CC BY
46
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ И СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
о-
УДК 631.42
Экологическая норма и экономически обоснованный выбор плана устойчивого землепользования (опыт изучения проблемы на примере Учебно-опытного почвенно-экологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова)
0.А. МАКАРОВ1, доктор биологических наук, зав.кафедрой (e-mail: [email protected]) А.С. ЯКОВЛЕВ1, доктор биологических наук, зав. кафедрой (e-mail: [email protected]) Е.В. ЦВЕТНОВ1, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected])
А.С. СТРОКОВ2, кандидат экономических наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Е.В. БОНДАРЕНКО1, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Я.Р. ЕРМИЯЕВ1, магистр (e-mail: [email protected]) Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы,
1, Москва, 119991, Российская Федерация
2Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации, просп. Вернадского, 82, стр. 1, Москва, 119571, Российская Федерация
Проведена оценка потребности в меро-& приятияхпо рекультивации земель Учебно-О опытного почвенно-экологического центра N МГУимени М.В. Ломоносова (Московская 0, область, Солнечногорский район) посред-z ством расчета показателя потери эколо-s гического качества почв, выведенного из ел пятиуровневой критериальной таблицы Ч оценки состояния окружающей природной § среды, и применения методики Йоахима 2 фон Брауна, основанной на определении pi) стоимости и выгоды от «действия» или
«бездействия» программы по восстановлению деградированных земель. Анализ показателей деградации и загрязнения почв и земель Учебно-опытного почвенно-экологического центра (увеличение кислотности, уменьшение содержания гумуса, доступного фосфора и подвижного калия, по сравнению с недеградированным аналогом, повышенное содержание цинка и кадмия) позволил рассчитать величину показателя потери экологического качеств почв. Для большинства исследуемых территорий она превысила 2-й уровень, что соответствует «неустойчивому» (необратимо нарушенному) состоянию и обусловливает предпочтительность сценария по их рекультивации. Применение методики оценки «действия/ бездействия», учитывающей различные экосистемные сервисы (поглощение углерода, сохранение почвы и полезных веществ в ней, регуляция водного режима, производство продуктов питания и др.), также показало приоритет восстановления (рекультивации) земель. Дополнительным аргументом в пользу такого решения служит значительное превышение рыночной стоимости земли, рассчитанной сравнительным подходом (около 28 млн руб./ га), над затратами на восстановительные работы (около 702 тыс. руб. с учетом эко-системных сервисов).
Ключевые слова: экологическая норма, экосистемные услуги, землепользование.
Для цитирования: Экологическая норма и экономически обоснованный выбор плана устойчивого землепользования (опыт изучения проблемы на примере Учебно-опытного почвенно-экологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова) / О.А. Макаров, А.С. Яковлев, Е.В. Цветнов и др. // Земледелие. 2018. № 1. С. 6-10.
На сегодняшний день специалисты в сфере экономики природопользования и агроэкономики разрабатывают
методы анализа различных сценариев планируемого землепользования исходя из предполагаемой рентабельности ведения хозяйственной деятельности, а также с учетом эко-системных сервисов, выполняемых природными компонентами исследуемых территорий. К числу таких методов относится так называемая «оценка действия/бездействия» Й. фон Брауна, основанная на сравнении экономических показателей сельскохозяйственного производства при устойчивом управлении земельными ресурсами и при «традиционном» землепользовании [1-4]. Этот метод предусматривает «перебор» различных видов землепользования (включая текущий) и учитывает экосистемные сервисы при каждом из них. Для расчетов здесь используют два подхода: один основан на изменении типа землепользования («действие»), другой не подразумевает его изменения («бездействие»).
Оценка «действия/бездействия» нашла широкое применение в качестве одного из основных инструмен-тариев целого научного направления - экономики деградации земель. В сентябре 2011 г. Секретариат Конвенции по борьбе с опустыниванием, Европейская комиссия и Правительство Германии объявили об открытии одноименной Инициативы. Теоретические основы для Инициативы экономики деградации земель разрабатывают в Международном институте по исследованию продовольственной политики (!РРЯ!) и Университете Бонна.
