CC BY
0УДК 631.95
DOI: 10.24412/cl-37200-2024-392-395
ДЕФЛЯЦИЯ ПАСТБИЩ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ПЫЛЬНЫХ БУРЬ
DEFLATION OF PASTURES OF STAVROPOL REGION AS A RESULT OF DUST STORMS
Дорошенко В.В.
Doroshenko V.V.
Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук (ФНЦ агроэкологии РАН), Волгоград, Россия Federal Scientific Center for Agroecology, Integrated Land Reclamation and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences (FNC Agroecology RAS), Volgograd, Russia
E-mail: doroshenko-vv@vfanc.ru
Аннотация. Динамично протекающие на востоке Ставропольского края процессы опустынивания имеют непосредственную связь с активной дефляцией - за последнее десятилетие на фоне высокой антропогенной нагрузки и учащения пыльных бурь пастбищные угодья подвергались огромной ветровой нагрузке. Прикаспийская низменность за счет особенностей рельефа и растительности в значительной степени подвержена пыльным бурям, а дефляция в степных и сухостепных экосистемах зачастую приводит к формированию очагов опустынивания. За последние годы (2017-2023 гг.) зарегистрировано более 80 пыльных бурь, установлена сильная положительная связь между их продолжительностью и динамикой площадей открытых песков на территории пастбищ востока Ставрополья. Для оценки последствий дефляции применялось дешифрирование материалов дистанционного зондирования Земли с использованием ГИС. В условиях отсутствия пыльных бурь и достаточного количества осадков видимая площадь открытых песков за один год сократилась с 60,5 (в 2022 г.) до 18,1 (в 2023 г.) тыс. га, но такое резкое изменение достигнуто за счет разрастания псаммофитов и пастбищных сорняков и не может быть приравнено к полноценному зарастанию песков и их закреплению. На «молодых» очагах опустынивания выявлены эколого-морфологические области, свойственные песчаным массивам эолового происхождения.
Ключевые слова: дефляция, пастбища, Ставропольский край, опустынивание, дистанционное зондирование.
Abstract. The desertification processes that are dynamically occurring in the east of the Stavropol Region are directly related to active deflation - over the past decade, against the background of high anthropogenic load and increased frequency of dust storms, pasture lands have been subjected to a huge wind load. Due to the peculiarities of the relief and vegetation, the Caspian lowland is largely susceptible to dust storms, and deflation in steppe and dry-steppe ecosystems often leads to the formation of foci of desertification. In recent years (20172023), more than 80 dust storms have been registered, and a strong positive relationship has been established between their duration and the dynamics of open sand areas in the pastures of the east of Stavropol. To assess the effects of deflation, the decryption of remote sensing materials using GIS was used. In the absence of dust storms and sufficient precipitation, the visible area of open sands in one year decreased from 60.5 (in 2022) to 18.1 (in 2023) thousand ha, but such a drastic change was achieved due to the proliferation of psammophytes and pasture weeds and cannot be equated with full-fledged overgrowth of sands and their consolidation. Ecological and morphological areas peculiar to sandy massifs of Aeolian origin have been identified in the "young" foci of desertification.
Key words: deflation, grasslands, Stavropol Region, desertification, remote sensing.
Введение. Восток Ставропольского края является частью Терско-Кумской низменности, которая, в свою очередь, относится к Прикаспийской низменности. Прикаспийская низменность является аридной территорией с преимущественно степным типом растительности и равнинным типом рельефа, в связи с чем высок риск развития дефляционно опасных ветровых потоков [1, 2]. Отсутствие регулярной сети защитных лесных насаждений и деградация степной растительности в результате многолетнего перевыпаса приводят к формированию очагов дефляции на легких почвах, которые при сохранении ветровой и антропогенной нагрузки в короткие сроки могут трансформироваться в очаги опустынивания. Значительные площади Прикаспийской низменности покрыты разреженной растительностью или представляют собой открытые почвы, в связи с чем наблюдавшиеся в 2017-2022 гг. климатические условия привели к формированию множества продолжительных и интенсивных пыльных бурь [3]. Пыльные и песчаные бури при систематическом возникновении могут оказывать огромное влияние на
растительность, животный мир, а также населенные пункты и объекты инфраструктуры [4]. Эоловый перенос минеральных частиц приводит к повреждению побегов степной растительности или ее засыпанию, при этом формирование массивов открытых песков приводит к сокращению площади пастбищ, что важно для Прикаспийской низменности, где большое распространение имеет животноводство, в том числе отгонное, когда крупные стада или отары в летнее время находятся в горной части, а на зиму переводятся на равнинную, степную часть региона. Также большое влияние пыльные бури оказывают на распаханные территории в результате выдувания частиц почвы с поверхности, при этом пыльные бури могут формироваться непосредственно над пашней, когда ветровой поток не имеет препятствий в виде полезащитных насаждений [5, 6].
