CC BY
63
УДК 911.2+910.3
Д.И. Люри1, А.С. Некрич2, Д.В. Карелин3
ИЗМЕНЕНИЕ ПАХОТНЫХ ПЛОЩАДЕЙ В РОССИИ В 1990-2015 гг. И ПОЧВЕННАЯ ЭМИССИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА
Показано, что для России, начиная с 1990 г (период кризиса и реформ), типична пространственно-факторная матрица динамики площадей сельскохозяйственных земель, которая характерна и для второй половины XIX в. Установлено, что ведущими факторами, влияющими на процесс изменения площадей аграрных угодий, являются биоклиматический потенциал (БКП) и численность сельского населения. Выявлено, что за период 1990-2015 гг. в российских регионах сформировались 3 типа изменений посевных площадей: «устойчивое сокращение», «смена сокращения на стабилизацию», «смена сокращения на увеличение». Модели показывают, что изменение почвенной эмиссии СО2 в результате распашки залежей может оказаться значительным и сопоставимым с вкладом изменений климата за тот же период наблюдений. Для областей, где распашка залежей не проводится, характерен больший вклад климатических факторов в изменение почвенной эмиссии СО2, а для областей с активным возвращением залежей в оборот - вклад землепользования.
Ключевые слова: изменение площадей посевов, распашка залежей, биоклиматический потенциал, изменение численности сельского населения, аграрное освоение Российской Федерации, почвенная эмиссия СО .
Введение. Площади посевов являются одним из индикаторов, лучше всего отражающих уровень аграрного развития большинства сельскохозяйственных регионов РФ, поскольку представляют собой наиболее интенсивно эксплуатируемую и продуктивную категорию сельскохозяйственных угодий. С начала 1990-х гг. во всех регионах РФ произошло сокращение сельскохозяйственных земель (50 млн га к 2015 г.). Его закономерности исследованы [Люри с соавт., 2010; Мухин, 2012; Некрич, Люри, 2016], выявлена связь изменения площадей аграрных угодий, резервуаров углерода и почвенной эмиссии СО2 [Люри с соавт., 2010, 2013; Карелин с соавт., 2015, 2017]. С середины 2000-х гг. во многих регионах РФ началось возвращение ранее заброшенных угодий в аграрный оборот, однако географические особенности и экологические последствия этого процесса слабо изучены. Россию следует рассматривать как крупнейшую страну мира, которая за четверть века испытала масштабное сокращение площадей аграрных угодий и сравнимое по размеру их возвращение в сельскохозяйственный оборот.
Цель работы - выявление географических особенностей, природных и социально-экономических факторов, определяющих процессы вывода и возвращения в оборот пахотных земель, и оценка изменения величины почвенной эмиссии СО2 при возвращении залежей в аграрный оборот. Поставлены задачи: 1) выявить закономерности изменения площадей посевов в РФ за 1990-2015 гг., оценить площади земель, возвращаемых в аграрный оборот; 2) определить природные и демографические факторы, кото-
рые формируют современные процессы забрасывания и возвращения в оборот сельхозземель в России; 3) оценить изменение почвенной эмиссии СО2 в результате возвращения пахотных территорий в аграрный оборот.
Изменение площадей посевов обычно рассматривается специалистами как процесс, связанный с характеристиками природной среды и антропогенно-историческими преобразованиями [Люри с соавт., 2010; Прищепов с соавт., 2012; Болданов, Мухин, 2015; Некрич, Люри, 2016]. Исследуется динамика площадей пахотных земель в связи с изменениями систем землепользования и сельского расселения [Нефедова, 2012], отслеживается ход постагроген-ного восстановления почвенно-растительного покрова на залежных землях и изучаются возможности вовлечения их в аграрный оборот [Люри с соавт., 2010], анализируются зависимости деградации земель от климатических факторов и этапов социально-экономического развития общества [Чибилев, Рябуха, 2016], изучаются закономерности изменений углеродного обмена в ходе восстановления залежей [Карелин с соавт., 2015, 2017].
