CC BY
15
doi: 10.24412/0044-3913-2023-8-9-13 УДК 631.4.003.12
Методика оценки природно-ресурсного потенциала агроландшафтов с использованием гИС-технологий
A. А. ШПЕДТ12, доктор сельскохозяйственных наук, директор
(e-mail: kogoyakova.v@mail.ru) М. г. ЕРУНОВА1, кандидат технических наук, научный сотрудник
B. В. ЗЛОТНИкОВА1, аспирант
Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН», Академгородок, 50, Красноярск, 660036, Российская Федерация 2Сибирский федеральный университет, просп. Свободный, 79, Красноярск, 660041, Российская Федерация
Исследования проводили с целью совершенствования методики определения природно-ресурсного потенциала земель (ПРП), предназначенных для сельскохозяйственного производства, путем введения поправочных коэффициентов на рельеф и степень деградации земель с использованием ГИС-технологий. На примере опытно-производственного хозяйства Красноярского края создана серия информационно-технологических карт, характеризующих степень деграда -ции рабочих участков, крутизну, экспозицию склонов землепользования, вычислены средние значения уклонов земной поверхности. Природно-ресурсный потенциал сельскохозяйственных полей определен в следующем алгоритме: анализ климатических факторов (сумма температур выше 10 °С, сумма годовых осадков); определение типов почв; оценка рельефа (крутизна, экспозиция склонов) и степени деградации почв. Наличие деградационных процессов в слабой и сильной степени понижает средневзвешенный для землепользования балл ПРП на 4,8 единицы. Наиболее благоприятные участки хозяйства с не смытым и слабосмытым почвенным покровом, пригодные для интенсивного использования и возделывания основных районированных в регионе сельскохозяйственных культур, расположенные на склонах с крутизной до 3°, занимают 84 % территории (1740,2 га). Площадь слабо- и среднесмытых участков с крутизной склонов 3...5°, характеризующихся умеренно благоприятными условиями со средним уровнем плодородия и пригодных для умеренного использования,
составляет 15,7% (326,5 га). Площади земельных контуров с крутизной склонов выше 5°, которые отличаются наличием средне- и сильносмытых почв с низким плодородием, пригодных для ограниченного использования, занимают 0,3% территории землепользования (7,8 га). Схематические картограммы оценки ПРП агроландшафтов землепользования хозяйства позволяют выполнить типизацию земель и определить характер их использования, а также выбрать соответствующие технологии и провести противоэрозионные мероприятия.
Ключевые слова: оценка почв, природно-ресурсный потенциал агроландшафтов, рельеф, степень деградации, автоматизация, ГИС-технологии.
Для цитирования: Шпедт А. А., Еруно-ваМ. Г., ЗлотниковаВ. В. Методика оценки природно-ресурсного потенциала агроланд-шафтов с использованием ГИС-технологий // Земледелие. 2023. № 8. С. 9-13. бог. 10.24412/0044-3913-2023-8-9-13.
Рациональное использование почвенных ресурсов в сельскохозяйственном производстве связывают с разработкой и освоением адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ). Проектирование АЛСЗ предполагает объективную оценку агроэкологического состояния земель, что подразумевает совокупное представление о природных ресурсах территории, поскольку система земледелия служит средством использования и регулирования этих ресурсов с целью получения определенного количества сельскохозяйственной продукции [1, 2, 3].
Природно-ресурсный потенциал (ПРП) агроландшафтов представляет собой совокупность агроклиматических, почвенных, биологических, гидрологическихусловий в пределах природно-антропогенной геоэкосистемы, влияющих на продуктивность сельскохозяйственных культур и определяющих точки роста сельскохозяйственного производства. Использование метода оценки экологического состояния почв на основе определения ПРП к агроэко-логическим группам и типам почв, используемых для проектирования АЛСЗ, позволяет получить сравни-
тельную оценку плодородия полей землепользований с однородным и неоднородным почвенным покровом, организовать сбалансированное сельскохозяйственное производство с эколого-ландшафтным соответствием доли пашни, пастбищ и сенокосов с лесными массивами, лесными полосами, прудами и др. [4, 5, 6].