За 2017-2022 гг. на трех метеостанциях (в г. Арзгир, Буденновск и Зеленокумск) зарегистрировано 84 пыльные бури (http://www.pogodaiklimat.ru/). Продолжительность пыльных бурь составила 146 дней, при этом 70% пыльных бурь длились 1 день, а наиболее продолжительная буря длилась 13 дней. В августе 2022 г. отмечена серия из ряда пыльных бурь различной продолжительности, которая привела к значительным последствиям для пастбищ -такие серии бурь наиболее опасны с точки зрения дефляции, но при этом достаточно редки. Преобладающим направлением ветра было восточное (более 80% дней), скорость ветра варьировала от 5 до 29 м/с [3]. При этом в 2023 г., характеризующемся большим количеством осадков, не было зарегистрировано ни одной пыльной бури, что связано с тем, что дни с критическими скоростями ветра сопровождались дождями, в том числе, ливневого характера.
Основная часть. Перспективным способом оценки последствий дефляции на степных и сухостепных пастбищных угодьях является определение площадей полностью лишенных растительности участков, которые на Прикаспийской низменности зачастую представляют собой открытые пески. Оперативным и достаточно точным методом выявления открытых песков является дешифрирование материалов космической съемки с использованием ГИС-технологий, которое позволяет минимизировать затраты времени на полевые работы (при наличии репрезентативной базы эталонов) и одномоментно охватить значительные территории. Этот метод широко используется при ландшафтных, мелиоративных и др. работах по изучению процессов дефляции и опустынивания [7-11].
В Ставропольском крае от пыльных бурь наиболее пострадали восточные районы (Левокумский, Нефтекумский, Курский, Степновский районы), особенно располагающиеся на территории этих районов пастбищные угодья, что делает восточную часть Ставрополья актуальным объектом при изучении процессов дефляции в степных районах юга европейской части России. Данная территория подвержена процессам опустынивания уже много десятилетий [9], но после 2017 г. рост площади открытых песков приобрел катастрофический характер [7]. Особенностью воздействия пыльных бурь на массивы открытых песков является то, что при последовательных пыльных бурях принесенный ветром ранее материал может подвергаться повторному выдуванию, что приводит к дальнейшему нарастанию площади открытых песков. За последнее десятилетие площадь участков, занятых открытыми песками, неуклонно возрастала, но резкое изменение климатических условий в 2023 г. показывает, что основным фактором опустынивания является именно дефляция (таблица 1). Между динамикой площадей открытых песков и количеством пыльных бурь установлена сильная положительная связь (г=0,83) [7].
Таблица 1
Площади открытых песков по данным ДЗЗ
Год 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
Площадь открытых песков, тыс. га 3,1 3,8 5,2 5,6 8,3 16,0 54,6 57,4 60,5 18,1
Наиболее динамичны песчаные массивы на северо-востоке Ставрополья (Левокумский и Нефтекумский районы) в связи с тем, что на юге проводились масштабные работы по закреплению и облесению песков (Терский песчаный массив) [9]. В связи с тем, что большая часть этих изменчивых очагов опустынивания являются молодыми (образовались в течение последнего десятилетия), при дешифрировании спутниковых снимков в них четко просматривается разделение на эколого-морфологические области (рисунок 1) [9]. При дефляции
минеральный материал выдувается из деструктивной области в восточном направлении (для востока Ставропольского края это направление преобладающих ветров) с последующим накоплением в деструктивно-аккумулятивной области, где формируется песчаный нанос наибольшей толщины. При продолжающемся ветровом воздействии песчаный массив будет разрастаться на восток путем формирования аккумулятивной области, в которой почвенный и растительный покров засыпается относительно тонким слоем песка.