Метод Й. фон Брауна достаточно успешно применяли для анализа состояния земель и разработки сценариев дальнейшего развития в Юго-Восточной и Центральной Азии, Африке [5, 6 и др.]. Оценка деградации земель, как правило, сопровождалась оценкой временной динамики вегетационного индекса NDVI территорий. При этом в ряде случаев сценарий действующего землепользования (так называемое «бездействие») признавали наиболее оправданным.
Необходимо еще раз подчеркнуть, что выбор варианта устойчивого землепользования базируется не только на расчетах будущей прибыльности ведения хозяйственной деятельности, но и на экологическом учете той роли, которую играют различные природные компоненты - учете экоси-
стемных сервисов (услуг). В процессе их изучения специалисты используют разнообразные модели, например, экономико-климатическую модель 1МРАСТ-3 [7]. Она не позволяет непосредственно рассчитывать стоимость экосистемных услуг, но с её помощью можно оценить эффект финансовых вложений в некоторые виды устойчивого земледелия (например, орошение) и определить степень влияния таких инвестиций на рост производства сельхозпродукции всей страны и благосостояние общества.
При оценке различных типов деградации земель применяют модели другого рода - характеризующие степень «отклонения» от недеградированного (эталонного) состояния [8] и позволяющие определить необратимость нанесенного окружающей природной среде (экосистемам) ущерба. Так, в практике приро-до- и землепользования нередко используют логистическую модель зависимости качества экосистем (в том числе, почв) от нагрузки на них [9-16], проявляющую себя в форме Б-образной кривой и описываемую функцией Ричардса:
Y(X) = a1 /(1 + Ь ехр(-\ а +рх|)) +
+ a0, (1)
где a1 - координата верхней асимптоты логистической кривой (Xmax);
a0 - координата нижней асимптоты (Xmin),
коэффициенты Ь, а, р описывают положение и крутизну логистической кривой.
Выделение различных качественных состояний (допустимых, предельно допустимых, критических и катастрофических нарушений) экосистемы (почвы), связанных с изменением нагрузки на нее, предлагается проводить путем анализа соответствующих производных, позволяющих четко определить точки перегиба на графике. Так, максимум первой производной dY/dX соответствует центру зоны кризиса или зоны критических нарушений, максимум второй производной d2Y/dX2 -центру зоны риска или предельно допустимых нарушений, а минимум последней - центру зоны экологического бедствия или зоны необратимых нарушений. Таким образом, максимум второй производной определяет зону обратимых нарушений в экосистеме (почве), максимум первой производной - зону предельно допустимых нарушений, после которой наступает зона критических (необратимых) нарушений (определяется минимумом второй производной). Для разбиения на ранги качества почв могут быть использованы критические точки на других аппроксимирующих функциях (Пуассона, Фишера и др.), причем кроме анализа мономерных функций,
возможно использование методов анализа многомерных функций распределения.
Разработанные в Российской Федерации шкалы деградации земель в значительной степени отражают логистическую зависимость качества экосистем (почв) от нагрузки на них. Так, пятибалльные шкалы деградации, представленные в [8], во многом соответствуют пятиуровневой критериальной таблице оценки состояния окружающей природной среды, построенной в соответствии с логистической моделью [17], из чего следует, что только первые две градации почв (недеградированные и слабодеградированные), соответствующие экологической норме [18], могут считаться обратимыми и способными к самовосстановлению при условии снятия причины деградации. Средне-деградированные, сильнодеградированные и очень сильнодеградированные (разрушенные) почвы нарушены необратимо, и их восстановление до недеградированного состояния возможно только при участии человека (проведение рекультивации).