Баланс СО2 залежей и активно эксплуатируемых пашен постоянно находится в центре внимания исследователей, но этот вопрос практически не исследовался с точки зрения сравнения реакции на распашку разновозрастных залежей в пределах неодинаковых географических зон. В случае с забрасыванием пахотных земель в России в конце ХХ в. был фактически дан почти единовременный старт столь же масштабной сукцессии в хозяйственно-
1 ФГБУН Институт географии РАН, отдел физической географии и проблем природопользования, гл. науч., с., докт. геогр. н.; e-mail: [email protected]
2 ФГБУН Институт географии РАН, отдел физ. географии и проблем природопользования, науч. с., канд. геогр. н.; e-mail: [email protected]
3 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, биологический факультет, кафедра общей экологии, проф., докт. биол. н.; Институт географии РАН; Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН; e-mail: [email protected]
важных географических зонах страны. Однако, несмотря на почти единовременное начало самовосстановления залежей в регионах, распашка «застает» агроэкосистемы на разных сукцессионных стадиях. Из этого, в свою очередь, следует, что и баланс СО2 этих экосистем может значительно отличаться. Если запасы углерода в почвах таких экосистем после начала повторной распашки первоначально остаются в малоизмененном состоянии (инерционная компонента С-баланса), то дыхание почвы, как одна из основных мобильных компонентов С-баланса, с высокой вероятностью изменится. Задача, в таком случае, состоит в оценке влияния зональных и «возрастных» различий на почвенное дыхание залежей, возвращенных в агрооборот.
Материалы и методы исследований. В основе исследования - динамические ряды площадей аграрных угодий в регионах России с 1990 по 2015 гг. с шагом в 1 год [Информационный ..., 2017]. Для анализа был выбран параметр «площадь посевов», так как параметры «площадь сельскохозяйственных угодий» и «площадь пашен» являются элементами земельной статистики, инвентаризация которых происходит редко. В то время как данные о посевных площадях - это ежегодные отчеты сельскохозяйственных предприятий, отражающие фактическую ситуацию. Всего было проанализировано 67 аграр-но-освоенных субъектов РФ (рис. 1), где сосредоточено около 97% площадей посевов страны. Из анализа были исключены: 1) слабо освоенные в аграрном отношении регионы РФ (менее 10 тыс. га пашни на субъект); 2) крупные субъекты Сибирс-
кого и Дальневосточного округов, для которых приписывать закономерности изменения небольших площадей посевов неправомерно по отношению ко всему субъекту; и 3) регионы с отсутствием подробных рядов статистических сведений.
Для предварительной оценки различий в уровнях почвенной эмиссии СО2, связанных с доминирующим зональным типом почв (условиями географических зон) и возрастом залежей, были использованы полученные нами ранее регрессионные модели, служащие для описания наблюдаемых изменений почвенной эмиссии СО2 в ходе восстановительных сукцес-сий в основных зонах распашки ЕТР. Такие модели, основанные на полевых наблюдениях, были получены для подзолов южной тайги [Люри с соавт., 2013], черноземов [Карелин с соавт., 2015] и серых лесных почв [Карелин с соавт., 2017]. В них использованы три независимые переменные: температура воздуха (или почвы в слое 0-10 см), объемная влажность почвы в слое 0-10 см (или текущая сумма осадков), и сезон года (период со снежным покровом - «зимний», или без него - «вегетационный»). Минимальный шаг моделей во времени - четырехчасовой, что соответствует доступному разрешению стандартных срочных метеоданных. При наличии данных по влажности и температуре почвы соответствующего разрешения, этот шаг может быть уменьшен до нескольких минут. Поскольку сбор первичных данных по потокам СО2 происходил в период выраженного потепления, это расширяет пределы применимости моделей [Люри с соавт., 2013; Карелин с соавт., 2015; Карелин с соавт., 2017].
Рис. 1. Пространственное распределение основных вариантов изменения площадей посевов сельскохозяйственных культур в России (1990-2015 гг.): 1 - «устойчивое сокращение», 2 - «смена сокращения на стабилизацию», 3 - «смена сокращения на рост»,
4 - слабоосвоенные, 5 - нет данных
Fig. 1. Spatial pattern of the main types of cropland dynamics in Russia in 1990-2015: 1 - «sustainable decrease», 2 - «decrease then
stabilization», 3 - «decrease then growth», 4 - poorly developed, 5 - no data
Для оценки итогового эффекта распашки на эмиссию углерода в составе СО2 необходимо знать: 1) площади возвращенных в эксплуатацию земель в разных географических зонах; 2) распределение их по стадиям (возрастам) сукцессии; 3) величины почвенной эмиссии СО2 на разных возрастах сукцессии в различных зонах. Последнее зависит не только от типа почвы и стадии сукцессии, но и от климатических условий данного года, что учтено в структуре моделей. Весь необходимый набор таких данных имеется только для европейской части России, на которую, тем не менее, приходится подавляющее большинство возвращенных в аграрный оборот земель в России (73%). При этом большая их часть приходится на зоны серых лесных почв и черноземов, где в результате распашки общая площадь залежей уже сократилась на 26% (табл.). В рассматриваемый период (20062015 гг.) распахивались преимущественно молодые залежи, находящиеся на ранних стадиях сукцессий, не достигшие состояния молодых лесов. К ним относятся луговые, рудеральные и рыхлокустовые стадии.