Поскольку АЛСЗ должны соответствовать ресурсному потенциалу используемых земель, необходима комплексная агроэкологическая оценка почвенного покрова с использованием геоинформационных систем (ГИС), ставших наиболее востребованным инструментом поддержки создания и расширения информационных баз данных сельскохозяйственных организаций с привязкой информации к конкретным территориям [7, 8, 9].
Значение рельефа в формировании агроэкологических условий агроландшафтов общепризнанно. Изменения рельефа во времени и пространстве оказывают воздействие на агроклиматические условия, сток поверхностных вод, эрозионные процессы. От освещенности, прогреватерритории,доступ-ности влаги и интенсивности перемещения веществ по поверхности геосистемы и в почвенной толще зависит урожайность культур [10, 11]. Моделирование рельефа с помощью геоинформационных систем - базовая процедура, предшествующая тематическому картографированию [12, 13]. При оценке ПРП агро-ландшафтов необходимо учитывать морфометрические характеристики рельефа, степень деградации почв в совокупности, влияющие на продуктивность сельскохозяйственных культур.
Оценка ПРП агроландшаф-тов - комплексная задача, требующая применения различных методов и технологий геоинформационного моделирования с использованием дополнительного набора данных. Климатические показатели, типы почв, рельеф, степень деградации земель входят в атрибутивный набор, методы ГИС и веб-технологий эффективно используют для хранения и обработки этих данных. Полагаем, что создание обширной пространственной и информационной базы, содержащей данные о ПРП агроландшафтов, будет служить наиболее эффективным способом обработки и визуализации больших объемов информации.
Цель исследований - совершенствование методики определения природно-ресурсного потенциала земель, предназначенных для сельскохозяйственного производства, на примере опытно-производственного хозяйства по-
со
(D 3 ь
(D
д
(D Ь 5
(D
00 2 О м Ы
Наименование Поправочный коэффициент
Условия рельефа (крутизна склонов 4...6°) Восточный склон 1,15
Юго-восточный склон 1,10
Южный склон 1,05
Плато, ложбина, северо-восточный склон 1,00
Юго-западный склон 0,90
Северный склон 0,85
Западный склон, северо-западный склон 0,80
Степень деградации
0 - недеградированные 1
1 - слабодеградированные 0,80
2 - среднедеградированные 0,60
3 - сильнодеградированные 0,40
4 - очень сильнодеградированные 0,20
со
СЧ О СЧ 09
О
S ^
Ф
и
ф
^ s
ш со
средством анализа особенностей рельефа и степени деградации почв с использованием ГИС-технологий для принятия управленческих решений по рациональному использованию земельных ресурсов.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: систематизация данных почвенных обследований; оценка типов (подтипов) почв, значений сумм температур выше 10 °C, годовых сумм осадков; разработка оценочной шкалы для представления свойств рельефа, степени деградации почв в баллах/коэффициентах; создание цифровых карт рабочих участков землепользования, отражающих информацию, необходимую для оценки ПРП агроландшафтов; определение итогового значения ПРП посредством автоматизированной системы на базе табличного процессора Microsoft Excel.
Исследования проводили в ОПХ «Минино», расположенном в Красноярском природном округе. Территория хозяйства представляет равнинную, южную, открытую, достаточно теплую часть Красноярской лесостепи с выраженными остепненными участками, удобными для пашни [14].
Земли хозяйства подвержены интенсивному развитию дефляции, водной и комплексной эрозии. Появление эрозии служит результатом взаимодействия природных факторов (открытость территории,склоны различной крутизны, ветроударные склоны, характер выпадения осадков, режим снеготаяния, сильное промерзание и неустойчивость почв и почвообразующих пород к эрозии) и многолетней хозяйственной деятельности человека, выраженной сведением лесных массивов, сплошной распашкой территории, игнорированием ландшафтных особенностей и реализацией противо-эрозионных мероприятий [5].
В предыдущих исследованиях оценку ПРП агроландшафтов проводили на основе геобазы данных, включающей систематический список почв, агроклиматические параметры, такие как сумма температур выше 10 °C (Xt > 10, °C) и годовая сумма осадков (Хосадков, мм/год).