То есть, достаточным условием для прекращения деградации почв и земель, состояние которых находится в пределах экологической нормы по оцениваемым параметрам, будет устранение факторов (причин) дегра-дационных процессов. Следует предположить, что уровень затрат на восстановление слабодеградированных почв и земель будет незначительным, и в качестве предпочтительного сценария землепользования выступит «бездействие» (табл. 1). В тех случаях, когда последствия деградации почв и земель необратимы (их состояние находится за пределами экологической нормы), ущерб от деградации значителен, решение о смене землепользования, вероятно, следует принимать исходя как из значения коэффициента К (отношение стоимости «действия» к стоимости «бездействия») и учета экосистемных сервисов, так и из «обратимости» нарушений (см. табл. 1).
Цель исследований - анализ различных сценариев землепользования на территории Учебно-опытного почвенно-экологического центра (УО ПЭЦ) МГУ имени М.В. Ломоносова
«Чашниково» с учетом экосистемных сервисов почв и обратимости/необратимости нарушений для принятия решения о целесообразности проведения работ по восстановлению (рекультивации) земель.
УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково» расположен в Солнечногорском районе Московской области. Наибольшее распространение здесь имеют дерново-среднеподзолистые почвы различного гранулометрического состава, подстилаемые преимущественно двучленными отложениями - покровными суглинками на морене.
На территории этого хозяйства преобладают залесённые участки (47 % общей площади) и сельскохозяйственные угодья (42 % общей площади). На земли дачных и садоводческих объединений граждан, учреждений и организаций общего пользования, а также селитебную территорию приходится 11 % общей площади УО ПЭЦ.
В 2012-2014 гг. на территории УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково» проводили отбор смешанных проб почвы. Для этого ее разделили на квадратные ячейки размером 300x300 м. Методом равномерной случайно-упорядоченной сетки отбирали смешанные пробы из каждой ячейки. Размер площадки пробоотбора составлял 1x1 м. Образцы отбирали методом конверта на пашне с глубины 0,2 м, на других видах угодий с глубины 0,1 м [8].
В лабораторныхусловиях по общепринятым методикам определяли следующие свойства почв: химические - рН солевой вытяжки (потен-циометрически стеклянным электродом) [19], валовое содержание гумуса (спектрофотометрическим методом определения углерода органических соединений по Тюрину в модификации Никитина) [20], подвижного фосфора - спектрофотометрическим методом в вытяжке по Кирсанову [21], подвижного калия в этой же вытяжке - методом эмиссионной фотометрии пламени [22], тяжелых металлов (РЬ, Zn, Сс1, Си) - в однонормальной азотнокислой вытяжке [23].
Для оценки целесообразности проведения работ по восстановле-
1. Экспертная оценка рентабельности рекультивации деградированных земель на основе анализ обратимости нарушений и расчета К = Стоимость «действия»/Стоимость «бездействия»*
Значение коэффициента К Степень деградации почв и земель
1-я 1 2-я 3-я 4-я 5-я
К<1 Р Р Р/Н Н Н
К>1 Р Р Р Р/Н Р/Н
К>>1 (рекультивация в условиях высокой Р Р Р Р Р
рыночной стоимости земель столичных регионов)
* Р - рекультивация рентабельна; Н - рекультивация нерентабельна; Р/Н - рентабельность рекультивации не очевидна.