Распределение возвращаемых в эксплуатацию залежей по стадиям сукцессии проводилось на основе данных официальной статистики, анализа спутниковых снимков, полевых маршрутов и учетов на автомобилях общей протяженностью более 15 тыс. км в Новгородской (Валдайский район), Орловской (Орловский, Урицкий и Шаблыкинский районы) и Курской (Курский район) областях [Люри с соавт., 2013; Карелин с соавт., 2015, 2017]. Эти районы и области послужили в качестве модельных для дальнейшей экстраполяции на территории зональных залежей.
Поскольку мы не располагали полными сведениями по годам распашки конкретных залежей в исследуемых районах, для расчетов были использованы усредненные метеоданные за период 20062015 гг. В качестве метеоданных использовали среднесуточные температуры воздуха и посуточные суммы осадков, а также сроки установления и схода снежного покрова по метеостанциям Орловской области (г. Орел, п. Нарышкино, п. Шаблыки-но), г. Курск, и метеостанции ГГИ Росгидромета РФ в г. Валдай (Новгородская обл.).
Результаты исследований и их обсуждение. Особенности изменения посевных площадей и их географического распространения в РФ. Выявлено 3 характерных варианта изменений посевных площадей в регионах (рис. 1): 1) «устойчивое сокращение», начавшееся до 1990 г. и продолжающееся по настоящее время [Люри с соавт., 2010]. В ходе него утрачено 9,6 млн га (почти 60% от состояния в 1990 г.). Эта зона захватывает Нечерноземье, Томскую и Кемеровскую области, Забайкальский край; 2) «сокращение - стабилизация» - вариант, характерный для Поволжья, юга Западной и Восточной Сибири и запада Нечерноземья. В этом случае уменьшение площадей посевов сменяется стабилизацией. Начало стабилизации площадей в этом варианте неравномерное: в частности, оно происходит раньше в Краснодарском крае (с 1998 г.), позже - в Смоленской области (с 2008 г.). Сокращение общей площади посевных площадей в этом случае достигло 19,8 млн га (32,7% от состояния 1990 г.). 3) «сокращение - рост» наблюдается в Черноземье, Предкавказье и на Кавказе, степях южного Урала, Алтайском крае, а также в Приморье. Увеличение площадей раньше проявилось в Еврейской АО и Амурской области (2004 г.), позже - в Калининградской области (2011 г.). Начавшееся расширение площадей посевов не скомпенсировало их уменьшения (на территории этих административных единиц в настоящее время утрачено 7,9 млн га, или 21,3% от исходного состояния).
Многие исследования свидетельствуют о наличии связи между изменениями площади аграрных угодий и финансово-экономической ситуацией в стране [Люри с соавт., 2010; Некрич, Люри, 2016; Нефедова, 2012]. Однако ведущими факторами этого процесса являются природные условия, описываемые биоклиматическим потенциалом [Гордеев с соавт., 2006], и изменение численности сельского населения. По этим показателям регионы были разделены на варианты с различными типами динамики площадей посевов (рис. 2).
Для большинства субъектов (14 из 16) с вариантом изменения площадей посевов «устойчивое сокращение» характерны низкие значения БКП и
Состояние фонда залежных земель в России за период с 1990 по 2015 гг.
Залежные земли Залежи, тыс га Доля от общей площади распаханных залежей в России Сокращение залежей в 2006-2015 гг.
образовавшиеся в 1990-2006 гг. вернувшиеся в оборот в 2006-2015 гг.