Рисунок 1. Схема эколого-морфологических областей очага опустынивания (Нефтекумский район, 44,5959° с.ш., 45,1519° в.д.): I - план очага опустынивания (на основе базовой карты «GoogleEarth» от 04.11.2020 г.), II - профиль очага опустынивания; А-Б - линия профиля; 1 - деструктивная область; 2 - деструктивно-аккумулятивная область; 3 - аккумулятивная область; 4 -почвенный покров и растительность.
Длительное антропогенное воздействие на пастбища привело к семенному опустыниванию и деградации пастбищных фитоценозов, т.е. сокращению доли ценных кормовых видов (злаков, бобовых, многолетников) в пользу плохопоедаемых, колючих или ядовитых пастбищных сорняков, преимущественно однолетних [12]. В связи с этим резкое сокращение площадей открытых песков при увеличении количества осадков за счет таких видов (солянка сорная, паслен рогатый и т.п.) не может быть приравнено к естественному возобновлению пастбищных фитоценозов и полноценному закреплению открытых песков [9]. Для восстановления исконного состояния степей необходимы мелиоративные мероприятия - как создание противодефляционных насаждений, так и восстановление кормовой ценности, например, применение метода агростепей [1].
Заключение. Динамика площадей открытых песков, характеризующая крайнюю степень проявлений дефляции на аридных пастбищах, значительно зависит от климатических факторов. При этом социально-экономический фактор (динамика поголовья и режим выпаса) на востоке Ставропольского края имеет накопительный эффект и в результате многолетних нарушений норм поголовья привел к формированию таких условий, что пастбищные территории не только сильно подвержены дефляции, но и не могут более самостоятельно восстанавливаться в связи с многолетним стравливанием и сокращением доли ценных пастбищных видов.
Список литературы
1. Агролесомелиорация / под ред. акад. РАСХН А.Л. Иванова, К. Н. Кулика; ВНИАЛМИ. Изд. 5-е, перераб. и доп. Волгоград, 2006. 746 с.
2. Стамбеков М.Д., Полякова С.Е. Метеорологические условия возникновения штормового ветра и пыльной бури в Атырауской области в январе 2021 г. // Географический вестник. 2021. № 3(58). С. 130-141.
3. Дорошенко В.В. Пыльные бури на востоке Ставропольского края в 2017-2022 гг. // Вопросы степеведения. 2023. № 3. С. 41-48. DOI: 10.24412/2712-8628-2023-3-41-48.
4. Шинкаренко С.С., Барталев С.А. Последствия пыльных бурь на юге европейской части России в сентябре-октябре 2020 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 17. № 7. С. 270-275.
5. Бадахова Г.Х., Диденко А.Н., Кравченко Н.А. Синоптические условия формирования пыльных бурь в Ставропольском крае // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. 2015. № 5-6. С. 119-122.
6. Кулик К.Н., Рулев А.С., Сажин А.Н. Глобальные процессы дефляции в степных экосистемах // Метеорология и гидрология. 2018. № 9. С. 72-80.
7. Дорошенко В.В. Динамика площадей открытых песков на северо-востоке Ставропольского края в 2022 г. // Географический вестник. 2023. № 4. С. 127-36.
8. Кравченко А.С., Юферев В.Г., Шинкаренко С.С. Геоинформационный анализ ландшафтов астраханского Заволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2017. № 4 (48). С. 154-163.
9. Кулик К.Н. Агролесомелиоративное картографирование и фитоэкологическая оценка аридных ландшафтов. Волгоград: изд. ВНИАЛМИ, 2004. 248 с.
10. Мелихова А.В. Картографирование процессов опустынивания в Астраханском Заволжье с применением ГИС-технологий // Научно-агрономический журнал. 2023. № 3 (122). С. 40-45. DOI: 10.34736/FNC.2023.122.3.006.40-45.
11. Шинкаренко С.С., Барталев С.А., Берденгалиева А.Н., Дорошенко В.В. Спутниковый мониторинг процессов опустынивания на юге Европейской России в 2019-2022 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 319-327.
12. Лапенко Н.Г., Ерошенко Ф.В., Сторчак И.Г. Растительность степных фитоценозов и особенности ее вегетации в условиях Ставропольского края // Аграрный вестник Урала. 2020. № 2 (193). С. 9-19.