Ы (D 3 ü
(D
д
(D
5
(D
М О
нию в рамках полученных величин ущерба использовали методику Йоахима фон Брауна [3], которая основана на определении стоимости и выгоды от действия или бездействия в отношении программы по восстановлению деградированных земель. Гипотеза, заложенная в методику, заключается в том, что меры по борьбе с деградацией земель имеют больше шансов быть принятыми, если известны потери от бездействия и рентабельность принятия этих мер. Экономическую оценку земель осуществляли с помощью формулы и соавторов [1], которая учитывает общую экономическую стоимость (ОЭС) разных видов земель с учетом экосистемных услуг. Горизонт планирования составлял 20 лет. При этом была оценена стоимость действия по изменению всех видов землепользования. Всего было рассмотрено 5 возможных сценариев:
1. Без учета экосистемных услуг;
2. С учетом 1-й экосистемной услуги - поглощения углерода [24];
3. С учетом экосистемных услуг, оцененных в соответствии с обзором специальной литературы (была осуществлена балльная оценка таких экосистемных услуг, как поглощение углерода, сохранение почвы и полезных веществ в ней, регуляция водного режима, производство продуктов питания);
4. С учетом экосистемных услуг в соответствии с экспертными оценками специалистов КНР [25, 26];
5. С учетом экосистемных услуг в соответствии с экспертными оценками авторов статьи.
Оценка устойчивости (обратимости нарушений почв и земель)
Исследуемые почвы, в целом, характеризуются близкой к нейтральной реакцией среды, значительным варьированием содержания доступного фосфора, пониженным - подвижного калия и достаточно высоким (за исключением пахотных земель) -гумуса. Концентрация тяжелых металлов в почвах в большинстве случаев соответствует существующим санитарно-гигиеническим нормативам. Лишь на 3-х пробных площадках отмечена повышенная загрязненность (больше ПДК) Zn и Сс1.
5? Изучение химических свойств ° почв позволило оценить степень их деградации и уровень химического ^ загрязнения по соответствующим о» пятибалльным шкалам [8, 27, 28] . | На основе ранжированных показателей загрязненности и деградиро-ле ванности был рассчитан показатель 5 потери экологического качества почв $ (ППЭК почв):
2. Оценка эффективности действия и бездействия против деградации земель УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова в соответствии с 5-ю различными сценариями
Сценарий 2 Сценарий 3 Сценарий 4 Сценарий 5
Сценарий 1 (обеспечи- (авторские (оценки экоси- (оценка
(только вающие эксперт- стемных услуг, экосистем-
Переменная обеспечи- услуги + ные оценки основанные на ных услуг,
вающие стоимость локальных коэффициен- основанная
услуги) поглощения экосистемных тах Tianhong et на опросе
углерода) услуг) al., 2008, China) в России)
Стоимость 84,8 84,8 169,5 585,5 258,8
«действия»
на пери-
од 20 лет,
млрд руб.
Стоимость 1,2 1,2 254,2 649,9 153,7
«бездей-
ствия» на
период
20 лет,
млрд руб.
Соотно- 0,01 0,01 1,50 1,10 0,59
шение «без-
действия» к
«действию»
ппэкП0Чв = па+
z(ra/7f)
X (/7дл,) + п
(2)
где ППЭК - величина показателя потери экологического качества почв, Пд - значение доминирующего параметра качества почв, Пдп. - значение дополнительного параметра качества почв, п - число дополнительных параметров.
ППЭК позволяет определить уровень потери экологического качества почв в соответствии с ранее упомянутой пятиуровневой критериальной таблицей оценки состояния окружающей природной среды [17].
Ареалы почв и земель УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова, обладающие благоприятным качеством (1-й и 2-й уровни потери экологического качества), осуществляют устойчивое (в пределах экологической нормы) функционирование в наземных экосистемах. Деградация и загрязнение земель здесь «обратимы» - достаточно «убрать» источники этих неблагоприятных явлений. Во всех остальных случаях деградация и загрязнение почв и земель приняли «необратимый» характер.
Анализ показателей устойчивости почв и земель УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова выявляет абсолютное преобладание территорий с их «неустойчивым» (необратимо нарушенным) состоянием,что обусловливает предпочтительность сценария «действия».