%
Дерново-подзолистые почвы южной 10 700 299 6,3 2,8
тайги
Серые лесные почвы широколиственных 8 900 2 311,7 49,0 26,0
лесов и черноземы лесостепей
Обыкновенные и южные черноземы 13 900 701,5 14,9 5,0
степной зоны
Северо-Кавказская горная почвенная
провинция с горно-долинными лугами и 600 129,8 2,7 21,6
степями
Азиатская территория России 18 000 1 278,7 27,1 7,1
ВСЕГО 52 100 4 721 100,0 ??
уменьшение численности сельского населения. Исключение составляют Калужская и Московская области, где происходит расширение селитебных территорий и развитие инфраструктуры за счет площади аграрных земель. Большинство регионов (3/4) с ростом площадей посевных земель характеризуется высокими значениями БКП при различной динамике численности сельского населения (нижняя часть матрицы на рис. 2). Области с вариантом изменений «сокращение - стабилизация» распределены по пространству матрицы достаточно равномерно.
Матрица для регионов с вариантом динамики посевных площадей «устойчивое сокращение» не демонстрирует ясных закономерностей. Уменьшение площади посевов составляет в этом случае от 43 до 63%. Причина состоит в том, что здесь возникают новые факторы влияния - институциональные,
инфраструктурные, инвестиционные, демографические и другие [Люри с соавт., 2010]. Напротив, для варианта изменения площадей «сокращение - стабилизация», независимо от значений местного БКП, посевные площади тем стабильнее, чем больше численность сельского населения. Для регионов с характером динамики «сокращение - рост» в анализ были включены данные, начиная с года расширения площадей посевов в конкретной области (длина рядов наблюдений составляет от 4 до 11 лет). Еврейская АО, Приморская и Амурская области были исключены из анализа, так как уменьшение численности коренного сельского населения здесь компенсируется притоком мигрантов-земледельцев из Китая и Южной Кореи [Информационный ..., 2017]. Наименьший рост площадей посевов отмечается в регионах с низкими значениями БКП и чис-
БКП (баллы) Динамика численности сельского населения, %
падение более 10% падение менее 10% рост
40-95 Вологодская область Костромская область Псковская область Кировская область Забайкальский край Хабаровский край Пермский край Томская область Кемеровская область Ленинградская область Республика Бурятия Свердловская область
Саратовская область Новосибирская область Республика Калмыкия Омская область Республика Тыва Республика Саха (Якутия) Волгоградская область Иркутская область Тюменская область Челябинская область Астраханская область Самарская область Оренбургская область Республика Алтай Республика Удмуртия
Курганская область Новгородская область Алтайский край Республика Хакасия
96-100 Ярославская область Республика Марий Эл Республика Татарстан Владимирская область Калининградская область
Тверская область Ивановская область Смоленская область Красноярский край Чувашская Республика Республика Мордовия
105-120 Калужская область Московская область Тульская область
Нижегородская область Пензенская область Рязанская область Республика Башкортостан Кабардино-Балкарская Республика Республика Дагестан
Ульяновская область Брянская область Орловская область Тамбовская область Еврейская АО Амурская область Приморский край Липецкая область Республика Адыгея Республика Северная Осетия-Алания Карачаево-Черкесская Республика Ставропольский край Ростовская область
125-170 Воронежская область Курская область Краснодарский край Белгородская область
1 | | 2 | | 3
Рис. 2. Распределение аграрно-освоенных субъектов Российской Федерации в зависимости от факторов динамики численности сельского населения и величина биоклиматического потенциала (БКП) (1990-2015 гг.) по вариантам изменения посевных площадей: 1 - «устойчивое сокращение», 2 - «смена сокращения на стабилизацию», 3 - «смена сокращения на рост»
Fig. 2. Types of dynamics of cultivated territories in different Russian regions driven by the numbers of rural population and regional bioclimatic potential (BCP) in 1990-2015: 1 - «sustainable decrease», 2 - «decrease then stabilization», 3 - «decrease then growth»
ленности сельского населения (7-12%), наибольший -в областях с высокими значениями БКП и численности сельского населения (от 20 до 30%). 4,2 млн га (то есть 89% роста) приходится на регионы, расположенные в благоприятных природных условиях (БКП>100) и лишь 0,5 млн га (11%) на области с БКП<100. Увеличение площадей посевов в этих регионах объясняется, в том числе, влиянием современного климатического тренда: здесь, начиная с 1970-х, отмечены значительные приросты среднегодовых температур и количества осадков, что вызвало увеличение урожайности зерновых и расширение площадей посевов [Киселев с соавт., 2016].