Расположенные в начале формулы подсчета природно-ресурсного потенциала базовые показатели (переменные) оказывают наибольшее влияние на результат. Например, для почв таежной и лесостепной зоны велико значение теплообе-спеченности (Т), поэтому уравнение имеет вид:
ПРП = Т V (О V П),
(1)
где ПРП - природно-ресурсный потенциал, балл; Т - балл за сумму температур выше 10 °С; О - балл за годовую сумму осадков; П - балл за тип и подтип почвы; V- знак нелинейного логического сложения.
Ранжирование баллов за почву, сумму температур выше 10 °С и годовую сумму осадков представлено в методике оценки природно-ресурсного потенциала агроланд-шафтов России [15].
Для почвы, расположенной в степной и сухостепной зоне, в дефиците будут осадки, поэтому уравнение принимает вид:
С целью совершенствования методики для получения более точных результатов введены поправочные коэффициенты на рельеф и степень деградации почв. Поэтому ПРП для таежной (холодные почвы) и лесостепной зон рассчитываем по формуле:
ПРП = Т V (О V (П х Р хД)), (3)
где Р - поправочный коэффициент на рельеф; Д - поправочный коэффициент на степень деградации почв.
Характеристика ПРП соответствует следующей градации (балл): 1...20 - низкий; 21...40 - пониженный; 41...60 - средний; 61.80 - повышенный; 81.100 - высокий.
Для оценки рельефа, как одного из компонентов природно-ресурсного потенциала, использовали коэффициенты, позволяющие определить ценность почв сельскохозяйственных земель на фоне выраженного мезорельефа (табл. 1). Работа была выполнена в условиях Красноярского края в серии полевых опытов [16]. За базовый показатель для расчета принята урожайность яровой пшеницы как основной культуры земледельческой территории Красноярского края. Почвенный коэффициент земель плакорных участков принимали за единицу. Коэффициент для почв склонов переходных экспозиций рассчитан как среднее между коэффициентами для почв земель ближайших к ним склонов. Например, для почв юго-
Рис. 1. Средняя степень уклона сельскохозяйственных полей землепользования ОПХ «Минино».
восточной экспозиции склона он составил (1,15+1,05)/2=1,10.
Одним из основных показателей продуктивности земель сельскохозяйственного использования, изменение которого позволяет судить о степени их деградации, служит содержание гумуса. Снижение запасов гумуса менее чем на 10 % от исходного состояния оценивается как очень слабая степень деградации земель, на 11...20% - 1 степень, 21...40% - 2 степень, 41.80% - 3 степень, на 81% и более - очень сильная степень деградации земель (Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель. Письмо Госкомзема России от 29 июля 1994 г. № 3-14-2/1139. URL: http://cawater-info.net/bk/land_ law/files/metodika_usherb.pdf (дата обращения:20.10.2023г.)). На основе показателей уменьшения запасов гумуса введены поправочные коэффициенты, снижающие агропроизво-дительную способность почв.
Для оценки ПРП агроландшафтов важна характеристика рельефа -крутизна склонов и их экспозиция. На основании данных цифровой модели рельефа [17] были вычислены средние уклоны земной поверхности ОПХ «Минино» (рис. 1). Подавляющее количество рабочих участков имеют склоны всего 1.2°. Участки со склонами больше 5° встречаются редко. В целом землепользование ОПХ можно считать выровненным.
На следующем этапе построена карта экспозиций склонов (рис. 2). В землепользовании преобладают склоны северо-восточной и восточной экспозиций. Редко встречаются участки с южными и северными склонами.