Оценка действия и бездействия против деградации земель УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова с учетом экосистемных сервисов
Анализ результатов оценки действия и бездействия против деградации земель УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова с учетом экосистемных сервисов (методика Йоахима фон
Брауна) показывает, что для большинства сценариев «бездействие» более эффективно, чем «действие», то есть восстановление земель не целесообразно (табл. 2). В то же время необходимо иметь ввиду специфику каждого из сценариев возможного землепользования. Так, 1-й сценарий учитывает только хозяйственную ценность рассматриваемой территории и не принимает во внимание прочие экосистемные услуги, 2-й - дополнительно учитывает только способность к поглощению углерода, а 5-й - основан на опросе малой группы экспертов. Следовательно, наиболее представительны 3-й и 4-й сценарии возможного землепользования, в которых отношение действия к бездействию оказалось больше 1.
Таким образом, в целом можно заключить, что учет экосистемных услуг способен изменить решение в пользу рекультивации, тогда как учет только способности земель обеспечивать продукцией показывает обратный результат, очевидно негативный для человека и окружающей среды.
Оценка действия и бездействия против деградации земель УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова с учетом анализа обратимости нарушений
Так как в наших исследованиях применявшиеся сценарии были не «перебором» различных видов землепользования, а оценкой рентабельности проведения рекультивационных работ с учетом тех или иных экосистемных сервисов, то и результаты анализа устойчивости почв и земель необходимо обсуждать именно с этих позиций. «Необратимость» причиненных к деградационным процессам нарушений на большей части обследуемого агрохозяйства безусловно следует рассматривать как повод «действовать» - то есть обязательно проводить
мероприятия по восстановлению (рекультивации) земель. Кроме того, дополнительным аргументом в пользу такого решения служит значительно превышение рыночной стоимости земли, рассчитанной сравнительным подходом (около 28 млн руб./га), над стоимостью восстановительных работ (около 702 тыс. руб. с учетом экосистемных сервисов). Такой факт характерен для столичных регионов, поэтому потенциальные инвесторы не рассматривают негативные качества (деградацию, загрязнение, захламление) подобных земель как существенный недостаток.
Следовательно, в данном случае применение методики Йоахима фон Брауна, основанной на определении стоимости и выгоды от действия или бездействия в отношении программы по восстановлению деградированных земель, и оценка «обратимости/ необратимости» нарушений почв и земель в соответствии с пятиуровневой критериальной таблицей оценки состояния окружающей природной среды дали сходные результаты.
Таким образом, оценка показателя потери экологического качества почв, выведенного на базе логистической зависимости качества экосистем от нагрузки на них, показала настоятельную потребность в мероприятиях по восстановлению (рекультивации) земель УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова. В целом, такой же вывод был сделан при оценке действия и бездействия против деградации земель этой территории с учетом экосистемных сервисов (методика Йоахима фон Брауна). Представляется перспективной разработка подходов к анализу обратимости/необратимости негативного изменения (в том числе, деградации) почв и земель при их эколого-экономической оценке.
Литература.
1. The economics of desertification, land degradation, and drough / E. Nkonya, N. Gerber, P. Baumgartner, etc. Washington: IFPRI Discussion Paper, 2011. 173 p.
2. Von Braun J., Gerber N. The economics of land and soil degradation - toward an assessment of the costs of inaction // Recarbonization of the Biosphere. Netherlands: Springer, 2012. Pp. 493-516.
3. The Economics of Land Degradation / J. von Braun, N. Gerber, A. Mirzabaev, etc. // ZEF Working Paper Series. Bonn: University of Bonn, 2013. № 109. 20 р.
4. Economics of Land Degradation and Improvement - A Global Assessment for Sustainable Development / editors E. Nkonya, A. Mirzabaev, J. von Braun. Netherlands: Springer, 2016. 686 p.
5. Mirzabaev A. Land degradation and sustainable land management innovations in Central Asia / editors F. Gatzweiler, J. von Braun // Technological and institutional
innovations for marginalized smallholders in agricultural development. Netherlands: Springer International Publishing, 2016. Pp. 213-224.