Описанная матрица устойчива, достаточно быстро восстанавливается после прекращения воздействия и является принципиальной для сельскохозяйственной карты страны [Люри с соавт., 2010; Прищепов с соавт., 2012].
Оценка изменений почвенной эмиссии диоксида углерода на залежах в результате их распашки в ЕТР. Приведенные ниже результаты расчетов являются условными, поскольку они основаны на допущении, что уровень эмиссии диоксида углерода на восстановленной пашне не зависит от стадии сукцессии, на которой она была распахана, и остается относительно постоянным из года в год. Тем не менее, этими расчетами мы хотели привлечь внимание к новому аспекту данной проблемы.
В результате обобщения статистической информации и собственных наблюдений было выяснено, что в зоне южной тайги (Новгородская обл.) на рудераль-ную стадию восстановительных сукцессий в распашке недавних залежных земель приходится 10, на луговую - 90%. В зонах широколиственных лесов (Орловская обл.), лесостепей и степей (Курская обл.) рудеральная стадия в распашке составляет 30%, рыхлокустовая - 70%. Применение этих выборочных оценок к суммарным площадям распаханных в 20062015 гг. залежей в рассматриваемых зонах, позволяет с помощью моделей4 оценить, насколько на этих территориях изменились потоки почвенной эмиссии СО2 в результате распашки залежей.
Как и ожидалось, в подзоне южной тайги ввод в эксплуатацию залежных земель, при наименьшем масштабе возврата среди других зон ЕТР (2,8%), не повлиял на годовой уровень почвенной эмиссии СО2: для подзоны южной тайги в целом ее изменение (в данном случае уменьшение) составляет лишь 0,9%. Но если бы распашке вновь подверглись все залежи этой подзоны, образовавшиеся в 19902015 гг., то сокращение почвенной эмиссии СО2, согласно моделям, составило бы 42,8%! Уменьшение эмиссии связано с тем, что в настоящий период в этой зоне доминируют залежи, находящиеся на стадиях сукцессии, для которых характерны более высокие уровни почвенной эмиссии, по сравнению с местными пашнями [Люри с соавт., 2013]. Для срав-
нения, вклад наблюдаемого потепления климата в изменения (усиление) почвенной эмиссии за тот же период, по тем же моделям составил в подзоне южной тайги для восстанавливающихся залежей последнего «поколения» (1990-2006 гг.): 5,4%. В данном случае сравнивались суммы почвенной эмиссии СО2 за год из всех разновозрастных залежей для каждой из рассматриваемых областей, при условии сохранения климатической нормы 1960-1990 гг. и в результате фактического потепления 1990-2015 гг. Последнее оценивалось через построение трендов по температурам воздуха, годовым суммам осадков и продолжительности снежного покрова. Величины полученных изменений (наклоны регрессий) были использованы в уже упомянутых моделях для расчетов новых годовых сумм эмиссии СО2.
По-иному это выглядит для хозяйственно более ценных серых лесных почв в зоне широколиственных лесов. Здесь распашке за последнее десятилетие подверглось уже 26% полей, заброшенных в 1990-2006 гг. (табл.). Поэтому неудивительным выглядит результат, что для зоны широколиственных лесов ЕТР изменение (уменьшение) почвенной эмиссии СО2 за счет повторной распашки составляет уже 2,8%. Полная распашка молодых залежей, согласно расчетам, сократила бы эмиссию СО2 в этой зоне на 10,9%. Аналогично рассчитанный вклад регионального потепления (включая не только увеличение температуры, но и уменьшение количества осадков) усиливает почвенную эмиссию СО2 в этом случае на сравнимую величину: +5,6%. Для черноземов лесостепей и степной зоны ЕТР вклад распашки залежей в сокращение почвенной эмиссии СО2, судя по расчетам, оказался наибольшим: -4,8%. Тем не менее, если распашке подвергнутся все имеющиеся в этой зоне молодые залежи, то эта величина может составить -82,9%! Согласно аналогичным расчетам, вклад регионального потепления увеличил эмиссию СО2 в этом случае на 4,4%.
