CC BY
11
2018. - № 1. - С. 62-69.
10. Кузнецов М.С. Противоэрозионная стойкость почв.
- М.: Изд-во МГУ. - 1981. - 135 с.
11. Бастраков Г.В. Оценка и прогноз противоэрозион-ной устойчивости склоновых земель / Г.В. Бастраков. -Брянск: Брянское книжное изд-во. - 1983. - 45 с.
12. Ларионов Г.А. Методика средне- и мелкомасштабного картографирования эрозионноопасных земель. / Учебное пособие «Актуальные вопросы эрозиоведения», под ред. А.Н. Каштанова и М.Н. Заславского, М.: Колос. -1984. - С. 41-66.
13. Панов В.И. Водный баланс и эрозия на чернозёмах степного Заволжья: Автореферат дис. М. - 1975. - 31 с.
14. Кузник И.А. Агролесомелиоративные мероприятия, весенний сток и эрозия почв. - Л.: Гидрометеоиздат.
- 1962. - 220 с.
RUNOFF-EROSIVE INTENSITY WITHIN DIFFERENT AGRICULTURAL LANDS AND UNDER DIFFERENT SOIL CONDITIONS
V. I. Panov, leading research scientist, candidate of geographical science, aglos163@mail.ru - Volga-area agroforestry experimental station - affiliate of FSC of agroecology RAS, Samara region, Volzhsky district, Novoberyozovskiy rural settlement, Russian Federation
It provides comprehensive objective assessments of runoff-erosive intensity (runoff-forming capacity and erosion resistance) of the main types of agricultural backgrounds (various agrotechnical soil processings, agrocenoses) and land (arable lands, hayfields, pastures, gardens, multi-year lawns, ploughing areas, unpraved roads) in the national erosion science for the first time. According to these estimates, a conditional series of runoff-erosive intensity is constructed as their erosion instability increases, the risk of erosion destruction of soils increases and in the direction of controlled reduction of surface runoff formed on farmland and agricultural backgrounds (by soil processing techniques, other technological methods). Runoff-erosive intensity of farmland and agricultural backgrounds is closely related to the saving of vegetation cover on the soil surface, the bonding role of root systems and the volumetric mass of the upper (030 cm) soil layer. Knowledge about that is necessary for the design and implementation of anti-erosion and environmental management of inter-farm soil-basin agroecolandscapes.
Key words: agricultural background, farm lands, runoff-erosive characteristic, series of runoff-erosive intensity, volumetric mass of soils and ground, runoff-forming capacity, erosion resistance, agricultural catena, erosion science
УДК 631.92 DOI 10.34736^^.2019.107.4.004
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПАХОТНЫХ УГОДИЙ ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ
ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Е.В. Денисова, к.г.н., denisova-e@vfanc.ru - ФНЦ «Агроэкологии РАН», г. Волгоград, Россия
Сохранение естественного, природного свойства земли - свойства плодородия становится одной из важных проблем не только в нашей стране, но и во всем мире. Это вызывает необходимость пересмотра сложившихся подходов к решению проблемы защиты и рационального использования плодородия земель. Черноземная зона Волгоградской области является особенной для сельскохозяйственного использования. Деградационные процессы различного характера происхождения приводят к разрушению не только отдельных компонентов, но
и всего агроландшафта. Значительная доля пахотных угодий черноземной зоны подвержена эрозии и дефляции (47 % и 91 % соответственно). Применение современных методик исследования - ГИС-технологий позволит получить объективные и достоверные сведения о каждом конкретном участке пашне для каждой природной зоны Волгоградской области.
Ключевые слова: геоинформационные системы, деградация, земельные ресурсы, пашня, плодородие, угодья, эрозия.
Основной целью проведения мероприятий по восстановлению земель является предотвращение дальнейшего развития процессов деградации на этих землях и их восстановление до нормального экологического состояния.
Анализ состояния земельных ресурсов Волгоградской области позволяет выявить ряд негативных процессов и явлений, происходящих на земле. Это водная и ветровая эрозия, опустынивание и затопление земель, загрязнение почв остатками пестицидов, повышение запасов тяжелых металлов и гумуса в почве. В результате деградации земель снижается эффективность капитальных вложений в сельскохозяйственное производство, возрастают риски для всех отраслей, усиливается агроэкологи-ческая напряженность на всей территории [7].
Материалы и методика исследований. Методы исследования территории основываются на использовании аэрокосмических исследований в сочетании с геоинформационными технологиями и компьютерным моделированием. Данная методика позволяет с высокой точностью определить характер угодья, его использование, присущие только ему характеристики (уклон, рельеф, тип почв и др.), распространение процессов эрозии, защищенность лесополосами, их состояние, а также четкие границы и площадь.
Все это в совокупности дает полную картину о каждом конкретном землепользовании, что позволяет не только проводить наблюдения и анализировать состояние угодий, но и составлять прогнозы, необходимые для эффективного управления земельными ресурсами каждого региона.
