovsky N.F., Andreeva O.V., Shevchenko B.P., Dobrynin D.V. Main results on assessment and mapping of desertification in the Russian Federation. Aridnye ekosistemy = Arid Ecosystems. 2002;8(16):7-27. (In Russ.).
6. Rozanov B.G. The living cover of the Earth. Moscow: Pedagogika Publ.; 1989. 128 p. (In Russ.).
7. Svetlichny A.A., Cherny S.G., Shwebs G.I. Erosion studies: theoretical and applied aspects. Sumy: Universitetskaya kniga Publ.; 2004. 410 p. (In Russ.).
8. Yergina E.I., Gorbunov R.V., Shcherbina A.D. Geographical analysis of permissible norms of soil erosion in agricultural landscapes of the Crimean peninsula. Simferopol: Arial Publ.; 2018. 180 p. (In Russ.).
9. Zhuk V.O., Yergina E.I. Trends and dynamics of dangerous and natural hydrometeorological phenomena in the Crimea. Uchen. zapiski Krymskogo fed. un-ta im. V.I. Vernadskogo. Geografya. Geologiya = Scientific Notes of the V.I. Vernadsky Crimean Federal University. Geography. Geology. 2016;2(2):73-86. (In Russ.).
10. Ergina E.I., Zhuk V.O. Spatiotemporal Variability of the Climate and Dangerous Hydrometeorological Phenomena on the Crimean Peninsula. Russian Meteorology and Hydrology. 2019;44(7):494-500.
11. Prudko O.I., Adamenko T.I., eds. Agro-climatic handbook of the Autonomous Republic of Crimea. Simferopol: Tavrida Publ.; 2011. 342 p. (In Russ.).
12. The Republic of Crimea: average grain yield. Association of peasant (farmer) farms and agricultural cooperatives of Russia. Available from: https://www.akkor.ru/statya/5148-respublika-krym-srednyaya-urozhaynost-zernovyh-upala.html [Accessed 5th February 2022]. (In Russ.).
Информация об авторах
Е.И. Ергина - доктор географических наук, профессор, кафедра физической и социально-экономической географии, ландшафтоведения и геоморфологии. В.О. Жук - учитель географии.
Information about the authors
E.I. Ergina - Doctor of Science (Geography), Professor, Department of Physical and Socio-Economic Geography, Landscape Science and Geomorphology. V. O. Zhuk - Geography Teacher.
Статья поступила в редакцию 04.04.2022; одобрена после рецензирования 18.04.2022; принята к публикации 16.05.2022. The article was submitted 04.04.2022; approved after reviewing 18.04.2022; accepted for publication 16.05.2022.