Поскольку в этих случаях сравнивались сходные периоды наблюдений, то в качестве итоговой оценки, в которой учтены эффекты изменения климата и распашки залежей, можно рассматривать сумму рассчитанных приращений. То есть в случае южно-таежной подзоны на площади занятой залежами, образовавшимися в 1990-2006 гг., согласно используемым моделям, наблюдается увеличение почвенной эмиссии СО2 на 4,5%, в зоне широколиственных лесов -на 2,8%, на черноземах степной зоны - незначительное уменьшение на 0,4% (взаимная компенсация влияния изменений климата и землепользования).
Выводы:
- анализ изменения посевных площадей за 19902015 гг. для 67 субъектов РФ показал, что выделяется три основных типа динамики: «устойчивое сокращение», «смена сокращения на стабилизацию», и «смена сокращения на рост». Для большинства регионов
4 Использованы регрессивные уравнния, которые были разработаны нами для прогноза скорости почвенной эмиссии в зависимости от температуры и влажности почвы на залежах разного возраста, для различных типов почв, и в разные сезоны года [Люри с соавт., 2013; Карелин с соавт., 2017].
характерна замена масштабного повсеместного сокращения площадей посевов в стране за предшествующий кризисный период на их стабилизацию и рост;
- БКП и изменение численности сельского населения являются основными факторами, сочетание которых определяет 3 наблюдаемых типа динамики площадей возделываемых угодий и хорошо описывает их изменение за последние 25 лет. Таким образом, с середины 2000-х гг. наблюдается восстановление пространственно-факторной матрицы изменения аграрных площадей, которая сформировалась в России во второй половине XIX века и пережила все социальные катастрофы прошлого и начала текущего столетия;
- изменение почвенной эмиссии диоксида углерода в результате распашки залежей может оказаться весьма значительным и сопоставимым с вкладом изменений климата за тот же период, что необходимо учитывать при региональных оценках бюджета СО2. При этом имеет значение, какие именно стадии залежных сукцессий, какие именно почвы, и в каких масштабах начали вновь распахиваться. Согласно моделям, для областей, где залежи не распахиваются, для региональных потоков дыхания почвы важнее оказывается климатический фактор, а для регионов с активной распашкой молодых залежей - вклад изменений землепользования.
Благодарности. Выполнено по теме НИР 0148-2018-0015 «Выявление закономерностей пространственной структуры и динамики ландшафтов под влиянием природных и антропогенных факторов для рационализации природопользования». Рег. N° 01201352471.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Болданов Т.А., Мухин Г.Д. Эколого-экономическая оценка трансформации сельскохозяйственного землепользования в республике Бурятия (1990-2013 гг.) // Проблемы региональной экологии. 2015. № 3. С. 55-61.
Гордеев А.В., Клещенко А.Д., Черняков Б.А., Сиротен-ко О.Д. Биоклиматический потенциал России: теория и практика. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. 512 с.
Информационный портал Федеральной службы государственной статистики [Электронный ресурс]. URL: http:// www.gks.ru/ (дата обращения: 14.04.2017).
Карелин Д.В., Горячкин С.В., КудиковА.В., Лопес де Гере-ню В.О., Лунин В.Н., Долгих А.В., Люри Д.И. Изменения запасов углерода и эмиссии СО2 в ходе постагрогенной сукцессии растительности на серых почвах в европейской части России // Почвоведение. 2017. № 5. С. 580-594.
Карелин Д.В., Люри Д.И., Горячкин С.В., Лунин В.Н., Ку-диков А.В. Изменение почвенной эмиссии диоксида углерода в ходе постагрогенной сукцессии в черноземной лесостепи // Почвоведение. 2015. № 11. С. 1354-1366.
Киселев С.В., Строков А.С., Белугин А.Ю. Прогнозирование развития сельского хозяйства России в условиях изменения климата // Проблемы прогнозирования. 2016. № 5. С. 86-97.
Люри Д.И., Горячкин С.В., Караваева Н.А., Денисенко Е.А., Нефедова Т.Г. Динамика сельскохозяйственных земель России в XX в. и постагрогенное восстановление растительности и почв. М.: ГЕОС, 2010. 416 с.
Люри Д.И., Карелин Д.В., Кудиков А.В., Горячкин С.В. Изменение почвенного дыхания в ходе постагрогенной сукцессии на песчаных почвах в южной тайге // Почвоведение. № 9. 2013. С. 1060-1072.