2. Оценка ПРП землепользования в зависимости от учета поправочных коэффициентов на деградацию и мезорельеф, балл
№ поля Площадь, га Наименование почв и их % содержание Балл за Итоговый балл Tv(Ovn) Итоговый балл с учетом деградации и рельефа Ту(ОУ(ПхДхР))
П О Т Д Р
1 48,8 ЧО (81), ЧВ (19) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
2 101,7 ЧО (49), ЧВ (51) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
3 41,6 ЧО (53), ЧВ (28), ЧК 96,5 35 35 0,8 50,4 45,5
(19)
4 104,5 ЧО (27), ЧВ (55), 96,9 35 35 0,8 50,5 46,1
Чоп (6), ЧК (12)
5 23,2 ЧО (36), ЧВ (61), 99,3 35 35 0,8 51,1 46,7
ЧК (3)
6 93,9 ЧО (81), ЧВ (14), 95,1 35 35 0,8 0,9 50,0 43,2
Чоп (6)
7 124,2 ЧВ (87), Чоп (11), 97,9 35 35 0,8 50,7 46,4
ЛЧС (2)
8 68,5 ЧВ (97), Чоп (3) 99,7 35 35 0,8 51,2 46,4
9 85,2 ЧО (52), ЧВ (41), 98,4 35 35 0,8 50,8 46,3
Чоп (4), ЛЧС (3)
10 54,9 ЧО (43), ЧВ (35), 93,2 35 35 0,8 49,6 45,9
Чоп (6) ЛЧС (15)
11 19,1 ЧВ (100) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
12 59,0 ЧО (58), ЛЧС (42) 77,3 35 35 0,9 45,6 43,4
13 14,2 ЧО (30), ЛЧС (70) 72,2 35 35 1,0 0,8 44,3 40,7
14 187,0 ЧО (71), ЧВ (4), Чоп 95,9 35 35 0,7 0,8 50,2 39,1
(9), ЧК (15)
15 25,7 ЧВ (39), ТСО (61) 79,2 35 35 0,8 46,1 42,1
16 34,0 ЧВ (70), Чоп (3), 90,0 35 35 0,8 48,7 44,3
ТСО (28)
17 119,3 ЧВ (80), Чоп (3), 94,5 35 35 0,8 49,9 45,5
ТСО (14)
18 51,8 ЧВ (59), Чоп (4), 86,8 35 35 0,8 48,0 43,8
ТСО (36)
19 23,6 ЧВ (77), Чоп (7), 93,6 35 35 0,8 49,7 45,3
ТСО (16)
20 27,8 ЧВ (80), Чоп (7), 94,5 35 35 0,8 49,9 45,5
ТСО (14)
21 21,4 ЧВ (85), Чоп (5), 96,2 35 35 0,8 50,3 45,7
ТСО (10)
22 5,4 ЧВ (100) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
23 47,4 ЧВ (88), Чоп (12), 98,8 35 35 0,8 51,0 46,6
24 3,7 ТСО (100) 65,0 35 35 0,8 42,5 39,3
25 10,7 ЧВ (35), ЧО (5) Чоп 80,7 35 35 0,8 46,4 42,9
(6), ТСО (54)
26 29,7 ЧО (100) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
27 26,1 ЧО (90), ЛЧС (10) 96,0 35 35 0,8 50,3 45,9
28 88,4 ЧО (65), ЧВ (5), ЛЧС 94,9 35 35 0,8 50,0 45,7
(10), ЧС (20)
29 69,6 ЧО (22), ЧВ (45), 95,0 35 35 0,8 50,0 45,9
Чоп (12), ЧС (21)
30 23,8 ЧВ (100) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
31 37,2 ЧВ (100) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
32 37,5 ЧВ (100) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
33 18,3 ЧВ (100) 100,0 35 35 0,8 51,3 46,3
34 104,6 ЧО (5), ЧВ (49), ТСО 83,8 35 35 0,8 47,2 43,0
(46)
35 126,2 ЧВ (20), ТСО (75), 71,4 35 35 0,8 44,1 40,8
СО (5)
36 116,8 ЧО (13), ЧВ (20), ЧС 83,0 35 35 0,8 1,1 47,0 44,0
(42), СО (25)
Средневзвешенный ПРП 47,2 42,4
Рис. 2. Экспозиция склонов сельскохозяйственных полей землепользования ОПХ «Минино».
Эрозионные процессы на территории исследуемого хозяйства характеризуются в основном слабой и средней степенью развития. Существенное влияние на подверженность почв эрозионным процессам оказывают морфометрические характеристики и местоположение в рельефе [18]. При оценке эрозии и дефляции почв, выполнен-
ной ранее, выявлена повышенная эродированность склонов южной и юго-западной экспозиций хозяйства, в сравнении с северными и северо-восточными [5]. Основная причина в том, что в весеннее время они более прогреваемы, вследствие чего на них происходит более интенсивное снеготаяние.
Путем наложения электронных полей на схематическую картограмму дефляции и эрозии земель ОПХ определили степень деградации для каждого поля хозяйства (рис. 3).