6. Von Braun J., Kofol C. Employment Now - addressing the challenge in Arab Region and Africa / editor F.J. Radermacher // Migration, Nachhaltigkeit und ein Marshall Plan mit Afrika - Denkschrift für die Bundesregierung. Club of Rome und Senat der Wirtschaft. Materialband, 2016. Pp. 134-135.
7. International Model for Policy Analysis of Agricultural Commodities and Trade (IMPACT): Model Description / M.W. Rosegrant, C. Ringler, S. Msangi, etc. Washington: International Food Policy Research Institute, 2008. 42 p.
8. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель // Охрана почв: сборник нормативных актов. М.: Изд-во PЭФИА, 1996. С. 174-196.
9. Бельгибаев М.Е., Долгилевич М.И. О предельно допустимой величине эрозии почв // Труды ВНИАЛМИ. 1970. Вып. 1 (61). С. 239-258.
10. Федоров В.Д. Проблема предельно допустимых воздействий антропогенного фактора с позиции эколога // Всесторонний анализ окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. С. 192-212.
11. Светлосанов В.А. Устойчивость и стабильность природных экосистем (модельный аспект) // Итоги науки и техники. Сер. Теоретические и общие вопросы географии. М.: ВИНИТИ, 1990. Т. 8. 1990. 200 с.
12. Свирежев Ю.М. Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии. М.: Наука, 1987. 368 с.
13. Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии. М.: ГЕОС, 1998. 418 с.
14. Виноградов Б.В., Орлов В.А., Сна-кин В.В. Биотические критерии зон экологического бедствия Pоссии // Известия PAK Cерия географическая. 1993. № 5. С. 77-79.
15. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург: УИФ, Наука, 1994. 282 с.
16. Гродзинский М.Д. Эмпирические и формально-статистические методы определения допустимых и нормальных состояний геосистем // Научные подходы к определению норм нагрузок на ландшафты. М.: ИГ АН ССС^ 1988. С. 215-224.
17. Макаров О.А. Состояние почв как объект экологического нормирования окружающей природной среды: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М.: Изд-во МГУ, 2002. 46 с.
18. Яковлев А.С., Евдокимова М.В. Экологическое нормирование качества почв и управление их качеством // Почвоведение. 2011. № 5. С. 582-596.
19. ГОСТ 26483-85. Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее pH по методу ЦИНАО // Почвы. Определение рН солевой вытяжки, обменной кислотности, обменных катионов, содержания нитратов, обменного аммония и подвижной серы методами ЦИНАО: Сб. ГОСТов. М.: Издательство стандартов, 1985. С. 3-6.
20. Орлов Д.С., Гришина Л.А., Ероши-чева Н.Л. Практикум по биохимии гумуса. М.: Изд-во МГУ, 1969. 159 с.
21. ГОСТ 26207-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО. Официальное издание. М.: Издательство стандартов, 1992. 6 с.
22. Минеев В.Г. Агрохимия: учебник. М.: Изд-во МГУ, 2004. 720 с.
23. Руководство по санитарно-химическому исследованию почвы (нормативные материалы). М.: ЦИНАО, 1993. 130 с.
24. Букварёва Е.Н. Глобальное значение функций российских экосистем и проблема разных масштабов экосистемных услуг (Bukvareva E.N. Die globale Bedeutung der russischen Ökosystemfunktionen und das Problem der unterschiedlichen Skalen von Ökosystemdienstleistungen) // TEEB-Prozesse und Ökosystem-Assessment in Deutschland, Russland und weiteren Staaten des nördlichen Eurasiens (TEEB процессы и экосистемные оценки в Германии, России и в некоторых других странах Северной Евразии). Bonn: BfN-Skripten, 2014. Рр. 92-124.
25. Ecological assets valuation of the Tibetan Plateau / G.D. Xie, C.X. Lu, Y.F. Leng, ete. // Journal of Natural Resources. 2003. Vol. 18. Pp. 189-196 (in Chinese language).
26. Tianhong L., Wenkai L., Zhenghan Q. Variations in ecosystem service value in response to land use changes in Shenzhen // Ecological Economics. 2010. Vol. 69. Pp. 1427-1435.