Мухин Г.Д. Эколого-экономическая оценка трансформации сельскохозяйственных земель Европейской территории России в 1990-2009 гг. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2012. № 5. С. 19-28.
Некрич А.С., Люри Д.И. Факторы динамики посевных земель в кризисный период во внутриобластном масштабе (на примере Курской области) // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2016. № 1. С. 123-130.
Нефедова Т.Г. Основные тенденции изменения сельского пространства России // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2012. № 3. С. 7-13.
Прищепов А.В., Раделофф Ф., Бауман М., Кюммерле Т. Влияние иституциональных и социо-экономических изменений после распада СССР на сельскохозяйственное землепользование в Восточной Европе // Земля из космоса - наиболее эффективные решения. М.: Сканекс, 2012. № 14. С. 7-14.
Цветков А.М. Изменение лесистости Европейской России с конца XVII столетия по 1941 год. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 213 с.
Чибилев А.А., Рябуха А.Г. История хозяйственного освоения и антропогенной трансформации песчаных земель степной зоны Оренбургской области // Аридные экосистемы. 2016. Т. 22. № 1(66). С. 48-55.
Поступила в редакцию 06.06.2017 Принята к публикации 28.12.2017
, Nekrich A.S.2, Karelin D.V.3
CROPLAND DYNAMICS IN RUSSIA IN 1990-2015 AND SOIL EMISSION OF CARBON DIOXIDE
It was demonstrated that since the 1990-s (the period of crisis and reforms) the characteristic spatial-factor matrix of cropland dynamics in Russia is much the same as in the second half of the 19th century. The regional bioclimatic potential (BCP) and the numbers of rural population are major factors defining the type of cropland area changes in a particular region. Three types of cropland area dynamics have formed in
1 Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Department of Physical Geography and Problems of Environment Management, Leading Scientific Researcher, D.Sc. in Biology; e-mail: [email protected]
2 Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Department of Physical Geography and Problems of Environment Management, Scientific Researcher, PhD. in Geography; e-mail: [email protected]
3 Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology, Department of General Ecology, Professor, D.Sc. in Biology; Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Department of Physical Geography and Problems of Environment Management, Senior Scientific Researcher; Centre for Problems of Ecology and Forest Productivity, Russian Academy of Sciences, Laboratory of Productivity and Biosphere Functions of Forests, Scientific Researcher; e-mail: [email protected]
D.I. Lyuri1
the regions of Russia during 1990-2015, i.e. «sustainable decrease», «decrease then stabilization», and «decrease then growth». The models show that changes in regional soil emission of CO2 as a result of the plowing of fallow lands can be significant (1-5%) and comparable with the contribution of climate change during the same period. For the areas where fallow lands are not cultivated the contribution of climate to CO2 soil emission is greater than in the areas with active plowing of young fallows where the land use is more important factor.
Key words: dynamics of cropland area, plowing of fallow lands, bioclimatic potential, rural population dynamics, agrarian development of the Russian Federation, soil emission of CO2.
Acknowledgements. The study was carried out under the scientific research theme 0148-2018-0015 «Identification of regularities of the spatial structure and dynamics of landscapes under the influence of natural and anthropogenic factors for the optimization of environmental management» (Reg. № 01201352471).
REFERENCES
Boldanov T.A., Mukhin G.D. Ekologicheskaya i ekonomicheskaya ocenka transformacii selskohozyajstvennogo zemlepolzovaniya v respublike Buryatia (1990-2013 gg.) [Ecological and economic assessment of agricultural land use transformation in the Republic of Buryatia (1990-2013)] // Problems of regional ecology. 2015. № 3. P. 55-61 (in Russian).
Chibilyov А.A., Ryabukha A.G. Istoriya hozyajstvennogo osvoeniya i antropogennoj transformacii peschanyh zemel stepnoj zony Orenburgskoj oblasti [The history of economic development and anthropogenic transformation of the sandy lands in the steppe zone of the Orenburg oblast] // Aridnie ekosistemy. 2016. V. 22. № 1(66). P. 48-55 (in Russian).
Gordeev A.V., Kleshenko A.D., Chernyakov B.A., Sirotenko O.D. Bioklimaticheskij potencial Rossii: teoriya i praktika [Bioclimatic potential of Russia: theory and practice]. Moscow: Association of scientific editions KMK Publ. 2006. 512 p. (in Russian).