Наиболее благоприятные участки с несмытым и слабосмытым почвенным покровом, пригодные для интенсивного использования и возделыва- 3 ния основных сельскохозяйственных | культур, расположенные на склонах л с крутизной до 3°, занимают 84 % д территории (1740,2 га). Площадь сла- Л бо- и среднесмытых участков с кру- | тизной склонов 3.5°, характеризу- 2 ющихся умеренно благоприятными 8 условиями со средним уровнем пло- м дородия и пригодных для умеренного о использования, составляет 15,7% 3
Рис. 3. Схематическая картограмма дефляции и эрозии землепользования ОПХ «Минино».
(326,5 га). Площади сельскохозяйственных полей с крутизной склонов выше 5°, характеризующихся наличием средне- и сильносмытых почв с низким плодородием, пригодных для ограниченного использования, занимают 0,3 % территории землепользования (7,8 га).
Применение методики оценки ПРП агроландшафтов делает возможным оценить качество как отдельных почв, так и почвенных комбинаций в пределах конкретного участка, поля, землепользования. Геоморфологические условия, деградационные процессы, лимитирующие плодородие почв, играют важное значение при вычислении показателей продуктивной способности почв и входят в состав формулы ПРП.
Предлагаемый метод учета благоприятности геоморфологических условий в определении ПРП агроландшафтов предусматривает оценку рельефа на основе усредненных поправочных коэффициентов для крутизны склонов 4.6°. Рельеф ОПХ «Минино» представлен в основном склонами с крутизной до 3°, что характеризует его как благоприятный. Рельефные особенности (коэффициент на рельеф) были учтены на рабочих участках, где степень уклона более 4° - поля № 6, 13, 14 и 36 (табл. 2).
Земледельческая территория хозяйства представлена в основном черноземами (79,3 % территории), с преобладанием выщелоченных и обыкновенных. Это достаточно плодородные почвы с мало- и сред-немощным гумусовым горизонтом, слабо- и среднедефлированные и эродированные, рассредоточенные по всему землепользованию. п Темно-серые и серые лесные опод-о золенные почвы составляют 10 % сч почвенного покрова хозяйства, при® сутствуют также лугово-черноземные г почвы (9,4%).
| Согласно типу и подтипу почв ¡2 наиболее плодородные черноземы выщелоченные (ЧВ) и обыкновен-® ные (ЧО) оцениваются в 100 баллов Л (содержание гумуса более 10 %), М черноземы оподзоленные (Чоп) - 90,
темно-серые оподзоленные (ТСО) -65 баллов, поскольку содержание гумуса варьирует в пределах 6.8 %, черноземы карбонатные (ЧК), черноземы солонцеватые (ЧС) - 80, лугово-черноземные солонцеватые (ЛЧС) - 60, а серые оподзоленные (СО) с содержанием гумуса 4.6% -50 баллов [15]. По формуле средневзвешенного определен почвенный балл поля (П) в зависимости от долевого участия типов почв,расположенных на нем.
Огромное значение в практической реализации методики имеет автоматизация расчетов и полная наглядность оценки ПРП. Она проведена для каждого рабочего участка хозяйства. Величина ПРП варьирует от 39,1 до 46,7 баллов с учетом деградации и мезорельефа, и в пределах 42,5.51,3 баллов - без учета поправочных коэффициентов. Следовательно, наличие деградаци-онных процессов в слабой и сильной степени с учетом влияния мезорельефа понизило средневзвешенный для всего землепользования балл ПРП на 4,8 ед.
Наиболее высокий ПРП получен для слабопологих выровненных участков на склонах восточной и северо-восточной экспозиции (рис. 4, 5). Низкий ПРП характерен для участков, имеющих северные и восточные склоны круче 4°. Согласно выполненным расчетам, землепользование ОПХ «Минино» характеризуется средним ПРП, и пригодно для возделывания большинства сельскохозяйственных районированных в регионе культур. Однако
Рис. 4. Балльная оценка ПРП сель-скохозяйственньх полей землепользо■ вания ОПХ «Минино».
в связи с развитием на землях хозяйства интенсивной дефляции, водной и комплексной эрозии, первоочередной задачей становится восстановление ПРП агроландшафтов.