27. О порядке определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами. Письмо Госкомзема России. Письмо Минприроды России (Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ) от 27.12. 1993. 29 с. [Электронный ресурс]. URL: http:// docs.cntd.ru/document/9033369 (дата обращения: 11.11. 2017).
28. Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель (утверждена Минприроды России и Роскомземом в июле 1994 г]. [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/ document/9014048 (дата обращения: 11.11. 2017).
Ecological Norm and Economically Justified Selection of a Plan of Sustainable Land Management: the Experience of Studying the Problem on the Example of Educational | and Experimental Soil- е Ecological Center of е
Lomonosov Moscow State U University №
IO ^
O.A. Makarov1, A.S. Yakovlev1, 2
E.V. Tsvetnov1, A.S. Strokov2, °
E.V. Bondarenko1, Y. R. Ermiyaev1 8
1Lomonosov Moscow State University, Leninskie gory, 1, GSP-1, Moskva, 119991, Russian Federation 2Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации, prosp. Vernadskogo, 82, str. 1, Moskva, 119571, Russian Federation
Abstract. We assessed the needs for recultivation of lands of Educational and Experimental Soil-Ecological Center of Lomonosov Moscow State University (Moscow region, Solnechnogorsk district) by calculating the rate of loss of environmental quality of soils, derived from the five-level criteria table assessment of the state of the natural environment, and the application of techniques of Joachim von Braun, based on the determination of cost and benefits of the "action" or "inaction" in relation to the programme for the rehabilitation of degraded lands. Analysis of indicators of degradation and contamination of soil and land of Educational and Experimental Soil-Ecological Center (an increase in acidity, decrease in humus content, available phosphorus and mobile potassium in comparison with a non-degraded analogue, the high content of zinc and cadmium) allowed us to calculate the value of the indicator of loss of ecological quality of the soils. For most of the studied area, this value exceeded the 2nd level, which corresponds to "unstable" (permanently impaired) condition of soil and land and determines the preference of the scenario for their reclamation. The use of methods for assessing the "activity/inactivity", taking into account various ecosystem services (carbon sequestration, conservation of soil and minerals in it, regulation of the water regime, food production, etc.), also gives priority to the restoration (reclamation) of lands. An additional argument in favor of this decision was a significant excess of the market value of the land calculated by the comparative approach (about 28 million RUB/ha), over the cost of rehabilitation works (about 702 thousand rubles, taking into account ecosystem services).
Keywords: ecological norm; ecosystem services; land use.
Author Details: O.A. Makarov, D. Sc. (Biol.), head of department (e-mail: [email protected]);A.S. Yakovlev, D. Sc. (Biol.), head of department (e-mail: yakovlev_a_s@ mail.ru); E.V. Tsvetnov, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow (e-mail: ecobox@mail. ru);A.S. Strokov, Cand. Sc. (Econ.), leading research fellow (e-mail: bandura3@yandex. ru);E.V. Bondarenko, Cand. Sc. (Biol.), junior research fellow (e-mail: [email protected]); Y. R. Ermiyaev, master's student (e-mail: [email protected]). 00 For citation: Makarov O.A., Yakovlev O A.S., Tsvetnov E.V., StrokovA.S., Bond-w arenko E.V., Ermiyaev Y.R. Ecological Norm ^ and Economically Justified Selection of a Z Plan of Sustainable Land Management: the ® Experience of Studying the Problem on the ц Example of Educational and Experimental cj Soil-Ecological Center of Lomonosov Mos-® cow State University. Zemledelie. 2018. 2 No. 1. Pp. 6-10 (in Russ.). Ф щ
W ■
УДК 631.474:504.54:63:502.057
Фациальная дифференциация земельных ресурсов как основа повышения экологизации агроландшафта