Informacionnyj portal Federalnoj sluzhby gosudarstvennoj statistiki [Web resource]. URL:http://www.gks.ru/ Accessed: 14.04.17).
Karelin D.V., Goryachkin S.V., Kudikov A.V., Lopes de Gerenu V.O., Lunin V.N., Dolgikh A.V., Lyuri D.I. Izmenenie zapasov ugleroda i emissii C02 v hode postagrogennoj sukcessii v rastitelnosti na seryh lesnih pochvah v evropejskoj chasti Rossii [Changes in carbon pool and CO2 emission in the course of postagrogenic succession on gray forest soils (Luvic Phaeozems) in European Russia] // Eurasian Soil Science. 2017. V. 50. № 5. P. 580594 (in Russian).
Karelin D.V., Lyuri D.I., Goryachkin S.V., Lunin V.N., Kudikov A.V. Izmenenie pochvennoj emissii dioksida ugleroda v hode postagrogennoj sukcessii v chernozemnoj lesostepi [Changes of the carbon dioxide emission from soils in the course of postagrogenic succession in the Chernozem forest-steppe] // Eurasian Soil Science. 2015. V. 48. P. 1354-1366 (in Russian).
Kiselev S.V, Strokov А.S., Belugin А.Yu. Prognozirovanie razvitiya selskogo hozajstva Rossii v usloviyah izmeneniya klimata [Forecasting of agriculture development in Russia under the climate change] // Problemy prognozirovaniya. 2016. № 5. P. 86-97 (in Russian).
LyuriD.I., Goryachkin S. V., Karavaeva N.A., Denisenko E.A., Nefedova T.G. Dinamika selskohozyajstvennih zemel Rossii v XX veke i postagrogennoe vosstanovlenie rastitelnosti i pochv [Dynamics of agricultural lands of Russia in the 20th century and postagrogenic restoration of vegetation and soils]. Moscow: GEOS (Publ.), 2010. 416 p. (in Russian).
Lyuri D.I., Karelin D.V., Kudikov A.V., Goryachkin S.V Izmenenie pochvennogo dyhaniya v hode postagrogennoj sukcessii na peschanyh pochvah v yuzhnoj tajge [Changes in soil respiration in the course of postagrogenic succession on sandy soils in the southern taiga zone] // Eurasian Soil Science. 2013. V. 46. № 9. P. 1060-1072 (in Russian).
Mukhin G.D. Ekologo-ekonomicheskaya ocenka transformacii selskohozyajstvennih zemel Evropejskoj territorii Rossii v 19902009 gg. [Environmental-economical assessment of transformation of agricultural lands of the European territory of Russia in 19902009] // Vestnik Mosk. un-ta. Ser. 5. Geografiya. 2012. № 5. P. 1928 (in Russian).
Nefedova T.G. Osnovnye tendencii izmeneniya selskogo prostranstva Rossii [Main trends of changes in the rural space of Russia] // Izv. Ross. Akad. Nauk. Ser. Geogr. 2012. № 3. P. 7-13 (in Russian).
Nekrich X.S., Lyuri D.I. Faktory dinamiki posevnyh zemel v krizisnyj period vo vnutrioblastnom masshtabe (na primere Kurskoj oblasti) [Factors of local-scale dynamics of croplands during the crisis period: case study of the Kursk oblast] // Izv. Ross. Akad. Nauk. Ser. Geogr. 2016. № 1. P. 123-130 (in Russian).
Prishhepov A.V, Radeloff F., Baumann M., Kuemmerle T. Vliyanie institucionalnyh i socio-ekonomicheskih izmenenij posle raspada SSSR na selskohozyajstvennoe zemlepolzovanie v Vostochnoj Evrope [Effects of institutional changes on land use: Agricultural land abandonment during the transition from state-command to market-driven economies in post-Soviet Eastern Europe] // Zemlya iz kosmosa - effectivnye resheniya. Skanex. 2012. № 14. P. 7-14 (in Russian).
TsvetkovА.М. Izmenenie lesistosti Evropejskoj Rossii s konca XVII stoletiya po 1941 god [Changes of forest coverage in the European Russia since the end of the 17th century till 1941]. Moscow: AS USSR, 1957. 213 p. (in Russian).
Received 06.06.2017 Accepted 28.12.2017