Для уточнения границ земельных участков и их состояния использовались геоинформационные и локальные источники данных, электронные обзорные космокарты, отображающие общее состояние и положение объекта мониторинга. Карта создается на основе цифровой топографической модели по космоснимкам в среде ГИС в виде тематических картографических и атрибутивных слоев (в программах МарМо, GlobalMapper и др.) [4].
Результаты и обсуждения. Изучение качественных характеристик пахотных угодий черноземной зоны Волгоградской области имеет приоритетное значение. Это особо плодородные земельные угодья, ценность которых в аграрном секторе страны просто незаменима. Черноземная зона занимает лишь пятую часть всей области (20,9 %) и представлена двумя подтипами почв: черноземами обыкновенными и южными.
Наибольший вес пахотнопригодных земель приходится именно на черноземную зону, в которую входят Еланский, Михайловский, Нехаевский, Но-
воаннинский, Новониколаевский, Кумылженский и Урюпинский районы Волгоградской области. Значе-
Сельскохозяйственные угодья черноземной зоны являются наиболее значимыми для всей области в целом. Это самые плодородные угодья, с высоким почвенным потенциалом, средний балл бонитета которых 85.
Почвенное плодородие влияет на продуктивность сельскохозяйственных угодий, учитывается при проведении кадастровой оценки, т. е. формирует агропромышленный и экологический каркас региона, что в современных рыночных условия является первостепенным (таблица 2).
Общая площадь пашни всей исследуемой зоны - 1302066,0 га, из которых эрозионноопасная занимает почти половину (47,6 %), дефляционноопас-ная - 91,3 %, солонцеватые и солонцовые комплексы - 5,4 % . Такое бедственное положение пахотных угодий требует комплексного подхода по их восстановлению и защите.
Усиливающиеся процессы деградации почв приводят к необратимым последствиям, вследствие чего значительные площади сельскохозяйственных угодий полностью утрачивают свое плодородие и исключаются из оборота.
Выводы. Мониторинг сельскохозяйственных угодий является важной и неотъемлемой частью эффективного использования земельных ресурсов, особенно при современной многоукладности зем-
ние пашни в этих районах варьируется от 63 до 82 % от площади сельскохозяйственных угодий (табл. 1).
левладений и землепользований.
Основной информацией являются статистические данные о посевных площадях, пригодных для посевов в различных почвенных зонах Волгоградской области, однако значимость и ценность такой информации сводится к нулю и не дает возможности учета особенностей отдельно взятого участка для конкретной местности и производства.
Разработка геоинформационной системы (ГИС) черноземных почв, в том числе качественных характеристик участков пашни на территории муниципальных образований Волгоградской области, тому подтверждение.
Основой для такой работы послужат методы геоинформационного картографирования с применением материалов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса (космоснимки спутника Sentinel-2, данные спектрорадиометра MODIS) [3].
Следует отметить, что перспективными способами получения информации о состоянии поверхностного слоя почв в мире в настоящее время являются оценки на основе дистанционного зондирования в привязке к характеристикам агролан-дшафта. При этом оцениваются по прямым признакам следующие показатели:
1) площадь, рельеф, пространственное размещение, форма;
Таблица 1 - Удельный вес пахотных угодий по административным районам черноземной зоны Волгоградской области
Наименование административных районов Общая площадь, га Сельскохозяйственные угодья Удельный вес пашни, %
всего пашня
Еланский 267208,0 243561,0 199920,0 82,1
Кумылженский 295775,0 207854,0 132145,0 63,6
Михайловский 362459,0 298192,0 228854,0 76,7
Нехаевский 218254,0 185351,0 138484,0 74,7
Новоаннинский 308120,0 271629,0 218719,0 80,5
Новониколаевский 236330,0 217694,0 171809,0 78,9
Урюпинский 345963,0 283980,0 212135,0 74,7
Всего 1767909,0 1708261,0 1302066,0
Таблица 2 - Качественная характеристика пахотных земель черноземной зоны
Волгоградской области
Наименование административных районов Площадь пашни, га В том числе
Эрозионно-опас-ной Дефляционно-опасной Солонцеватые и солонцовые комплексы
Еланский 199920,0 49670,0 179897,0 12121,0
Кумылженский 132145,0 83772,0 125439,0 3414,0
Михайловский 228854,0 129263,0 202403,0 17929,0
Нехаевский 138484,0 94142,0 125428,0 9496,0
Новоаннинский 218719,0 59677,0 202746,0 8114,0
Новониколаевский 171809,0 51092,0 154656,0 9750,0
Урюпинский 212135,0 152892,0 197911,0 9148,0
Всего 1302066,0 620508,0 1188480,0 69972,0
2) дегумификация почв;
3) потери плодородного слоя в результате водной эрозии на склоновых участках;
4) потери плодородного слоя в результате ветровой эрозии (дефляции);
5) потери плодородного слоя при обработке почв.
Такие способы позволяют получить пространственные данные о состоянии почв и выявить основные характеристики участка пашни. Для Волгоградской области актуально как выделение и картографирование участков, отведенных под пашню, так и установление их фактического состояния на момент исследования.