И.Ф. МЕДВЕДЕВ1, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Д.И. ГУБАРЕВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник В.П. ГРАФОВ2, кандидат сельскохозяйственных наук, директор
1Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока, ул. Тулайкова, 7, Саратов, 410010, Российская Федерация 2Аркадакская сельскохозяйственная опытная станция, с. Росташи Аркадакский р-н, Саратовская обл., 412210, Российская Федерация
Для фациальной типизации почвенного покрова пашни в 2014-2016 гг. проводили исследования по оценке основных природных и антропогенных факторов, определяющих уровень почвенного плодородия пашни, для более дискретной организации территории, на основе топографической и почвенной карт, агрохимических картограмм с использованием ГИС-технологий. Объектом типизации служило землепользование, находящееся в Северо-Восточном степном районе Заволжья Саратовской области на черноземе южном, где на различных по содержанию гумуса (3,0 и 4,5 %) фациях определяли влияние разных доз аммиачной селитры (30, 60 и 90 кг д.в./га) на урожайность и качество зерна озимой пшеницы. Обеспеченность фаций элементами питания снижалась по мере движения от элювиальной к трансэлювиально-аккумулятивной. В ряду выделенных фаций трансэлювиальная и элювиальная занимают 61 % и 19 % общей площади. Наиболее плодородными оказались почвы элювиальной фации. Содержание гумуса составило 4,5 % (на 20 % выше остальных трех фаций). Процессы денудации и поверхностная эрозия на трансэлювиальной фации привели к сокращению запасов гумуса, подвижных форм фосфора и калия, по сравнению с элювиальной фацией, на 0,5-1,1 %, 19,629,8 мг/кг и 110-167 мг/кг соответственно. Микроклиматические исследования по выявленным фациям показали различия температуры почвы между трансэлювиальными фациями полярных склонов (5,16,4°). В аккумулятивной фации величины этих показателей были на 0,5-1,2° выше, чем на северном склоне, и на 1,0-1,7° ниже, по сравнению с элювиальной фацией. Установленная в работе связь содержания гумуса с высотными отметками и
агрохимическими показателями позволяет использовать его в качестве одного из основных индикаторов почвенного плодородия. Урожайность озимой пшеницы при использовании 60 кг д.в./га аммиачной селитры оказалась максимальной на элювиальной фации (24,8 ц/га), а на трансэлювиальной эффективность доз 30 и 60 кг д.в./га мало отличалась (14,5 и 15,6 ц/га).
Ключевые слова: фации, рельеф, почвенное плодородие, микроклимат, урожайность.
Для цитирования: Медведев И.Ф., Губарев Д.И., Графов В.П. Повышение эффективности использования земельных ресурсов в агроландшафте//Земледелие. 2018. № 1. С. 10-15.
Почвенно-климатические особенности Саратовской области не всегда позволяют реализовать в полной мере потенциал, заложенный в тех или иных культурах и сортах. Высокая пестрота почвенного покрова, зачастую выраженный рельеф местности и увеличение повторяемости погодных аномалий вносят свои коррективы в процесс формирования запланированного урожая. Достижение максимального урожая обусловлено адаптацией лучших сортов, своевременным и качественным выполнением всех агротехнических работ, а также оптимальными физическими и химическими характеристиками почвы [1].
Актуальность адаптивно-ландшафтной методологии природопользования многократно возросла пропорционально усиливающейся экологической напряженности. Конструирование экологически безопасных агроландшафтов в оптимальном соотношении с сопряженными природными ландшафтами возможно лишь на основе идентификации структур и их внутренних связей: вертикальных, соединяющих геологический фундамент, почву, био-ту, и горизонтальных, связывающих морфологические части ландшафтов (фации, урочища и др.). Понимание необходимости трансформации географических категорий в агрономические побудило В.М. Фрид-ланда ввести понятие элементарного почвенно-сельскохозяйственного ареала. Позже В.И. Кирюшиным был предложен элементарный ареал агроландшафта и агроэкологическая ти-