Адаптивно-ландшафтный подход предусматривает разработку для каждого земельного участка своей программы функционирования в единой системе агроландшафта, а для этого необходимо знание ПРП. Этот результирующий показатель определяет возможности и условия сельскохозяйственного производства.
С помощью ГИС-технологий выделены контуры угодий по характеру местонахождения в рельефе, эрозионных процессов, состоянию ПРП, что позволяет выполнить типизацию земель и определить характер их использования, а также подобрать соответствующие технологии и про-тивоэрозионные мероприятия.
Рис. 5. Балльная оценка ПРП сельскохозяйственных полей землепользования ОПХ «Минино» в зависимости от степени деградации земель.
the SB of the RAS», Campus, 50, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
2Siberian Federal University, prosp. Svobodny, 79, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
Таким образом, предложен подход к усовершенствованию методики оценки ПРП агроландшафтов путем введения поправочных коэффициентов на рельеф и степень деградации земель, которые позволяют оценить влияние лимитирующих факторов продуктивности почв. В геоинформационной системе создана серия информационных и технологических карт, отражающих основные показатели (степень деградации, крутизна и экспозиция склонов), необходимые для определения ПРП агроландшафтов оцениваемого землепользования, а также итоговая карта балльной оценки ПРП почвенного покрова хозяйства. Величина ПРП рабочих участков землепользования варьирует от 39,1 до 46,7 баллов с учетом деградации и мезорельефа, и от 42,5 до 51,3 баллов - без учета поправочных коэффициентов. Наличие деградационных процессов в слабой и сильной степени понижает средневзвешенный балл ПРП на 4,8 ед., поэтому восстановление плодородия почв агроландшафтов в виде противоэрозионной организации территории ОПХ «Минино» приобретает первоочередное значение.
Литература
1. Кирюшин В. И. Методология комплексной оценки сельскохозяйственных земель // Почвоведение. 2020. № 7. С. 871879. doi: 10.31857^0032180X20070060.
2. Дзагоева Е. А. Соотношение понятий «ландшафт» и «геосистема» в географическом пространстве и времени // Вестник Томского государственного университета. 2012. № 357. С. 182-185.
3. Система оценки ресурсного потенциала агроландшафтов для формирования экологически сбалансированных агроландшафтов / Н. П. Масютенко, Н. А. Чуян, А. В. Кузнецов и др. Курск: ООО «ТОП», 2012. 67 с.
4. Макаренко Е. Л. Агроэкологическая оценка и картографирование земель Верхнего Приангарья // География и природные ресурсы. 2019. № 1. С. 146-155.
5. Шпедт А. А., Трубников Ю. Н., Жарино-ва Н. Ю. Агрогенная деградация почв и почвенного покрова Красноярской лесостепи // Почвоведение. 2017. № 10. С. 1253-1261. doi: 10.7868^0032180X17100124.
6. Колпакова О. П., Мамонтова С. А., Лидяева Н. Е. Ландшафтно-экологические основы совершенствования использования земель сельскохозяйственного назначения // Астраханский вестник экологического образования. 2019. № 3(51). С. 31-40.
7. Система поддержки принятия решений по рациональному использованию природно-ресурсного потенциала в агро-ландшафтах ЦЧР / О. Г. Чуян, А. Н. Золотухин, Л. Н. Караулова и др. // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 9. С. 5-12.
8. Гамзиков Г. П. Точное земледелие в Сибири: реальности, проблемы и перспективы // Земледелие. 2022. № 1. С. 3-9.
9. Демьяненко Т. Н., Кураченко Н. Л., Колесник А. А. Оценка комплексности почвенного покрова агроландшафта Красноярской лесостепи // Вестник КрасГА У. 2021. № 6(171). С. 33-38.
10. Рухович О. В., Шкуркин С. И. Прогнозные оценки урожайности озимой пшеницы с учетом рельефа, климата и гранулометрического состава почвы // Плодородие. 2021. № 6(123). С. 3-5.
11. Иванов Д. А., Карасева О. В., Ру-блюк М. В. Исследование влияния почвенного покрова и рельефа на продуктивность культур // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 2. С. 19-26. doi: 10.24 411/0235-2451-2021-10203.