Литература:
1. Воробьев, А. В., Денисова Е. В., Акутнева Е. В. Влияние удельных показателей кадастровой стоимости земель сельскохозяйственного назначения на формирование налогооблагаемой базы в границах поселений Волгоградской области // Наука и бизнес: Пути развития. - 2013. - № 12 (30). - С. 5-9.
2. Воробьев, А. В. Землеустройство и кадастровое деление Волго-градской области: справочное издание / А. В. Воробьев. - Волгоград: Станица-2, 2002. - 92 с.
3. Кулик К. Н., Юферев В. Г. Компьютерное математико-картографическое моделирование агролесоландшафтов на основе аэрокосмической информации // Доклады Российской академии наук. - 2010. - № 1. - С. 52-54.
4. Рулев, А. С. Геоинформационное картографирование и моделирование эрозионных ландшафтов / А. С. Рулев, В. Г. Юферев, М. В. Юферев. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2015. - 150 с.
5. Федеральная служба государственной регистрации, кадастра и картографии по Волгоградской области [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://
rosreestr.ru/wps/portal/p/cc_ib_other_lines_activity/cc_ ib_gos_monitor_land.
6. Шуравилин, А. С., Денисова, Е. В., Ракитина Н. В. Выявление изменений в структуре земельного фонда Волгоградской области, как одно из условий эффективного управления земельными ресурсами // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2014. - № 6. - С. 39-44.
7. Denisova E. V., Silova V. A. The current state analysis of the agro-forest landscape components based on the geoinformational systems usage / E. V. Denisova, V. A. Silova // To cite this article: E V Denisova and V A Silova 2019 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 315 052062.
GEOINFORMATION ANALYSIS OF ARABLE LANDS OF THE FERTILE BLACK SOILS ZONE OF THE VOLGOGRAD REGION
E. V. Denisova, candidate of geographical sciences, denisova-e@vfanc.ru - FSC of Agroecology RAS, Volgograd, Russia
A saving of natural properties of a land e.g. the properties of fertility is becoming one of the important problems not only in our country, but also in the whole world. This makes it necessary to revise the existing approaches of solving the problem of protection and rational use of land fertility. The fertile black soils zone of the Volgograd region is specific for agricultural use. Degradation processes of different origin, lead to the destruction of not only individual components, but also the entire agricultural landscape. A significant proportion of arable land of the fertile black soils zone is a subject of erosion and deflation (47% and 91%, respectively). The use of modern research techniques such as GlS technology will provide objective and reliable information about each specific area of arable land for each natural zone of the Volgograd region.
Key words: geoinformation systems, degradation, land resources, arable land, fertility, land, erosion
УДК 631.6.02 DOI 10.34736^МС.2019.107.4.005
ОЦЕНКА ДЕГРАДАЦИИ ПАШНИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ
В.А. Силова, научный сотрудник, viktoriatem@mail.ru -ФНЦ агроэкологии РАН, Россия, Волгоград
На территории Волгоградской области, на нижней Волге по левому берегу Дона, проведена оценка состояния пашни с использованием комплекса ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования. Научный подход, включающий типовые методики по агролесомелиорации и оценка структуры сельскохозяйственных земель региона исследований отражают, что территория находится в неблагоприятных почвенно-климатических условиях. Это влечет за собой развитие негативных деграда-ционных процессов (дефляция, эрозия, вторичное засоление, поднятие уровня грунтовых вод и т. д.),
снижение урожаев сельскохозяйственных культур, потерю продуктивности пашни. Результаты анализа выполненных исследований на территории региона дают возможность установить дешифро-вочные признаки основных сельскохозяйственных угодий и лесных насаждений. Площадь региона исследований занимает 7888,04 га, треть территории пахотных угодий находится в неудовлетворительном состоянии и требует использования особого подхода по восстановлению агролесоландшафтов.
Ключевые слова: агролесоландшафт, лесные полосы, пашня, сельскохозяйственные угодья, деградация
Благодаря современным технологиям определение состояния ландшафтов возможно на основе геоинформационных систем. Оценка динамики деградационных процессов сельскохозяйственных угодий является важной задачей, выполнение которой создаст условия для устойчивого состояния агролесоландшафтов.
На основании материалов выдающихся ученых Кулика К.Н., Рулева А.С., Юферева В.Г. можно сделать вывод о том, что современные ГИС выполняют ряд аналитических функций, таких как расчет площадей, построение контуров, длин, периметров, площадей поверхностей, объемов объектов [1, 2].
Целью работы является исследование состояния
сельскохозяйственных угодий в долине р. Дон и на основе аэрокосмических данных выявление качества почвы.
Материалы и методика исследований. Территория исследований расположена на левом берегу р. Дон в районе песчаного массива «Голубин-ские пески».
Возможность применения дистанционных методов для оценки состояния почвы определяется изменением тона почвы при изменении её свойств и характерных особенностей. Тон почвы отражает общую информацию о составе и качестве почвы, а также позволяет косвенно определить количество веществ в почве (рисунок 1).