12. Санжаров А. И., Глазунов Г. П., Соловьева Ю. А. К вопросу использования ГИС-технологий для агроэкологической оценки земель в адаптивно-ландшафтных системах земледелия // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 7. С. 24-32.
13. Интеграция оценки агроэкологиче-ских и технологических свойств земель / В. К. Каличкин, А. И. Павлова, В. Н. Шоба и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 3. С. 11-14.
14. Ерунова М. Г., Якубайлик О. Э. Внедрение цифровых технологий в задачах агромониторинга на примере опытного-производственного хозяйства (ОПХ) «Минино» // Международный научно-исследовательский журнал. 2019. № 1-1(79). С. 69-73. doi: 10.23670/ IRJ.2019.79.1.012.
15. Шпедт А. А., Трубников Ю. Н., Методика оценки природно-ресурсного потенциала агроландшафтов России // Живые и биокосные системы. 2020. № 31. URL: https://jbks.ru/archive/issue-31/article-1 (дата обращения: 15.09.2023 г.).
16. Шпедт А. А., Пурлаур В. К. Оценка влияния рельефа на плодородие почв и урожайность зерновых культур // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2008. № 10(190). С. 5-11.
17. A 30 m global map of elevation with forests and buildings removed / L. Hawker, P. Uhe, L. Paulo, et al. // Environmental Research Letters. 2022. Vol. 17(2). URL: https://iopscience.iop.org/ article/10.1088/1748-9326/ac4d4f (дата обращения: 20.11.2023 г.).
18. Геопространственная база данных цифровизации системы земледелия Красноярского края / М. Г. Ерунова, А. А. Шпедт, О. Э. Якубайлик и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 7. С. 56-61. doi: 10.24411/0235-2451-2019-10714.
Methodology for assessing the natural resource potential of agricultural landscapes using GIS technologies
A. A. Shpedt12, M. G. Erunova1, V. V. Zlotnikova1
1Federal Research Center «Krasnoyarsk Scientific Center of
Abstract. Research aimed to improve the methodology for determining the natural resource potential (NRP) of lands intended for agricultural production by introducing correction factors for relief and land degradation using GIS technologies. Using the example of an experimental production farm in the Krasnoyarsk Territory, a series of information and technological maps were created that characterise the degree of degradation of working areas, the steepness and exposure of land use slopes, and the average values of the slopes of the earth's surface were calculated. The natural resource potential of agricultural fields was determined in the following algorithm: analysis of climatic factors (sum of temperatures above 10 degrees Celsius, sum of annual precipitation); determination of soil types; assessment of relief (steepness, slope exposure) and degree of soil degradation. The presence of degradation processes in weak and strong degrees reduces the weighted average NRP score for land use by 4.8 units. The most favourable areas of the farm with not washed and slightly washed away soil cover, suitable for intensive use and cultivation of the main regionally zoned agricultural crops, located on slopes with a steepness of up to 3 degrees, occupy 84 % of the territory (1740.2 hectares). The area of weakly and moderately washed away areas with slopes of 3-5 degrees, characterised by moderately favourable conditions with an average level of fertility and suitable for moderate use, is 15.7% (326.5 hectares). Areas of land contours with slopes steeper than 5 degrees, which are characterised by the presence of medium and highly eroded soils with low fertility, suitable for limited use, occupy 0.3% of the land use area (7.8 hectares). Schematic interpretative maps for assessing the NRP of agrolandscapes of land use on a farm make it possible to typify lands and determine the nature of their use, as well as select appropriate technologies and carry out anti-erosion measures.
Key words: soil assessment; natural resource potential of agricultural landscapes; relief; degradation factor; automation; GIS technology.
Author Details: A. A. Shpedt, D. Sc. (Agr.), director (e-mail: kogoyakova.v@ mail.ru); M. G. Erunova, Cand. Sc. (Tech.), research fellow; V. V. Zlotnikova, post 3 graduate student. ^
For citation: Shpedt AA, Erunova MG, §
Zlotnikova VV [Methodology for assess- g
ing the natural resource potential of agri- §
cultural landscapes using GIS technolo- s
gies]. Zemledelie. 2023;(8):9-13. Russian. z
doi: 10.24412/0044-3913-2023-8-9-13. ■ 10
00
